GIS空间信息基础ppt课件

1、第二章第二章 GIS的空间信息根底的空间信息根底 第一节第一节 常规的地理空间信息描画常规的地理空间信息描画n1、地球空间模型描画n1地球的自然外表，起伏不规那么。难以简单数学描画。n2大地水准面:静止的平均海水面穿过大陆和岛屿构成的处处与重力方向正交闭合曲面。由于重力等影响，也是一个不规那么曲面。 大地水准面 椭球面地球外表n3模型:以大地水准面为基准建立的地球椭球体模型。我国大地坐标系采用的地球椭球体模型为我国大地坐标系采用的地球椭球体模型为1975年国际大地丈量协会引荐的国际椭球。年国际大地丈量协会引荐的国际椭球。n4 数学模型:为处理其它大地丈量问题提出的。n2、地理空间坐标系、地理空

2、间坐标系的建立的建立n1地理坐地理坐n标系标系GCSn2 2投影坐投影坐标系统标系统n转换三维地球转换三维地球外表到二维地外表到二维地图平面的数学图平面的数学处置方法称之处置方法称之为地图投影为地图投影. .n地图投影是为特定的制图目的效力的。有以下投影类型：地图投影是为特定的制图目的效力的。有以下投影类型：n A、等角投影正形投影，正射投影、等角投影正形投影，正射投影n 坚持部分外形类似，但不能保证面积相等。但面积较大坚持部分外形类似，但不能保证面积相等。但面积较大时，也不能保证外形不变。时，也不能保证外形不变。n B、等面积不变，但角度、外形、和比例会发生变形。、等面积不变，但角度、外形、

3、和比例会发生变形。n C、等间隔投影，既不等积，也不等角。长度、角度、面、等间隔投影，既不等积，也不等角。长度、角度、面积、比例均有变形。但面积变形小于等角，外形变形小于积、比例均有变形。但面积变形小于等角，外形变形小于等积。等积。n 投影方法：投影方法：n A A、圆锥投影正轴、斜轴、横轴；相切、相割、圆锥投影正轴、斜轴、横轴；相切、相割 B B、圆柱投影正轴、斜轴、横轴；相切、相割、圆柱投影正轴、斜轴、横轴；相切、相割 C、平面方位投影正轴、斜轴、横轴；相切、相割n地图投影的选择地图投影的选择n 主要指中小比例尺地图投影，根本比例尺主要指中小比例尺地图投影，根本比例尺地图投影类型有国家相关

4、部门规定。地图投影类型有国家相关部门规定。n 思索要素：思索要素：n A A、范围；、范围；B B、外形；、外形；C C、地理位置；、地理位置；D D、用途；、用途；E E、出版方式。、出版方式。n 3 3地理坐标的转换地理坐标的转换n 通常是指两个地理坐标系统之间的转通常是指两个地理坐标系统之间的转换。分为地理坐标之间的直接转换或经由换。分为地理坐标之间的直接转换或经由大地坐标之间的间接转换。大地坐标之间的间接转换。3、地图对地理空间实体的描画、地图对地理空间实体的描画n空间实体空间实体n 指具有外形、属性和时序特征指具有外形、属性和时序特征的空间对象或地理实体，包括点、线、的空间对象或地理

5、实体，包括点、线、面、体，他们构成地球圈层间复杂的面、体，他们构成地球圈层间复杂的地理综合体，也是地理信息系统表示地理综合体，也是地理信息系统表示和建库的主要对象。和建库的主要对象。n地图是现实世界的模型，它按照一定地图是现实世界的模型，它按照一定的比例、一定的投影原那么有选择地的比例、一定的投影原那么有选择地将复杂的三维现实世界的某些内容投将复杂的三维现实世界的某些内容投影到二维平面媒介上，并用符号将这影到二维平面媒介上，并用符号将这些内容要素表现出来。些内容要素表现出来。n经过点、线、面、符号和注记进展。经过点、线、面、符号和注记进展。n点状要素几种点状符号 n线状要素 几种线状符号 n面

6、状要素 水田旱地水浇地果园有林地草地菜地地图对面状要素的描画 n4、遥感影像对地理空间的描画a地貌信息 b断裂带信息遥感影象表示的专题信息第二节第二节 地理信息数字化的描画方法地理信息数字化的描画方法n计算机是不能直接识别和处置各种以图形方式表达的地理空间实体n要使计算机能识别和处置它们，首先要对空间实体进展描画。河流的显示和隐式表示 含有点、线、面三种要素的地图 668.35672.39 0 1 2 3 4 5 6 n-1 0 16 14 10 8 2 3 1 30 22 24 18 15 x 1 16 16 6 12 8 6 4 32 32 40 45 45 2 16 16 14 14 1

7、1 15 17 24 24 32 34 38 3 16 16 16 16 14 14 8 16 22 24 28 36 4 15 9 4 16 15 17 17 14 12 10 12 22 5 13 7 12 15 16 19 18 16 14 12 14 18 6 12 10 11 14 13 8 7 16 10 8 14 26 36 30 28 28 30 30 30 16 16 26 24 8 34 36 32 24 22 22 22 28 24 24 20 6m-1 36 32 20 20 26 28 26 26 22 24 20 22 y空间实体在空间实体在GIS中的矢量表示中的矢

8、量表示注：3，3可用于表示一个点的位置。1，7， 3，5， 5，5， 5，3， 6，1，可用于表示一条线。3，10， 3，8， 4，6， 9，5， 10，7， 7，10，6，9， 3，10可用于表示 一个多边形。 留意第一个坐标和最后一个坐标一样，由于多边形总是封锁的。.n1矢量法是用坐标对、坐标串和封锁的坐标串表示实体点、线、面的位置及其空间关系的一种数据格式。适宜表达离散的空间特征，如土地利用、房屋等。掌握！掌握！n2栅格法扫描数据或图像经过一系列栅格单元表达延续分布的地理景象，如温度分布、土壤湿度、污染分布等。掌握！掌握！遥感图象中信息的矢量和栅格表示0 00 00 00 10 00 0

9、0 00 00 00 00 00 10 00 03 04 00 00 00 00 10 20 03 04 00 00 00 00 10 20 30 04 00 00 00 00 01 20 30 04 00 00 00 00 013 30 04 00 00 00 00 01 23 00 04 00 00 00 00 01 300 00 40 00 00 00 03 12 00 00 40 00 00 00 03 12 00 00 40 00 00 00 00 02 00 00 40 00 00 00 00 02 00 04 00 00 00 00 00 02 00 04 00 00 00 00

10、 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 0 5 5 5 5 5 5 5 5 9 9 9 9 9 9 9 9 9 95 5 5 5 5 5 5 5 5 5 9 9 9 9 9 9 9 95 5 5 5 5 5 5 5 5 9 9 9 9 9 9 95 5 5 5 5 5 5 5 5 9 9 9 9 9 9 95 5 5 5 5 5 5 5 5 9 9 9 9 9 9 95 5 5 5 5 5 5 5 5 9 9 9 9 9 9 9 5 5 5 5 5 5 5 5 5 5 9 9 9 9 9 95 5 5 5 5 5

11、 5 5 5 9 9 9 9 9 9 95 5 5 5 5 5 5 5 5 9 9 9 9 9 9 96 5 5 5 5 5 5 5 5 9 9 9 9 9 9 96 5 5 5 5 5 5 5 5 5 5 9 9 9 9 96 6 5 5 5 5 5 5 5 5 5 9 9 9 9 96 6 5 5 5 5 5 5 5 5 5 5 9 9 9 96 6 5 5 5 5 5 5 5 5 5 5 5 9 9 96 6 6 5 5 5 5 5 5 5 5 5 5 5 5 56 6 6 5 5 5 5 5 5 5 5 5 5 9 9 9 0 1 2 3 4 5 6 n-1 0 16 14 10 8

12、2 3 1 30 22 24 18 15 x 1 16 16 6 12 8 6 4 32 32 40 45 45 2 16 16 14 14 11 15 17 24 24 32 34 38 3 16 16 16 16 14 14 8 16 22 24 28 36 4 15 9 4 16 15 17 17 14 12 10 12 22 5 13 7 12 15 16 19 18 16 14 12 14 18 6 12 10 11 14 13 8 7 16 10 8 14 26 36 30 28 28 30 30 30 16 16 26 24 8 34 36 32 24 22 22 22 28 2

13、4 24 20 6m-1 36 32 20 20 26 28 26 26 22 24 20 22 y遥感数字图象n1. GIS的空间数据的空间数据n地图数据地图数据n影像数据影像数据n地形数据地形数据n属性数据属性数据n元数据元数据第三节第三节 地理空间数据及特征地理空间数据及特征n2. GIS的空间数据类型n类型数据 例如考古地点、道道路和土壤类型的分布等；n面域数据 例如随机多边形的中心点，行政区域界限和行政单元等；n网络数量 例如道路交点、街道和街区等；n样本数量 例如气候站、航线和野外样方的分布区等；n曲面数据 例如高程点、等高线和等值区域；n文本数据 例如地名、河流称号和区域称号；n

14、符号数据 例如点状符号、线状符号和面状符号等。n3、GIS数据的根数据的根本特征本特征n空间特征定位信空间特征定位信息息+拓扑信息拓扑信息n属性特征专题属属性特征专题属性性+时间属性时间属性地理数据定 位 数 据非定位数据x,y 坐标拓扑关系点线面格网网络 土壤 1.土厚 砂变量 级别数值 名称细中粗1.11.21.3地理数据地理数据=空间数据空间空间数据空间+属性属性4、空间数据的拓扑关系、空间数据的拓扑关系邻接关系：空间图形中同类元素之间的拓邻接关系：空间图形中同类元素之间的拓扑关系。扑关系。 关联关系：空间图形中不同元素之间的拓关联关系：空间图形中不同元素之间的拓扑关系。扑关系。 包含关

15、系：空间图形中同类但不同级元素包含关系：空间图形中同类但不同级元素之间的拓扑关系。之间的拓扑关系。 掌握！掌握！面域与弧段的拓扑关系面 域弧 段P1a, b, c, -gP2b, d, fP3c, f, eP4g弧段与结点的拓扑关系弧 段结 点aA , BbB , DcD , AdB , CeC , AfC , DgE , E弧段与面域的拓扑关系弧 段左 邻 面右 邻 面aP0P1bP2P1cP3P1dP0P2eP0P3fP3P2gP1abcdefgACBDEP4P0P1P2P3 空间数据的拓扑关系，对数据处置和空间分析具有重要的意义，由于： (1)根据拓扑关系，可以确定一种空间实体相对于另一种空间实体的位置关系。 (2)利用拓扑关系有利于空间要素的查询。 (3)可以根据拓扑关系重建地理实体。第四节第四节 空间数据的元数据空间数据的元数据n1.元数据概念与作用 n 1概念。描画数据的数据。阐明数据的内容、质量、现状、消费者、格式等信息。了解！了解！2作用：协助数据消费者管理、维护数据；提供数据的消费信息；协助用户选择数据；提供数据的处置信息等；是实现网络环境GIS特别是WebGIS数据互操作的根底。2.空间数据元数据的常用方式和分类常用方式：文本文件、HTML、S