GIS之空间数据生产

作者：Roman

数据是一个 GIS 应用系统最基础的组成部分。其中空间数据又是 GIS 中特有的一种数据。下面让我们来了解一下什么是空间数据。

空间数据基础

数据与空间数据

• 数据 指客观事物的属性、数量、位置及其相互关系等的符号描述。

• 空间数据 是对现实世界中空间对象（事物）的描述，其实质是指以地球表面空间位置为参照，用来描述空间实体的位置、形状、大小及其分布特征等诸多方面信息的数据。

空间数据的特征

1. 空间特征 指空间地物的位置，形状，大小的几何特征，以及与相邻地物的空间关系。是地理信息系统独有的特征。

2. 属性特征 指除了时间和空间特征以外的空间现象的其它特征。如级别、数量特征和名称等

3. 时间特征 数据随时间的变化，变化的周期有短期、中期、长期等。 空间数据总是在某一特定的时间或时间段内采集得到或计算得到的。 考虑时间特征的空间数据也可以称之为时空数据

GIS空间数据内容

1. 数字线化数据（DLG）--矢量数据 是对空间地物通过点线面进行描述的数据。

2. 数字栅格数据（DRG） 现有纸质地形图经扫描、纠正、图像处理及数据压缩处理后，形成在内容、几何精度和色彩上与地形图保持一致的栅格文件。

3. 影像数据（DOM） 来源自遥感影像或航空影像，通过正射投影生成的数据

4. 数字高程模型（DEM） 地形数据，表示地表高程信息

5. 属性数据 对空间地物属性的描述，通常用于解释空间地物是什么以及详细描述信息

空间数据获取方法

GIS数据的来源

大多数GIS中的数据是第二手数据

数据类型	第一手数据	第二手数据
非电子数据	平板测量数据 工程测量数据 笔记 航空、遥感相片 人口普查 社会经济调查 各种统计资料	地图 专题地图 统计图表
电子数据	全站仪 GPS 数据地球物理 地球化学 遥感数据	已建各种数据库 GIS 数据

野外数据采集

• 野外测量工具：经纬仪、全站仪、GNSS（全球导航卫星系统）

• 特点：精度高、效率较低

• 适合范围：小范围 GIS 数据采集或局部数据更新

地图数字化

将非数字化的地图数据转化为数字格式的过程。

摄影测量数据采集

摄影测量在我国基本比例尺测图生产中起了关键作用，我国绝大部分 1:1万 和 1:5万 基本比例尺地形图使用的是摄影测量方法。

• 摄影测量：包括航空摄影测量、航天摄影测量和地面摄影测量

• 地面摄影测量：一般采用倾斜摄影或交向摄影

• 航空摄影：一般采用垂直摄影

遥感图像处理数据采集

遥感影像数据是 GIS 重要的数据源

遥感是借助对电磁波敏感的仪器 ，从远处(不与探测目标相接触)记录目标物对电磁波的辐射、反射、散射等信息，通过分析，揭示出目标物的特征性质及其变化的综合性探测技术。

遥感的优点：

• 观测范围大
• 瞬间静态图像、动态视频遥感影像
• 大面积重复性观测
• 光谱范围包含可见光、紫外、红外、微波等
• 空间详细程度高——厘米级甚至毫米级

空间数据质量

GIS的数据质量

指空间数据在表达空间位置、专题属性和时间特征时所能达到的准确性、一致性、完整性以及三者统一性的程度。

元数据

元数据概念与类型

是关于数据的描述，即数据的数据

元数据的内容

1. 对数据集的描述
2. 对数据集中各数据项、数据来源、数据所有者、数据生产历史等的说明
3. 对数据质量的描述：数据精度、数据的逻辑一致性、数据完整性、分辨率、源数据比例尺等
4. 对数据处理信息的说明：如数据转换方法描述、数据库的更新、集成方法等说明

空间数据元数据描述

空间数据元数据：是各类空间数据描述的集合，说明地理空间数据的数据。

是对空间数据的位置信息、属性信息和时空信息的详细描述或说明。

空间数据元数据标准

空间元数据涉及到空间特征、属性特征及关系的描述，标准建立比较复杂，但标准是空间数据标准化的前提和保证，只有这样才能有效利用空间数据。

空间数据元数据作用

1. 通过元数据可以检索、访问数据库，利用计算机系统资源，对数据进行加工和二次开发、
2. 有助于有效地管理和维护空间数据，建立数据文档
3. 提供有关数据生产单位数据存储、分类、数据质量等信息，便于用户查询、检索地理空间数据
4. 提供通过网络对数据进行查询、检索的方法或途径