北大地理信息系统教程第四章.doc

PAGE 1 PAGE 134 空间数据的处理 4．1数据来源 数据源可以大致分为原始数据（第一手数据）或处理加工后的数据（第二手数据）。大多数GIS中的数据是第二手数据。在GIS系统中，原始数据或第一手数据经过解译、编辑和处理后，就变成第二手数据，这类数据包括地图、表格、书和杂志中的地理编码数据。 表4-1列出了第一手数据和第二手数据的来源。 表4-1 不同数据种类及来源 根据数据的采集方式，可以把数据来源分为非电子类数据和电子数据。就传统的地学工作方法而言，建立在地质锤、罗盘、放大镜基础上的野外地质调查数据，野外钻探数据，以三脚架、标尺、罗盘、平板仪、钢尺、皮尺为基础的测量数据，社会调查数据都属于非电子类数据。这些数据主要记录在纸介质上。随着科学技术的发展，以GPS、激光测距仪、全站仪、地球物理（如测井、三维地震）技术方法、地球化学分析测试方法为基础的现代化设备正逐步取代各种传统的仪器设备，而且通过这些设备得到的数据可以记录在仪器内，也可以直接存储在各种外部存储设备中（如硬盘、软盘、磁带）。显然，通过现代化设备记录、存储的数据属于电子类数据。 根据数据的类型，GIS使用的数据主要有6种来源： (1)基础制图数据：包括地形、地层数据和人文景观数据。地形、地层数据指等高线、等厚线和离散点高程、厚度等数据；而人文景观数据主要指道路、河流、行政境界、城市、村镇的分布以及人文方面的管理等。通常，这些不同类型的信息是从已有的地图系列按不同的要求数字化而成的； (2)自然资源数据：各种矿产资源的空间分布、储量、品位；城市用地、农业用地、山地、林地、湿地、贫瘠地、冻土地、公园、旅游地、海洋等的分布范围、类型和性质； (3)调查统计数据：主要包括人口统计调查等数据。具体指省、市、县、区、街道、地址、邮政编码、收入、职业、年龄、文化水平、住房特征（如类型、使用期、年代、面积、设备和装修等）； (4)数字高程数据：这里主要指DEM提供的数据。数字高程数据可以从已有的等高线图上获取，也可以利用摄影测量方法得到。第一个被广泛使用的DEM数据是美国国防制图局开发的美国北美地区的DEM,该DEM的数据是用扫描1：25万比例尺的地形图等高线获取的。我国国家基础地理信息中心也有类似的DEM数据。 (5)法律文档数据：GIS系统的建立和运行是建立在完善的法律保障基础上的。因此，法律文档自身也作为信息系统数据的一部分进行存储。这些法律文档将在系统数据的采集许可、数据的有效性以及数据的合法性等诸多方面起保护和监督的作用。除法律条文外，技术部门颁布的行业规范，技术要求也可以纳入法律文档数据中。 (6)已有系统的数据：为降低数据成本，系统还可以从已建成的其它有效系统中获取相应的数据。由于目前国际化、规范化标准的流行和推广，系统间数据可交换性越来越强。这从一方面拓宽了数据的可使用性，增加了数据的潜在价值，另一方面则使得数据的流通性、共享性大大增强。随着WebGIS技术，GIS的数据集成技术，特别是数字地球技术的发展，GIS系统间的数据共享将更加广泛。例如，每一城市可以建立一个基础的GIS数据库，如地形图库，与城市规划、交通运输、环境保护、管网工程有关的GIS系统就可以利用这些图库，而不必分别数字化相关图形。 从数据的表现形式又可以把数据源分为两类：数字数据和模拟数据。数字数据为各种编码、代码，并以数字形式加以表达；模拟数据则为各种图形、图象、记录曲线、音频、视频信号等。由于GIS是以计算机为基础的，所以，必须将模拟数据最终转换为数字。 4．2数据质量 判断空间数据质量应根据数据的用途确定其标准。例如，如果人们用手工绘制地图以进行空间分析，可以随时移动地图以实现不同专题图形的边界配准。但在GIS中，这些由计算机来自动完成，因此对GIS的数据质量提出了严格的要求。 GIS具有把分散的数据综合起来以完成以前不可能实现的各种分析功能。然而，如果不对原始数据的质量严格把关，其实际用途是难以预料的。空间数据的质量通常是在作了错误的决策之后和财产损失或人员伤亡事故之后才可得到检验。因此，数据质量标准的适度定义、测试和报告，能够有效地保护GIS生产者和使用者的利益。当数据以标准的格式、定义和可接受的数据质量水平提供给用户时，信息生产者和使用者能够得到利益上的保护。基于GIS技术的广泛应用和发展趋势，它的数据质量标准应该是明确的，可操作的。 4．2．1与数据质量相关的几个概念 (1)误差(Error)：它反映了数据与真实性或者大家公认的真值之间的差异，它是一种常用的数据准确性的表达方式； (2)数据的准确度(Accuracy)：指结果、计算值或估计值与真实值或者大家公认的真值的接近程度； (3)数据的精密度(Resoluti