第五章数据输入

2014-3-13UGIS项目中费用最大的部分是数据库建设。将纸质地图转化为数字地图通常是数据库建设的第一步，但是近年来随着数字化数据交换中心在互联网上的开放，这种状况已经发生变化。现在在决定创建新的数据前，可先看看公共领域有什么资料可以提供。FederalGeographicDataCommittee://:NationalMap://landcover.usgs.gov/USGSDEMsdownloadsites:GISDataDepot:Map-Mart:LANDINFOInternational(NED)://americaview.usgs.gov/OhioView://://soils.usda.gov/MontanaGISdataclearinghouse://sun1.giac.montana.edu/gyadc/gyadchome.htmlSanDiegoAssociationofGovernments://联邦地理数据委员会（FGDC）是一个促进国家基础地理空间数据的协调发展，使用，共享和传播的跨部门委员会。这项全国性的数据发布工作被称为“国家空间数据基础设施（NSDI）。FGDC活动通过美国地质调查局主办的FGDC秘书处负责管理。NSDI（国家空间数据基础设施）是一个旨在使本民族的数字地理信息资源的开发和共享的物理、组织和虚拟网络。NSDI目的是通过各级政府、私人和非营利部门以及学术团体共享地理空间数据。GOS是美国联邦管理与预算办公室(FederalOfficeofManagementandBudget)在2003年建立的一个新的地理空间数据入口,它是电子政府的初步阶段。GOS的主要目标是扩大各级政府的合作关系，有助于减少地理空间数据的投资和数据的重复建设。是指可以下载GIS数据的网站。它通常不提供用于数据查询的增值服务。数据交换中心有时称为数据仓库（warehouse）。比较而言，门户网站提供多样的服务，通常包括网站目录和其他网站的连接、新闻、参考、社区论坛以及诸如GeospatialOne-Stop等交互功能。门户网站有时称为入口。美国地质调查局是美国GIS数据的主要提供者，它的网站（）提供了通往USGS国家制图和遥感数据的路径，同时还提供了通往有关生物、地质和水资源数据的专题数据交换中心的路径。可以从USGS获取公共数据（包括矢量和栅格数据）。数字线划图数据（DLGs）国家土地覆盖数据（NLCD）美国全国海拔数据集（NED）美国人口普查局提供拓扑统一地理编码格式数据库/线划文件。它们提取自该局的TIGER数据库的地理/制图信息。可从美国人口普查局网站下载（），TIGER/线划文件包含了行政和统计区域界限，如国家、人口普查区、街区组，它可连接到人口普查数据，以及道路、铁路、河流、水体、电网和管线资料。TIGER数据库的属性包含每段街区两侧的地址号码范围，可用于地址匹配。元数据是描述数据的数据。元数据包含：－对数据集的数据来源、数据所有者、数据产生历史的说明；－对数据质量的描述，包括精度、完整性等；－对数据处理信息的说明；－对数据转换方法的说明；－对数据库更新、集成的说明。GIS使用元数据，有利于地学数据的管理和共享。目前最完善的GIS元数据标准有ISO标准和FGDC(美国联邦地理数据委员会)标准。ValidatemetadataExportmetadataMetadataProperties帮助数据生产者管理和维护空间数据；便于数据用户查询检索地理空间数据；帮助用户了解数据，以便就数据是否能够满足其需求做出这功能的判断；提供有关信息，以便用户或者GIS软件进行数据的处理和转换；元数据成为数据共享和有效使用的重要工具元数据提高数据查找效率Publicdatainavarietyofformats公共数据表达格式各异Mustbeconvertedtoformatcompatiblewithyoursoftware必须转换为同你软件相兼容的格式DataconversionreferstothemechanismforconvertingGISdatafromoneformattoanother.GIS数据转换提供了把GIS数据从一种格式转换到另一种格式的一种机制。Dataconversionincludesdirecttranslationanduseofneutralformat.数据转换包括直接转换和中性格式的直接翻译和使用。Figure5.1TheMIFtoShapefiletoolinArcGISconvertsaMapInfofiletoashapefile.（ArcGIS内的MIF到Shapefile转化工具将MapInfo文件转化为shapefile格式）5.3.1直接转换：是指在GIS软件包中，用译码器将空间数据的一种格式直接转换成另一种格式。Figure5.2ToaccommodateusersofdifferentGISpackages,agovernmentagencycantranslatepublicdataintoaneutralformatsuchasSDTSformat.UsingthetranslatorintheGISpackage,theusercanconvertthepublicdataintotheformatusedintheGIS.（为适应不同GIS软件包的用户，政府机构可把公共数据转换成中性格式（如SDTS格式），用GIS软件包中的译码器，用户可把公共数据转换成所用GIS软件要求的格式。）5.3.1中性格式：是数据交换的一种公共的或普遍采用的格式。空间数据转换标准（SDTS）是一种中性格式。NeutralformatapprovedbyFIPS联邦信息处理标准核准的中间转换格式ManyfederalagencieshaveconvertedsomeoftheirdatatoSDTSformat许多联邦机构已将其部分数据转换为SDTS格式GISvendorsprovidetranslatorsGIS销售商提供数据译码器1、拓扑矢量标准：针对DLG、TIGER和其他基于拓扑的矢量数据。2、栅格数据专用标准与扩展：提供数字正射影像、数字高程模型和其他栅格数据。3、运输网络标准：针对网络拓扑的矢量数据。4、点数据专用标准：支持测量控制点数据。5、计算机辅助设计与制图专用标准：支持基于拓扑或未拓扑的矢量CADD数据。Standardformat,structure,andorganizationforlargegeographicdatabasesbasedongeorelationalmodel针对基于地理相关模型的大型地理数据库的一种标准格式、结构和组织Occasionallymustcreatecustomdatawhendatanotavailablethroughothersources当所需数据不能从其他数据源得到时就要创建新的数据了Avarietyofdatasourcesandmethodscanbeusedtocreatenewdata:（不同的数据源可以创建新的地理空间数据。）1.Remotelysenseddata（遥感数据）2.Fielddata(surveydataandGPSdata)（野外数据）3.Textfileswithx-,y-coordinates（有x、y坐标的文本文件）4.Digitizingusingadigitizingtable（用数字化仪数字化）5.Scanning（扫描数字化）6.On-screendigitizing（屏幕数字化）Satelliteimages,imageanalysis卫星影像，影像分析◦Resolutionissues分辨率问题DOQsandotheraerialphotography数字正射影像和其他航空摄影Figure5.4.1Adigitalorthophoto(DOQ)canbeusedasthebackgroundfordigitizingorupdatingofexistingmaps.（DOQ可用于数字化背景图或更新现有地图）Surveying,GPS测量、GPSFigure3.4.2Abearingandadistancedetermineacoursebetweentwostations.方位和距离决定了两站之间的路线Figure5.4.3UsefourGPSsatellitestodeterminethecoordinatesofareceivingstation.xi,yi,andziarecoordinatesrelativetothecenterofmassoftheEarth.Rirepresentsthedistance(range)fromasatellitetothereceivingstation.(用4颗GPS卫星来确定接收站的坐标，xi,、yi和zi是相对于地球质量中心的坐标，Ri表示从卫星到接收站的距离)Figure5.4.4AportableGPSreceiver.(CourtesyofTrimble.)（一种便携式GPS接收机）Figure5.4.5ElevationreadingsfromaGPSreceiveraremeasuredfromthesurfaceofthegeoidratherthanthespheroid.（从GPS接收机读取的高程数据是以大地水准面而不是椭球面为基准的）Enteredastextintoaspreadsheet以文本格式输入表格Digitizingisprocessofconvertingfromanalogtodigitalformat数字化是将数据由模拟格式转化成数字格式的过程◦Accuracyandprecisionissues准确和精确度问题◦Snappingtolerances节点捕捉容差值◦Controlpoints控制点◦Avoidingduplicatelines避免线段重复输入Figure5.4.6Alargedigitizingtableandacursorwitha16-buttonkeypad.(CourtesyofGTCOCalcomp,Inc.)（大幅面数字化仪（a)和键区有16相按钮的游标（b）ManyGISpackageshaveabuilt-indigitizingmoduleformanualdigitizing.Themoduleisli