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第四章 空间数据采集及处理 属性特征（非定位数据） 空间特征（定位数据） 时间特征（时间尺度） 4.1.2 空间数据的测量尺度 命名或类型 次序 间隔 比例 次序（Ordinal）量 线性坐标上不按值的大小，而是按顺序排列的数，例如，事故发生危险程度的级别由大到小被标为1，2，3，…..。 比率（Ratio）量 比例测量尺度的测量值指那些有真零值而且测量单位的间隔是相等的数据，比例测量尺度与使用的测量单位无关。如年降雨量、海拔高度、人口密度、发病率等。 1. 野外数据采集 平板测量 全野外数字测量：采用全站仪进行观测，用电子手簿记录观测数据或经计算后的测点坐标。 空间定位测量：常用的空间定位系统如美国的全球定位系统（Global Positioning System，GPS）， 通常所称的遥感影像数据指的是卫星遥感影像，其信息获取方式与航空像片不同。 遥感成像基本原理：地面接受太阳辐射，地表各类地物对其反射的特性各不相同，搭载在卫星上的传感器捕捉并记录这种信息，之后将数据传输回地面，然后将所得数据经过一系列处理过程，可得到满足GIS需求的数据。 空间数据的属性特征数据一般般包括名称、等级、数量、代码等多种形式。如国家资源与环境信息系统规范将属性数据分为： ?社会环境数据：城市与人口、交通网、行政区划、地名、文化和通信设施； ?自然环境：地形数据、海岸及海域数据、水系及流域数据、基础地质； ?资源与能源：土地资源相关数据、气候和水热资源相关数据、生物资源相关数据、矿产资源相关数据、海洋资源。 属性数据可从人口普查办公室、国家测绘局，农林业、国土、文化、教育、卫生、邮政等相关部门获取；采用键盘输入或文件、表格、数据库导入。 仿射变换是GIS数据处理中使用最多的一种几何纠正方法，它是通过利用适合控制点的一阶转换经验多项式完成从数字化表格坐标到输入地图实际投影坐标转换的。 仿射变换与相似变换相比，前者是假设地图因变形而引起的实际比例尺在x和y向都不相同，而后者则假设二者相同，因此，仿射变换还具有图纸变形的纠正功能。 二次变换需要更多（至少6个到7个点）的控制点数。在不知道地图投影类型时，要实现从表格坐标到该投影类型的平面笛卡尔坐标的转化需要知道更多的控制点来确定转换所需的高阶多项式方程。 同一地理坐标基准下的坐标变换可使用正解或反解变换； 不同地理坐标基准下的坐标变换一般要涉及两个内容：一是地理坐标基准的变换；二是坐标值的变换。 如 WGS 84坐标和1980西安坐标的转换步骤： 点的变换 矢量线段的变换 多边形数据的转换 (边界代数算法、内部点扩散法、射线算法） 二值化 细化（剥皮法、骨架法） 跟踪 §4.5 空间数据质量控制与评价 地图数据 地图固有误差 材料变形产生的误差 图像数字化误差 归纳起来，数据的误差主要有四大类，即几何误差、属性误差、时间误差和逻辑误差。 逻辑误差 数据的不完整性是通过上述四类误差反映出来的。事实上检查逻辑误差，有助于发现不完整的数据和其他三类误差。对数据进行质量控制或质量保证或质量评价，一般先从数据的逻辑性检查入手。 线误差 线在GIS中既可表示线性现象，又可以通过连成的多边形表示面状现象。线性特征的误差主要产生于测量和对数据的后处理以及在确定线的界限时的误差。 数据质量控制是个复杂的过程，要控制数据质量应从数据质量产生和扩散的所有过程和环节入手，分别用一定的方法减少误差。空间数据质量控制常见的方法有 : 比例变换（图形缩放） 点可以通过对其P（x，y）坐标分别乘以各自的比例因子Sx和Sy来改变它们到坐标原点的距离。 x′=x·Sx y′=y·Sy x′=x0+(x- x0) ·Sx y′=y0+(y- y0) ·Sy 当GIS使用的数据来自不同地图投影的图幅时，需要将一种投影的数字化数据转换为所需要投影的坐标数据 地图投影变换 正解变换 反解变换 数值变换 参与转换得空间参考系的投影公式存在严密或近似的解析关系式时，通过建立两个投影的解析关系式，直接把一种投影坐标 (x , y) 变换成另一种投影的坐标 (X , Y) 2.投影变换 地图投影变换 正解变换 反解变换 数值变换 由一种投影的坐标 (x,y)反解出地理坐标（B,L) ，然后再将地理坐标代入另一种投影公式中，求出该投影下的直角坐标（X,Y) 地图投影变换 正解变换 反解变换 数值变换 无法获取参与坐标转换的空间参考的投影信息时，根据两种投影在变换区内若干同名的坐标点，采用插值法、有限差分法、待定