关于土地信息系统建立过程中的数据质量问题的探讨

进行数字化时，应注意它的投影方式是否一致，比例是否匹配。对于不同投影方式应在数字化后及时变换为系统要求的投影方式。对于不同比例应将比例尺和精度记录到元数据中，以便估记由此可能产生的误差。

(2)跟踪数字化

手扶跟踪数字是一种自动化精度较低的数字化方式，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。随着大幅面扫描仪的成本不断降低，扫描和矢量化技术不断完善，这种数字化方式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采用的输入方法。把地形图放置于数字化桌上，用手持设备，跟踪每一个地图特征、数字化设备精确量测鼠标的位置，产生数据形式的坐标数据。

影响跟踪数字化数据质量的因素很多；主要有：数字化底图中地理要素的宽度、密度和复杂程度对数字化结果的质量有着显著影响。数字化仪的分辨率和精度对数字化数据质量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能小于每厘米394线(约1000dpi)，精度不低于0.127mm（0.005英寸）。常见数字化仪在分辨率方面通常能满足要求，而在精度方面却有相当一部分不能达到要求。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。数字化操作员的技能与经验不同而引入的人为因素误差是不同的，由于操作员视力、操作习惯，熟练程度和疲劳程度的不同，最佳采样点位值判断，十字丝与目标点重合程度的判断会有一定程度的差异，影响数字化的质量。操作方式（如曲线采点方式和采点数目）也会影响数字化数据的质量。

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 表示人为因素误差。

(3)、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理，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。影响扫描数字化质量的因素除原图质量外，还包括：扫描精度、定向精度、矢量化精度损失等。

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质量的影响是至关重要的。因此，要根据具体情况选择适当的扫描仪。目前，大幅面扫描仪大致有，滚筒式（drum），平板式（flatebed），直进式（direct feed）３种。这些扫描仪能够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、分辨率很高，但一般幅面不会超过A1幅面。由于平板式扫描仪幅面小，扫描后多需进行拼接，从而增加了工作难度，引入了更多的误差源。LIS工程一般不选用这种扫描仪。

直接式扫描仪精度较低，价格也较便宜。通常能够满足一般LIS工程的需要。

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

在选择扫描仪时，应注意其是否采用硬件消蓝。光学分辨率代表了扫描仪的分辨率能力，而经销商往往只是给出插值分辨。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式有关。

②栅格数据矢量化的精度损失

在土地信息系统中，栅格数据与矢量数据各具特点与适用性，为了在一个系统中可以兼容这两种数据，以便有利于进一步分析处理，常常需要实现两种结构的转换。

栅格的矢量转换处理的目的，是为了将栅格数据分析的结果，通过矢量绘图装置输出，或者为了数据压缩的需要，将大量的面状栅格数据转换为由少量数据表示的多边形边界，但是主要目的是为了能将自动扫描仪获取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。复杂图形全自动化矢量化效果极差，会产生众多的交叉线，导致多边形跟踪错误。对此，应采用交互式矢量化方法。因此在选择矢量化软件时不应仅仅关心自动化程度（全自动矢量化软件价格往往很高）。还要特别注意是否具有以下功能：智能去斑，裁剪，扭曲较正，比例控制，水平校正，光栅编辑和交互式矢量化等。

③扫描数字化方法误差

扫描数字化的几何分辨率是扫描数字化方法误差中最重要的误差源，减小这种误差的唯一方法就是提高扫描仪的几何分辨率。但是，随着分辨率的提高，栅格数据量以平方级速度增长。这往往造成计算机存储资源耗尽，数据处理时间平方级延长。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，每个像素点相当于图上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]

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