关于土地信息系统建立过程中的数据质量问题的探讨（ X页）.doc

湖北国土资源职业学院毕业设计（论文）关于土地信息系统建立过程中的数据质量问题的探讨姓 名湖志强专 业:地理信息系统与地图制图技术指导教师：—o—年五月关于土地信息系统建立过程中的数据质量问题的探讨姓名：胡志强 指导教师：周海摘 要随着社会经济的发展，人们对土地的利用也是越来越重视，近儿年国家 对土地的管理有了更严格的要求，基础性的土地信息系统（LIS）的建立迫 在眉睫，基础性的十•地信息系统的建立也是对土地数据管理的最好方式，它 的建立使土地管理部门和用户可以方便的对数据进行更新、维护、检索和查 询，保持了数据的现势性，为政府部门的决策提供必要的依据数据对土地 信息系统是至关重要的，数据质量的好坏是土地信息系统建设成败的关键 木文将对土地信息系统建立过程中有关数据质量问题进行探讨关键词：土地信息系统、数据质最、误差、分辨率、坐标变换、矢量数 据、栅格数据、拓扑第一章、引言 1第二章、对LIS数据质量的认识 1第三章、数据源质量的问题 33.1、 遥感数据 43.2、 测量数据 53.3、 调查、统计、文档数据问题 63.4、 图形数字化 83.4.1数字化前的预处理. 83.4.2跟踪数字化 93.4.3扫描数字化 10第四章、数据处理质量 124.1、 空间分析 124.2、 坐标变换 134.3、 数据变换 144.3.1 CAD数据向GIS转换 144.3.2矢量数据结构向栅格数据结构的转换 164.4、 空间数据的编辑 174.5、 山计算机引起的问题 18第五章、数据应用质量 185.1、 数据的完备程度 185.2、 数拥的现势性 195.3、 拓扑关系 19结论 21致谢 22参考文献 23第一章、引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木条件和 自然基础。

如何科学、合理地利用有限的土地资源，如何及时了解与掌握土 地利川变化数量和空间特点，对于保持耕地总量动态平衡和土地持续利川具 有十分重要的意义随着社会经济的口趋多样化，十-地部门的业务T作及范围也在不断扩 大，原有的靠手工操作，图纸管理的模式已经越来越不能满足高效率的需求 为强化土地管理，满足社会对土地资源信息更多、更细、更完善的服务要求, 备土地管理部门纷纷加入信息化、数字化的改革大潮特别是在市场经济条 件下，因土地管理部门工作的严肃性、准确性、科学性和规范化要求，管理 中任何规定的确定和变更都需要完成大量的信息收集、分析、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 真正的科学决策和管理土地信息系统（LIS）是地理信息系统的一个分支，是一种基于宗地［以 宗地（地块）为单位］的计算机管理信息系统是一种利用计算机技术及其 属性数据进行采集、处理、管理、杳询、分析、应用和维护更新的空间信息 系统，是土地管理的现代化T具，是土地规划和管理定量化、科学化的方法、 手段但是，在十•地信息系统的建设过程中，还存在许多问题，给土地信息 系统的建设及发挥带来一定困难。

这里仅对土地信息系统建设中的数据质最 问题进行探讨第二章、对LIS数据质量的认识数据是一种未经加工的原始资料，是客观对彖的表不，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Z间的关系以及空间数据与属性数据Z间的关联人们往往以为计算机为基础的信息系统的数据质量是可靠的，很少怀疑 利用信息系统产生的分析结果在数据质量方面会有问题,但事实远非如此 在某些情况下，由于多种原因，计算机分析的结果萇至会比手工分析的误差 更大这里除软件、硬件的质量问题，计算方法上的问题，以及分类、编码、 输入、操作的明显疏忽外，数据本身的质量是重要的原因众所周知，数据是LIS的“血液”，是组成系统的重要元素数据质量的 好坏是土地信息系统成功与否的关键所在；数据质量的高低优劣，都胃接影 响到土地信息系统的经济效益和社会效益，决定了系统应用价值的大小；数 据的可靠，质量的好坏将肓接影响到整个系统的成败系统如果不能提供正 确、可靠的信息，这个系统也就失去了存在的价值数据质量的好坏是一个相对概念，并具有一定的针对性衡量其好坏主 要有以下儿个指标：误差、数据的准确度、数据的精度和不确定性。

数据质 量是数据敕体性能的综合体现统而言Z,数据的质量问题主要表现在两个方面：一是数据是否及时反 映了现实世界；二是数据是否保持了一致性和完整性土地信息系统的数据量大，数据来源广，数据采集的任务重，衣数据库 建立过程中会出现许多人为和系统的误差，茯至还有可能产生数据错误，M 麻采集的数据无法准确反映规划和管理的实际状况，建立在此数据库基础上 的系统往往也就达不到管理自动化辅助决策的目的，而只不过是“看看而* 的一种“摆设”罢了数据库（包括空间数据库和非空间数据库）是土地信息系统最基本、最 重要的组成部分，也是投资比重最大的部分数据质量的好坏，直接影响系 统的功能和应用不仅要根据技术规程衡量数据质量，还要从数据使用角度 分析数据质暈问题数据质量通常是指数据的可靠性和精度，它主要用数据 的误并来度量的现就土地信息系统建立过程中的数据质最问题作进一步的 探讨第三章、数据源质量的问题土地信息系统的数据源指建库中所需要的衿种数据类熨的來源它是土 地信息系统最基木、最重要的组成部份十地信息系统的数据源多种多样, 主要包括有：地图，地图是系统最主要的数据源，因为地图是地理数据的传 统描述形式，是具有共同参考坐标系统的点、线、面的二维平面形式的表不, 内容丰富，图上实体间的空间关系直观，而且实体的类别和屈性可以用备种 不同的符号加以识别和表示。

土地信息系统其图形数据大部分都来自地图， 十地信息系统的属性数据主要冇地籍图、宗地图、土地详查图、十地利用现 状图、行政区划图、专题图、乃至地形图等乞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重要的信息源通过遥感影像可 以快速、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 取得周期性的资料，这些都为十•地信息系统提供了丰富的信息三是统计数 据，包括十-地的分类、面积、权属、分布及质量、等级状况、利用状况、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，瓯积中误差、年代、口期等等属性数据包括图形、图像以外的备 种文字、数字信息其中文字信息主要是与宗地档案，文件档案组成相关的 各种检索和查询信息（如：土地权利人姓名或单位各称、土地朋落，文件档 案的标题、发文机关、公文字号等等），以及土地登记、地籍调杏、权属审 核、登记发证备办公流稈中的各种键盘输入信息六是备种立法文件和文字 档案，主要有地籍档案、文件档案等具有法律效力或需要经常竇阅的原始文 件材料，它们是十-地信息的重要组成部分，在土地的规划管理中起着很大的 作用。

数据源质量问题指数据的采集和录入中可能产生的误差，建库所需的乞 种类型的数据的可靠性和精度从土地信息系统建立的过程来看，它的主要因素有：备种测最数据，地 图和遥感数据等的谋热调杳和统计造成的属性数据谋热以及文档数据的 错谋等，数字化前的预处理、手扶趾白动化的分辨率和矢量化精度3.1 ＞遥感数据地理信息系统、遥感和计算机辅助制图是现代地理学的重要技术手段 遥感作为一种获取和更新空间数据的强有力手段，能及时地提供准确、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 系统的一个重要数据源所谓遥感(Remote Sensing)就是遥远感知的意思，也就是不育接接触 H标物和现象，在距离地物几公里到几百里、其至上千里的飞机、飞船、卫 星上，使用光学或电了仪器接受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，经过信息处理，判读分析和野外 实地验证，最终服务于有关部门的规划决策土地管理部门可以运用遥感技 术快速获取现状空河的信息尽管遥感技术有很多好处，但因其白身特性，获取的遥感数据可能存在一些 误差如：不同的高度引起的问题，由于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，大气辐 射产生的误并，地形和地貌等因素产生的误并等等在遥感资料的获取时， 有些谋差是可以控制的，有些则不可控因此必须对原始数据进行预处理, 包括利用地面控制对原始数据进行几何校正，图像增强和分类对获取的遥 感数据进行光谱校正，特征提取，H动识别分类、白动成图等处理［1］3.2、测量数据备种原始的测量数据是土地信息系统的主要来源Z—包括宗地的权属 界线、位置、形状、数量、面积、各级行政界线、地形图测量等由于人和 环境的因索，测量数据不可避免地受到人为误差（对中、读数、平分等误差）、 仪器、环境的影响来源于地面测量的数字数据中含有控制测量和碎部测量 误差其中控制点误羌又受控制网的参考基准、网形和观测精度以及观测费 川等因素的影响碎部点误养除了继承了控制点的误羌外，还受自身观测方 法，观测精度和地界的人为判断，以及地物地貌的取舍等因素的影响当然 原始数据误差受观测仪器、观测者和外界环境三种因索影响除此Z外，还 有测量数据的实时性以及数据老化，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一致或精度等级不一致造成测量数据的不一致的 影响地籍要素是构建十地信息系统极为关键的一步，其测量数据的精度高低 决定了系统功能能占得到正确和充分发挥。

从地籍测量成果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Z间的界线清晰，边界无争议，并且双方祁能接受而不损害他人和国家 的利益，地籍测量要达到一定精度因此，必须要有相应的数据采集方法作 为保证地籍要素的采集方法目前主要有两种，一-种是传统的模拟式外业测 图方法，另一种是野外全数字化数据采集方法传统方法的主要作法是在地 籍控制测量的基础上，用解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实 现用传统数据采集方法形成地籍要素数字信息其误羌影响因素较多，上要 误芳來源为：测站点谋差ml,最趾误差m2,在测图板上描绘方向线误羌为 m3,刺点谋差m4,数字化仪采点误差m5等按有关专著论述，一般情况 下，mlu0.12mm,m2at0.2,m3u0.1mm,m4u0.14mm,这四项谋旁为野外采 集误差数字化m5的影响因索比较复杂，误差产生首先与图形要索有关， 要素木身的复杂程度对数字化精度有显著影响，数字化仪木身的精度更应引 起重视正常情况下，用常规数字化仪进行数字化时，精度一般可达到 0.13mm综合上述得，地籍要素采集精度m采为：m采=0.02mm按1： 500比例尺来考虑，实地谋罢将达到10cm,由此可见，按传统方法施测， 则拟入库的地籍要索信息很难达到规定的5cm的精度标准［2］。

采用野外全数字化方法，界址点野外数据采集一般采用肓接测定坐标 法，即将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方法的主要课差来源为水平角测角误 差m卩和测距误差mD,测角中误差角保守为5〃，测距误差主要来白移动棱 镜偏离界址点位置误差，其偏离值按2cm考虑测距平均边长取100m,按 点位误羞精度估算公式m2=来计算，则m=2cm,即便考虑测站误差和其他 偶然的联合影响，点位精度也肯定在规定范围内［3］,所以地籍要。