摘要:经济的发展和社会的进步促进了地质矿产资源的开采,由于地质情况的复杂,地质矿产资源的开采难度也有所提高,这就对资源开采中的信息整合和数据处理提出了更高的要求,GIS(地理信息系统)应运而生。GIS是一种以计算机为基础运行设备进行数据的收集、存储、运算等操作的新型系统,这项系统中的空间数据处理和质量控制系统是其运行的重要环节,直接影响了GIS的运行效果。本文首先对GIS做出分析,其次分析了空间数据处理和质量控制系统的重要性以及空间数据挖掘中存在的问题,然后探究了空间数据的质量标准,探讨了空间数据的质量控制相关知识。
关键词:GIS;空间数据处理;质量控制
GIS的主要研究对象和内容是其空间数据,而空间数据的处理和质量控制是保证其准确性、一致性和完整性的保障。空间数据质量的好坏体现在其误差的大小方面,要想提高空间数据的质量,则需要提高数据的精确度,从而减少数据收集和运算中的错误。GIS空间数据的处理和质量控制贯彻整个地理信息系统的运行过程,与地理信息系统息息相关,科学的GIS空间数据处理与质量控制系统能够推进GIS的发展。
1.GIS(地理信息系统)概述
GIS也是地理信息系统的简称,是一种融合了信息学、遥感学和地理学等多种专业知识的科学的数据处理系统,这一系统能够对数据进行收集、存储、分析以及整理等操作,以此来保证所提供的数据的准确性和科学性,就目前而言,GIS所提供的数据是比较可靠的,但是不可避免的偶尔还是会有误差产生,而这些误差的存在直接影响了应用后的结果的可靠性和设计目标的实现。为解决这一问题,则需要对GIS空间数据进行合理的处理和质量控制。
2.GIS空间数据的内容与基本特征
对GIS空间数据进行管理和处理的主要对象是时间间隔数据,其主要使用地球表面位置的自然环境和人类景观生成图像、文本、表格等形式。
2.1空间数据内容
空间数据是GIS中最基础的组成部分,包括“where”的问题和实体空间的几何“拓扑关系”,明确地对空间关系进行了定义。GIS的空间数据主要来源于室内数字化和野外采集,通常通过栅格和矢量的形式来表达。
2.2空间数据基本特征
空间数据主要有空间、时间和主题特征。(1)空间特征又称为定位特征,指的是几何关系,比如与空间物体的位置、形状等有关的拓扑关系。除此之外,对空间物体位置的判断大多根据周围熟悉物体的位置进行判断也是一种拓扑关系;(2)时间特征又称为缩放特征,这一特征的存在主要是因为空间数据一般是在特定的某个时间被收集或处理的,因此,空间数据要保证其实时性;(3)主题特征又称为非定位特征,一般分为定性和定量两种,前者是物体的名称、特征等,而后者是数量、地位等。
3.GIS空间数据处理与质量控制系统的重要性
GIS空间数据的处理和质量控制十分重要,而其系统的存在能够保证大量的图形和数据存储在同一位置并能够进行科学的运算。GIS空间数据的科学处理和质量控制系统对提高GIS数据收集、运算的质量有着重要作用,对保证建立高质量、高标准的地理信息系统也有着积极意义。
4.空间数据的质量标准
对空间数据进行质量控制是指保证空间数据的可靠性和准确性,通常取决于空间数据中产生的误差大小。基于空间数据的类型和基本特征,通常可以将空间数据的质量标准分为空间特征精度、时间特征精度以及主题特征精度三个方面。
4.1空间特征精度
指标精度和关系精度是空间特征精度的主要组成部分,空间特征精度的主要因素是数学精度。
空间精度指的是GIS数据系统中所研究的对象的数据坐标与真实的地面位置的接近程度,有基本、平面、仰角、边缘等几种精度。
4.2时间特征精度
对时间特征的精度进行保证其实是对空间数据现状要保证其准确度,这一特征精度反映的是数据所表达的时间信息是否准确。比如,20世纪50年代和20世纪70年代的湖泊数据有所不同,而20世纪40年代和20世纪60年代的山峰数据也有所不同。
4.3主题特征精度
主题特征精度是对空间数据中空间精度和时间精度的融合,其主要包括属性精度和元数据精度两个方面。
5.空间数据的质量控制
5.1空间数据的质量控制含义
在GIS进行空间数据的收集、存储、运算等操作时,不可避免地会产生失误或误差,而对空间数据进行质量控制则是对数据运行过程中可能产生错误的环节和过程进行有效控制,从而来保证空间数据的科学性和准确性,实现GIS应用时的目标。对空间数据进行质量控制是一个繁琐的过程,也是对数据生产和处理等各环节的直接反馈,与信息学、模型建立等专业知识密不可分。除此之外,对空间数据进行质量控制要从最刚开始生成或传播数据的流程着手,将控制贯彻到整个数据传输过程中,从根本上规避问题数据的出现,实现误差的减小或消除。
5.2空间数据的质量控制的研究阶段
GIS空间数据的质量控制系统的研究大致能够分为三个阶段:(1)20世纪60年代前后,GIS的诞生时,简单开发了地理信息系统,并将其作为数字地图的制作工具,当时只是利用数理统计相关原理对图形进行简单操作,而对于空间数据的质量则没有明确的注意;(2)20世纪80年代左右,GIS空间数据的处理被逐渐重视起来,当时的研究主要集中在对空间数据建立数学模型;(3)20世纪90年代以后,越来越多的技术人员和专家学者开始对空间数据的质量控制进行研究和对其中的误差进行消除,在现阶段的发展中,GIS空间数据的处理和质量控制系统逐步被完善和改进,其发展前景一片大好。
5.3空间数据的质量控制常用方法
常用的空间数据的质量控制方法有元数据方法、传统的手工方法以及地理相关法等。(1)元数据方法:数据集合中的元数据含有有关数据质量的大量信息,通过对元数据的分析和研究能够检查原始数据的质量,跟踪和了解元数据能够帮助人员准确掌握数据质量的实时变化;(2)传统的手工方法:这一方法是对数字化的数据与源数据进行比较,利用目视方法、绘制到透视图上与原始图片进行对比等方法对空间数据的图形部分进行检查,利用与源数据的逐个对比的方法对属性部分进行仔细筛查;(3)地理相关法:通过空间数据所表示出的当地环境的地理特征与环境自身的相关性对数据的质量进行分析和针对性的控制。
结束语:
综上所述,对GIS空间数据进行处理和质量控制对整个地理信息系统有着十分重要的积极影响,科学、可靠的质量控制系统还能够保障空间数据的处理质量,但就现阶段的GIS发展而言,其空间数据处理和质量控制还存在一些问题,这些问题的解决需要专家们的不断研究和改进。随着科学技术的进步和发展,互联网技术在地质勘查中的应用将越来越广泛,GIS的用处也将越来越大,相信GIS空间数据的处理和质量控制系统或技术也将更加成熟,也能够更好地为相关行业服务,促进行业发展。
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