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关于土地信息管理软件打造过程中的数据水平问题的探讨

   日期:2021-07-27     来源:www.918yc.com    作者:未知    浏览:680    评论:0    
核心提示:摘要:数据对土地信息管理软件来讲是至关要紧的,数据水平的好坏是土地信息管理软件建设成败的重要。

2、对LIS数据水平的认识

数据是一种未经加工的原始资料,是客观对象的表示,它可以是数字、文字、符号、图像,数据是信息的具体表达形式。一个LIS系统包括空间数据、属性数据、空间数据之间的关系与空间数据与属性数据之间的关联。

大家总是以为计算机为基础的信息管理软件的数据水平是靠谱的,极少怀疑借助信息管理软件产生的剖析结果在数据水平方面会有问题,但事实远非这样。在某些状况下,因为多种缘由,计算机剖析的结果甚至会比手工剖析的误差更大。这里除软件、硬件的水平问题,计算办法上的问题,与分类、编码、输入、操作的明显疏忽外,数据本身的水平是要紧是什么原因。

大家都知道,数据是LIS的“血液”,是组成系统的要紧元素。数据水平的好坏是土地信息管理软件成功与否的重要所在;数据水平的高低优劣,都直接影响到土地信息管理软件的经济效益和社会效益,决定了系统应用价值的大小;数据的靠谱,水平的好坏将直接影响到整个系统的成败。系统假如不可以提供正确、靠谱的信息,这个系统也就失去了存在的价值。

数据水平的好坏是一个相对定义,并具备肯定的针对性。衡量其好坏主要有以下几个指标:误差、数据的准确度、数据的精度和不确定性[1]。数据水平是数据整体性能的综合体现。

统而言之,数据的水平问题主要表目前两个方面:一是数据是不是准时反映了现实世界;二是数据是不是维持了一致性和完整性。

土地信息管理软件的数据量大,数据出处广,数据采集的任务重,在数据库打造过程中会出现很多人为和系统的误差,甚至还大概产生数据错误,最后采集的数据没办法准确反映规划和管理的实质情况,打造在此数据库基础上的系统总是也就达不到管理智能化辅助决策的目的,而只是“看看而已”的一种“摆设”罢了。

数据库(包括空间数据库和非空间数据库)是土地信息管理软件最基本、非常重要的组成部分,也是资金投入比重最大的部分。数据水平的好坏,直接影响系统的功能和应用。不只要依据技术流程衡量数据水平,还要从数据用角度剖析数据水平问题。数据水平一般是指数据的靠谱性和精度,它主要用数据的误差来度量的。现就土地信息管理软件打造过程中的数据水平问题作进一步的探讨。

3、数据变换

4、空间数据的编辑

通过矢量数字化或扫描数字化所获得的原始空间数据,都不可以防止地存在错误或误差。属性数据在建库时,也难免会存在错误。诸如:空间数据的不完整或重复,空间点、线、面数据的丢失或重复,地区中心点的遗漏,栅格数据矢量化时引起的断线等,空间数据地方的不准确、线段过长或过短,线段的断裂、相邻多边形结点的不重合及空间数据的变形等。因此,需要对图形数据和属性数据进行肯定的编辑。

土地信息管理软件数据编辑是消耗时间的交互处置工作,对空间数据不完整或地方的误差,主如果借助LIS图形编辑功能,如删除,修改、插入等进行处置。对空间数据比率尺的不准确和变形,可以通过比率尺变换和纠正来处置。

在数据的编辑过程中,由可能产生一些新的问题。如:线段的有关与延伸出现的问题,图形的平移与旋转出现的问题,删除“细部多边形”时产生的误差,数值计算与变化的误差;文件的合并与形成新文件的问题;属性数据的重新概念和更新的问题。有些问题时可能防止的,有些问题则不可回避。因此,需要进行检核。通过耐心细致的检查,主要误差都能从数据中探寻出来,并有效消除误差。通常使用叠合比较法,目视检查法和逻辑法。

叠合比较法是空间数字化正确与否的最好检核办法,按与原图相同的比率尺把数字化的内容绘在透明材料上,此后与原图叠合在一块,在透光桌上仔细的察看和比较。通常。对于空间数据的比率尺不准确和空间数据的变形立刻就可以察看出来,对于空间数据的地方不完整和不准确则须把遗漏、地方错误的地方明显地标注出来。目视检查指在屏幕上用目视检查的办法,检查一些明显的数字化误差与错误,包括线段过长或过短,多边形的重叠和裂口、线段的断裂等。

1、前言

土地是人类的宝贵财富,是人类社会进行物质生产所必需的基本条件和自然基础。怎么样科学、合理地借助有限的土地资源,怎么样准时知道与学会土地借助变化数目和空间特征,对于维持耕地总量动态平衡和土地持续借助具备十分要紧的意义。

伴随社会经济的日趋多样化,土地部门的业务工作及范围也在不断扩大,原有些靠手工操作,图纸管理的模式已经愈加难以满足高效率的需要。为强化土地管理,满足社会对土地资源信息更多、更细、更健全的服务需要,各土地管理部门纷纷加入信息化、数字化的改革大潮。尤其是在市场经济条件下,因土地管理部门工作的严肃性、准确性、科学性和规范化需要,管理中任何规定的确定和变更都需要完成很多的信息采集、剖析、综合、决策和评估等工作,土地管理也只有强有力的信息技术(IT)的支持下,才能做到真的的科学决策和管理。

土地信息管理软件(LIS)是地理信息管理软件的一个分支,是一种基于宗地[以宗地(地块)为单位]的计算机管理信息管理软件。是一种借助计算机技术及其属性数据进行采集、处置、管理、查看、剖析、应用和维护更新的空间信息管理软件,是土地管理的现代化工具,是土地规划和管理定量化、科学化的办法、方法。但,在土地信息管理软件的建设过程中,还存在很多问题,给土地信息管理软件的建设及发挥带来肯定困难。这里仅对土地信息管理软件建设中的数据水平问题进行探讨。

x´=Ax+By+B (Ⅲ)

4、数据处置水平

土地信息管理软件的数据库打造后,其中已经包含了数据源和数据库建库所引入的误差。数据库中的多源数据,经过系统的各种剖析处置后,在形成新的数据和最后商品的过程中还会产生新的数据水平问题。这部分问题包括:几何改正,坐标变换和比率变换,几何数据的编辑、属性数据的编辑、空间剖析,数据格式的转换等。

③扫描数字化办法误差

扫描数字化的几何分辨率是扫描数字化办法误差中非常重要的误差源,减小这种误差的唯一办法就是提升扫描仪的几何分辨率。但,伴随分辨率的提升,栅格数据量以平方级速度增长。这总是导致计算机存储资源耗尽,数据处置时间平方级延长。以300dpi(约每mm12个点)的分辨率扫描时,独立点间距离的相对精度为1.4/1000左右。全自动矢量化细化过程所产生的点位误差为1~2个像素点,而交互跟踪矢量化最大点位误差可以控制在一个像素点。按300dpi计,每一个像素点等于图上0.01mm。扫描数字化综合精度可按下式计算:

M扫=±
其中:M扫 表示扫描数字化的综合精度;M定 表示底图定向误差;M仪 表示扫描仪精度;M矢 表示矢量化误差。这里,M定取±0.12mm,按300dpi计算M仪取±0.09mm,M矢取±0.1mm。则M扫=±0.180[8]。

3、调查、统计、文档数据问题

土地信息管理软件的建设过程中,涉及很多的调查统计数据,这部分资料尚存在很多不足之处,为土地信息管理软件的建设带来了肯定困难。

打造土地信息管理软件,需要第一进行土地基本信息的搜集,拓展地籍调查工作,核实宗地权属,学会土地借助情况,获得宗地地方、形状及其面积的准确数据,为建库奠定基础。

现就地籍调查工作加以探讨,大家都知道,权属调查的工作之一是填写地籍调查表。因为权属调查技术性强,工作量大,参与职员多且水平不同等缘由,填写后的地籍调查表多少会出现下面一些问题。在填土地用户名字时,单位本应填写全名,可出现了类似这种情况:某林业局有3宗地,而在3份地籍调查表上出现了xx林业局、县林业局、林业局等名字。按如此的名字录入打造信息管理软件,将致使不可以正确地自动的归户。在填写土地用户性质时,本应该写“全民”或“集体”或“个体”或“个人”,而出现了“国营”或“国有”或“私营”如此的名词。在填写宗地四至时应说明权属界线所经地物名字及归属、地方、与誰接壤。但出现了东(南、西、北)至xx,而未填出接xx。且有些四至填写错误,如两宗地共用一堵墙时,则只能出现两宗都至墙中,或一宗至墙内另一宗至墙外,但填出了两宗都至墙外或墙内等状况。在填写界址标示处的界址线地方时也有类似错误,有些表填写字迹潦草,或用简化字,被人难以辨认。有些内容还可以猜出,但户主的名字、调查员、勘丈员的签名等内容实在难辩;有些表中该填的内容而未填,任意涂改。

共用宗的处置,一个地块被几个权属单位一同用,而其间又难以划清权属界线,如此的地块称为共用宗[5]。不少县(市)是如此处置的:有多少土地用户就填多少份地籍调查表,表上的内容按各分宗填写。如此做有哪些好处是所填的内容详细,调查表和土地登记申请书、审批表形成一一对应的关系。但其弊病也是显而易见的,其一较大地增大了填表的工作量,其二增大了复杂程度,在填写四至时,如遇一个土地用户用几个地块则不能不写清几个地块的四至;为填清界址指标,又得设置内部界址点,增加了宗地草图和地籍图的负荷量,填表时如不小心还会导致表与表之间的相互矛盾。为了和地调表统一,有些在形成宗地界址点成就表时,除去有宗地界址点成就表外,还有分宗的界址点成就表。假如内部界址点是在纸图上图形解析的,则将该宗地的宗地界址点和内部界址点和计算机展点后,会出现界址线混乱的状况。在土地信息管理软件建库时,这部分内部点是不可以当界址点录入进库的。如进库则在面积统计时,这种内部界址点所围成的地区的面积就被多统计了一次。

打造完备的信息管理软件,需要拥有如此的条件:大比率的地形图或地籍图;野外测量的界址点数据;宗地的属性数据(土地登记申请书、地籍调查表、审批表等)。全省在进行大大规模的城镇地籍时,因为受当时的条件限制,智能化程度低,各作业单位作业水平的不同,多少出现一些问题。在建库时所发现的问题主如果界址点的坐标成就与地籍上的地方不吻合;相邻宗的同一界址点坐标不同;界址边长、宗地面积计算有误。某些县(市)为了进行土地登记,因为多方面是什么原因,在进行初始地籍调查时,只作权属调查,不作规范的地籍测量。为了计算面积,用皮尺或钢尺丈量界址边长及有关尺寸,用几何图形法计算出宗地面积,而不测址点坐标和地籍图。如此做不利于信息化的管理。

2、测量数据

各种原始的测量数据是土地信息管理软件的主要出处之一。包括宗地的权属界线、地方、形状、数目、面积、各级行政界线、地形图测量等。因为人和环境的原因,测量数据不可防止地遭到人为误差(对中、读数、平分等误差)、仪器、环境的影响。源自地面测量的数字数据中含有控制测量和碎部测量误差。其中控制点误差又受控制网的参考基准、网形和观测精度与观测成本等原因的影响。碎部点误差除去继承了控制点的误差外,还受自己观测办法,观测精度和地界的人为判断,与地物地貌的取舍等原因的影响。当然原始数据误差受观测仪器、观测者和外面环境三种原因影响。此外,还有测量数据的实时性与数据老化,采集数据的密度不合理,或概括取舍不合理,选取测量规范标准不同或精度等级不同导致测量数据的不同的影响。

地籍要点是构建土地信息管理软件极为重要的一步,其测量数据的精度高低决定了系统功能能否得到正确和充分发挥。

从地籍测量成就的有效性和土地管理的可能性来考虑,为了保证各权属单元之间的界线明确,边界无争议,并且双方都能同意而不损害他人和国家的利益,地籍测量要达到肯定精度。因此,需要要有相应的数据采集办法作为保证。地籍要点的采集办法现在主要有两种,一种是传统的模拟式外业测图办法,另一种是野外全数字化数据采集办法。传统办法的主要作法是在地籍控制测量的基础上,用分析法测量出权属界址点坐标,以控制点或以界址点为基础施测成地籍图,要形成入库数据信息,则要通过对原图数字化来达成。用传统数据采集办法形成地籍要点数字信息其误差影响原因较多,主要误差出处为:测站点误差m1,量距误差m2,在测图板上描绘方向线误差为m3,刺点误差m4,数字化仪采点误差m5等。按有关专著论述,通常情况下,m1≈±0.12mm,m2≈±0.2,m3≈±0.1mm,m4≈±0.14mm,这四项误差为野外采集误差。数字化m5的影响原因比较复杂,误差产生第一与图形要点有关,要点本身的复杂程度对数字化精度有显著影响,数字化仪本身的精度更应引起看重。正常状况下,用常规数字化仪进行数字化时,精度通常可达到±0.13mm。综合上述得,地籍要点采集精度m采 为:

7、概要与领会

毕业论文的写作是一次再学习和训练的机会,是对所学常识的一个融会贯通的过程。通过毕业论文的写作,我对所学的常识有了更深层次领悟和学会,对自己所学的土地管理专业有了一个整体认识。毕业论文不止是对所学常识的概要,也是运用所学常识探求新知的办法、方法。既是一次再学习的过程,也是一次深入学习的机会。同时,毕业论文写作,为以后的学习工作奠定了肯定的基础。通过毕业论文的写作,我真的了解理论联系实质的重要程度。在写作毕业论文中,我运用所学会的入门知识、办法和技术,研究探讨了土地信息管理软件打造过程中数据水平的有关问题。通过毕业论文的写作,我进一步健全了我们的常识结构,学习了更多的常识。不只这样,我对土地信息管理软件数据水平控制手段与办法方面有了更进一步的认识。

通过毕业论文的写作,不只强化了我的学习素质、研究素质和创业素质,而且培养了我的革新意识,激起了我探求新知的欲望。认真写作毕业论文,不只能进一步巩固所学的理论常识,而且还能进一步提升我们的各项基本技术,实践能力和解决问题的能力。

5、数据应用水平

土地信息数据在用过程中总是出现一些水平问题,这部分问题包括数据的完备程度,时间的有效性,拓扑关系的正确等。

y´=Dx+Ey+F

其中,x´、y´为地图输出坐标系中的坐标点对;x、y为输入坐标中的坐标点时;A,B,C,D,E,F为方程参数。参数在坐标系空间上的几何意义为:A和A分别确定点(x,y)在输出坐标中x方面和y方向上的缩放尺度。B和D确定旋转角度,C和F分别确定在x方向和y方向上的水平移尺寸。

二是相似变换:当式(Ⅰ)、(Ⅱ)中的参数满足条件A=E=Scosplay@,B=-D=Ssin@时,则得到四参数的相似变换公式:

参考文献

[1] 钱乐祥,余明全.土地信息管理软件的几个基本问题.测绘通报,1999.

[2] 张 超等.地理信息管理软件.北京:高等教育出版社,1995.

[3] 阎 正等.城市地理信息管理软件标准化指南.北京:科学出版社,1998.

[4] 范爱民,景海涛.地图数字化水平问题.测绘通报,2000.

[5] 严星,林增杰.地籍管理.北京:中国人民大学出版社,1999

[6]-[7]郝向阳等. 地图扫描数字化点位精度剖析.测绘学报,1995,25.

[8] 毛 锋等.地理信息管理软件建库技术及应用.北京:科学出版社,1999.

[9] 汤国安,赵牡丹.地理信息管理软件. 北京:科学出版社,2000.

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[11] 司少先.地籍信息管理软件源数据水平问题探讨.测绘通报,1999.

[12] 边馥苓主编.GIS原理与办法.北京:测绘出版社,1996.

[13] 郭达志.地理信息管理软件基础与应用.北京:煤炭工业出版社,1997.

[14] 朱 光等.地理信息管理软件基本原理及应用. 北京:测绘出版社,1997.

跟踪数字化

手扶跟踪数字是一种智能化精度较低的数字化方法,其数字化精度也因操作员及其工作的疲劳程度而异,操作员的劳动强度较高。伴随大幅面扫描仪的本钱不断减少,扫描和矢量化技术不断健全,这种数字化方法可能成为自动扫描数字化的一种补充。

手扶数字化是从地形图输入空间数据的最广泛使用的输入办法。把地形图放置于数字化桌上,用手持设施,跟踪每个地图特点、数字化设施精确量测鼠标的地方,产生数据形式的坐标数据。

影响跟踪数字化数据水平的原因不少;主要有:数字化底图中地理要点的宽度、密度和复杂程度对数字化结果的水平有着显著影响。数字化仪的分辨率和精度对数字化数据水平有着直接的决定性的影响。《地形图数字化规范》规定,数字化仪的分辨率不可以小于每厘米394线,精度高于0.127mm(0.005英寸)。容易见到数字化仪在分辨率方面一般能满足需要,而在精度方面却有相当一部分不可以达到需要。在选择数字化仪时要特别注意其精度指标,以满足LIS工程的需要。数字化操作员的技术与经验不同而引入的人为原因误差是不一样的,因为操作员视力、操作习惯,熟练程度和疲劳程度的不同,最好采样点位值判断,十字丝与目的点重合程度的判断会有一定量的差异,影响数字化的水平。操作方法(如曲线采点方法和采点数目)也会干扰数字化数据的水平。

假定各种误差影响符合误差传播规律,手扶跟踪数字化的综合精度应按下式求得:[7]

m数=±
其中:m数 表示手扶跟踪数字化的综合精度;m定 表示工作底图定向误差,m仪 表示数字化仪精度,m人 表示人为原因误差。

3、数据源水平的问题

土地信息管理软件的数据源指建库中所需要的各种数据种类的出处。它是土地信息管理软件最基本、非常重要的组成部份。土地信息管理软件的数据源多种多样,主要包括有:地图,地图是系统最主要的数据源,由于地图是地理数据的传统描述形式,是具备一同参考坐标系统的点、线、面的二维平面形式的表示,内容丰富,图上实体间的空间关系直观,而且实体的类别和属性可以用各种不一样的符号加以辨别和表示。土地信息管理软件其图形数据大多数都来自地图,土地信息管理软件的属性数据主要有地籍图、宗地图、土地详查图、土地借助近况图、行政区划图、专题图、乃至地形图等各种图件的矢量化地图数据。二是遥感影像数据,遥感影像数据是一个极其要紧的信息源。通过遥感影像可以迅速、准确地获得大面积的、综合的各种专题信息,航天遥感影像还可以获得周期性的资料,这部分都为土地信息管理软件提供了丰富的信息。三是统计数据,包括土地的分类、面积、权属、分布及水平、等级情况、借助情况、非法占地等统计资料。四是实测数据,包括GPS点位数据、地籍测量数据等。五是数字数据,包括数字图形数据和属性数据。数字数据主要有地籍号、档案卷宗号、地类号、图号、手簿号、宗地界址点点号及坐标控制点坐标,宗地面积,面积中误差、年代、日期等等。属性数据包括图形、图像以外的各种文字、数字信息。其中文字信息主如果与宗地档案,文件档案组成有关的各种检索和查看信息,与土地登记、地籍调查、权属审核、登记发证各办公步骤中的各种键盘输入信息。六是各种立法文件和文字档案,主要有地籍档案、文件档案等具备法律效力或需要常常查阅的原始文件材料,它们是土地信息的要紧组成部分,在土地的规划管理中起着非常大有哪些用途。

数据源水平问题指数据的采集和录入中可能产生的误差,建库所需的各类型型的数据的靠谱性和精度。

从土地信息管理软件打造的过程来看,它的主要原因有:各种测量数据,地图和遥感数据等的误差;调查和统计导致的属性数据误差,与文档数据的错误等,数字化前的预处置、手扶踀智能化的分辨率和矢量化精度。

y´=-Bx+Ay+D (Ⅳ)

式中,x´、y´为输出地图坐标系中的坐标点对;x、y为输入地图坐标中的坐标点对;A、B、C、D为方程参数,相似变换实质上也是坐标系间的平移,旋转和缩放尺度的变换,式中C和D分别为坐标在x轴和y轴上的平移大小, 为缩放比率,@=arctg为旋转角度。

为了求出以上公式中的参数,打造两种坐标之间的仿射(或相似)转换关系,至少需要三个(或两个)已知的控制点坐标。而事实上,应选择多于三个(或两个)控制点,方能根据最小二乘法原理进行平差,得出系数值,代入上述方程即打造输入和输出坐标系之间的仿射(或相似)变换数学模型。

可以看出,仿射变换和相似变换都为线性函数变换模型,可达成对原图形的平移、旋转和缩放,相比较而言,相似变换不可以进行x轴、y轴不均匀缩放的变换,而仿射变换能保证更高的数据精度。

6、结论

数据是LIS最基本和非常重要的组成部分,同时也是一个LIS项目中资金投入比重最大的一个部分。数据水平的好坏,会直接影响到LIS的系统功能和应用水平问题的三个方面着手,对LIS的数据水平问题进行了肯定的概括和初步的探讨。大家都知道,LIS的数据水平是影响LIS的一个瓶颈环节,LIS数据量大、数据类型多、数据结构复杂。因此,在LIS的建设过程中,怎么样在数据采集与建库中推行水平控制,保证数据水平对土地信息管理软件建设来讲看上去尤为重要。

1、空间剖析

空间剖析是对剖析空间数据的技术的通称。从客观上区别,可总结为:空间的图形数据的拓扑运算;非空间属性数据的运算;空间和非空间属性的联合运算等[9]。空间剖析赖以进行的基础是空间数据库,土地信息管理软件的空间数据剖析,是达成土地资源信息管理软件的实质运用的重点渠道。

空间剖析中的叠加剖析是土地信息管理软件中十分常见的一种剖析办法,是用户常常用以提取数据的方法之一。通过同一区域不同内容的多幅地图的叠加组合,产生新的图形和属性信息。在这个过程中总是产生拓扑匹配、地方和属性方面的数据水平问题。因为叠加时多边形的边界可能不完全重合,从而产生若干无意义多边形。对这部分无意义多边形进行处置的结果总是会改变界线的地方,叠加后形成的新的多边形的属性值也会存在因为属性组合带来的误差。

x´=Ax+By+C

数字化前的预处置

用于数字化作业的地形图(工作底图)通常使用聚酯薄膜图,其变形通常小于0.2‰。使用纸质图纸时,图纸的尺寸随湿度和温度的变化而变化,温度不变的状况下,温度由0%增至25%,则纸的尺寸可能改变1.6%[6]。由于纸的膨胀率和缩短率不相同,即便温度回到原来的大小,图纸也不可以恢复原来的尺寸。因此在数字化时要适合的比率因子,通过仿射变换进行几何纠正,以减小工作底图变形产生的地方误差,达到相应的精度。

对不同类型和比率的工作底图进行数字化时,应注意它的投影方法是不是一致,比率是不是匹配。对于不同投影方法应在数字化后准时变换为系统需要的投影方法。对于不同比率应将比率尺和精度记录到元数据中,以便估记由此可能产生的误差。

8、谢辞

在论文的写作过程中,玉文龙老师给予了非常大的支持和帮,为论文的写作提出了很多宝贵性的建议和建议;在他的指导下,这篇论文得以顺利完成。在资料的搜集过程中,图书馆员工为大家提供了非常大帮,本组同学也给予了不少支持,在此表示衷心感谢。

摘要:数据对土地信息管理软件来讲是至关要紧的,数据水平的好坏是土地信息管理软件建设成败的重要。本文将对土地信息管理软件打造过程中有关数据水平问题进行探讨。

关键字:土地信息管理软件、数据水平、误差、分辨率、坐标变换、矢量数据、栅格数据、拓扑


Abstract:Data is very important for Land Information System,A key to Land information the system's developments success is whether the data quantity is accuracy. This paper will Study the data quantity the problem in Land information the system establish the process.

Key words:Land Information Systems;Data Quality;Error;Accuracy;Remote Sensing;Digitize;Resolution;Coorpnate Transformation;Vector Data;Raster Data;Topological.

1、数据的完备程度

数据的完备程度指地理数据在范围、内容、及结构方面满足所有需要的完整程度。包括数据范围、空间实体种类、空间关系分类、属性特点分类等方面的完整性。

通常来讲,空间范围越大,数据的完整性就越差。在土地信息管理软件的建库过程中,数据不完整最容易的例子是缺少数据。如计算机从GPS接收机传输地方数据时,因为软件受干扰或其它原因的原故,只记录下经度而丢失纬度,以至导致数据不完整。另外因为GPS接收机没办法收到四颗或更多的卫星信号而没办法计算高程数据也会导致数据的不完整。又如某个应用项目需要1:5000的基础底图,但目前的地图数据只覆盖项目区的一部分,底图数据便不完整。

在土地信息管理软件底建库中,涉及很多的地籍档案。地籍档案源自土管机关的地籍部门,数目大、形式多、浩繁、零乱,伴随时间地推移,与人为和自然的各种原因地影响,大概遭到损毁。如档案老化,书写材料低劣、地籍档案变到污染,变色、虫蛀等现象,进而影响到整个系统的水平。

m采 =±

=±0.02mm

按1:500比率尺来考虑,实地误差将达到±10cm,这样来看,按传统办法施测,则拟入库的地籍要点信息非常难达到规定的±5cm的精度标准[4]。

使用野外全数字化办法,界址点野外数据采集通常使用直接测定坐标法,马上全站仪或测距仪置于测站点上,对界址点上的移动棱镜进行水平角和距离测定,电子手薄记录计算。此种办法的主要误差出处为水平角测角误差mβ和测距误差mD,测角中误差角守旧为±5″,测距误差主要来自移动棱镜偏离界址点地方误差,其偏离值按2cm考虑。测距平均边长取100m,按点位误差精度估算公式m2= 来计算,则m≈±2cm,即使考虑测站误差和其他偶然的联合影响,点位精度也一定在规定范围内,所以地籍要点信息数据的野外全数字化有益于提升界址点精度,从而保证地籍数据的水平。

①扫描仪的分辨率和精度

扫描仪的分辨率和精度对扫描数字化水平的影响是至关要紧的。因此,要依据具体状况选择合适的扫描仪。现在,大幅面扫描仪大致有,滚筒式(drum),平板式(flatebed),直进式(prect feed)3种。这部分扫描仪可以输出一种或多种形式栅格数据文件(二值、灰度和彩色)。

滚筒式扫描仪精度较高价格较贵,能以较高的分辨率扫描AO或更大的图纸。

平板式扫描仪与滚筒式一样精度高、价格贵、分辨率非常高,但通常幅面不会超越A1幅面。因为平板式扫描仪幅面小,扫描后多需进行拼接,从而增加了工作困难程度,引入了更多的误差源。LIS工程通常不使用这种扫描仪。

直接式扫描仪精度较低,价格也较实惠。一般可以满足通常LIS工程的需要。

现在,需要的大幅面扫描仪品牌有:CONTEX、VIDER、ANATECH等。

在选择扫描仪时,应注意其是不是使用硬件消蓝。光学分辨率代表了扫描仪的分辨率能力,而商家总是只不过给出插值分辨。同时,应注意扫描仪的歪斜失真,歪斜失真的大小与扫描仪的走纸方法有关。

2、数据的现势性

数据的现势指数据反映客观现象现在情况的程度。数据的现势差,反映的客观现象就可能不准确。不同现象的变化频率是不一样的。如地形的变化通常来讲比人类建设要缓慢,地形可能会因为山崩、雪崩、泥石流、人工挖掘及填海等缘由而在局部地区改变。但因为地图制作周期较长,局部的变化总是不可以准时地反映在地形图上,对那些变化较快的区域,地形图就失去了现势性。城市区域土地覆盖变化较快,这种区域土地覆盖图的现势性就比进步较慢的农村区域会差些。地形图上记录着所用航空像片获得的年代。若又用其他数据进行过修改,也应记录于上。

在土地信息管理软件建库中,需要地籍信息和地籍图需要具备现势性。地籍信息变更比较频繁,如土地借助种类,权属或宗地的重划,合并等。因为受自然原因和人为用途的影响,土地资源的数目、水平、分布和用状况都处在常常变化之中。基于这一特征,土地管理部门提供的数据非常难保证现势性,这也是影响数据水平的一个要紧方面。

CAD向GIS的转换

现在国内土地管理中存在一个较为常见的问题是土地信息管理软件的构建与图形数据采集较少用途一个整体来通盘考虑,地籍测绘大大超前于信息管理软件构建。中小城市这种问题表现得更为突出。为满足土地确权发证,土地定级估价等需要,1995年前测绘的地籍图等图件因受技术条件的限制绝大多数是使用传统白纸测图办法完成的。伴随计算机技术的进步和在测绘工作中的普及应用,1995年之后数字地图渐渐取代传统测绘。但一个不容忽略的事实是,绝大部分测绘图软件是在AUTOCAD上进行二次开发完成的。有的甚至是使用低版本的CAD,有的测绘图软件虽然测的是数字图,但只有非编码的图形文件,不保留信息,或者图形编辑将来,返不成信息。这种数字图说到底只是从传统的白纸图过渡到计算机驱动绘制的白纸图。本质上与传统测绘没什么不同。有的虽然使用了较高版本的CAD基础软件二次开发成数字测图软件并使用了数字编码技术,但因为较少考虑CAD与GIS的数据共享问题。在着手考虑构建土地信息管理软件时,遇见的突出问题则是怎么样充分,有效借助已有数字信息资料,并确保数据转换水平。

对于传统模拟图或难以返成信息的所谓数字图只能使用原图数字化,形成数字信息后方可加以借助,但其精度丢失是不可防止的。

对于使用了编码技术,也能返成信息的数字图,其数字信息可以通过数据转换来达成数据共享,但因为 CAD与GIS图形数据之间其数据格式,数据内容甚至数据定义都有非常大差异,数据转换时应注意以下三个方面:[11]①数据格式转换。不一样的软件有不一样的数据格式,有的可以通过通用数据格式如DXF达成转换,但转换过程中的数据丢失也的确让人烦恼。②数据元素转换。CAD与GIS两者之间的图形元素不是一一对应关系,CAD图形中的图形元素类型要比GIS图形文件中的图形元素类型多,GIS中只有点、线、面三类基本图形元素,而CAD中包括有点、线、面、注记、矩形等多种图形元素,在具体转换中,CAD的图形元素哪些转换成GIS的点,哪些元素转换面面,什么元素需要转换成GIS的属性数据,什么元素则无需转换到GIS中去等。CAD与GIS图形元素之间的对应关系,都需要认真细致地加以技术处置,使空间数据和属性数据在输入系统后正确地连接起来。③拓扑关系的形成。由于CAD的图形元素之间没拓扑关系,达成CAD向GIS数据转换的一个要紧内容就是要将转换后的图形数据根据肯定的技术需要经过编辑,在GIS环境下打造几何元素的拓扑关系。

在实质转换中,还会出现很多意料之外的技术问题,会干扰数据转换水平,有待进一步解决。

矢量数据结构向栅格数据结构的转换

土地信息管理软件的建设中,很多数据如行政边界,交通干线,土地借助种类、土壤种类等都是用矢量数字化的办法输入计算机或以矢量的方法存在计算机中,表现为点、线、多边形数据。然而,矢量数据直接用于多种数据的复合剖析等处置将比较复杂,尤其是不同数据要在地方上一一配准,探寻交点并进行剖析。相比之下借助栅格数据模式进行处置则容易得多。加之土地覆盖的叠置复合剖析更需要把其从矢量数据的形式转变为栅格数据的形式。

矢量数据的基本坐标是直角坐标,其坐标原点通常取图的左下角。网格数据的基本坐标是行和列,其坐标原点通常取图的左上角。两种数据变换时,令直角坐标x和y分别与行与列平行。因为矢量数据的基本要点是点、线、面,因而只须达成点、线、面的转换,各种线划图形的变换问题基本上都可以解决[12]。

矢量数据变成栅格数据的原理与办法并不困难,但因为矢量数据的记录方法各不相同,也会产生一些问题。如多边形之间公共边原来只有一条交界线,转变成网格后成为有肯定宽度的界线,产生了肯定的近似性。尤其是几条线交叉处,一个网格元素中包括了相邻的几类型别,转换时只可以用其中的一类型别作为交叉点所在的元素的类别,这种误差应在允许的范围以内。而减小网格尺寸,虽提升了精度,但大大提升了数据的冗余量。

栅格数据结构需要很多的计算机内存来存贮和处置数据,才能达到与矢量数据结构相同的空间分辨率,而矢量结构在某些特定形式的处置中,如象多边形叠置,空间均值处置等尚有很多的技术问题来解决。值得注意的是,无论使用哪种转换办法,转换的结果都会不同程度地引起原始信息的损失。

5、由计算机引起的问题

在计算机中,数据是由肯定字长的编辑数码表示的,由计算机字长可能引起一种误差。这种误差出目前各种数值运算和模型剖析中,由这种误差引起的问题不少[13],比如LIS空间数据库中整数编码对面积和周长计算的影响,比率尺变换和旋转变换对拓扑关系的影响等。削弱误差影响的主要办法有:改变数据在计算机中的表示方法,使用适合的算法等。

除去数据处置精度外,数据存储精度也与计算机字长有关。16位的计算机在存储低分辨率的栅格图像时不会出现问题,但存储高精度的控制点坐标或点位精度需要高的地理数据时,则不可以胜任。

2、坐标变换

土地信息管理软件数据出处较多,各种数据输入信息管理软件应便于系统对数据进行图形显示,叠加查看,统计剖析处置。LIS要达成这部分功能,一个最重要和基本的首要条件就是各种不同出处的数据在系统内需要在一致的地形图坐标系下。但,在实质的数据采集过程中,很多的数据坐标并不肯定是系统用户所需要的坐标系,原始数据为一种坐标系,系统需要的数据为另一种地图坐标系,有些数据坐标根本没地理意义,对此状况,需要提供从一种地图坐标系到另一中坐标系的坐标变换。

在具体的操作过程中,大概产生新的误差。在不同比率尺下对坐标数据的重新设立产生误差,进行投影变换和/或基准面变换时产生的误差。生产实践中为提升数据水平,确保系统的数据精度和靠谱性,一般用仿射变换和相似变换等模型来进行数据处置,以减小或消除误差。

坐标变换的实质是打造两个平面点之间的一一对应关系,现有通常GIS(LIS是GIS的专题)软件大都提供了以下两种模型达成坐标变换。

一是仿射变换:仿射变换也称六参数变换,其变换公式为:[10]

4、图形数字化

影响数据水平的原因是多方面的,有相当一部分源于建库过程中的数字化过程。建库过程中的数据水平,包括数字化前的预处置,纸张变形、手扶跟踪数字化精度或扫描数字化的分辨率和矢量化精度。

、扫描数字化

扫描数字化用高精度扫描仪将图像等扫描并形成栅格数据文件进行处置,将之转化矢量图形数据。规范规定:图形定位控制点扫描误差不大于0.1mm,相对于工作底图,矢量化后的扫描点误差不大于0.15mm,线划误差不大于0.2mm。影响扫描数字化水平的原因除原图水平外,还包括:扫描精度、定向精度、矢量化精度损失等。

1、遥感数据

地理信息管理软件、遥感和计算机辅助制图是现代地理学的要紧技术方法。遥感作为一种获得和更新空间数据的强有力方法,能准时地提供准确、综合和大范围进行动态监测的各种资源与环境的信息,因此遥感数据是土地信息管理软件的一个要紧数据源。

所谓遥感(Remote Sensing)就是遥远感知的意思,也就是不直接接触目的物和现象,在距离地物几公里到几百里、甚至上千里的飞机、飞船、卫星上,用光学或电子仪器同意地面物体或发射的电磁波信号,并从图像胶片或数据磁带形式记录下来,传送到地面,经过信息处置,判读剖析和野外实地验证,最后服务于有关部门的规划决策 [2]。土地管理部门可以运用遥感技术迅速获得近况空间的信息。

尽管遥感技术有不少好处,但因其自己特质,获得的遥感数据可能存在一些误差。如:不一样的高度引起的问题,因为传感器的结构及稳定性产生的问题,对信号进行数字化产生的误差。传感器在航线、航向上出现的误差,大方辐射产生的误差,地形和地貌等原因产生的误差等等。在遥感资料的获得时,有的误差是可以控制的,有的则不可控。因此需要对原始数据进行预处置,包括借助地面控制对原始数据进行几何校正,图像增强和分类。对获得的遥感数据进行光谱校正,特点提取,自动辨别分类、自动成图等处置[3]。

②栅格数据矢量化的精度损失

在土地信息管理软件中,栅格数据与矢量数据各具特征与适用性,为了在一个系统中可以兼容这两种数据,以便有益于进一步剖析处置,常常需要达成两种结构的转换。

栅格的矢量转换处置的目的,是为了将栅格数据剖析的结果,通过矢量绘图装置输出,或者为了数据压缩的需要,将很多的面状栅格数据转换为由少量数据表示的多边形边界,但主要为了为了能将自动扫描仪获得的栅格数据加入矢量形式的数据库。

在栅格数据矢量的过程中的细化、跟踪等均可能引入一些误差。复杂图形全智能化矢量化成效极差,会产生海量的交叉线,致使多边形跟踪错误。对此,应使用交互式矢量化办法。因此在选择矢量化软件时不应仅仅关心智能化程度(全自动矢量化软件价格总是非常高)。还要特别注意是不是具备以下功能:智能去斑,裁剪,扭曲较正,比率控制,水平校正,光栅编辑和交互式矢量化等。

3、拓扑关系

在LIS中,为了真实地反映地理实体,不只要包括实体的地方、形状、大小和属性,还包括需要反映实体之间的相互关系,这部分关系就是指它们之间的邻接关系,关联关系和包含关系,拓扑关系。拓扑关系的核心是打造点、线、面的关联关系。一般有以下几种空间关系:点-点关系、点-线关系、点-面关系、线-线关系、线-面关系、面-面关系。空间数据的拓扑关系,对数据处置和空间剖析具备尤为重要的意义[14]。

借助拓扑关系,可以确定一种空间实体相对于另一种空间实体的地方关系。借助拓扑关系,可以确定某县有多少耕地,剖析土地借助种类及对土地适合性做出评价等。

在拓扑关系的打造中,拓扑过程中随着有数据所表达的空间特点的地方坐标的变化,拓扑关系的不正确等状况,致使空间剖析的结果错误,给土地管理决策带来肯定的影响。

 
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