第四章_地理信息系统数据采集与处理
地理信息系统中的数据采集与处理研究
地理信息系统中的数据采集与处理研究地理信息系统（Geographic Information System，简称GIS），是一种利用计算机和配套的软件工具来进行空间数据采集、储存、处理、分析及输出的系统。
其主要应用领域包括城市规划、环境保护、自然资源管理等。
在GIS技术应用中，数据采集与处理是很重要的一环。
本文将探讨GIS中数据采集与处理的研究进展及其应用。
1. GIS中的数据采集GIS中数据采集的方法多种多样，包括GPS定位技术、航空遥感、卫星遥感等，同时也需要人工地面采集。
其中，GPS定位技术被广泛应用于实时数据采集，如车辆定位、人员定位等。
而遥感技术则主要用于获取大范围的地理空间信息。
在GIS中，常见的数据采集方式还包括行摄法、斜摄法等。
行摄法是指利用航空器或直升机在空中拍摄地面影像，通过图像处理技术来提取地物信息。
而斜摄法则是指以斜角度拍摄地面影像来获取三维建模数据。
这种方法在城市建设、规划方面有较好的应用前景。
数据采集过程中需要注意的问题有很多，如数据的准确性、质量、时间效应等。
数据的准确性是指地理数据在空间和时间上的准确性，如精度、分辨率等。
而数据的质量则包括真实性、完整性、一致性等。
这些问题需要通过合适的方法来保证数据质量。
2. GIS中的数据处理在GIS中，数据处理包括数据清洗、数据匹配、数据转换、数据分析等多个方面。
数据清洗是指对采集到的原始数据进行处理和剔除，以保证数据的准确性和可靠性。
而数据匹配则是指将各种不同的数据源进行整合，以便于后续数据处理。
数据转换则是指将不同格式、不同结构的数据转换成一种标准的格式。
数据分析则是GIS中的核心任务之一，通过数据处理来解决复杂的地理问题。
在数据处理过程中，应该对地理数据进行分类处理，同时要注重数据的可视化，以便用户更好地理解空间数据。
数据可视化将数据以图形形式呈现出来，如地图、图表等，让用户更容易理解和发现数据之间的联系。
同时，数据可视化还可以帮助用户更好地进行空间分析和模型建立。
如何进行地理信息系统数据的采集与处理
如何进行地理信息系统数据的采集与处理地理信息系统（Geographic Information System，简称GIS）是一种集信息采集、数据处理、分析和可视化等功能于一体的技术系统。
在如今快速发展的信息时代，GIS数据的采集与处理变得日益重要。
本文将介绍如何进行地理信息系统数据的采集与处理，从而更好地应用地理信息系统技术。
一、地理信息系统数据的采集地理信息系统数据的采集是GIS工作的第一步，决定了后续分析和应用的质量。
本节将介绍几种常见的数据采集方法。
1. 传统地理信息数据采集传统地理信息数据采集主要依靠人工实地调查和测量。
例如，通过人工勘测的方式获取地形地貌、土地利用和道路等地理信息。
此外，还可以通过手绘地图、航空摄影以及遥感技术获取图像数据。
2. 全球定位系统（GPS）数据采集全球定位系统是一种通过卫星定位技术获取地理位置信息的方法。
使用GPS设备可以快速准确地测量各种地理属性，如位置、路径和距离等。
GPS数据采集技术可以大大提高数据采集的效率和准确性。
3. 遥感数据采集遥感数据采集是通过航空遥感和卫星遥感技术获取地理信息的方法。
遥感技术可以获取大范围、连续的地理数据，包括地表覆盖、资源分布和环境变化等。
通过遥感数据采集，可以获得大规模、高分辨率的地理信息数据。
二、地理信息系统数据的处理地理信息系统数据处理是GIS工作的核心环节，包括数据输入、数据清理、数据转换和数据分析等过程。
本节将介绍地理信息系统数据处理的基本步骤和常用方法。
1. 数据输入数据输入是地理信息系统数据处理的第一步，主要包括将采集到的各种数据导入GIS软件中。
常见的数据输入方法包括数据导入、数据扫描和数据录入等。
数据输入时需要注意数据质量和数据格式，保证数据的准确性和一致性。
2. 数据清理数据清理是指消除数据中的错误、冗余和噪声等干扰因素，使数据达到可用状态的过程。
数据清理包括数据去重、数据筛选和数据修复等操作。
清理数据可以提高地理信息数据的质量和精度，为后续的数据分析提供可靠的基础。
地理信息系统导论第4章 空间数据的采集和空间数据的处理
程注记等。
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（2）遥感数据 遥感数据是GIS的重要数据源。遥感数据含有 丰富的资源与环境信息，在GIS支持下，可以与地 质、地球物理、地球化学、地球生物、军事应用等 方面的信息进行信息复合和综合分析。遥感数据是 一种大面积的、动态的、近实时的数据源，遥感技 术是GIS数据更新的重要手段。
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（3）文本资料 文本资料是指各行业和各部门的有关法律文档 、行业规范、技术标准、条文条例（如边界条约） 等，这些也属于GIS的数据
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表4.1 用于数据采集目的的GIS数据分类
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4.2 空间数据采集的主要方法
4.2.1 GIS数据采集在GIS 为了便于管理和应用，在复杂的计算机世界里 的数据必须按照一定的方式进行组织和存储。地理 信息系统的应用的一项重要工作是采集不同来源和 不同类型的数据，并创建空间数据库。在采集地理 实体几何数据的同时，还要调查其属性信息。另外 ，为了保证采集数据的可靠性和完整性，采集的 GIS数据必须经过检验和进一步的编辑、处理才能 进入GIS。在空间数据库中，所有的地图、影像和 空间数据表格都根据不同的空间表达和记录方式进 行地学编码 14
第4章 空间数据的采集和空间数 据的处理
学习指南 本章论述了GIS数据来源、数据采置、形状、 大小及其分布特征诸多方面信息的数据，它具有 GIS的数据源有很多，如地图数据、遥感数据
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空间数据采集的任务是将现有的地图、外业观 测成果、航空照片、遥感图像、文本资料等转换成 GIS可以处理与接收的数字形式，通常要经过验证 、修改、编辑等处理
4.2.2 GIS数据采集的工作流程 所有GIS项目的数据采集都包括一系列连续的 过程，通常其工作流程包括编制计划、准备、数字 化或数据转换、编辑完善、评估五个阶段（图4.3 ）
如何进行地理信息系统数据采集与整理
如何进行地理信息系统数据采集与整理地理信息系统（Geographic Information System，简称GIS）是一个涉及地理空间数据采集、管理、分析和可视化的工具。
在日常生活中，我们可以利用GIS去创建地图、分析地理数据、规划城市等。
而要进行GIS数据采集和整理，需要遵循一定的步骤和方法。
一、数据采集数据采集是GIS工作的基础，它涉及到地理数据的搜集和记录。
以下是一些常见的数据采集方法：1. 场地调查：提前准备好调查表格，走访田野、城市或其他地方，记录下目标地区的特征、建筑物、地形等信息。
调查员应尽量保持客观，并细致记录。
2. GPS定位：GPS（Global Positioning System）是一种通过卫星定位来获取位置信息的技术。
使用GPS设备可以准确记录地理坐标，作为地理数据的基础。
3. 遥感数据：遥感数据是通过卫星或无人机等远距离传感器获取的地理信息。
可以使用遥感数据来获取城市、森林、湖泊等地区的信息，以及地表覆盖、植被分布等。
4.开放数据源：很多政府机构、企业和研究机构会提供公开的地理数据，这些数据可以使用在GIS工作中。
可以在相关的数据网站上下载、购买或申请许可获取这些数据。
二、数据整理数据整理是对采集到的地理数据进行清理、组织和格式化，以便于后续的分析和可视化。
以下是一些常见的数据整理方法：1. 数据清理：在数据采集过程中，可能会出现错误、缺失值或重复数据等。
需要通过数据清洗的方法将这些问题解决。
可以使用GIS软件的数据编辑工具，删除错误的数据，填补缺失值，并进行数据去重。
2. 数据格式化：根据使用的GIS软件要求，对数据进行格式化操作。
这包括选择适当的数据格式、投影方式、坐标系统等。
格式化后的数据可以更好地与其他数据进行整合和分析。
3. 数据连接：在GIS工作中，经常需要将不同的数据集合并在一起。
通过数据连接的方法，可以将相关的数据集连接成一个整体，方便后续的数据分析和可视化。
地理信息系统中测绘技术的数据采集与处理
地理信息系统中测绘技术的数据采集与处理地理信息系统（Geographic Information System，简称GIS）是一种集地理空间数据采集、存储、管理、分析和可视化于一体的技术系统。
在GIS系统中，测绘技术的数据采集与处理是其中非常重要的环节之一。
测绘技术通过使用测绘仪器设备和相关软件，对地球表面的特征进行精确测量和记录，生成高质量的地理空间数据。
本文将探讨测绘技术在GIS系统中的数据采集和处理过程。
一、测绘技术的数据采集测绘技术的数据采集是GIS系统中最基础的一步。
从野外实地采集到实验室室内的数据处理，全过程需要高度的专业知识和技术支持。
1. 野外数据采集在测绘技术中，野外数据采集指的是在实地进行测量观测和采样工作。
野外数据采集的方式多种多样，常见的包括地面测量、航空测量和卫星遥感等。
地面测量主要通过使用全站仪、GPS等测量仪器，在地面上进行直接的测量与记录。
航空测量则借助于航空影像和航空摄影测量技术，在空中对地表进行大范围、全方位的观测。
卫星遥感则通过卫星图像对地表特征进行无接触的测量和记录。
这些方法各有优缺点，根据需要选择合适的方式进行数据采集。
2. 实验室及室内数据处理野外数据采集结束后，测绘技师会将所采集的数据导入计算机中进行进一步处理。
这个过程通常需要使用数据处理软件，如AutoCAD、ArcGIS等。
实验室测试样本和观测数据将与已有数据进行对比和分析，以校正和验证测绘的准确性和一致性。
此外，还需要进行数据拼接、空间插值、地形分析等操作，以生成完整的地理空间数据。
二、测绘技术的数据处理1. 数据拼接和编辑在数据采集过程中，由于采集区域较大，需要多次采集，并将这些数据进行拼接和编辑。
数据拼接使得多次采集的数据连接成一个完整的整体。
编辑操作则包括对数据的剪裁、删除和修改，以达到数据的准确性和一致性。
2. 空间插值空间插值是一种重要的数据处理方法，用于根据已有数据推测或补充缺失的数据。
如何进行地理坐标系统的数据采集与处理
如何进行地理坐标系统的数据采集与处理导语：地理坐标系统是一个基本的地理信息系统组成部分，它用于标识地球上任何位置的坐标。
在当今信息化的时代，地理坐标系统的数据采集与处理变得尤为重要。
本文将探讨如何进行地理坐标系统的数据采集与处理的方法和技巧，以及相关工具和技术。
1. 数据采集地理坐标系统的数据采集主要包括地理数据的收集和传输。
地理数据的收集可以通过以下几种方式进行：a. GPS定位全球定位系统（GPS）是一种通过卫星定位获取地理坐标的技术。
使用GPS设备可以获取相对准确的经纬度坐标。
数据采集员可以通过携带GPS设备到目标地点进行定位，并记录下对应的经纬度坐标。
b. 卫星影像卫星影像是一种获取地理数据的重要源头。
通过分析卫星影像，可以获取地理坐标系统中的各种数据，如地形、土地利用等等。
数据采集员可以通过获取卫星影像并进行处理，提取其中的地理数据。
c. 地理测量地理测量是一种传统的数据采集方式，通过使用地理测量仪器如测量仪等，可以获取精确的地理坐标数据。
数据采集员可以使用地理测量仪器对地面进行测量，得到对应的地理坐标。
2. 数据处理地理坐标系统的数据处理是将采集到的原始数据进行整理和分析的过程，以便更好地理解和利用这些数据。
a. 数据清洗数据清洗是指对采集到的原始数据进行筛选、去除异常值、修复错误等处理，以确保数据的准确性和一致性。
在处理地理坐标系统的数据时，可以使用数据清洗工具或编写脚本来进行清洗操作，如删除无效坐标、修复缺失坐标等。
b. 数据转换数据转换是将原始数据从一个坐标系统转换到另一个坐标系统的过程。
在地理坐标系统中，常见的转换操作包括将经纬度坐标转换为UTM坐标、将投影坐标转换为地理坐标等。
数据处理员可以使用GIS软件等工具进行数据转换操作。
c. 空间分析空间分析是指利用地理坐标系统的数据进行分析和计算的过程。
通过空间分析，可以获得地理坐标数据的统计结果、空间关系等信息。
在地理坐标系统的数据处理中，可以使用GIS软件中的空间分析工具来进行分析，如计算两个坐标之间的距离、绘制热力图等。
地理信息系统中测绘技术的数据采集与处理
地理信息系统中测绘技术的数据采集与处理地理信息系统(GIS)是一种将地理数据和图像进行收集、存储、管理、分析和展示的技术。
在现代社会中，GIS已经成为许多行业中不可或缺的工具，例如城市规划、自然资源管理和环境保护等。
而在GIS中，测绘技术的数据采集和处理是非常重要的一环。
测绘技术的数据采集是指通过使用各种测绘仪器和设备来获取地理数据的过程。
常见的数据采集方法包括地面测量、航空摄影和遥感技术等。
地面测量是最传统的测绘数据采集方法之一，它通过使用测距仪、全站仪等仪器在地面上进行测量，获取点、线、面等地理要素的坐标和属性信息。
航空摄影是一种利用航空器拍摄地面照片的方法，通过对这些照片进行解译和量测，可以获取大范围的地理数据。
遥感技术是通过使用卫星或航空器上的遥感传感器获取地球表面反射、辐射和散射的电磁波信号，进而提取地形、植被和水体等信息。
数据采集之后，就需要进行数据处理。
数据处理是将采集到的地理数据进行整理、加工和分析，以获得最终的地理信息。
数据处理的过程中，常用的方法有数据清理、数据转换和数据分析等。
数据清理是指对采集到的数据进行筛选、去除错误和冗余数据，以确保数据质量。
而数据转换则是将不同格式、不同坐标系统和不同分辨率的数据进行转换，以便于在GIS中进行统一的地理信息管理和分析。
数据分析是将数据进行统计、空间分析和模型建立等，在此基础上预测和推断地理现象和趋势。
除了数据采集和处理，地理信息系统中的测绘技术还涉及到数据的存储和管理。
存储和管理是保证地理数据长期有效和可访问的关键环节。
在存储方面，一种常用的方式是将数据存储在数据库中，通过数据库管理系统进行管理和查询。
而在管理方面，需要建立适当的数据模型、命名规则和分类体系，使数据能够被快速定位和检索。
同时，为了保证数据的安全性，还需要进行数据备份和权限控制等措施。
测绘技术的数据采集和处理在地理信息系统中有着广泛的应用。
在城市规划方面，通过采集和处理城市的地理数据，可以进行土地分析、交通规划和用地管理等。
如何进行地理信息系统数据采集与处理
如何进行地理信息系统数据采集与处理1.引言地理信息系统（Geographic Information System，简称GIS）是一种用来存储、管理、分析和显示地理数据的电脑系统。
在现代社会中，GIS已经成为各个领域中不可或缺的工具。
地理信息系统数据的采集与处理是GIS应用的重要环节，正确的采集与处理能够确保数据的准确性和可靠性。
本文将就如何进行地理信息系统数据采集与处理进行探讨。
2.地理信息系统数据采集地理信息系统数据的采集是指通过各种手段和工具，获取与地理信息相关的数据，并将其录入到GIS系统中。
地理信息系统数据采集可以采用多种方法，主要包括如下几个方面。
2.1 地面调查地面调查是地理信息系统数据采集的基础。
通过实地考察、测量仪器等手段，获取真实、全面的地理数据。
在进行地面调查时，需要注意选择适当的调查方法和工具，确保数据的准确性和有效性。
2.2 遥感技术遥感技术是通过传感器获取地球表面的电磁辐射信息，并将其转化为数字数据。
利用卫星、飞机等载具，对地球表面进行遥感观测，获取高分辨率的地理数据。
与传统的地面调查相比，遥感技术具有快速、全面、经济的优势。
2.3 其他数据源除了地面调查和遥感技术，地理信息系统数据还可以从其他数据源获取。
比如公共机构、企业和个人等提供的已经收集好的数据集，如交通、气象、人口等。
这些数据源可以大大提高地理信息系统数据采集的效率和准确性。
3.地理信息系统数据处理地理信息系统数据处理是指对采集到的地理信息进行组织、分析和计算，以获得有用的信息和结果。
地理信息系统数据处理包括如下几个方面。
3.1 数据质量控制数据质量控制是地理信息系统数据处理的首要任务。
通过对采集到的数据进行筛选、清洗和修正，排除不准确和冗余的数据，保证数据的质量和可靠性。
3.2 数据组织与管理地理信息系统数据处理需要对数据进行组织和管理。
通过建立数据库、文件系统等方式，对地理信息数据进行分类、存储和索引，以方便后续的数据分析和检索。
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▪ 属性数据源
遥感数据、各种统计数据、现场调查资料、 社会调查资料、其他资料等。
▪ 在建立GIS前，首先要进行详细的用户
调查，确定需要存储哪些属性信息，属 性数据的编码方法及信息的来源等。
（一）属性数据的编码原则
▪ 编码的系统性和科学性 ▪ 编码的一致性 ▪ 编码的标准化和通用性 ▪ 编码的简洁性 ▪ 编码的可扩展性
会经济调查
地图、统计图表
电子数据
全站仪实测数据、GPS 观测数据、数字摄影测 量、遥感数据、现代地 球物理、地球化学数据
计算机数据库存储 数据
二、空间数据的尺度
（一）考虑空间尺度的重要性
▪ 人们在观察、认识自然现象、自然过程以及 各种社会经济问题时，如果尺度不同、角度 不同、分辨率不同，将得到不同的印象、认 识或结果。因此，选择恰当的空间尺度是非 常重要的。
（二）地图数据的获取
数字化仪数字化（已淘汰） 扫描仪获取地图数据
1、扫描仪获取地图数据的种类
栅格型数据 屏幕矢量化型数据 栅格图向矢量地图的自动转换
2、扫描仪获取地图数据的过程
原始图像 预处理
扫描
栅格编 辑
栅格数据
自动矢量化
GIS 数据库
文件转换
矢量 编辑
矢量文件
（三）遥感数据的获取
遥感传感器平台
多源分类编码法：又称独立分类编码法，是指对于一 个特定的分类目标，根据诸多不同的分类依据分别进 行编码，各位数字代码之间并没有隶属关系。它的优 点是具有较大的信息载负量，有利于对空间信息的综 合分析。
（四）属性数据的输入
输入方式有两种： ①对照图形直接输入（属性数据量较小时） ②建立属性表输入属性或从其他统计数据库中
.MP4、.VQF、.AIF/AIFF、.AU 、 .RA/RM/RAM
视频文件的格式：影像格式和流格式 影像格式有：AVI、MPEG、 DivX、MOV、WMV 流格式有：RM/RA、ASF、MOV
GIS的不同数据源及种类
项目
第一手数据
第二手数据
地面测量数据、航空像 非电子数据 片、手簿记录数据、社
地图数据
卫星遥感影像
ADS40数字航空影像
DEM产品
（二）文字符号数据 文字符号数据：是以数字、文字、符号表示的 数据，包括空间要素数据和测量数据，统计数 据，调查数据，各种法律文档数据，社会经济 数据，元数据等各种形式的电子数据。
（三）多媒体数据 多媒体数据：是指音频数据和视频数据。
音频文件的格式： CD、MIDI、WAVE、.MP1/.MP2/.MP3、
（二）空间尺度的概念和表达方式
▪ 尺度：是指研究者选择观察（测）世界的窗口。 ▪ 不同学科、不同研究领域对尺度的表述方式和
含义是不同的： 比例尺（测绘学、地图制图学、地理学） 测量工具、滤波器（数学、机械学、光学等） 空间分辨率（航空摄影、遥感技术）
三、属性数据的获取与输入
▪ 属性数据：即空间实体的特征数据，主要定 义空间数据或制图特征所表示的内容，一般 包括名称、等级、数量、代码等多种形式。
➢ 多时相性
重复探测，有利于进行动态分析。
1986
1992
2002
多波段性
波段的延长使对地球的观测走向了全天候。
Near-infra red
green red
遥感数据的获取方式
■目视法
■遥感图像处理方法
（四）摄影测量数据
各种类型 传感器
被摄物体 影像
通过量测和 解译过程
自然物体及其环境的可靠信息
传感器
遥感（Remote Sensing)：从远处探测、感知物 体或事物的技术。即不直接接触物体本身，从 远处通过各种传感器探测和接收来自目标物体 的信息，经过信息的传输及其处理分析，来识 别物体的属性及其分布等特征的综合技术。
遥感数据的特点
➢ 宏观性、综合性
覆盖范围大、信息 丰富。一景TM影像 为185×185平方公 里；影像包含各种 地表景观信息，有 可见的，也有潜在 的。
GIS原理（四） 第四章 地理信息系统数据
采集与处理
主讲教师：邱春霞 测绘学院
重点内容
▪ GIS的数据来源 ▪ 空间数据的处理内容及流程 ▪ 空间索引的概念与类型 ▪ 空间数据的质量控制
地理空间数据是GIS的处理对象，空 间数据的数量与质量在很大程度上决定
了GIS的价值。也就是说，空间数据源、 空间数据的采集手段、生产工艺、数据 质量都直接影响着GIS应用的潜力、成
本和效率。空间数据在GIS中具有非常 重要的意义。
第一节 空间数据的采集
一、GIS数据源
GIS的空间数据是多源数据（图形图 像数据、文字符号数据、多媒体数据）
（一）图形图像数据
■ 地图数据：普通地图、专题地图 ■ 影像数据：卫星遥感影像、航空影像 ■ 地形数据：地形图、实测地形数据、DEM ■ 测量数据及GPS数据
导入属性，然后根据关键字与图形数据自动 连接（属性数据量较大时）
点、线、面状地物属性的添加
（五）属性数据的获取
现场专题调查采集样本资料 将局部样本资料和遥感信息对照 社会调查与统计 已有资料
四、几何图形的数据采集与输入
（一）手工数据输入方法 ▪ 将表示点、线、面实体的地理位置数据通过
键盘输入数据文件或输入到程序中，再进行 连线编辑。
DEM
DLG
DRG
DOM
摄影测量作业流程
Film based workflow RC30
B&W
Film
processing
Film
in darkroom
Color
Steor
FCIR Films used alternatively
FCIR
DSW500 scanner
Direct digital workflow ADS40
Mass Memory
Ground processing
（二）编码内容
▪ 登记部分 ▪ 分类部分 ▪ 控制部分
（三）编码方法
▪ 列出全部制图对象清单； ▪ 制定对象分类、分级原则和指标将制图对象
进行分类、分级； ▪ 拟定分类代码系统； ▪ 设定代码及其格式； ▪ 建立代码和编码对象的对照表。
常用的编码方法：层次分类编码法 多源分类编码法
层次分类编码法：是按照分类对象的从属和层次关系 为排列顺序的一种代码，它的优点是能明确表示出分 类对象的类别，代码结构有严格的隶属关系。如，土 地利用现状分类编码。