《GIS空间数据结构》PPT课件

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1、2地理信息系统的数据结构§1地理空间及其表达§2地理空间数据及其特征§3空间数据结构的类型§4空间数据结构的建立§1地理空间及其表达1.1地理空间的概念一、地理空间（geo-spatial）二、我国大地坐标系1.2空间实体的表达一、空间实体类型二、表示方法§1地理空间及其表达1.1地理空间的概念一、地理空间（geo-spatial）1、定义为绝对空间与相对空间两种形式。（1）绝对空间是具有属性描述的空间位置的集合，由一系列的空间坐标值组成。（2）相对空间是具有空间属性特征的实体的集合，由不同实体之间的空间关系构成。2、包括地理空间定位框架及其所联结的特征实体。1、地

2、理空间定位框架：大地测量控制，由平面控制网和高程控制网组成。为建立所有的地理数据的坐标位置提供了一个通用参考系，可以将全国范围使用的平面及高程坐标系与所有的地理要素相连接。2、大地测量控制点：大地控制信息的主要要素，其平面位置和高程被精确地测量，并用于其他点位的确定。二、我国大地坐标系GIS中的坐标系定义由基准面和地图投影两组参数确定，而基准面的定义则由特定椭球体及其对应的转换参数确定，因此欲正确定义GIS系统坐标系，首先必须弄清地球椭球体(Ellipsoid)、大地基准面(Datum)及地图投影(Projection)三者的基本概念及它们之间的关系。基准面是利用特

3、定椭球体对特定地区地球表面的逼近，因此每个国家或地区均有各自的基准面，我们通常称谓的北京54坐标系、西安80坐标系实际上指的是我国的两个大地基准面。我国参照前苏联从1953年起采用克拉索夫斯基(Krassovsky)椭球体建立了我国的北京54坐标系，1978年采用国际大地测量协会推荐的1975地球椭球体建立了我国新的大地坐标系--西安80坐标系，目前大地测量基本上仍以北京54坐标系作为参照，北京54与西安80坐标之间的转换可查阅国家测绘局公布的对照表。WGS1984基准面采用WGS84椭球体，它是一地心坐标系。椭球体与基准面之间的关系是一对多的关系，也就是基准面是在

4、椭球体基础上建立的，但椭球体不能代表基准面，同样的椭球体能定义不同的基准面，如前苏联的Pulkovo1942、非洲索马里的Afgooye基准面都采用了Krassovsky椭球体，但它们的基准面显然是不同的。我国3个椭球体参数如下地图投影是将地图从球面转换到平面的数学变换。1、三种大地坐标系：1954年北京坐标系；1980年国家大地坐标系；地心坐标系。（1）我国1954年在北京设立了大地坐标原点，由此计算出来的各大地控制点的坐标，称为1954年北京坐标系。（2）我国1978年宣布在陕西省泾阳县永乐镇设立新的大地坐标原点，并采用1975年国际大地测量协会IAG推荐的大地

5、参考椭球体，由此计算出来的各大地控制点坐标，称为1980年大地坐标系。（3）地心坐标系即以地心作为椭球体中心。如WGS1984基准面采用WGS84椭球体，是地心坐标系，目前GPS测量数据多以WGS1984为基准。2、1980年中国国家大地坐标系，具体参数为：赤道半径（a）＝6378140.0000000000m极半径（b）＝6356755.2881575287m地球扁率（f）＝（a－b）/a＝1/298.2571980年中国国家大地坐标系的大地原点，设在陕西省泾阳县永乐镇，称西安原点。3、大地原点"大地原点"亦称"大地基准点"，即国家水平控制网中推算大地座标的起标点

6、。中华人民共和国大地原点，位于陕西省泾阳县永乐镇石际寺村境内，距西安36公里，1978年建成，是我国地理坐标的起点和基准点。它不但在各项建设和科学技术上有重要作用，而且象征着国家的尊严。大地的地面海拔417.7米，它距我国陆边正北880公里，东北2500公里，正东1000公里，正南1750公里，西南2250公里，正西2930公里，西北2500公里。4、坐标系转换x＝f1（L，B）y＝f2（L，B）5、高程指空间参考的高于或低于某基准平面的垂直位置，主要用来提供地形信息。我国现规定的高程基准面为“1985国家高程基准”，比原“黄海平均海平面”高29mm。我国高程的起算

7、面是黄海平均海水面。1956年在青岛设立了水准原点，称此为1956年黄海高程系。1987年国家测绘局公布：中国的高程基准面启用《1985国家高程基准》取代国务院1959年批准启用的《黄海平均海水面》。《1985国家高程基准》比《黄海平均海水面》上升29毫米。1．2空间实体的表达一、地理空间的特征实体包括点（point）、线(line)、面(polygon)、曲面(surface)和体(volume)等多种类型。二、表示方法：1、矢量表示法：用一个没有大小的点(坐标)来表达基本点元素。——矢量数据模型2、栅格表示法：用一个有固定大小的点(面元)来表达基本点元素。—