地球空间与空间数据基础_地理基础--GIS原理与应用课件_2.pdf

1 第二章第二章第二章第二章第二章第二章第二章第二章 地球空间与空间数据基础地球空间与空间数据基础地球空间与空间数据基础地球空间与空间数据基础地球空间与空间数据基础地球空间与空间数据基础地球空间与空间数据基础地球空间与空间数据基础 球形的地代替了平面的地 引起了大地观念的彻底变化 这时人 们无须扩展大地的圆盘以远远超过有人烟的地区 而认为有人烟 的地区只包括地球的一小部分 更大的空余地面则可留待假说玄 想去填充 阿尔夫雷德 赫特纳 2 一 一 一 一 一 一 一 一 地理基础地理基础地理基础地理基础地理基础地理基础地理基础地理基础 地球空间与空间数据基础地球空间与空间数据基础地球空间与空间数据基础地球空间与空间数据基础地球空间与空间数据基础地球空间与空间数据基础地球空间与空间数据基础地球空间与空间数据基础 3 地理基础是地理信息数据表示格式与规范的重要组成地理基础是地理信息数据表示格式与规范的重要组成地理基础是地理信息数据表示格式与规范的重要组成地理基础是地理信息数据表示格式与规范的重要组成 部分 它主要包括统一的部分 它主要包括统一的部分 它主要包括统一的部分 它主要包括统一的地图投影系统地图投影系统地图投影系统地图投影系统 统一的 统一的 统一的 统一的地理地理地理地理 网格坐标系统网格坐标系统网格坐标系统网格坐标系统以及统一的以及统一的以及统一的以及统一的地理编码系统地理编码系统地理编码系统地理编码系统 统一的地图 统一的地图 统一的地图 统一的地图 投影系统就是要为地理信息系统选择和设计一种或几投影系统就是要为地理信息系统选择和设计一种或几投影系统就是要为地理信息系统选择和设计一种或几投影系统就是要为地理信息系统选择和设计一种或几 种适用的地图投影系统和网格坐标系统 种适用的地图投影系统和网格坐标系统 种适用的地图投影系统和网格坐标系统 种适用的地图投影系统和网格坐标系统 地球空间与空间数据基础地球空间与空间数据基础地球空间与空间数据基础地球空间与空间数据基础地球空间与空间数据基础地球空间与空间数据基础地球空间与空间数据基础地球空间与空间数据基础 4 地理坐标地理坐标地理坐标地理坐标地理坐标地理坐标地理坐标地理坐标 地表空间实体的地表空间实体的地表空间实体的地表空间实体的位置位置位置位置按严格的数学定义按严格的数学定义按严格的数学定义按严格的数学定义 表达成地理坐标 球面坐标 或平面坐表达成地理坐标 球面坐标 或平面坐表达成地理坐标 球面坐标 或平面坐表达成地理坐标 球面坐标 或平面坐 标 地理坐标以经度标 地理坐标以经度标 地理坐标以经度标 地理坐标以经度 纬度坐标表示 纬度坐标表示 纬度坐标表示 纬度坐标表示 见下图见下图见下图见下图 一 地图投影一 地图投影一 地图投影一 地图投影一 地图投影一 地图投影一 地图投影一 地图投影 地球空间与空间数据基础地球空间与空间数据基础地球空间与空间数据基础地球空间与空间数据基础地球空间与空间数据基础地球空间与空间数据基础地球空间与空间数据基础地球空间与空间数据基础 5 直接建立在球体上的地理坐标 用 经度和纬度表达地理对象位置 建立在平面上的直角坐标系统 用 x y 表达地理对象位置 投影 坐标参考系统坐标参考系统坐标参考系统坐标参考系统 平面系统平面系统平面系统平面系统 地球空间与空间数据基础地球空间与空间数据基础地球空间与空间数据基础地球空间与空间数据基础地球空间与空间数据基础地球空间与空间数据基础地球空间与空间数据基础地球空间与空间数据基础 6 地球空间与空间数据基础地球空间与空间数据基础地球空间与空间数据基础地球空间与空间数据基础地球空间与空间数据基础地球空间与空间数据基础地球空间与空间数据基础地球空间与空间数据基础 7 地表的垂直和水平基准面地表的垂直和水平基准面地表的垂直和水平基准面地表的垂直和水平基准面地表的垂直和水平基准面地表的垂直和水平基准面地表的垂直和水平基准面地表的垂直和水平基准面 地表以最近似平均海平面的地球重力等势面作地表以最近似平均海平面的地球重力等势面作地表以最近似平均海平面的地球重力等势面作地表以最近似平均海平面的地球重力等势面作 为高度为零的为高度为零的为高度为零的为高度为零的大地水准面大地水准面大地水准面大地水准面 Geoid Geoid Geoid Geoid 以大地水 以大地水 以大地水 以大地水 准面为参考测量得到的高度准面为参考测量得到的高度准面为参考测量得到的高度准面为参考测量得到的高度H H H H被用于地形制被用于地形制被用于地形制被用于地形制 图 它是一种正射 视 高度 如果将大地水图 它是一种正射 视 高度 如果将大地水图 它是一种正射 视 高度 如果将大地水图 它是一种正射 视 高度 如果将大地水 准面换成一个准面换成一个准面换成一个准面换成一个椭球面椭球面椭球面椭球面 人们也可以计算一个几 人们也可以计算一个几 人们也可以计算一个几 人们也可以计算一个几 何高度何高度何高度何高度h h h h或以椭球面为参考的高度 或以椭球面为参考的高度 或以椭球面为参考的高度 或以椭球面为参考的高度 H hH hH hH h即是即是即是即是 大地水准面和椭球面在基点的高度差 大地水准面和椭球面在基点的高度差 大地水准面和椭球面在基点的高度差 大地水准面和椭球面在基点的高度差 地球空间与空间数据基础地球空间与空间数据基础地球空间与空间数据基础地球空间与空间数据基础地球空间与空间数据基础地球空间与空间数据基础地球空间与空间数据基础地球空间与空间数据基础 8 地球表面 水准面 大地水准面 铅垂线 地球椭球体 地球模型地球模型地球模型地球模型 地球空间与空间数据基础地球空间与空间数据基础地球空间与空间数据基础地球空间与空间数据基础地球空间与空间数据基础地球空间与空间数据基础地球空间与空间数据基础地球空间与空间数据基础 9 地球空间与空间数据基础地球空间与空间数据基础地球空间与空间数据基础地球空间与空间数据基础地球空间与空间数据基础地球空间与空间数据基础地球空间与空间数据基础地球空间与空间数据基础 10 简介 地球几何要素的量度简介 地球几何要素的量度 地球的形状与大小地球的形状与大小 地球的形状与大小地球的形状与大小 地球上的点位描述 地球上的点位描述地球上的点位描述地球上的点位描述 地图上的点位描述地图上的点位描述 地图上的点位描述地图上的点位描述 地球空间与空间数据基础地球空间与空间数据基础地球空间与空间数据基础地球空间与空间数据基础地球空间与空间数据基础地球空间与空间数据基础地球空间与空间数据基础地球空间与空间数据基础 11 1 1 地球的形状地球的形状 地球体地球体地球体地球体 大地体大地体大地体大地体 椭球体椭球体椭球体椭球体 地球空间与空间数据基础地球空间与空间数据基础地球空间与空间数据基础地球空间与空间数据基础地球空间与空间数据基础地球空间与空间数据基础地球空间与空间数据基础地球空间与空间数据基础 12 2 2 椭球的大小椭球的大小 长半径长半径长半径长半径 a a a a 赤道半径 赤道半径 赤道半径 赤道半径 短半径短半径短半径短半径 b b b b 极半径 极半径 极半径 极半径 扁扁扁扁 率率率率 a b a a b a a b a a b a 第一偏心率第一偏心率第一偏心率第一偏心率 e e e e2 2 2 2 a a a a2 2 2 2 b b b b2 2 2 2 a a a a2 2 2 2 第二偏心率第二偏心率第二偏心率第二偏心率 e e e e 2 2 2 2 a a a a2 2 2 2 b b b b2 2 2 2 b b b b2 2 2 2 地球空间与空间数据基础地球空间与空间数据基础地球空间与空间数据基础地球空间与空间数据基础地球空间与空间数据基础地球空间与空间数据基础地球空间与空间数据基础地球空间与空间数据基础 13 3 3 我国的椭球我国的椭球 HayfordHayfordHayfordHayford椭球体椭球体椭球体椭球体 1952 1952 1952 1952年以前年以前年以前年以前 克拉索夫斯基椭球体克拉索夫斯基椭球体克拉索夫斯基椭球体克拉索夫斯基椭球体 1953 1980 1953 1980 1953 1980 1953 1980 GRSGRSGRSGRS椭球体椭球体椭球体椭球体 1980 1980 1980 1980年以后年以后年以后年以后 地球空间与空间数据基础地球空间与空间数据基础地球空间与空间数据基础地球空间与空间数据基础地球空间与空间数据基础地球空间与空间数据基础地球空间与空间数据基础地球空间与空间数据基础 14 4 4 地面点的坐标系统地面点的坐标系统 大地坐标系大地坐标系大地坐标系大地坐标系 地理坐标系地理坐标系地理坐标系地理坐标系 高程系高程系高程系高程系 地球空间与空间数据基础地球空间与空间数据基础地球空间与空间数据基础地球空间与空间数据基础地球空间与空间数据基础地球空间与空间数据基础地球空间与空间数据基础地球空间与空间数据基础 15 任意水准面 大地水准面 HA HA 铅垂线 A HB HB hAB 坐标系统坐标系统坐标系统坐标系统 高程系统高程系统高程系统高程系统 地球空间与空间数据基础地球空间与空间数据基础地球空间与空间数据基础地球空间与空间数据基础地球空间与空间数据基础地球空间与空间数据基础地球空间与空间数据基础地球空间与空间数据基础 16 水准原点 1985国家高 程基准 29mm 黄海海面 1952 1979年平 均海水面为0米 地球空间与空间数据基础地球空间与空间数据基础地球空间与空间数据基础地球空间与空间数据基础地球空间与空间数据基础地球空间与空间数据基础地球空间与空间数据基础地球空间与空间数据基础 17 5 5 我国的大地坐标系和高程系我国的大地坐标系和高程系 1954195419541954年北京坐标系年北京坐标系年北京坐标系年北京坐标系 1980198019801980年国家大地坐标系年国家大地坐标系年国家大地坐标系年国家大地坐标系 1956195619561956年黄海高程系年黄海高程系年黄海高程系年黄海高程系 1985198519851985年国家高程基准年国家高程基准年国家高程基准年国家高程基准 地球空间与空间数据基础地球空间与空间数据基础地球空间与空间数据基础地球空间与空间数据基础地球空间与空间数据基础地球空间与空间数据基础地球空间与空间数据基础地球空间与空间数据基础 18 6 6 地图坐标系统地图坐标系统 平面直角坐标系平面直角坐标系平面直角坐标系平面直角坐标系 用于绘制地图用于绘制地图用于绘制地图用于绘制地图 平面极坐标系平面极坐标系平面极坐标系平面极坐标系 用于地图投影计算用于地图投影计算用于地图投影计算用于地图投影计算 地球空间与空间数据基础地球空间与空间数据基础地球空间与空间数据基础地球空间与空间数据基础地球空间与空间数据基础地球空间与空间数据基础地球空间与空间数据基础地球空间与空间数据基础 19 7 7 地图坐标系统的建立地图坐标系统的建立 由投影几何特征建立平面直角坐标系由投影几何特征建立平面直角坐标系由投影几何特征建立平面直角坐标系由投影几何特征建立平面直角坐标系 自行规定坐标系自行规定坐标系自行规定坐标系自行规定坐标系 原点原点原点原点 横 纵轴横 纵轴横 纵轴横 纵轴 地球空间与空间数据基础地球空间与空间数据基础地球空间与空间数据基础地球空间与空间数据基础地球空间与空间数据基础地球空间与空间数据基础地球空间与空间数据基础地球空间与空间数据基础 20 8 8 大中比例尺地形图坐标系大中比例尺地形图坐标系 高斯 克吕格投影 高斯 克吕格投影 高斯 克吕格投影 高斯 克吕格投影 LambertLambertLambertLambert投影 投影 投影 投影 地球空间与空间数据基础地球空间与空间数据基础地球空间与空间数据基础地球空间与空间数据基础地球空间与空间数据基础地球空间与空间数据基础地球空间与空间数据基础地球空间与空间数据基础 21 复习回顾 地图投影的基本原理复习回顾 地图投影的基本原理复习回顾 地图投影的基本原理复习回顾 地图投影的基本原理复习回顾 地图投影的基本原理复习回顾 地图投影的基本原理复习回顾 地图投影的基本原理复习回顾 地图投影的基本原理 一 地图投影的基本分类一 地图投影的基本分类一 地图投影的基本分类一 地图投影的基本分类 1 1 1 1 根据投影面及其与球面相关位置的分类 根据投影面及其与球面相关位置的分类 根据投影面及其与球面相关位置的分类 根据投影面及其与球面相关位置的分类 2 2 2 2 根据投影变形性质的分类 根据投影变形性质的分类 根据投影变形性质的分类 根据投影变形性质的分类 3 3 3 3 根据投影探求的方法的分类 根据投影探求的方法的分类 根据投影探求的方法的分类 根据投影探求的方法的分类 透视透视透视透视 几何投影 这类投影完全依据透视的原理 根据视点 几何投影 这类投影完全依据透视的原理 根据视点 几何投影 这类投影完全依据透视的原理 根据视点 几何投影 这类投影完全依据透视的原理 根据视点 物点与像点之间的几何关系来建立投影的方程 物点与像点之间的几何关系来建立投影的方程 物点与像点之间的几何关系来建立投影的方程 物点与像点之间的几何关系来建立投影的方程 几何几何几何几何 解析投影 这类投影的特点是首先根据经纬线形状确定解析投影 这类投影的特点是首先根据经纬线形状确定解析投影 这类投影的特点是首先根据经纬线形状确定解析投影 这类投影的特点是首先根据经纬线形状确定 投影方程的基本形式 再根据给定的某种条件解析地推投影方程的基本形式 再根据给定的某种条件解析地推投影方程的基本形式 再根据给定的某种条件解析地推投影方程的基本形式 再根据给定的某种条件解析地推 求出特定投影的具体方程 求出特定投影的具体方程 求出特定投影的具体方程 求出特定投影的具体方程 解析投影解析投影解析投影解析投影 解析投影事先并不人为确定经纬线的形状 其投影解析投影事先并不人为确定经纬线的形状 其投影解析投影事先并不人为确定经纬线的形状 其投影解析投影事先并不人为确定经纬线的形状 其投影 后的经纬线形状与投影方程的形式完全依据人们给出的后的经纬线形状与投影方程的形式完全依据人们给出的后的经纬线形状与投影方程的形式完全依据人们给出的后的经纬线形状与投影方程的形式完全依据人们给出的 条件逐步推求得到 条件逐步推求得到 条件逐步推求得到 条件逐步推求得到 地球空间与空间数据基础地球空间与空间数据基础地球空间与空间数据基础地球空间与空间数据基础地球空间与空间数据基础地球空间与空间数据基础地球空间与空间数据基础地球空间与空间数据基础 22 地图投影地图投影地图投影地图投影 投影实质投影实质投影实质投影实质 地球空间与空间数据基础地球空间与空间数据基础地球空间与空间数据基础地球空间与空间数据基础地球空间与空间数据基础地球空间与空间数据基础地球空间与空间数据基础地球空间与空间数据基础 23 1 1 地图投影地图投影 所谓地图投影就是建立地图平面上的点所谓地图投影就是建立地图平面上的点所谓地图投影就是建立地图平面上的点所谓地图投影就是建立地图平面上的点 x y x y x y x y 和地球表面上的点和地球表面上的点和地球表面上的点和地球表面上的点 之间的函数之间的函数之间的函数之间的函数 关系 一般通式为 关系 一般通式为 关系 一般通式为 关系 一般通式为 2 1 fy fx 地球空间与空间数据基础地球空间与空间数据基础地球空间与空间数据基础地球空间与空间数据基础地球空间与空间数据基础地球空间与空间数据基础地球空间与空间数据基础地球空间与空间数据基础 24 根据投影面与球面相关位置的分类图根据投影面与球面相关位置的分类图根据投影面与球面相关位置的分类图根据投影面与球面相关位置的分类图 地球空间与空间数据基础地球空间与空间数据基础地球空间与空间数据基础地球空间与空间数据基础地球空间与空间数据基础地球空间与空间数据基础地球空间与空间数据基础地球空间与空间数据基础 25 地图投影的变形地图投影的变形 长度变形长度变形长度变形长度变形 面积变形面积变形面积变形面积变形 角度变形角度变形角度变形角度变形 地图投影中不可避免地存在着变形 在建立一地图投影中不可避免地存在着变形 在建立一地图投影中不可避免地存在着变形 在建立一地图投影中不可避免地存在着变形 在建立一 个投影时不仅要建立 个投影时不仅要建立 个投影时不仅要建立 个投影时不仅要建立 x y x y x y x y 与与与与 之间的关系 之间的关系 之间的关系 之间的关系 而且要研究而且要研究而且要研究而且要研究投影变形的分布与大小投影变形的分布与大小投影变形的分布与大小投影变形的分布与大小 地图投影的变 地图投影的变 地图投影的变 地图投影的变 形主要体现在 形主要体现在 形主要体现在 形主要体现在 地球空间与空间数据基础地球空间与空间数据基础地球空间与空间数据基础地球空间与空间数据基础地球空间与空间数据基础地球空间与空间数据基础地球空间与空间数据基础地球空间与空间数据基础 26 投影变形示意图投影变形示意图投影变形示意图投影变形示意图 地球空间与空间数据基础地球空间与空间数据基础地球空间与空间数据基础地球空间与空间数据基础地球空间与空间数据基础地球空间与空间数据基础地球空间与空间数据基础地球空间与空间数据基础 27 地图投影变形的图解示例 摩尔维特投影 等积伪圆柱投影 长度变形 角度变形 地球空间与空间数据基础地球空间与空间数据基础地球空间与空间数据基础地球空间与空间数据基础地球空间与空间数据基础地球空间与空间数据基础地球空间与空间数据基础地球空间与空间数据基础 28 地图投影变形的图解示例地图投影变形的图解示例 UTMUTM 横轴等角割圆柱投影 横轴等角割圆柱投影 面积变形和长度变形 地球空间与空间数据基础地球空间与空间数据基础地球空间与空间数据基础地球空间与空间数据基础地球空间与空间数据基础地球空间与空间数据基础地球空间与空间数据基础地球空间与空间数据基础 29 GISGISGISGISGISGISGISGIS中地图投影的设计与配置中地图投影的设计与配置中地图投影的设计与配置中地图投影的设计与配置中地图投影的设计与配置中地图投影的设计与配置中地图投影的设计与配置中地图投影的设计与配置 一 地理信息系统与地图投影的一 地理信息系统与地图投影的一 地理信息系统与地图投影的一 地理信息系统与地图投影的关系关系关系关系 二 二 二 二 GISGISGISGIS中地图投影设计与配置的原则中地图投影设计与配置的原则中地图投影设计与配置的原则中地图投影设计与配置的原则 地球空间与空间数据基础地球空间与空间数据基础地球空间与空间数据基础地球空间与空间数据基础地球空间与空间数据基础地球空间与空间数据基础地球空间与空间数据基础地球空间与空间数据基础 30 统一的坐标系统是地理信息系统建立的基础统一的坐标系统是地理信息系统建立的基础统一的坐标系统是地理信息系统建立的基础统一的坐标系统是地理信息系统建立的基础 地图投影与地图投影与地图投影与地图投影与GISGISGISGIS的关系的关系的关系的关系 地球空间与空间数据基础地球空间与空间数据基础地球空间与空间数据基础地球空间与空间数据基础地球空间与空间数据基础地球空间与空间数据基础地球空间与空间数据基础地球空间与空间数据基础 31 1 1 1 1 各国的 各国的 各国的 各国的GISGISGISGIS所采用的投影系统应与该国的所采用的投影系统应与该国的所采用的投影系统应与该国的所采用的投影系统应与该国的基本地图基本地图基本地图基本地图系列所系列所系列所系列所 用的投影系统一致 用的投影系统一致 用的投影系统一致 用的投影系统一致 2 2 2 2 各比例尺的 各比例尺的 各比例尺的 各比例尺的GISGISGISGIS投影系统应与其相应比例尺的主要信息源投影系统应与其相应比例尺的主要信息源投影系统应与其相应比例尺的主要信息源投影系统应与其相应比例尺的主要信息源 地图所用的投影一致 地图所用的投影一致 地图所用的投影一致 地图所用的投影一致 3 3 3 3 各地区的 各地区的 各地区的 各地区的GISGISGISGIS中的投影系统应中的投影系统应中的投影系统应中的投影系统应与其所在区域适用与其所在区域适用与其所在区域适用与其所在区域适用的投影系的投影系的投影系的投影系 统一致 统一致 统一致 统一致 4 4 4 4 各种 各种 各种 各种GISGISGISGIS一般采用一种 或两种 至多三种 一般采用一种 或两种 至多三种 一般采用一种 或两种 至多三种 一般采用一种 或两种 至多三种 投影系统 投影系统 投影系统 投影系统 以保证地理定位框架的统一 以保证地理定位框架的统一 以保证地理定位框架的统一 以保证地理定位框架的统一 一种服务于大比例尺的数一种服务于大比例尺的数一种服务于大比例尺的数一种服务于大比例尺的数 据处理与输入输出 另一种服务于中小比例尺 据处理与输入输出 另一种服务于中小比例尺 据处理与输入输出 另一种服务于中小比例尺 据处理与输入输出 另一种服务于中小比例尺 GIS GIS GIS GIS中地图投影设计与配置原则中地图投影设计与配置原则中地图投影设计与配置原则中地图投影设计与配置原则 地球空间与空间数据基础地球空间与空间数据基础地球空间与空间数据基础地球空间与空间数据基础地球空间与空间数据基础地球空间与空间数据基础地球空间与空间数据基础地球空间与空间数据基础 32 1 1 1 1 我国基本比例尺地形图 我国基本比例尺地形图 我国基本比例尺地形图 我国基本比例尺地形图 1 1 1 1 100100100100万 万 万 万 1 1 1 1 50505050万 万 万 万 1 1 1 1 25252525 万 万 万 万 1 1 1 1 10101010万 万 万 万 1 1 1 1 5 5 5 5万 万 万 万 1 1 1 1 2 52 52 52 5万 万 万 万 1 1 1 1 1 1 1 1万 万 万 万 1 1 1 1 5000500050005000 除除除除1 1 1 1 100100100100万外均采用高斯万外均采用高斯万外均采用高斯万外均采用高斯 克吕格投影为地理基础 克吕格投影为地理基础 克吕格投影为地理基础 克吕格投影为地理基础 2 2 2 2 我国 我国 我国 我国1 1 1 1 100100100100万地形图采用了万地形图采用了万地形图采用了万地形图采用了LambertLambertLambertLambert投影 其分幅原投影 其分幅原投影 其分幅原投影 其分幅原 则与国际地理学会规定的全球统一使用的国际百万分则与国际地理学会规定的全球统一使用的国际百万分则与国际地理学会规定的全球统一使用的国际百万分则与国际地理学会规定的全球统一使用的国际百万分 之一地图投影保持一致 之一地图投影保持一致 之一地图投影保持一致 之一地图投影保持一致 我国我国我国我国GISGISGISGIS中常用的地图投影与配置中常用的地图投影与配置中常用的地图投影与配置中常用的地图投影与配置 地球空间与空间数据基础地球空间与空间数据基础地球空间与空间数据基础地球空间与空间数据基础地球空间与空间数据基础地球空间与空间数据基础地球空间与空间数据基础地球空间与空间数据基础 33 3 3 3 3 我国大部分省区图以及大多数这一比例尺的 我国大部分省区图以及大多数这一比例尺的 我国大部分省区图以及大多数这一比例尺的 我国大部分省区图以及大多数这一比例尺的 地图也多采用地图也多采用地图也多采用地图也多采用LambertLambertLambertLambert投影和属于同一投影系投影和属于同一投影系投影和属于同一投影系投影和属于同一投影系 统的统的统的统的AlbersAlbersAlbersAlbers投影 投影 投影 投影 4 4 4 4 LambertLambertLambertLambert投影中 地球表面上两点间的最短距投影中 地球表面上两点间的最短距投影中 地球表面上两点间的最短距投影中 地球表面上两点间的最短距 离表现为近于直线 这有利于地理信息系统中离表现为近于直线 这有利于地理信息系统中离表现为近于直线 这有利于地理信息系统中离表现为近于直线 这有利于地理信息系统中 的的的的空间分析空间分析空间分析空间分析和和和和信息量度信息量度信息量度信息量度的正确实施 的正确实施 的正确实施 的正确实施 地球空间与空间数据基础地球空间与空间数据基础地球空间与空间数据基础地球空间与空间数据基础地球空间与空间数据基础地球空间与空间数据基础地球空间与空间数据基础地球空间与空间数据基础 34 我国地图类型及投影系统我国地图类型及投影系统我国地图类型及投影系统我国地图类型及投影系统 地球空间与空间数据基础地球空间与空间数据基础地球空间与空间数据基础地球空间与空间数据基础地球空间与空间数据基础地球空间与空间数据基础地球空间与空间数据基础地球空间与空间数据基础 35 思考 思考 思考 思考 1 1 1 1 墨卡托投影特点 墨卡托投影特点 墨卡托投影特点 墨卡托投影特点 2 2 2 2 高斯克吕格投影特点 高斯克吕格投影特点 高斯克吕格投影特点 高斯克吕格投影特点 3 3 3 3 UTMUTMUTMUTM投影的特点 投影的特点 投影的特点 投影的特点 4 4 4 4 LambertLambertLambertLambert投影的特点 投影的特点 投影的特点 投影的特点 5 5 5 5 AlbersAlbersAlbersAlbers投影特点 投影特点 投影特点 投影特点 地球空间与空间数据基础地球空间与空间数据基础地球空间与空间数据基础地球空间与空间数据基础地球空间与空间数据基础地球空间与空间数据基础地球空间与空间数据基础地球空间与空间数据基础 36 高斯高斯高斯高斯高斯高斯高斯高斯 克吕格投影克吕格投影克吕格投影克吕格投影克吕格投影克吕格投影克吕格投影克吕格投影 高斯投影是一种横轴等角切椭圆柱投影 其条件为 高斯投影是一种横轴等角切椭圆柱投影 其条件为 高斯投影是一种横轴等角切椭圆柱投影 其条件为 高斯投影是一种横轴等角切椭圆柱投影 其条件为 1 1 1 1 中央经线和地球赤道投影成为直线且为投影的对称轴 中央经线和地球赤道投影成为直线且为投影的对称轴 中央经线和地球赤道投影成为直线且为投影的对称轴 中央经线和地球赤道投影成为直线且为投影的对称轴 2 2 2 2 等角投影 等角投影 等角投影 等角投影 3 3 3 3 中央经线上没有长度变形 中央经线上没有长度变形 中央经线上没有长度变形 中央经线上没有长度变形 高斯投影变形具有以下特点 高斯投影变形具有以下特点 高斯投影变形具有以下特点 高斯投影变形具有以下特点 1 1 1 1 中央经线上无变形 中央经线上无变形 中央经线上无变形 中央经线上无变形 2 2 2 2 同一条纬线上 离中央经线越远 变形越大 同一条纬线上 离中央经线越远 变形越大 同一条纬线上 离中央经线越远 变形越大 同一条纬线上 离中央经线越远 变形越大 3 3 3 3 同一条经线上 纬度越低 变形越大 同一条经线上 纬度越低 变形越大 同一条经线上 纬度越低 变形越大 同一条经线上 纬度越低 变形越大 4 4 4 4 等变形线为平行于中央经线的直线 等变形线为平行于中央经线的直线 等变形线为平行于中央经线的直线 等变形线为平行于中央经线的直线 地球空间与空间数据基础地球空间与空间数据基础地球空间与空间数据基础地球空间与空间数据基础地球空间与空间数据基础地球空间与空间数据基础地球空间与空间数据基础地球空间与空间数据基础 37 高高高高斯斯斯斯 克克克克吕吕吕吕格格格格投投投投影影影影示示示示意意意意图图图图 地球空间与空间数据基础地球空间与空间数据基础地球空间与空间数据基础地球空间与空间数据基础地球空间与空间数据基础地球空间与空间数据基础地球空间与空间数据基础地球空间与空间数据基础 38 LambertLambertLambertLambert投影 正轴等角割圆锥投影 投影 正轴等角割圆锥投影 投影 正轴等角割圆锥投影 投影 正轴等角割圆锥投影 正轴圆锥投影正轴圆锥投影正轴圆锥投影正轴圆锥投影正轴圆锥投影正轴圆锥投影正轴圆锥投影正轴圆锥投影 地球空间与空间数据基础地球空间与空间数据基础地球空间与空间数据基础地球空间与空间数据基础地球空间与空间数据基础地球空间与空间数据基础地球空间与空间数据基础地球空间与空间数据基础 39 正轴圆锥投影正轴圆锥投影正轴圆锥投影正轴圆锥投影 1 1 1 1 经线都表现为交于一点的直线束 经线都表现为交于一点的直线束 经线都表现为交于一点的直线束 经线都表现为交于一点的直线束 2 2 2 2 纬线表现为同心圆的圆弧 圆弧即直线束的 纬线表现为同心圆的圆弧 圆弧即直线束的 纬线表现为同心圆的圆弧 圆弧即直线束的 纬线表现为同心圆的圆弧 圆弧即直线束的 交点 交点 交点 交点 地球空间与空间数据基础地球空间与空间数据基础地球空间与空间数据基础地球空间与空间数据基础地球空间与空间数据基础地球空间与空间数据基础地球空间与空间数据基础地球空间与空间数据基础 40 41 空间数据特征和类型空间数据特征和类型空间数据特征和类型空间数据特征和类型空间数据特征和类型空间数据特征和类型空间数据特征和类型空间数据特征和类型 地球空间与空间数据基础地球空间与空间数据基础地球空间与空间数据基础地球空间与空间数据基础地球空间与空间数据基础地球空间与空间数据基础地球空间与空间数据基础地球空间与空间数据基础 42 点 位置 点 位置 x x x x y y y y 属性 符号属性 符号 面 位置 面 位置 x x x x1 1 1 1 y y y y1 1 1 1 x x x x2 2 2 2 y y y y2 2 2 2 x x x xi i i i y y y yi i i i x x x xn n n n y y y yn n n n 属性 符号变化属性 符号变化 等值线等值线 空间对象空间对象空间对象空间对象 实体实体实体实体 的地图表达的地图表达的地图表达的地图表达 线线线线 位置位置位置位置 x1 y1 x2 y2 x1 y1 x2 y2 x1 y1 x2 y2 x1 y1 x2 y2 属性属性属性属性 符号符号符号符号 颜色颜色颜色颜色 形状形状形状形状 尺寸尺寸尺寸尺寸 地球空间与空间数据基础地球空间与空间数据基础地球空间与空间数据基础地球空间与空间数据基础地球空间与空间数据基础地球空间与空间数据基础地球空间与空间数据基础地球空间与空间数据基础 43 遥感传感器平台 传感器 空间对象空间对象空间对象空间对象 实体实体实体实体 的遥感影像表达的遥感影像表达的遥感影像表达的遥感影像表达 地球空间与空间数据基础地球空间与空间数据基础地球空间与空间数据基础地球空间与空间数据基础地球空间与空间数据基础地球空间与空间数据基础地球空间与空间数据基础地球空间与空间数据基础 44 地理信息数字化描述方法地理信息数字化描述方法地理信息数字化描述方法地理信息数字化描述方法 地球空间与空间数据基础地球空间与空间数据基础地球空间与空间数据基础地球空间与空间数据基础地球空间与空间数据基础地球空间与空间数据基础地球空间与空间数据基础地球空间与空间数据基础 45 x y 11 x y 22 x y 33 x y 44 000000100000 330081044400 333001444440 333010444444 333010444440 000170044400 00015000000 701555500000 001555500080 010550000000 5 地图的矢量和栅格表示地图的矢量和栅格表示地图的矢量和栅格表示地图的矢量和栅格表示 地球空间与空间数据基础地球空间与空间数据基础地球空间与空间数据基础地球空间与空间数据基础地球空间与空间数据基础地球空间与空间数据基础地球空间与空间数据基础地球空间与空间数据基础 46 空间现象及其描述空间现象及其描述空间现象及其描述空间现象及其描述 现实世界现实世界现实世界现实世界 空间数据 地图 遥感影像 特征 关系 行为 观察 选择 抽象 综合 测量 位置 编码 属性 建立关系 表达 地球空间与空间数据基础地球空间与空间数据基础地球空间与空间数据基础地球空间与空间数据基础地球空间与空间数据基础地球空间与空间数据基础地球空间与空间数据基础地球空间与空间数据基础 47 空间对象一般按地形维数进行归类划分空间对象一般按地形维数进行归类划分空间对象一般按地形维数进行归类划分空间对象一般按地形维数进行归类划分 点 零维点 零维点 零维点 零维 线 一维线 一维线 一维线 一维 面 二维面 二维面 二维面 二维 体 三维体 三维体 三维体 三维 时间时间时间时间 通常以第四维表达 但 通常以第四维表达 但 通常以第四维表达 但 通常以第四维表达 但GISGISGISGIS处理时间处理时间处理时间处理时间 属性具有一定的难度 属性具有一定的难度 属性具有一定的难度 属性具有一定的难度 注 注 注 注 空间对象的维数与比例尺是相关的空间对象的维数与比例尺是相关的空间对象的维数与比例尺是相关的空间对象的维数与比例尺是相关的 一 空间对象 一 空间对象 一 空间对象 一 空间对象 实体实体实体实体 的类型的类型的类型的类型 地球空间与空间数据基础地球空间与空间数据基础地球空间与空间数据基础地球空间与空间数据基础地球空间与空间数据基础地球空间与空间数据基础地球空间与空间数据基础地球空间与空间数据基础 48 有位置 无宽度和长度 抽象的点 美国佛罗里达洲地震监测站2002年9月该洲 可能的500个地震位置 点实体点实体点实体点实体 地球空间与空间数据基础地球空间与空间数据基础地球空间与空间数据基础地球空间与空间数据基础地球空间与空间数据基础地球空间与空间数据基础地球空间与空间数据基础地球空间与空间数据基础 49 香港城市道路网分布 有长度 但无宽度和高度 用来描述线状实体 通常在网络分析中使用较多 度量实体距离 线实体线实体线实体线实体 地球空间与空间数据基础地球空间与空间数据基础地球空间与空间数据基础地球空间与空间数据基础地球空间与空间数据基础地球空间与空间数据基础地球空间与空间数据基础地球空间与空间数据基础 50 具有长和宽的目标 通常用来表示自然或人工的封闭多边形 一般分为连续面和不连续面 中国土地利用分布图中国土地利用分布图 不连续面不连续面 面实体面实体面实体面实体 地球空间与空间数据基础地球空间与空间数据基础地球空间与空间数据基础地球空间与空间数据基础地球空间与空间数据基础地球空间与空间数据基础地球空间与空间数据基础地球空间与空间数据基础 51 有长 宽 高的目标 通常用来表示人工或自然的三维目标 如建筑 矿 体等三维目标 香港理工大学 校园建筑 空间对象空间对象空间对象空间对象 体体体体 地球空间与空间数据基础地球空间与空间数据基础地球空间与空间数据基础地球空间与空间数据基础地球空间与空间数据基础地球空间与空间数据基础地球空间与空间数据基础地球空间与空间数据基础 52 体实体体实体体实体体实体 地球空间与空间数据基础地球空间与空间数据基础地球空间与空间数据基础地球空间与空间数据基础地球空间与空间数据基础地球空间与空间数据基础地球空间与空间数据基础地球空间与空间数据基础 53 空空空空间间间间单单单单元元元元的的的的类类类类型型型型 地球空间与空间数据基础地球空间与空间数据基础地球空间与空间数据基础地球空间与空间数据基础地球空间与空间数据基础地球空间与空间数据基础地球空间与空间数据基础地球空间与空间数据基础 54 线状实体类型线状实体类型线状实体类型线状实体类型 地球空间与空间数据基础地球空间与空间数据基础地球空间与空间数据基础地球空间与空间数据基础地球空间与空间数据基础地球空间与空间数据基础地球空间与空间数据基础地球空间与空间数据基础 55 面状实体类型面状实体类型面状实体类型面状实体类型 地球空间与空间数据基础地球空间与空间数据基础地球空间与空间数据基础地球空间与空间数据基础地球空间与空间数据基础地球空间与空间数据基础地球空间与空间数据基础地球空间与空间数据基础 56 实体类型组合实体类型组合实体类型组合实体类型组合 地球空间与空间数据基础地球空间与空间数据基础地球空间与空间数据基础地球空间与空间数据基础地球空间与空间数据基础地球空间与空间数据基础地球空间与空间数据基础地球空间与空间数据基础 57 编码编码 区别不同的实体 包括分类码和识别码 分类 区别不同的实体 包括分类码和识别码 分类 码表识空间对象的类别 而识别码对每个空间对象进码表识空间对象的类别 而识别码对每个空间对象进 行表识 是唯一的 行表识 是唯一的 位置位置 坐标形式给出空间对象的空间位置 坐标形式给出空间对象的空间位置 类型类型 空间对象所属的实体类型 或由那些实体组成 空间对象所属的实体类型 或由那些实体组成 行为行为 空间对象所具备的行为和功能 空间对象所具备的行为和功能 属性属性 空间对象所对应的非几何信息 空间对象所对应的非几何信息 说明说明 实体数据来源 精度等 实体数据来源 精度等 关系关系 与其他实体之间的关系 与其他实体之间的关系 二 空间对象 二 空间对象 二 空间对象 二 空间对象 实体实体实体实体 的要素的要素的要素的要素 地球空间与空间数据基础地球空间与空间数据基础地球空间与空间数据基础地球空间与空间数据基础地球空间与空间数据基础地球空间与空间数据基础地球空间与空间数据基础地球空间与空间数据基础 58 地理实体的描述例地理实体的描述例地理实体的描述例地理实体的描述例 实体实体实体实体标识符标识符标识符标识符 空间位置空间位置空间位置空间位置空间性质空间性质空间性质空间性质属性特征属性特征属性特征属性特征功能功能功能功能 学校学校学校学校名称名称名称名称点坐标点坐标点坐标点坐标与道路有与道路有与道路有与道路有 段距离段距离段距离段距离 学生数学生数学生数学生数教学教学教学教学 铁路铁路铁路铁路编码编码编码编码一组坐标一组坐标一组坐标一组坐标连接两个连接两个连接两个连接两个 城市城市城市城市 运量运量运量运量营运中营运中营运中营运中 钻孔钻孔钻孔钻孔钻孔号钻孔号钻孔号钻孔号空间坐标空间坐标空间坐标空间坐标深度深度深度深度孔径孔径孔径孔径取样取样取样取样 蓄水池蓄水池蓄水池蓄水池名字名字名字名字地面坐标地面坐标地面坐标地面坐标容积容积容积容积水质水质水质水质水位变化水位变化水位变化水位变化 地理实体的特征 地球空间与空间数据基础地球空间与空间数据基础地球空间与空间数据基础地球空间与空间数据基础地球空间与空间数据基础地球空间与空间数据基础地球空间与空间数据基础地球空间与空间数据基础 59 地理实体的描述地理实体的描述地理实体的描述地理实体的描述 空间特征空间特征空间特征空间特征 非空间特征非空间特征非空间特征非空间特征 空间数据空间数据空间数据空间数据 属性数据属性数据属性数据属性数据 空间数据的描述 实体及实体间的关系 空间数据的描述 实体及实体间的关系 空间数据的描述 实体及实体间的关系 空间数据的描述 实体及实体间的关系 点点点点 节点节点节点节点node node node node 线的起点 终点和交点线的起点 终点和交点线的起点 终点和交点线的起点 终点和交点 顶点 顶点 顶点 顶点Vertex Vertex Vertex Vertex 线的中间点 线的中间点 线的中间点 线的中间点 线线线线 Arc Arc Arc Arc 两个节点之间的线两个节点之间的线两个节点之间的线两个节点之间的线 面面面面 由一条或一条以上首尾相连的线组成由一条或一条以上首尾相连的线组成由一条或一条以上首尾相连的线组成由一条或一条以上首尾相连的线组成 体体体体 由若干面或曲面组成由若干面或曲面组成由若干面或曲面组成由若干面或曲面组成 地球空间与空间数据基础地球空间与空间数据基础地球空间与空间数据基础地球空间与空间数据基础地球空间与空间数据基础地球空间与空间数据基础地球空间与空间数据基础地球空间与空间数据基础 60 点的坐标点的坐标点的坐标点的坐标 Point NumberX 坐标Y坐标 1x1Y1 2x2y2 n 线坐标线坐标线坐标线坐标 Line Number 坐标串 1 x1 y1 x2 y2 xn yn 2 x1 y1 x2 y2 xm ym n 面坐标面坐标面坐标面坐标 Polygon Number X 坐标 1 x1 y1 x2 y2 x1 y1 2 x1 y1 x2 y2 x1 y1 N 地球空间与空间数据基础地球空间与空间数据基础地球空间与空间数据基础地球空间与空间数据基础地球空间与空间数据基础地球空间与空间数据基础地球空间与空间数据基础地球空间与空间数据基础 61 描述空间对象之间的空间相互作用关系方法描述空间对象之间的空间相互作用关系方法 绝对关系绝对关系 坐标 角度 方位 距离等 坐标 角度 方位 距离等 相对关系相对关系 相邻 包含 关联等 相邻 包含 关联等 相对关系类型相对关系类型 拓扑空间关系拓扑空间关系 描述空间对象的相邻 包含等 描述空间对象的相邻 包含等 顺序空间关系顺序空间关系 描述空间对象在空间上的排列次序 描述空间对象在空间上的排列次序 如前后 左右 东 西 南 北等 如前后 左右 东 西 南 北等 度量空间关系 描述空间对象之间的距离等 度量空间关系 描述空间对象之间的距离等 地图 遥感影象上的空间关系是通过图形识别的 在地图 遥感影象上的空间关系是通过图形识别的 在GISGISGISGIS 中的空间关系则必须显式的进行定义和表达 中的空间关系则必须显式的进行定义和表达 空间对象的空间关系表达空间对象的空间关系表达空间对象的空间关系表达空间对象的空间关系表达 地球空间与空间数据基础地球空间与空间数据基础地球空间与空间数据基础地球空间与空间数据基础地球空间与空间数据基础地球空间与空间数据基础地球空间与空间数据基础地球空间与空间数据基础 62 拓扑元素拓扑元素 点 孤立点 线的端点 面的首尾点 链的连接点 线 两结点之间的有序弧段 包括链 弧段和线段 面 若干弧段组成的多边形 基本拓扑关系基本拓扑关系 关联 不同拓扑元素之间的关系 邻接 相同拓扑元素之间的关系 包含 面与其他元素之间的关系 层次 相同拓扑元素之间的层次关系 点 线 面之间的拓扑关系点 线 面之间的拓扑关系 空间对象的拓扑空间关系空间对象的拓扑空间关系空间对象的拓扑空间关系空间对象的拓扑空间关系 地球空间与空间数据基础地球空间与空间数据基础地球空间与空间数据基础地球空间与空间数据基础地球空间与空间数据基础地球空间与空间数据基础地球空间与空间数据基础地球空间与空间数据基础 63 起点 终点 中间点 弧段1 弧段3 弧段2 弧段4 点 面 弧 地球空间与空间数据基础地球空间与空间数据基础地球空间与空间数