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1、邬 伦北京大学地球与空间科学学院遥感与地理信息系统研究所2004年12月 空间数据的特点nSpatially related Can be assigned coordinates or any spatial reference.On the surface of the earth.Involves location and organization.Coordinate systemScaleTime 1Time 2空间数据的三个侧面n空间特征：表示现象的空间位置或现在所处的地理位置。空间特征又称为几何特征或定位特征，一般以坐标数据表示，例如笛卡尔坐标等。n属性特征：表示实际现象或特征，
2、例如变量、级别、数量特征和名称等等。n时间特征：指现象或物体随时间的变化，其变化的周期有超短期的、短期的、中期的、长期的等等。三个侧面空间特征n是GIS区别于其它的软件的根本特征n是由于地物或现象的空间分布所带来n通常是通过特定空间参照系下的坐标直接表达n基于坐标的派生数据 定量的度量信息：面积、周长、质心、距离等 定性的空间关系：拓扑关系、方位关系nCB-GIS和PB-GIS时间特征n空间数据涉及时间特征的几个方面 地物的生命周期（产生、消亡）地物的移动（移动点）属性的时效性专题属性特征n地物所固有的，不是由于地物空间分布所带来的特征n如某地的年降雨量、土地酸缄类型、人口密度、交通流量、空气
3、污染程度等。n这类特征在其它类型的信息系统中均可存储和处理n专题属性特征通常以数字、符号、文本和图像等形式来表示空间数据与专题数据空间数据的时态特征数据的测量尺度(1/2)n命名(Nominal)量 定性而非定量，不能进行任何算术运算，如一个城市的名字数据的测量尺度(2/2)nGIS数据测量尺度示例PointLineAreaQuantitativeOrdinalQualitative51015Each dot represents500 personsProportional symbolsLargeMediumSmallQTownAirportFlowContour30 4050Highwa
4、yRoadStreetRoadBoundaryRiver10020Population densityHigh impactLow impactSwampDesertForrest不同测量尺度数值可以进行的运算命名量=,!=次序量=,!=,+,-,*,/空间数据质量n在GIS的几个主要因素中，数据是一个极为重要的因素。在计算机软件、硬件环境选定之后，GIS中数据质量的优劣，决定着系统分析质量以及整个应用的成败。GIS提供的空间数据的分析方法被广泛用于各种领域，用于决策领域的数据，其质量要求应该是可知的或可预测的。n研究空间数据质量的目的在于加强数据生产过程中的质量控制，提高数据质量空间数据质量
5、的重要性GeographicDatabaseQuery and AnalysisSpatial Data Input and ManagementOutput:DisplayHelp Prevent“Garbage in，Garbage out！”空间数据质量的相关概念(1/7)n准确性（Accuracy）n精度（Precision）n空间分辨率（Spatial Resolution）n比例尺（Scale）n误差（Error）n不确定性（Uncertainty）空间数据质量的相关概念(2/7)n准确性（Accuracy）空间数据质量的相关概念(3/7)n精度（Precision）空间数据质量的
6、相关概念(4/7)n空间分辨率（Spatial Resolution）空间分辨率示例Real WorldVector DataRaster Data1 pixel =10mX10m 分辨率分辨率=10m10M10M1 Pixel空间数据质量的相关概念(5/7)n比例尺（Scale）空间数据质量的相关概念(6/7)n误差（Error）空间数据质量的相关概念(7/7)n不确定性（Uncertainty）质？空间数据质量问题的来源（1/2）n空间现象自身存在的不稳定性 分布的不确定性、属性类型划分和表达多样性等；空间数据质量问题的来源（2/2）nP99 表5-1 空间数据误差的主要来源数据搜集野外测
7、量误差：仪器误差、记录误差遥感数据误差：辐射和几何纠正误差、信息提取误差地图数据误差：原始数据误差、坐标转换、制图综合及印刷数据输入数字化误差：仪器误差、操作误差不同系统格式转换误差：栅格-矢量转换、三角网-等值线转换数据存储数值精度不够空间精度不够：每个格网点太大、地图最小制图单元太大数据处理分类间隔不合理多层数据叠合引起的误差传播：插值误差、多源数据综合分析误差比例尺太小引起的误差数据输出输出设备不精确引起的误差输出的媒介不稳定造成的误差数据使用对数据所包含的信息的误解对数据信息使用不当空间数据的误差分析（1/3）n空间数据误差的类型（1）空间数据的误差分析（2/3）n空间数据误差的类型（
8、2）图：折线误差的分布（误差带模型）图：折线和曲线的误差 图：曲线的误差分布（误差带模型）空间数据的误差分析（3/3）n其他数据质量问题空间数据质量的控制n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；n常见的数据质量空间方法有：空间数据元数据n元数据（Metadata）是描述数据的数据，如数据的内容、质量、状况和其他有关特征的背景信息；n常见的元数据：图书馆卡片、磁盘的标签、地图的制图元素（图名、图例、比例尺、制图单位、制图时间等）等；n元数据的内容：对数据集的描述、数据质量的描述、数据处理信息的说明、数据转换方法的描述、数据更新、集成等说明空间数据元数据内容及示例。数据生产者数据生产时间数据质量数据组织空间参照系数据内容以及其他属性。元数据的主要作用n帮助数据生产者管理和维护空间数据；n便于数据用户查询检索地理空间数据；n帮助用户了解数据，以便就数据是否能够满足其需求做出这功能的判断；n提供有关信息，以便用户或者GIS软件进行数据的处理和转换；n在空间数据及其应用迅速发展的今天，元数据成为数据共享和有效使用的重要工具元数据提高数据查找效率地理信息系统与元数据n基于元数据的GIS功能扩展：差错功能（Debugging）数据浏览功能（Browsing or Catalog）程序自动生成（Program Generation）
地理信息系统概论GIS中的数据
