地图数字化数据质量控制理论与方法的研究

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1、分类号：P2210710—20050195壤步犬海硕士学位论文地图数字化数据质量控制理论与方法的研究张亮导师姓名职称张菊清副教授申请学位级别工学硕士学科专业名称大地测量学与测量工程论文提交日期2008年5月15日论文答辩日期2008年5月26F：I学位授予单位长安大学答辩委员会主席学位论文评阅人李家权李家权欧阳桂崇摘要GIS的数据质量问题是一个关系到数据可靠性和系统可信性的重要问题，它的好坏将直接影响到系统的经济效益和社会效益。因此，对GIS空间数据质量控制的理论与方法研究具有十分重要的意义。本文主要研究了地图扫描数字化数据的质量控制理论与方法。首先，简要分析了地

2、图扫描数字化数据的误差源；针对地图扫描数字化数据的变形不均匀特点，提出应用最小二乘拟合推估法对地图扫描数字化数据误差进行纠正，从而较有效地消除变形误差，提高空间数据的质量。其次，由于协方差函数在拟合推估中起着十分关键的作用，本文采用两步极小法拟合协方差函数，并初步探讨了应用拟合推估法时，协方差函数对地图扫描数字化质量控制的影响，主要涉及协方差函数表达式、拟合样本容量以及采样间隔等因素。通过实验，得出了一些较有意义的结果，为协方差函数拟合提供了一定的参考。再次，针对地图扫描数字化数据观测噪声与信号的先验权比可能不协调的情况，研究了基于方差分量估计的拟合推估方法。经比

3、较分析几种方差分量估计方法后，发现方差分量估计能够较好地调节观测噪声与信号间的权比，从而在很大程度上减小了因地图扫描数字化数据先验信息不准确所带来的不利影响。最后，考虑到地图扫描数字化数据可能受粗差污染，常规的最tJ,--乘拟合推估难以抵御粗差的影响，本文探讨了抗差拟合推估方法，并着重分析了协方差函数的抗差拟合法。实验结果表明，抗差拟合推估可以较有效地抵抗粗差对地图数字化数据质量的不利影响，确保地图扫描数字化误差纠正的效果。关键词：空间数据，质量控制，拟合推估，协方差函数，方差分量估计，抗差估计AbstractThequalityofGISdataisanimpo

4、rtantissuerelatedtothereliabilityofthedataandsystem，anditwouldinfluencethebenefitoftheeconomyandsocietyonthesystem．SostudyingthetheoryandmethodforqualitycontrolofGISspatialdataisveryvital．Thisdissertationmainlystudiessometheoryandmethodsforqualitycontrolofthescanningdigitizedmapdata．F

5、irst，brieflyanalyzetheerrororiginaboutthedataofthescanningdigitizedmap．Consideringtheunevendeformationinscanningmap，proposetheleastsquarecollocationtocorrecttheerrors，consequentlytoeliminatethedeformationerrorsbetterandimprovethequalityofthespatialdata．Secondly,becausethecovariancefun

6、ctionisSOimportantforcollocation，thedissertationusestheminimumoftwostepstofitit．Moreoverwediscussthecovariancefunctioninfluencesonthequalitycontrolofthespatialdata，whichrelatestocovariancefunctionexpression，samplecapacity,samplingintervalandSOon．Throughthetest，weobtainsomemeaningfulre

7、sults，whichcouldprovidesomereferencestocovariancefunctionfitting．Thirdly,becausetheweights’ratiobetweenobservationsandsignalsmaybeinconsistent，thisdissertationalsostudiesthecollocationbasedonthevariancecomponentestimation．Afteranalyzingseveralvariancecomponentestimations，wefindthatthi

8、smeth