第三节 空间数据质量
四、常见空间数据源的误差分析
1.地图数据的质量问题
地图数据是现有地图经过数字化或扫描处理后生成的数据。在地图数据质量问题中,不仅含有地图固有的误差,还包括图纸变形、图形数字化等误差。
(1)地图固有误差 是指用于数字化的地图本身所带有的误差,包括控制点误差、投影误差等。由于这些误差间的关系很难确定,所以很难对其综合误差作出准确评价。如果假定综合误差与各类误差间存在线性关系,即可用误差传播定律来计算综合误差。
(2)材料变形产生的误差 这类误差是由于图纸的大小受湿度和温度变化的影响而产生的。温度不变的情况下,若湿度由0%增至25%,则纸的尺寸可能改变1.6%;纸的膨胀率和收缩率并不相同,即使温度又恢复到原来的大小,图纸也不能恢复原有的尺寸。一张36英寸长的图纸因湿度变化而产生的误差可能高达0.576英寸。在印刷过程中,纸张先随温度的升高而变长变宽,又由于冷却而产生收缩,最后,图纸在长、宽方向的净增长约为1.25%和2.5%,变形误差的范围为0.24~0.48mm。基于聚脂薄膜的二底图与纸质地图相比,材料变形产生的误差相对较小。
(3)图形数字化误差 数字化方式主要有跟踪数字化和扫描数字化两种。
A:跟踪数字化
·跟踪数字化一般有点方式和流方式两种工作方式,在实际生产中使用较多的是点方式。用流方式进行数字化所产生的误差要比点方式大得多。影响跟踪数字化数据质量的因素主要有:
·数字化要素对象 地理要素图形本身的宽度、密度和复杂程度对数字化结果的质量有着显著影响。例如,粗线比细线更易引起误差,复杂曲线比平直线更易引起误差,密集的要素比稀疏要素更易引起误差等。
·数字化操作人员 数字化操作人员的技术与经验不同,所引入的数字化误差也会有较大的差异。这主要表现在最佳采点点位的选择、十字丝与目标重叠程度的判断能力等方面;另外,数字化操作人员的疲劳程度和数字化的速度也会影响数字化的质量。
·数字化仪 数字化仪的分辨率和精度对数字化的质量有着决定性的影响。通常,数字化仪的实际分辨率和精度比标称的分辨率和精度都要低一些,选择数字化仪时应考虑这一因素。
·数字化操作 操作方式也会影响到数字化数据的质量,如曲线采点方式(流方式或点方式)和采点密度等。
B:扫描数字化
扫描数字化采用高精度扫描仪将图形、图像等扫描并形成栅格数据文件,再利用扫描矢量化软件对栅格数据文件进行处理,将它转换为矢量图形数据。矢量化过程有两种方式,即交互式和全自动。影响扫描数字化数据质量的因素包括原图质量(如清晰度)、扫描精度、扫描分辨率、配准精度、校正精度等。