GIS產(chǎn)品是利用含有源誤差的空間數(shù)據(jù),通過GIS分析操作產(chǎn)生的。源誤差和操作誤差通過GIS操作經(jīng)累積后傳播到GIS的產(chǎn)品中。考慮如下的GIS空間操作:
y=f(x1,x2,…,xn)
其中xi(i=1,2,…,n)為描述空間數(shù)據(jù)的自變量,它帶有源誤差;y為描述GIS產(chǎn)品的因變量,f(x)為描述GIS空間操作過程的數(shù)學(xué)函數(shù),用以計算操作誤差。根據(jù)f(x)的特征,可以分成兩類運算:算術(shù)運算和邏輯運算。下面討論這兩種運算關(guān)系下的誤差傳播。
1.算術(shù)關(guān)系下的誤差傳播
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如果f(x)為算術(shù)關(guān)系,例如獨立變量的和差關(guān)系、倍數(shù)關(guān)系或線性關(guān)系,則其中誤差傳播規(guī)律是眾所周知的,若為相關(guān)或一般非線性函數(shù)時,其誤差傳播規(guī)律也在經(jīng)典測量誤差理論中已有詳細介紹。
2.邏輯關(guān)系下的誤差傳播
除了上述算術(shù)關(guān)系操作外,在GIS中還存在著疊置、推理等大量邏輯運算,如布爾邏輯運算(AND,OR,NOT)和專家系統(tǒng)中的不精確推理。
1)布爾邏輯運算下的誤差傳播
布爾邏輯運算是GIS中的一類典型操作。如,空間 *** 分析就是按照邏輯運算合成的。舉例來說,現(xiàn)有一幅土地利用現(xiàn)狀圖和一幅土壤類型圖,需査詢土層厚度大于50cm的麥地。在分析操作時,首先,從土地利用現(xiàn)狀圖中找出小麥地的子集,再從土壤類型圖中獲取土層厚度大于50cm的子集A2;然后求兩個子集的交集A=A1∩A2,即為査詢結(jié)果。由于子集A1和A2實際上都含有誤差,如A1子集中可能也包含了其他地物,麥地只是其中心類別。設(shè)A1的誤差為5%,A2的誤差為10%,則A的誤差應(yīng)是多少?這是不易計算的。
2)不精確推理關(guān)系下的誤差傳播
GIS作為輔助決策工具常常需要進行綜合分析、評判和基于知識的推理。在利用含有誤差的知識時,經(jīng)不精確推理所得結(jié)論的精度和可信度如何?這是推理關(guān)系下的傳播定律所要解決的問題。
邏輯關(guān)系下的誤差傳播規(guī)律正處于研究中,借用信息論、模糊數(shù)學(xué)、人工智能和專家系統(tǒng)的基礎(chǔ)理論可望解決這一問題。
通過上述討論不難理解,由于GIS還是一門比較年輕的學(xué)科,對GIS數(shù)據(jù)的質(zhì)量和精度問題還不大為人們所了解,還有許多問題有待于深入研究。例如,由于用戶的需求多式多樣,對數(shù)據(jù)質(zhì)量和精度還沒有一致的意見;缺乏度量空間數(shù)據(jù)和 GIS輸出結(jié)果不確定性的 *** ;在GIS功能中沒有標(biāo)準(zhǔn) *** 來建立誤差模型。對如何處理誤差,沒有成熟的規(guī)范可循,現(xiàn)有的GIS能夠提供一個派生信息的工具,但卻沒能提供一個關(guān)于系統(tǒng)可靠性的工具,即交出的最終結(jié)果沒有附上一份相應(yīng)的關(guān)于其可靠性的分析報告。
來源:開源地理空間基金會中文分會
來源鏈接:https://www.osgeo.cn/post/15843
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