UC2014_空间数据规范控制与质量检查_董晓非
第五章 空间数据质量 与元数据
② 数字化误差
作业员：
作业员的经验与技能主要表现在选择最佳 点位、跟踪曲线和判断十字丝与目标重合程 度的能力等方面。 数字化仪： 数字化仪的分辨率对数字化误差有决定性 影响。一般在选择数字化仪时采用经济实用 的原则。
（3）遥感数据误差
遥感数据的误差积累过程可以分为：数据获取
空间数据质量标准是生产、使用和评价空间数据的依据。数 据质量是数据整体性能的综合体现。其主要内容如下：
数据说明：要求对空间数据的来源、数据内容及其处理过程
等作出准确、全面和详尽的说明。
位置精度：指空间实体的坐标数据与实体真实位置的接近程
度，常表现为空间三维坐标数据的精度。
属性精度：指空间实体的属性值与其真值相符的程度。它取
反映数据集自身的特征规律，以便于用户对数据的准确、高效与充分的 开发与利用。 元数据共同点是：促进数据集的高效利用，并为计算机辅助软件工程服 务。
元数据的内容包括：
（1）对数据的描述，对数据集中各数据项，数据来源、数据所有者、 数据序代（数据生产历史）等的说明； （2）对数据质量的描述，如数据精度、数据的逻辑一致性、数据完整 性、分辨率、源数据的比例尺等； （3）对数据处理的说明，如量纲的转换等； （4）对数据转换方法的描述； （5）对数据库的更新、集成方法等的说明。
② 数字化误差
数字化方式主要有手扶跟踪数字化和扫描数字
化。在生产实践中，采用扫描数字化，然后屏幕半
自动化跟踪。线划跟踪与扫描数字化所引起的平面 误差较小，只是在扫描时，要素结合处出现的误差 较大。手扶跟踪数字化引起的误差主要与被数字化 的要素对象、作业员和数字化仪有关。
要素对象：要素本身的宽度、密度和复杂程度
空间数据库建库时空间数据的质量控制
空间数据库建库时空间数据的质量控制1 资料分析盘锦市城区和辽滨沿海经济区现有1：500DLG数据，是利用航空摄影测量方法制作完成，生产时间为2011年。
数据采用盘锦城市坐标系，盘锦城市坐标系是利用1954年北京坐标系参考椭球，中央子午线为122°，高斯-克吕格投影；高程基准为1985国家高程基准，基本等高距为0.5米。
数据具有较好的现势性，可直接对数据进行编辑整理、添加属性，制作成建库数据。
1.1 数据范围涉及盘锦城区和辽滨沿海经济区共146km2，1：500比例尺地形图2470幅。
其中涉及盘锦市城区86 km2，1：500比例尺地形图1376幅。
涉及辽滨沿海经济区60 km2，1：500比例尺地形图1094幅。
1.2 数据格式和图幅分幅及编号现有DLG数据为AutoCAD2004版的dwg格式。
采用50cm×50cm的标准规格进行分幅，图号采用西南角坐标，X坐标在前，Y坐标在后，中间加短线连接，如：552.50-504.25。
图名以所在图幅内主要居民地、企事业或行政单位的名称命名。
1.3 数据分析通过数据分析，发现按照1：500DLG建库数据整理的要求，数据存在的主要问题如下：①数据分类存在归类错误的现象，通过对50幅数据样本进行分析，共发现归类错误212处。
针对此类问题，在数据整理过程中以图面信息和实际情况来分析，可对数据分类错误要素进行重新归类；②数据中所有的有向线符号均在采集方向左侧，与建库数据要求相反，在数据整理过程中将所有的有向线符号进行反向，与建库数据要求一致；③数据中所有双线路都没有道路中心线要素。
在数据整理过程中，利用ArcGIS软件根据道路边线生成道路中心线要素。
2 成果规格和主要技术指标成果包括DLG数据和DLG元数据。
DLG数据采用盘锦城市坐标系，高程基准为1985国家高程基准，数据格式为ArcGIS10.0的Geodatabase格式，各个要素类物理无缝。
空间数据质量特性与质量控制.
空间数据质量特性与质量控制范志坚1，2,方源敏1,汪虹2(1.昆明理工大学国土资源工程学院昆明 650093;2.云南省基础地理信息中心昆明 650034)摘要：本文主要讨论空间数据质量特性、质量控制所涉及的内容。
结合笔者最近从事空间数据库建库的具体实践和工作体会，探讨从位置精度、属性精度、时间精度、数据完整性和逻辑一致性等方面对数据质量进行全面控制，最终建成一个质量可靠的空间数据库。
关键词：地理信息系统；空间数据库；空间数据；质量特性；质量控制Quality characteristic and Quality control of Spatial dataFan Zhi-jian1，2，Fang Yuan-min1，Wang-Hong2(1.Faculty of Land Resources Engineering，Kunming University of Science and Technology，Kunming650093，China；2.Yunnan Provincial Geomatics center，Kunming 650034，China)Abstract：This paper mainly talks over contents which are involved with quality characteristic and quality control of spatial data．Integrating with concrete practice and work experience which the writer has recently been engaged in establishing spatial database,a very comprehensive control of data quality should be discussed from aspects of positional accuracy、attribute accuracy、temporal accuracy、data compression、as well as logic conformance and so on．Finally，a dependable spatial database should be set up．Key words：GIS；spatial database；spatial data；quality characteristic；quality control0 引言空间数据库是随着地理信息系统(GIS)的开发和应用而发展起来的数据库新技术，它是地理信息系统的重要组成部份，是地理信息系统应用部份的前题和基础。
空间数据库-2014年版空间数据库设计
空间数据库-2014年版空间数据库设计空间数据库 2014 年版空间数据库设计在当今数字化的时代，数据的管理和利用变得愈发重要。
空间数据库作为一种专门用于存储和管理空间数据的数据库系统，在地理信息系统、城市规划、环境保护等众多领域发挥着关键作用。
2014 年版的空间数据库设计在技术和应用方面都取得了显著的进展，为我们更好地处理和分析空间数据提供了有力的支持。
空间数据与传统数据有着显著的不同。
它不仅包含了常见的属性信息，如名称、编号、类别等，还具有独特的空间位置和几何形状等信息。
例如，一个城市的地图数据中，每个建筑物不仅有其名称、用途等属性，还有其具体的坐标位置、形状和占地面积等空间特征。
这种特殊性使得空间数据库的设计需要考虑更多的因素，以确保数据的准确性、完整性和高效性。
在 2014 年版的空间数据库设计中，数据模型的选择至关重要。
常见的数据模型包括矢量数据模型和栅格数据模型。
矢量数据模型通过点、线、面等几何元素来表示空间对象，具有精度高、数据量小的优点，适用于对精度要求较高的应用，如城市规划中的道路和建筑物绘制。
而栅格数据模型则将空间划分为规则的网格单元，每个单元记录相应的属性值，适用于对大面积区域进行快速分析，如地形分析和遥感图像处理。
数据存储结构也是设计的关键环节之一。
合理的存储结构能够提高数据的存储效率和查询性能。
例如，采用索引技术可以快速定位和访问数据。
常见的索引方式包括 B 树索引、R 树索引和四叉树索引等。
B 树索引适用于对单个属性的查询，而 R 树索引和四叉树索引则更适合处理空间范围查询。
此外，为了应对海量空间数据的存储需求，分布式存储技术也逐渐得到应用，将数据分布在多个节点上，提高了系统的可扩展性和容错性。
在数据完整性和一致性方面，2014 年版的空间数据库设计也有了更多的保障措施。
通过定义数据约束条件，如主键、外键、唯一性约束等，可以确保数据的准确性和一致性。
同时，为了防止数据丢失或损坏，定期的数据备份和恢复机制也是必不可少的。
浅谈空间数据库建库时空间数据的质量控制
浅谈空间数据库建库时空间数据的质量控制摘要：本文主要探讨从空间数据位置精度、属性精度、时间精度、数据完整性、逻辑一致性、数据安全性和数据情况说明等方面对数据质量进行全面控制，目的是建立一个质量可靠的空间数据库。
关键词：空间数据；空间数据库；质量控制；地理信息系统0引言随着信息技术在测绘科学中的广泛应用，传统的测绘成果已逐步转化为数字化的测绘成果，随着地理信息系统的开发和应用的发展，开始利用空间数据库来存储、管理和应用测绘成果。
空间数据库是一种应用于空间数据处理与信息分析领域的具有工程性质的数据库，是各个地理信息系统应用的前题和基础。
在空间数据库中，空间数据质量的好坏，直接决定着系统的分析质量以及整个应用的成败。
因此数据质量管理与控制在整个空间数据建库中具有重要的地位。
1空间数据库分析要做好空间数据的质量控制，就需要了解空间数据的特点、数据的生产、建库和应用过程以及空间数据库中存在的误差来源，给出正确的评价和质量控制方法。
1.1 空间数据的特点空间数据的最大的特点是需要支撑软件、数据定义严格，且与软件联系紧密。
第二个重要的特点是在数据的背后有许多隐含的信息，例如：图形要素具有层、扩展属性信息等相关信息。
第三个特点是电于数据没有容忍性，必须严格生产。
因此，空间数据控制(主要是数据检查)的重点是在统一的支撑软件平台上，根据统一的数据标准检查数据的逻辑合理性、属性正确性以及图形与属性的一致性。
使数据统一到一个数据标准上，形成有规律的数据，从而体现该数据的价值。
1.2空间数据的生产过程图1空间数据的生产过程空间数据生产一般由测绘队完成，通常包含两过程：首先生产图形数据和属性数据，在此基础上进行数据转换、属性挂接完成空间数据的生产。
如图1所示是一种典型的生产过程：测绘队完成空问数据的生产后，提交到空可数据管理部门，由空间数据管理部门建库，提供应用。
这里把测绘队生产完的空问数据称之为“原始数据”。
1.3空间数据库中的误差空间数据库建立后，数据库中的误差包含了原始数据的误差和数据库建库所引入的误差。
实验四 空间数据质量检查与校正
实验四空间数据质量检查与校正找错误、分类用ARCGIS的拓扑编辑工具改正错误并建立拓扑4.2.2 Geodatabase图形数据建库一、本地地理数据库（Personal Geodatabase）的创建借助ArcCatalog可以建立两种地理数据库：本地地理数据库和ArcSDE地理数据库。
可以直接在ArcCatalog环境中建立一个.mdb的文件，保存在任一文件夹中或直接保存在磁盘上。
新建个人地理数据库的过程如下：1、鼠标放在需要建立本地地理数据库的目录，单击右键。
2、打开目录数据操作快捷菜单，鼠标指向New，展开建立新对象快捷菜单，单击Personal Geodatabase命令（见图10）。
3、在所选择的目录位置上建立了一个新的本地地理数据库，输入地理数据库名称，设置其编辑模式，按Enter键（完成本地地理数据库模式的建立）。
二、图形数据的入库应用ArcCatalog或ArcToolbox中的数据转换向导，可以很容易地把Shapefile文件输入到新的或已经存在的要素数据集中，或输入为独立的要素类。
向导中具有用于转换Shapefile 的默认参数，这些参数可以修改。
下面以输入铁路.shp为例加以说明：在需要导入地籍图形库的Shapefile文件（铁路.shp）上单击右键，在弹出的快捷菜单中，选择Export—Shapefile to Geodatabase (single)(见图18)，出现Feature Class to Feature对话框（见图19） ,在该对话框中输入“铁路.shp”的完整输出路径及输出文件名，输入路径已由系统默认输入，单击OK。
图18 转换Shapefile数据到地籍图形库图19 Feature Class to Feature Class对话框操作同上，将之前新建的Shapefile文件全部导入地籍图形库，其中界址线导入一个特定的要素数据集中，然后用相关工具由界址线生成宗地和界址点，方法如下：1、界址线生成宗地（1）运用ArcCatalog中要素数据集的快捷菜单实现。
空间数据质量分析PPT课件
2. 元数据方法 元数据中包含了大量的有关数据质量的信息, 通过它可以检查数据质
量, 同时元数据也记录了数据处理过程中质量的变化, 通过跟踪元 数据可以了解数据质量的状况和变化。
3. 地理相关法 用空间数据的地理特征要素自身的相关性来分析数据的质量。例如,
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(2) 准确度(Accuracy)
• 数据的准确度: 被定义为结果、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。
• 即一个记录值(测量或观察值)与它的 真实值之间的接近程度。
• 它可用误差来衡量。
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6
(3) 精度(Precision)
• 数据的精密度：数据表示的精密程度, 用 数据的有效位数来表示, 它表现了测量值 本身的离散程度。
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(6) 比例尺(Scale)
比例尺是地图上一个记录的距离和它所表现的" 真实世界的"距离之间的一个比例。地图的比 例尺将决定地图上一条线的宽度所表现的地 面的距离。例如, 在一个1:10 000比例尺的地 图上, 一条0.5mm宽度的线对应着5m的地面 距离。如果这是线的最小的宽度, 那么就不可 能表示小于5m的现象。
从地表自然特征的空间分布着手分析, 山区河流应位于地形的最低 点（最低等高线）
• 精确度：精密度的实质在于它对数据准确 度的影响, 同时在很多情况下, 它可以通过 准确度而得到体现, 故常把二者结合在一 起称为精确度, 简称精度, 即对现象描述的 详细程度。
• 精度低的数据并不一定准确度也低.
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(4) 不确定性(Uncertainty)
第三节空间数据采集跟质量控制
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空间数据与非空间属性数据的连接
属性数据采集
1、键盘，人机对话方式 2、程序批量输入。
属性和几何数据的连接
几何数据 属性数据
标识码
1、可手工输入 2、由系统自动生成(如用顺序号代表标识符)
002 001
程序
a1 001 a2
空间
数据库
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建立多边形矢量数据库的过程
4、计算坐标差：当原图经过定向，固定的在滚筒（或平台）上 之后，要算出扫描仪原点和原图原点之差，以便控制记录装置。
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空间数据的输入
栅格扫描数据到矢量数据的转化
①对扫描后的图像作手工编辑，去掉不需要的要素、杂 点，对不清楚的地方作简单修补。 ②由软件将栅格数据转换成矢量（线化）数据，同时进 行灰度、颜色、符号、线型、注记的识别，这一处理过程 （特别是符号、注记的识别）往往花费较多的计算时间。 ③再由手工对转换后的矢量图形进行编辑，使之符合GIS
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地理实体分类与数据编码
地理实体的分类 地理实体：地理数据库中的实体，是一种 在现实世界中不能再划分为同类现象的现 象。 地理目标：实体在地理数据库中的表示。 地理目标的表示方法随比例尺、目的等情 况的变化而变化。
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地理实体与地理目标的类型
地理实体
普通地图可用胶带纸固定在操作平 台上，当标示器放到操作平台上时， 由于电磁感应，标示器在图上的相 对位置就会转变成电信号。靠预先 设计好的软件，传输给计算机的电 信号可以光标的形式显示在图形显 示器上，操作者按动标示器上的按 钮，坐标数据就记录在计算机中。
空间数据检查方法
检查地质界线类型、地质代码、 检查地质界线类型、地质代码、线型 包括辅助线型） （包括辅助线型）是否符合规范要求
地质界线类型代码及所用 线型在 MeMapGIS67\data\ \MeMapGIS67\data\原型 RgSdb\RgSdb.mdb文件 库\RgSdb\RgSdb.mdb文件 里
辅助检查工具(属性) 辅助检查工具(属性)
1
-组成
变质岩地（ 岩） 层单位
1 -部分 1..* 1
化石
蚀变（ 点）
样品
钻孔
脉岩（ 面）
火山口
产状
矿产地（ 点）
素描 地质点要素类
侵入岩谱系单位
1
侵入岩岩石年代单位
1 1..* -部分 1..* -部分
沉积（ 火山） 岩岩石地层单位
1
地质（ 界） 线
河、 湖、 海、 水库岸线
断层
1 n
地 质 界 线 要 素 类
♦ 关系类是由一个关系规则构成的关联集合（可以用关联、依赖、
组合和继承来描述对象之间的关系规则）。
♦ 综合要素类与要素类相同，是共享空间参考系统的多个要素类
的集合，在地质图数据模型中，由复合地质点、面、线要素实 体类构成。不具其他要素类构成拓扑关系。
地质图空间数据库组织模型
♦ 地理数据库中对象之间的关联称为关系。关系可以存在于空间
对象类 大型滑坡（ 崩塌） 体
1
特殊地质体
混合岩化带
综合要素类
非正式地层单位
1 1 -组成
火山岩相带
构造变形带
蚀变带（ 面）
戈壁沙漠
1
标准图框（ 内图框） 地质体面实体 要素类
1 -组成
矿化带
空间数据的检核
§3.4 空间数据的采集三、空间数据的检核一、空间数据输入的误差空间数据输入的误差通常可归结为以下几类：1° 几何数据的不完整或重复。
2° 几何数据的位置不正确。
3° 比例尺不正确。
4° 变形。
5° 几何数据与属性数据的连接有误。
6° 属性数据错误。
二、空间数据的检查无论是地图跟踪数字化还是地图扫描数字化，都不可能完全正确，因此，必须进行空间数据的检查。
常用的空间数据检查方法为：1° 通过图形实体与其属性的联合显示，发现数字化中的遗漏、重复、不匹配等错误；2° 在屏幕上用地图要素对应的符号显示数字化的结果，对照原图检查错误；3° 把数字化的结果绘图输出在透明材料上，然后与原图叠加以发现错漏；4° 对等高线，通过确定最低和最高等高线的高程及等高距，编制软件来检查高程的赋值是否正确；5° 对于面状要素，可在建立拓扑关系时，根据多边形是否闭合来检查，或根据多边形与多边形内点的匹配来检查等；6° 对于属性数据，通常是在屏幕上逐表、逐行检查，也可打印出来检查；7° 对于属性数据还可编写检核程序，如有无字符代替了数字，数字是否超出了范围，等等；8° 对于图纸变形引起的误差，应使用几何纠正来进行处理。
三、图形显示和数据处理为了对GIS所输入的数据进行显示和检查，GIS应提供下列功能：1° 符号设计与符号库建立功能。
为了能以不同符号表示不同类型的矢量数据，必须具有符号设计与符号库建立功能。
如新符号的创建、旧符号的修改等等。
2° 符号设置功能。
即为每一类空间数据指定选用的符号，包括符号的形状、色彩、尺寸、图案等。
3° 注记配置功能。
注记是地图上不可缺少的重要信息，也是数据检查的重要内容和参照信息。
注记应确定其字体、大小、间隔、色彩、排列、旋转等，最重要的确定其定位点。