数字城市多源多尺度空间数据处理ppt课件.ppt

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1、第4章数字城市多源多尺度空间数据的处理与集成信息系统集成：根据一个复杂的信息系统或子系统的要求，对多种产品和技术进行验证后，把它们组织成一个完整的解决方案的过程。思想指导信息系统的总体规划和分布实施的方法和策略技术把分散的信息结合在一起形成一个新的有机整体的一种操作地球空间数据集成的观点：1）GIS功能观点数据集成是地理信息系统的基本功能，主要指由原数据层经过缓冲、叠加、获取、添加等操作获取新数据集的过程;2)简单组织转化数据集成是数据层的简单再组织，即在同一软件环境，栅格和矢量数据之间的内部转化或在同一简单系统中把不同来源的地

2、理数据组织到一起。3)过程地球空间数据集成是在一致的拓扑空间框架中，地球表面描述的建立或使同一个地理信息系统中的不同数据彼此之间兼容的过程。4)关联观点数据集成是属性数据和空间数据的关联。ESRI认为数据集成是在数据表达或模型中空间和属性数据的内部关联;DavidMartin数集成不是简单地把不同来源的地球空间数据合并在一起，还应该包括普通数据集的重新建模过程，以提高集成的理论价值。数据集成是不同来源、格式、特点、性质的地球空间数据逻辑或物理上的有机集中。有机是指数据集成时充分考虑了数据的属性、时间和空间特征、数据自身及其表达的

3、地理特征和过程的准确性。空间数据集成的层次：概念层：数据集成的方式方法等概念模型逻辑层：数据集成模型的逻辑表达物理层：数据集成的具体体现4.1多源数据的收集与处理4.1.1基于语义映射的异构数据转换为什么研究语义映射？不同部门、技术方法、数据采集、处理、建库、分析和管理异构的空间数据库数据与软件相关研究如何实现异构数据的访问1）语义映射的基本原理语义映射是一组源类在目标域内类的重分类，或者一个集合中的每个元素与同一或另一集合中的元素相对应规则设O1是源类可直接观察的属性；O2是源类的隐性的观察，由源类的属性需要由源类的语义上下文

4、推出，R为目标类的分类规则，C为按照R分类的目标类集，即C={C1,C2,…,Cn}，则源类与目标类之间的语义映射M为或2)基于空间关系的语义映射拓扑关系点集拓扑理论，九交矩阵描述要素之间的拓扑关系：相离、相邻（相遇）、相交、覆盖、包含，在内部，同一方向关系距离关系根据空间关系对空间要素进行划分3）基于语义映射的空间数据转换源数据到目标数据的映射，主要包括：数据模型的描述要素的表达方式，坐标记录、属性记录、要素之间的联系要素类型的定义如何定义要素，如点、线、面、弧段、圆、椭圆模型之间的映射模型A中的要素和模型B中要素的对应关系转

5、换规则是在模型映射的基础上，为实现数据转换而对源数据进行的各种空间操作4）应用实例将DWG格式的1:500、1:2000的地形图转换为Coverage格式的地形图（1）源数据的基本情况地物按照代码进行了分层，房屋、水系、道路等用多义线表示，房屋的层数、高程点的高程值是作为注记标注在图上（2）目标数据用封闭的多边形描述面状要素，房屋的层数和高程值为要素的属性房屋用多边形表示，层数为多边形的属性值高程注记与相应高程点匹配，作为属性存储在高程点（3）转换规则DWG格式的房屋数据：提取房屋层和房屋注记层，分别转换为多边形和点，并将注记写

6、入点的属性表中，最后点层和多边形层叠加得到封闭的、含属性数据的房屋数据。高程数据：提取高程点的点位和高程注记，分别转换为点要素，点要素之间用缓冲区操作进行数据匹配DWG数据转换为Coverage转换规则文件4.1.2遥感影像数据的收集与处理1）高分辨率卫星遥感影像数据的种类及其特征(2)遥感影像的数据处理①影像配准使两景影像对应的像元的位置保持一致，是进行影像融合的前提和关键②几何纠正由于影像成像过程中受到飞行器姿态（侧滚、俯仰、偏航）、高度、速度、地形起伏、地球曲率、大气折射等因素的影响，影像往往存在一定的几何变形，变形表现为

7、像元相对于地面目标实际位置发生平移、缩放、旋转、仿射、扭曲、挤压等，针对几何形变的进行的误差校正为几何纠正。几何纠正步骤：1、在图像上和对应的地形图上寻找一些典型地物（或GPS实测的点）作为控制点；2、查找和计算这些控制点的图像坐标和地面坐标3、按某种数学变换关系进行几何纠正，如多项式纠正、共线方程纠正(1)多项式纠正利用地面控制点的图像坐标和其同名点的地面坐标通过平差原理计算多项式中的系数，建立图像坐标与大地坐标的数学对应关系，然后用该多项式对图像进行纠正，将变形图像空间的像元转换为大地坐标的空间的像元。其中，(x,y)控制点

8、的图像坐标，(X,Y)为控制点的地面坐标多项式的项数N与其阶数n关系利用已知控制点的坐标值按按最小二乘法原理求解多项式的系数一次多项式：纠正图像因平移、旋转、比例尺变化和仿射变形等引起的线性变形二次多项式：纠正二次非线性变形（2）共线纠正当地形起伏较大，且多项式