空间数据的采集和质量控制第5节GIS的数据质量

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1、第5节GIS的数据质量一、GIS数据质量的内容和类型1.GIS数据质量的基本内容GIS数据质量包含如下五个方面：位置精度：如数学基础、平面精度、高程精度等，用以描述几何数据的质量。属性精度：如要素分类的正确性、属性编码的正确性、注记的正确性等，用以反映属性数据的质量。逻辑一致性：如多边形的闭合精度、结点匹配精度、拓扑关系的正确性等。完备性：如数据分类的完备性、实体类型的完备性、属性数据的完备性、注记的完整性等现势性：如数据的采集时间、数据的更新时间等2.误差产生的主要原因空间现象自身存在的不

2、稳定性空间现象的表达空间数据处理中的误差空间数据使用中的误差第5节GIS的数据质量一、GIS数据质量的内容和类型3.空间数据的误差类型GIS空间数据的误差可分为源误差和处理误差：(1)源误差，是指数据采集和录入中产生的误差，包括：遥感数据：摄影平台、传感器的结构及稳定性、分辩率等测量数据：人差(读数误差等)、仪差(仪器不完善等)、环境(干扰等)属性数据：数据的录入、数据库的操作等GPS数据：信号的精度、接收机精度、定位方法、处理算法等地图：控制点精度，编绘、清绘、制图综合等的精度地图数

3、字化精度：纸张变形、数字化仪精度、操作员的技能等(2)处理误差，是指GIS对空间数据进行处理时产生的误差，如：几何纠正；坐标变换；几何数据的编辑；属性数据的编辑；空间分析(如多边形叠置等)；图形化简(如数据压缩)；数据格式转换；计算机截断误差；空间内插；矢量栅格数据的相互转换。第5节GIS的数据质量一、GIS数据质量的内容和类型4.GIS中的误差传播误差传播是指对有误差的数据，经过处理生成的GIS产品也存在着误差。误差传播公式：误差传播在GIS中可归结为三种方式：1°代数关系下的误差

4、传播：是指对有误差的数据进行代数运算后，所得结果的误差。2°逻辑关系下的误差传播：即指在GIS中对数据进行逻辑交、并等运算所引起的误差传播，如叠置分析时的误差传播。3°推理关系下的误差传播：是指不精确推理所造成的误差。y=F(x1,x2,…xn)xi:空间数据子变量，带有误差F：为GIS空间数据操作过程中的函数关系式第5节GIS的数据质量二、研究GIS数据质量的方法1.GIS数据质量的评价方法直接评价法1°用计算机程序自动检测某些类型的错误可以用计算机软件自动发现，数据中不符合要求的数据项的百分率或平

5、均质量等级也可由计算机软件算出。如可以检测编码是否正确等。2°随机抽样检测在确定抽样方案时，应考虑数据的空间相关性间接评价法，是指通过外部知识或信息进行推理来确定空间数据的质量的方法。用于推理的外部知识或信息如用途、数据历史记录、数据源的质量、数据生产的方法、误差传递模型等。非定量描述法，是指通过对数据质量的各组成部分的评价结果进行的综合分析来确定数据的总体质量的方法。第5节GIS的数据质量二、研究GIS数据质量的方法2.研究GIS数据质量的常用方法敏感度分析法，通过人为地在输入数据中加上扰动值来

6、检验输出结果对这些扰动值的敏感程度。然后根据适合度分析，由置信域来衡量由输入数据的误差所引起的输出数据的变化。敏感度分析法是一种间接测定GIS产品可靠性的方法。尺度不变空间分析法，地理数据的分析结果应与所采用的空间坐标系统无关，即为尺度不变空间分析，包括比例不变和平移不变。尺度不变是数理统计中常用的一个准则，一方面在能保证用不同的方法能得到一致的结果，另一方面又可在同一尺度下合理地衡量估值的精度。MonteCarlo实验仿真，首先根据经验对数据误差的种类和分布模式进行假设，然后利用计算机进行模拟试验

7、，将所得结果与实际结果进行比较，找出与实际结果最接近的模型。空间滤波，可从含有噪声的数据中分离出噪声信息或者从含有噪声的数据中提取信号，然后用随机过程理论等方法求得数据的误差。对GIS数据质量的研究，传统的概率论和数理统计是其最基本的理论基础，同时还需要信息论、模糊逻辑、人工智能、数学规划、随机过程、分形几何等理论与方法的支持。第5节GIS的数据质量三、数据采集中的数据质量评价GIS中数据采集的方法：直接方法——直接从野外采集，以获取观测数据、图象等受人、仪器和环境影响，但已有传统方法可解决间接方法—

8、—从已有的图件上进行采集除受直接方法中误差影响外，还有展绘控制点误差、编绘误差、制图综合误差、数字化误差等地图数字化是获取矢量数据的主要方法之一，也是GIS的重要误差源，是GIS数据质量研究的重点。地图数字化中，原图固有误差和数字化过程中引入的误差是两个主要的误差源第5节GIS的数据质量三、数据采集中的数据质量评价A.地图固有误差的来源和类型除了含有控制点和碎部点引入误差外，还至少存在下列误差：控制点展绘误差编绘误差绘图误差综合误差