GIS中数字化数据误差的分布检验与处理

童小华; 史文中; 刘大杰

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GIS中数字化数据误差的分布检验与处理

童小华, 史文中, 刘大杰

文章导航 > 武汉大学学报 ● 信息科学版 > 2000 > 25(1): 79-84

童小华, 史文中, 刘大杰. GIS中数字化数据误差的分布检验与处理[J]. 武汉大学学报 ● 信息科学版, 2000, 25(1): 79-84.

引用本文:

童小华, 史文中, 刘大杰. GIS中数字化数据误差的分布检验与处理[J]. 武汉大学学报 ● 信息科学版, 2000, 25(1): 79-84.

TONG Xiaohua, SHI Wenzhong, LIU Dajie. Error Distribution, Error Tests and Processing for Digitized Data in GIS[J]. Geomatics and Information Science of Wuhan University, 2000, 25(1): 79-84.

Citation:

TONG Xiaohua, SHI Wenzhong, LIU Dajie. Error Distribution, Error Tests and Processing for Digitized Data in GIS[J]. Geomatics and Information Science of Wuhan University, 2000, 25(1): 79-84.

GIS中数字化数据误差的分布检验与处理

1.
香港理工大学土地测量与地理资讯学系, 香港九龙红磡;
2.
同济大学测量与国土信息工程系, 上海四平路1239号, 200092

基金项目: 国家自然科学基金,编号49671065。

详细信息

作者简介:
童小华,男,28岁,讲师,博士。现主要从事误差分析与处理、GIS数据质量控制等研究。代表成果:GIS圆曲线的不确定性模型等。E-mail:lsxhtong@polyu.edu.hk

中图分类号: P207;P208

Error Distribution, Error Tests and Processing for Digitized Data in GIS

1.
Dept. of Land Surveying & Geo-Informatics, The Hong Kong Polytechnic University, Kowloon, Hung Hom, Hong Kong;
2.
Dept. of Surveying and Geomatics, Tongji University, 1239 Siping Road, Shanghai, China, 200092

摘要: 对GIS中手工地图数字化中的数据误差进行了系统分析和各种分布检验,认为数字化数据误差可能服从p≈1.6的p-范分布。在此基础上,探讨了数字化数据误差处理的p-范平差,并与最小二乘平差进行了比较。
- 误差分布 /
- 误差检验 /
- 误差处理 /
- 地图数字化 /
- GIS
Abstract: Error analysis and processing for spatial data is one of the key issues in GIS research. In order to present the optimal error processing model, the characteristic and distribution of the error in GIS data must be studied thoroughly in the first place. However, it should begin with capturing methods for spatial data. In this paper, error distributions, error tests and error processing of GIS spatial data from manual digitization are studied systematically. According to the statistical characteristics of the random error, the probability density functions of the normal, the Laplace and the p-norm distribution are derived based on the different axioms. It is proved on the theoretical point that the random errors do not always follow normal distribution but are likely to other distributions such as Laplace distribution, p-norm distribution, etc. Based on this idea, repeated manual digitization experiments are carried out by several operators under the same circumstance. By eliminating the effect of the systematic and gross errors, various statistical distribution fitness tests including Kurtosis and Skewness tests, Chi-Square test and Komogorov test for the random error in manual digitization are conducted. It is found that the random error in manual digitization obeys not the normal and Laplace distribution but the p-norm distribution (p≈1.6). Based on this, least p-norm estimation for adjusting digitized data is analyzed, and the results are discussed Compared with least square estimation. It can be seen that the least p-norm adjustment is better than least square adjustment for digitized data processing in GIS.
- error distribution /
- error tests /
- error processing /
- map digitization /
- GIS

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[9]	汤仲安, 王新洲, 纪现华. 矢量GIS平面随机线元误差模型建模机理 . 武汉大学学报 ● 信息科学版, 2004, 29(11): 968-972.
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[11]	吕安民, 李成名, 林宗坚, 金逸民. 人口统计数据的空间分布化研究 . 武汉大学学报 ● 信息科学版, 2002, 27(3): 301-305.
[12]	胡鹏, 杨传勇, 胡海, 李圣权. GIS的基本理论问题——地图代数的空间观 . 武汉大学学报 ● 信息科学版, 2002, 27(6): 616-621.
[13]	童小华, 刘大杰, 彭明华. 地籍宗地面积处理的原理与方法 . 武汉大学学报 ● 信息科学版, 2001, 26(2): 105-111.
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[18]	朱庆, 李德仁. 多波束测深数据的误差分析与处理 . 武汉大学学报 ● 信息科学版, 1998, 23(1): 1-4,46.
[19]	刘大杰, 孟晓林. 直角与直线元素数字化的数据处理 . 武汉大学学报 ● 信息科学版, 1997, 22(2): 125-128.
[20]	杜清运, 毋河海. 微机地图图形工作站上地图数字化子系统的设计与实现 . 武汉大学学报 ● 信息科学版, 1993, 18(4): 20-28.

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GIS中数字化数据误差的分布检验与处理

1. 香港理工大学土地测量与地理资讯学系, 香港九龙红磡;

2. 同济大学测量与国土信息工程系, 上海四平路1239号, 200092

基金项目: 国家自然科学基金,编号49671065。

作者简介:
童小华,男,28岁,讲师,博士。现主要从事误差分析与处理、GIS数据质量控制等研究。代表成果:GIS圆曲线的不确定性模型等。E-mail:lsxhtong@polyu.edu.hk

收稿日期: 1999-07-29
刊出日期: 2000-01-05

中图分类号: P207;P208

关键词:

摘要: 对GIS中手工地图数字化中的数据误差进行了系统分析和各种分布检验,认为数字化数据误差可能服从p≈1.6的p-范分布。在此基础上,探讨了数字化数据误差处理的p-范平差,并与最小二乘平差进行了比较。

English Abstract

Error Distribution, Error Tests and Processing for Digitized Data in GIS

1. Dept. of Land Surveying & Geo-Informatics, The Hong Kong Polytechnic University, Kowloon, Hung Hom, Hong Kong;

2. Dept. of Surveying and Geomatics, Tongji University, 1239 Siping Road, Shanghai, China, 200092

Received Date: 1999-07-29
Publish Date: 2000-01-05

Keywords:

Abstract: Error analysis and processing for spatial data is one of the key issues in GIS research. In order to present the optimal error processing model, the characteristic and distribution of the error in GIS data must be studied thoroughly in the first place. However, it should begin with capturing methods for spatial data. In this paper, error distributions, error tests and error processing of GIS spatial data from manual digitization are studied systematically. According to the statistical characteristics of the random error, the probability density functions of the normal, the Laplace and the p-norm distribution are derived based on the different axioms. It is proved on the theoretical point that the random errors do not always follow normal distribution but are likely to other distributions such as Laplace distribution, p-norm distribution, etc. Based on this idea, repeated manual digitization experiments are carried out by several operators under the same circumstance. By eliminating the effect of the systematic and gross errors, various statistical distribution fitness tests including Kurtosis and Skewness tests, Chi-Square test and Komogorov test for the random error in manual digitization are conducted. It is found that the random error in manual digitization obeys not the normal and Laplace distribution but the p-norm distribution (p≈1.6). Based on this, least p-norm estimation for adjusting digitized data is analyzed, and the results are discussed Compared with least square estimation. It can be seen that the least p-norm adjustment is better than least square adjustment for digitized data processing in GIS.

童小华, 史文中, 刘大杰. GIS中数字化数据误差的分布检验与处理[J]. 武汉大学学报 ● 信息科学版, 2000, 25(1): 79-84.

引用本文:

童小华, 史文中, 刘大杰. GIS中数字化数据误差的分布检验与处理[J]. 武汉大学学报 ● 信息科学版, 2000, 25(1): 79-84.

TONG Xiaohua, SHI Wenzhong, LIU Dajie. Error Distribution, Error Tests and Processing for Digitized Data in GIS[J]. Geomatics and Information Science of Wuhan University, 2000, 25(1): 79-84.

Citation:

TONG Xiaohua, SHI Wenzhong, LIU Dajie. Error Distribution, Error Tests and Processing for Digitized Data in GIS[J]. Geomatics and Information Science of Wuhan University, 2000, 25(1): 79-84.

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作者简介: 童小华,男,28岁,讲师,博士。现主要从事误差分析与处理、GIS数据质量控制等研究。代表成果:GIS圆曲线的不确定性模型等。E-mail:lsxhtong@polyu.edu.hk

Error Distribution, Error Tests and Processing for Digitized Data in GIS

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GIS中数字化数据误差的分布检验与处理

1. 香港理工大学土地测量与地理资讯学系, 香港九龙红磡; 2. 同济大学测量与国土信息工程系, 上海四平路1239号, 200092

作者简介: 童小华,男,28岁,讲师,博士。现主要从事误差分析与处理、GIS数据质量控制等研究。代表成果:GIS圆曲线的不确定性模型等。E-mail:lsxhtong@polyu.edu.hk

English Abstract

Error Distribution, Error Tests and Processing for Digitized Data in GIS

1. Dept. of Land Surveying & Geo-Informatics, The Hong Kong Polytechnic University, Kowloon, Hung Hom, Hong Kong; 2. Dept. of Surveying and Geomatics, Tongji University, 1239 Siping Road, Shanghai, China, 200092

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作者简介:
童小华,男,28岁,讲师,博士。现主要从事误差分析与处理、GIS数据质量控制等研究。代表成果:GIS圆曲线的不确定性模型等。E-mail:lsxhtong@polyu.edu.hk

1. 香港理工大学土地测量与地理资讯学系, 香港九龙红磡;

2. 同济大学测量与国土信息工程系, 上海四平路1239号, 200092

作者简介:
童小华,男,28岁,讲师,博士。现主要从事误差分析与处理、GIS数据质量控制等研究。代表成果:GIS圆曲线的不确定性模型等。E-mail:lsxhtong@polyu.edu.hk

1. Dept. of Land Surveying & Geo-Informatics, The Hong Kong Polytechnic University, Kowloon, Hung Hom, Hong Kong;

2. Dept. of Surveying and Geomatics, Tongji University, 1239 Siping Road, Shanghai, China, 200092