喀斯特石漠化綜合防治決策系統(tǒng)空間數(shù)據(jù)不確定性分析

摘 要：研究喀斯特石漠化綜合防治決策系統(tǒng)空間數(shù)據(jù)的不確定性來源，通過對比樣點(diǎn)GPS測量坐標(biāo)與系統(tǒng)顯示坐標(biāo)得出系統(tǒng)定位顯示誤差，并對遙感解譯數(shù)據(jù)進(jìn)行誤差分析，綜合系統(tǒng)空間數(shù)據(jù)來源得出以下結(jié)論：喀斯特石漠化綜合防治決策系統(tǒng)空間數(shù)據(jù)不確定性主要來源于GPS測量數(shù)據(jù)、地圖數(shù)據(jù)、遙感數(shù)據(jù)的不確定性、數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換及GIS分析處理過程中引起的誤差。系統(tǒng)定位顯示誤差為0.0158。

關(guān)鍵詞：喀斯特石漠化；空間數(shù)據(jù)；不確定性

中圖分類號：F124.5 文獻(xiàn)標(biāo)志碼：A 文章編號：1673-291X（2013）24-0279-03

引言

地理系統(tǒng)本身的復(fù)雜性從本質(zhì)上決定了地理數(shù)據(jù)的不確定性[1]。地理信息系統(tǒng)空間模型的表示方法存在著不確定性問題，并通過GIS的分析操作而傳播?？λ固厥C合防治決策系統(tǒng)是結(jié)合地理信息系統(tǒng)和決策支持系統(tǒng)，利用Visual Basic開發(fā)軟件與MapObject控件開發(fā)的建立村一級管理分析系統(tǒng)和土地圖斑類別、面積查詢分析系統(tǒng)，并根據(jù)目前已頒布的國家標(biāo)準(zhǔn)（GB）相應(yīng)編碼數(shù)字化，有較強(qiáng)的多媒體數(shù)據(jù)和矢量數(shù)據(jù)庫管理功能。它是以貴州省畢節(jié)鴨池示范區(qū)的基礎(chǔ)信息及石漠化決策信息為數(shù)據(jù)源、以有助于實(shí)現(xiàn)喀斯特石漠化綜合防治為目的、以GIS分析方法、決策支持和軟件開發(fā)技術(shù)為手段開發(fā)的GIS應(yīng)用系統(tǒng)。本文以此決策系統(tǒng)空間數(shù)據(jù)為研究對象，對GPS野外調(diào)查數(shù)據(jù)及遙感解譯數(shù)據(jù)進(jìn)行分析，從而得出系統(tǒng)數(shù)據(jù)的不確定性問題。

一、系統(tǒng)空間數(shù)據(jù)的獲取

GIS所涉及的空間數(shù)據(jù)主要是指以地球表面空間位置為參照的自然人文社會經(jīng)濟(jì)和景觀等信息，這種信息可以是數(shù)字、圖像、圖形、表格和文字等[2]。

喀斯特石漠化綜合防治決策系統(tǒng)的空間數(shù)據(jù)主要來自于人工收集的現(xiàn)有地圖數(shù)據(jù)（研究區(qū)1∶1萬地形圖、石漠化現(xiàn)狀圖、石漠化防治工程布置圖等）、文本資料、遙感解譯數(shù)據(jù)、GPS野外調(diào)查數(shù)據(jù)等。系統(tǒng)數(shù)據(jù)管理采用混合數(shù)據(jù)模型，空間數(shù)據(jù)采用空間數(shù)據(jù)文件的方式存儲和管理，屬性數(shù)據(jù)使用Access數(shù)據(jù)庫管理系統(tǒng)。

二、喀斯特石漠化綜合防治決策系統(tǒng)空間數(shù)據(jù)誤差分析

（一）系統(tǒng)定位顯示的誤差分析

系統(tǒng)定位顯示是地理信息系統(tǒng)軟件必備的功能，當(dāng)鼠標(biāo)滑動到某一點(diǎn)可以在狀態(tài)欄內(nèi)顯示出此點(diǎn)經(jīng)緯度坐標(biāo)。在此以GPS測量數(shù)據(jù)為驗證標(biāo)準(zhǔn)分析喀斯特石漠化綜合防治決策系統(tǒng)定位顯示的誤差。系統(tǒng)建設(shè)前期在野外調(diào)查中，使用手持GPS儀在示范區(qū)內(nèi)共測定了80個樣點(diǎn)，現(xiàn)選擇20個樣點(diǎn)進(jìn)行系統(tǒng)定位顯示誤差的分析（見下頁表1）。由于GPS儀本身的精度以及操作過程中的誤差，測量數(shù)據(jù)具有位置不確定性，與真值存在一定偏差，此處忽略測量數(shù)據(jù)與真值之間的偏差。

結(jié)論與討論

喀斯特石漠化綜合防治決策系統(tǒng)空間數(shù)據(jù)主要來自于現(xiàn)有地圖數(shù)據(jù)、文本資料、遙感數(shù)據(jù)、野外調(diào)查數(shù)據(jù)等。通過對紙質(zhì)地圖的掃描校正以及數(shù)字化得到基礎(chǔ)矢量數(shù)據(jù)，數(shù)字化過程中產(chǎn)生的人為誤差不可避免；不考慮遙感數(shù)據(jù)本身，在其解譯過程中不可避免同物異譜和同譜異物的現(xiàn)象發(fā)生；利用手持GPS儀進(jìn)行野外調(diào)查得到的數(shù)據(jù)是對遙感解譯數(shù)據(jù)的驗證，但在定點(diǎn)定位的過程中儀器本身以及人為操作帶來的誤差也不可避免。因此，系統(tǒng)空間數(shù)據(jù)不確定性來源包含GPS實(shí)測、數(shù)字化地圖、遙感數(shù)據(jù)、GIS空間分析等方面。通過對比樣點(diǎn)GPS測量坐標(biāo)與系統(tǒng)顯示坐標(biāo)，運(yùn)用加權(quán)平均法得出喀斯特石漠化綜合防治決策系統(tǒng)定位顯示的誤差約為0.0158。

空間數(shù)據(jù)的不確定性決定空間數(shù)據(jù)質(zhì)量。目前空間數(shù)據(jù)不確定性的研究還處于初步階段，綜合利用各種研究空間數(shù)據(jù)不確定性的理論和GIS空間分析方法是本文今后研究的切入點(diǎn)。

參考文獻(xiàn)：

[1] 徐建華.現(xiàn)代地理學(xué)中的數(shù)學(xué)方法：第2版[M].北京：高等教育出版社，2002.

[2] 戴洪磊.矢量GIS中的不確定性理論及應(yīng)用[M].北京：地震出版社，2004.

[3] 張海榮.GIS中數(shù)據(jù)不確定性研究綜述[J].徐州師范大學(xué)學(xué)報：自然科學(xué)版，2001，（4）：66-68.

[4] 宋軍林.地圖對GIS空間數(shù)據(jù)誤差的影響初探[J].寶雞文理學(xué)院學(xué)報：自然科學(xué)版，2004，（1）：70-72.

[5] 承繼成，郭華東，史文中，等.遙感數(shù)據(jù)的不確定性問題[M].北京：科學(xué)出版社，2004.

[6] 胡圣武，潘正風(fēng)，王新洲，等.地理信息系統(tǒng)不確定性的研究[J].測繪通報，2004，（9）：13-16.

[7] 張燕燕，張家慶.GIS分析中的空間數(shù)據(jù)不確定性問題[J].測繪與空間地理信息，2005，（1）：16-19.

[8] 顏加斌，李義，張勤輝.GIS空間數(shù)據(jù)的不確定性研究[J].露天采礦技術(shù)，2008，（1）：33-35.

[9] 程濤，鄧敏，李志林.空問目標(biāo)不確定性的表達(dá)方法及其在GIS中的應(yīng)用分析[J].武漢大學(xué)學(xué)報：信息科學(xué)版，2007，（5）：389-393.

[10] 趙春燕，李際平，王國華.林業(yè)GIS中數(shù)據(jù)不確定性分析[J].湖北農(nóng)業(yè)科學(xué)，2009，（12）.