空間數(shù)據(jù)質(zhì)量

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1、第五節(jié)空間數(shù)據(jù)質(zhì)量一、空間數(shù)據(jù)質(zhì)量的概念1.空間數(shù)據(jù)質(zhì)量在計(jì)算機(jī)軟件、硬件環(huán)境選定之后,GIS中數(shù)據(jù)質(zhì)量的優(yōu)劣決定著系統(tǒng)的分析質(zhì)量以及整個(gè)應(yīng)用的成敗空間位置、專(zhuān)題特性以及時(shí)間是表達(dá)現(xiàn)實(shí)世界空間變化的三個(gè)基本要素。數(shù)據(jù)質(zhì)量則是空間數(shù)據(jù)在表達(dá)這三個(gè)基本要素時(shí),所能夠達(dá)到的準(zhǔn)確性、一致性、完整性以及它們?nèi)咧g統(tǒng)一性的程度。完整性:能否完全地表達(dá)要描述的給定目標(biāo)空間數(shù)據(jù)質(zhì)量的好壞是一個(gè)相對(duì)概念12.與數(shù)據(jù)質(zhì)量相關(guān)的幾個(gè)概念(1)誤差（Error）。誤差反映了數(shù)據(jù)與真值或者大家公認(rèn)的真值之間的差異,它是一種常用的數(shù)據(jù)準(zhǔn)確性的表達(dá)方式。誤差研究包括:位

2、置誤差：即點(diǎn)的位置的誤差、線的位置的誤差和多邊形的位置的誤差;屬性誤差:2產(chǎn)生的誤差的環(huán)節(jié)投影變換:地圖投影是將三維地球橢球面到二維場(chǎng)平面的拓?fù)渥儞Q。在不同投影形式下,地理恃征的位置、面積和方向的表現(xiàn)會(huì)有差異。地圖數(shù)字化和掃描后的矢量化處理:數(shù)字化過(guò)程采點(diǎn)的位置精度、空間分辨率、屬性賦值等都可能出現(xiàn)誤差。數(shù)據(jù)格式轉(zhuǎn)換:在矢量格式和柵格格式之間的數(shù)據(jù)格式轉(zhuǎn)換中,數(shù)據(jù)所表達(dá)的空間特征的位置具有差異性。數(shù)據(jù)抽象:在數(shù)據(jù)發(fā)生比例尺度變換時(shí),對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行的聚類(lèi)、歸并、合并等操作時(shí)產(chǎn)生的誤差3建立拓?fù)潢P(guān)系:拓?fù)溥^(guò)程中伴隨有數(shù)據(jù)所表達(dá)的空間特征的位置坐標(biāo)的變

3、化。與主控?cái)?shù)據(jù)層的匹配:一個(gè)數(shù)據(jù)庫(kù)中,常存儲(chǔ)同一地區(qū)的多層數(shù)據(jù)面,為保證各數(shù)據(jù)層之間空間位置的協(xié)調(diào)性,一般建立一個(gè)主控?cái)?shù)據(jù)層以控制其他數(shù)據(jù)層的邊界和控制點(diǎn)。在與主控?cái)?shù)據(jù)層匹配的過(guò)程中也會(huì)存在空間位移,從而導(dǎo)致誤差。數(shù)據(jù)疊加操作和更新:數(shù)據(jù)在進(jìn)行疊加運(yùn)算以及數(shù)據(jù)更新時(shí),會(huì)產(chǎn)生空間位置和屬性值的差異。48.數(shù)據(jù)集成處理:指在來(lái)源不同、類(lèi)型不同的各種數(shù)據(jù)集的相互操作過(guò)程中所產(chǎn)生的誤差。數(shù)據(jù)集成是包括數(shù)據(jù)預(yù)處理、數(shù)據(jù)集之間的相互運(yùn)算、數(shù)據(jù)表達(dá)等過(guò)程在內(nèi)的復(fù)雜過(guò)程,其中位置誤差、屬性誤差都會(huì)出現(xiàn)。9.數(shù)據(jù)的可視化表達(dá):數(shù)據(jù)在可視化過(guò)程中為適應(yīng)視覺(jué)效果,

4、需對(duì)數(shù)據(jù)的空間特征位置、注記等進(jìn)行調(diào)整,由此產(chǎn)生數(shù)據(jù)表達(dá)上的誤差。10.數(shù)據(jù)處理過(guò)程中誤差的傳遞和擴(kuò)散:在數(shù)據(jù)處理的各個(gè)過(guò)程中,誤差是累計(jì)和擴(kuò)散的,前一過(guò)程的累計(jì)誤差可能成為下一個(gè)階段的誤差起源,從而導(dǎo)致新的誤差的產(chǎn)生。5(2)準(zhǔn)確度(Accuracy)數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確度:被定義為結(jié)果、計(jì)算值或估計(jì)值與真實(shí)值或者大家公認(rèn)的真值的接近程度。即一個(gè)記錄值(測(cè)量或觀察值)與它的真實(shí)值之間的接近程度。它可用誤差來(lái)衡量。6(3)精度(Precision)數(shù)據(jù)的精密度：數(shù)據(jù)表示的精密程度,用數(shù)據(jù)的有效位數(shù)來(lái)表示,它表現(xiàn)了測(cè)量值本身的離散程度。精確度：精密度的實(shí)

5、質(zhì)在于它對(duì)數(shù)據(jù)準(zhǔn)確度的影響,同時(shí)在很多情況下,它可以通過(guò)準(zhǔn)確度而得到體現(xiàn),故常把二者結(jié)合在一起稱(chēng)為精確度,簡(jiǎn)稱(chēng)精度,即對(duì)現(xiàn)象描述的詳細(xì)程度。精度低的數(shù)據(jù)并不一定準(zhǔn)確度也低.7(4)不確定性(Uncertainty)不確定性是關(guān)于空間過(guò)程和特征不能被準(zhǔn)確確定的程度,是自然界各種空間現(xiàn)象自身固有的屬性。在內(nèi)容上,它是以真值為中心的一個(gè)范圍,這個(gè)范圍越大,數(shù)據(jù)的不確定性也就越大。土地信息系統(tǒng)的不確定性包括空間位置的不確定性、屬性不確定性、時(shí)域不確定性和邏輯上的不一致性及數(shù)據(jù)的不完整性。數(shù)據(jù)的不完整性指對(duì)于給定的目標(biāo),GIS沒(méi)有盡可能完全地表達(dá)該物體

6、。8(5)空間分辨率(SpatialResolution)分辨率是空間目標(biāo)可辨識(shí)的最小尺寸。如遙感影像上最小可分辨的地物目標(biāo)。在一個(gè)圖形掃描儀中最小的物理分辨率從理論上講是由設(shè)施的像元大小來(lái)確定的。在一個(gè)激光打印機(jī)上這是84.67×10-3mm,9(6)比例尺(Scale)比例尺是地圖上一個(gè)記錄的距離和它所表現(xiàn)的"真實(shí)世界的"距離之間的一個(gè)比例。地圖的比例尺將決定地圖上一條線的寬度所表現(xiàn)的地面的距離。例如,在一個(gè)1:10000比例尺的地圖上,一條0.5mm寬度的線對(duì)應(yīng)著5m的地面距離。如果這是線的最小的寬度,那么就不可能表示小于5m的現(xiàn)象。1

7、0二、空間數(shù)據(jù)質(zhì)量的評(píng)價(jià)(一)、空間數(shù)據(jù)質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)空間數(shù)據(jù)質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)是生產(chǎn)、使用和評(píng)價(jià)空間數(shù)據(jù)的依據(jù)。目前,世界上已建立了一些數(shù)據(jù)質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn),如美國(guó)FGDC的質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)等?？臻g數(shù)據(jù)質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)的建立必須考慮數(shù)據(jù)產(chǎn)生的全過(guò)程。11空間數(shù)據(jù)質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)的要素及內(nèi)容(1)數(shù)據(jù)情況說(shuō)明：對(duì)地理數(shù)據(jù)的來(lái)源、內(nèi)容及處理過(guò)程等做出準(zhǔn)確、全面和詳盡的說(shuō)明。(2)位置精度：為空間實(shí)體的坐標(biāo)數(shù)據(jù)及實(shí)體真實(shí)位置的接近程度,常表現(xiàn)為空間三維坐標(biāo)數(shù)據(jù)精度。它包括數(shù)學(xué)基礎(chǔ)精度、平面精度、高程精度、接邊精度、形狀再現(xiàn)精度(形狀保真度)、像元定位精度(圖像分辨率)等。(3)屬性精度：指空間

8、實(shí)體的屬性值與其真值相符的程度。通常取決于地理數(shù)據(jù)的類(lèi)型,且常常與位置精度有關(guān),包括要素分類(lèi)與代碼的正確性、要素屬性值的準(zhǔn)確性及其名稱(chēng)的正確性等。12(4)時(shí)間精度