基础地理信息的空间数据误差分析质量检查及控制.doc

基础地理信息的空间数据误差分析质量检查及控制 　　 摘要：地理信息空间数据具有定位、定性、时间和空间关系的特征。但是在数据的获取过程中，由于各种因素的影响，使得输入后的图形与实际图形所在的位置往往存在误差。对基础地理信息空间数据的误差进行分析，将有利于在GIS的应用中减少误差，提高精度，满足实际的应用需求。因此,本文主要介绍了在基础测绘作业过程中可能出现的缺陷、错误，在此基础上对这些缺陷、错误进行误差分析和控制。 　　关键词：地理信息;空间数据；DLG;误差；检查；拓扑 　　中图分类号：K文献标识码： A 文章编号： 　　一、引言 　　随着经济、科技的发展，地理信息数据作为地理信息平台在国民经济中的作用越来越大。基础地理信息数据一般分为“4D”产品，即数字线化图（DLG）、数字正射影像图（DOM）、数字高程模型（DEM）以及数字栅格图（DRG）。本文主要对DLG数据从误差分析、质量的检查内容、误差控制方面进行浅谈。 　　二、空间数据的主要误差分析 　　3.1数据源误差 　　数据源误差在当前生产过程中是无法克服的,并且还要传递下去,因此只有尽量减小上一环节的误差,也就是说使用最好的资料和原始数据。 　　3.2采录误差 　　采录误差是指数据采集和录入时产生的误差，主要包含扫描数字化产生的误差,测量数据误差和遥感数据误差。 　　1)扫描数字化误差是指在扫描底图或原图的过程中产生的误差，影响数字化精度的因素主要有地图原有误差、图纸变形误差、图像数字化误差、仪器的影响和操作人员的影响。 　　2) 测量误差是指常规大地测量、工程测量、摄影测量和其他一些测量方法时产生的误差，包括系统误差、随机误差和粗差，此外，在测量过程中，还会受到仪器、操作人员和外界环境的影响。 　　3)遥感数据误差是指在遥感和摄影测量的整个过程中产生的累积误差，主要分为数据获取误差、数据处理误差、数据转换误差、人工判读误差等。 　　3.3机器误差 　　机器误差是指在地理信息系统中进行数据处理和数据分析时产生的误差。例如由于计算机字长影响，会在数据计算和数据分析时产生舍入误差，还会在存储高精度的控制点数据和其他地理数据时产生误差。在数据分析的过程中，拓扑分析、多边形叠置分析等过程中也会产生新的误差。 　　3.4误差累积 　　数据的误差累积是指在地理信息系统中，利用含有采录误差的地理数据进行空间分析时产生的。采录误差和机器误差都会在空间分析过程中将误差传播到最终结果中，数据的误差传播公式为y=f（xl，x2，.，xn)式中x: （xl，x2，.，xn)为描述空间数据的含有采录误差的自变量，y为最终结果的因变量，f为描述地理信息系统空间操作过程中的函数，用以计算操作误差。常用的误差累积的估计模型有MonteCarlo模拟法、非线性模型等。 　　三、空间数据的质量检查内容 　　空间数据的质量检查内容主要有以下几方面: 　　1) 基本要求：检测文件命名是否符合规定，数据格式是否符合数字线划图产品标准的要求。 　　2) 数学精度:主要是指数据的地理定位精度，即空间数据库实体的坐标信息与真实地理位置的几何误差。基础测绘数据通常以具有三维地理坐标的点、线、面作为作业对象并表达的空间实体，因此定位精度常表现为空间三维坐标数据的精度。定位误差包括数据的数学基础、平面误差、高程误差、数据接边误差等。 　　3) 属性精度:是指空间实体的属性值与真实值的相符程度，空间实体的属性数据与地理数据的类型和定位精度紧密相关，属性精度包括要素分类和编码的准确性、要素名称的准确性、属性字段和属性值的准确性、属性项类型的完备性、数据分层的完整性及正确性等。 　　4) 逻辑一致性:是指地理数据元素之间逻辑关系的一致性，包括拓扑关系、数据结构、时间特征、空间特征以及属性特征的一致性。 　　5) 要素完备性:是指地理数据在范围、内容及结构等方面的完整程度，包括数据范围、地理数据类型、数据库及表结构、实体空间关系、属性分类、空间实体描述、属性字段描述、实体与属性对应关系的完整性、注记的正确性与完整性等。 　　6) 附件质量：附件指文档资料及元数据。该项主要对文档资料及元数据文件的完整性、正确性检查，元数据文件主要包括数据名称、数据量、生产日期、生产单位、地理坐标系、高程基准、比例尺、接边情况等。 　　四、空间数据的主要检查方法 　　当数据误差超限或包含错误时, 就会对应用成果产生不可预知的消极影响,因此对空间数据进行检查是非常必要的，以消除数据的错误和尽量减少误差。 　　4.1传统手工检查 　　传统手工检查主要是将待查数据与源数据进行比对，图形部分检查包括目视检查法和图形检查法。目视检查主要是在计算机上观察图形错误和丢失、注记错误、几何裂缝等显著的误差;图形