2.1 数据获取方法
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2.1.1 GIS空间数据获取方法分类
1、空间数据的野外获取方式 （1）点方式：天文测量、罗盘定位、惯性测量、大地
测量、工程测量、矿井测量、GPS技术、钻孔勘探、 物理勘探技术等；
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（2）面方式：摄影测量、遥感技术、激光扫描技术、集 成传感技术；
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我国自行研制的导航卫星系统——北斗双星导航定 位系统，通过全天候跟踪GPS卫星，免费向用户提供 星历文件。该系统具有快速定位、短报文通信、精 密授时3大功能，并具有以下优势：
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同时具备定位与通信功能，无须其他通信系统文件； 融合北斗导航定位系统和卫星导航增强系统两大资源， 提供更丰富的增值服务； 覆盖中国及周边国家和地区，24小时全天候服务，无 通信盲区； 定位解算都集中在地面控制中心站，特别适合于大范 围移动目标监测与管理； 自主系统，高强度加密设计，安全、可靠、稳定，适 合关键部门应用。
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（2）测量仪器的发展：经纬仪、水准仪全站仪测量 机器人；
（3）测量技术的发展：三角测量边角网、测边网、全 站仪3D实时和自动导航技术。
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3.遥感技术
遥感是一种远距离的、非接触的目标探测技术和 方法，通过对目标进行探测，获取目标信息，然后对 所获取的信息进行加工处理，从而实现对目标的定位、 定性或定量描述；
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4、地图数字化技术
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广义数字化：泛指将信息转化为计算机能接收的
形式的过程；
狭义数字化：将地图/影像转变为符合要求的矢量
数据结构的过程。
地图/影像数字化
手扶跟踪数字化 扫描数字化
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（1）手扶跟踪数字化
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借助计算机和平板状数字化仪，从已有纸质地图 上进行重采样，并形成数字化的坐标点列数据的 过程。包括以下三步：
矢
存
纸
扫
质
描
地
转
图
化
拼 接 子 图 块
几 何 校 正
幕 跟 踪 矢 量
量 图 合 成 接
矢 量 图 编 辑
入 空 间 数 据
化
边
库
2.1.3 地表3D空间数据获取方法
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1、GPS测量技术 具有代表性的系统：欧洲的“伽利略系统”、俄罗斯 的“GLONASS卫星系统” 。
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GIS空间数据获取方法分类如下表
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空间维数
2D（x，y）
地表3D（x，y，z） 与
地上3D（x，y，zi） 地20下203/1D/（23x，y，zi）
点方式
天文测量 罗盘定位 惯性测量 大地测量 工程测量 地图数字化 大地测量 工程测量 GPS技术 地图数字化 矿井测量 钻孔勘探
气象 季节 地表状态 传感器性能 传感器位置
图 像 数 据
波段
图像增强 计算机处
理 人工图像
判读
农林 地质 水文 海洋 气象 环境 地震
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（4）遥感发展的特点： 新型传感器不断出现； 多级空间分辨率形成金字塔遥感影像结构； 光谱分辨率不断提高； 多时相性遥感成为可能； 全方位立体观测健步发展； 遥感应用由定性走向定量。
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2、摄影测量技术
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（1）传统的摄影测量技术是利用光学摄影机摄影的像 片，研究和确定被摄物体的形状、大小、位置、性质 和相关关系的，并将所测得的成果以图解形式或数字 形式进行输出。
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（2）主要特点：在像片上进行量测，无须或很少接 触被摄体，受自然和地理等外界条件的约束少；像 片是对客观现象的一次真实记载，包含有丰富的信 息，可以选择所需量测和处理的对象，从像片上所 包含的几何信息中进行判读和计算。
预处理
数字化
图属关系 连接
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（2）扫描数字化
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借助计算机和平板式或滚筒式扫描仪，从已有纸质地 图上进行重采样，并形成坐标点列数据的过程。包括：
栅格扫描 地图扫描：扫描仪按预先设定的空间分 数字化 辨率对地图进行扫描，形成二值图像；
矢量扫描数字化
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大致流程为：
屏
主要应用邻域： 宇宙太空观测； 宇宙奥秘探测；
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2、大地测量与工程测量技术
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（1）该技术是空间定位的基本手段之一，利用大地测 量与工程测量技术，既可以获得地表点的2D坐标数据 （x,y），也可获得地表点的3D坐标数据（x,y,z）；
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面方式
遥感 地图扫描数字化
体方式
摄影测量 激光扫描 SAR/InSAR 集成传感 物理勘探技术
CT扫描
7 CT扫描 3D地震
2.1.2 2D空间数据获取方法
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1.天文测量技术 利用宇宙间天体的相关位置 和运行规律，在选定的地面 点上观测某天体的高度和方 位，并记录观测瞬间的时刻， 从而确定该地面点的地理位 置——天文经纬度及该点至 另一地面点的天文方位角。
三维GIS
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三维空间数据及其获取方法
主讲：郑坤 中国地质大学（武汉）信息工程学院
2011年5月
本章内容
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1、 GIS空间数据获取方法分类 2 、2D空间数据获取方法 3 、地表3D空间数据获取方法 4 、地下3D空间数据获取方法
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（2）传感器：接收从目标反射和辐射过来的电磁波 信号的装置； （3）遥感平台：搭载传感器的载体。
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图1. 遥感数据流程图
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物体的电磁波 特性
影响因子
传感器数据采 集
数据处理
应用
E
电 磁 能 量 （ ）
波长（λ ）
太阳位置 大气状态
（3）体方式：CT扫描、3D地震技术等
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2、空间数据的室内获取方式
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（1）点方式：坐标量算、手扶数字化； （2）面方式：扫描数字化
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根据GIS获取方式和应用需求的不同，GIS空间数据 可区分为地表2D(x,y)、地表3D(x,y,z)、地上3D(x， y，zi)。