GIS课程教案(第五章空间数据处理

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1、第五章空间数据的处理§5-1坐标变换§5-2图形编辑§5-3拓扑关系的自动建立§5-4图形的裁剪、合并与图幅接边§5-5空间插值§5-6数据压缩与光滑§5-7空间数据格式转换一、编辑操作二、关键算法一、点线拓扑关系自动建立二、多边形拓扑关系自动建立一、图形的裁剪二、图形的合并三、图幅接边一、边界内插二、趋势面分析三、局部内插四、移动平均法一、数据压缩二、曲线光滑二、几何纠正一、图幅数据的坐标变换三、地图投影变换一、矢量向栅格二、栅格向矢量§5-0空间数据的地理参照系和控制基础一、地理空间（GeographicSpac

2、e）的定义指物质、能量、信息的存在形式在形态、结构过程、功能关系上的分布方式和格局及其在时间上的延续，具体包括地球上大气圈、水圈、生物圈、岩石圈和土壤圈交互作用的区域。地理空间具体被描述为：1）绝对空间，具有属性描述的空间位置的集合，一系列坐标值组成。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组成。返回二、地理空间的数学建构---如何建立地球表面的几何模型包括海洋底部、高山、高原在内的固体地球表面，起伏不定，难以用一个简洁的数学式描述。第四章空间数据的采集和质量控制§4-2地理参照系和控制

3、基础1、最自然的面：2、相对抽象的面，即大地水准面地球表面72%被海水覆盖，假设一个当海水处于完全静止的平衡状态时从海平面延伸到所有大陆下部，而与地球重力方向处处正交的一个连续、闭合的水准面。可用水准仪完成地球自然表面上任一点的高程测量。但地球的重力方向处处不同，处处与重力方向垂直的大地水准面显然不可能是一个十分规则的表面，且不能用简单的数学公式来表达，因此，大地水准面不能作为测量成果的计算面。为了测量成果计算的需要，选用一个同大地体相近的、可以用数学方法来表达的旋转椭球来代替地球---三轴椭球体。3、椭球体模型ab

4、c返回三、地理参照系1、经纬度坐标系（地理坐标）对空间定位有利，但难以进行距离、方向、面积量算。2、笛卡儿平面坐标系便于量算和进一步的空间数据处理和分析。3、高程系统描述空间点在垂直高度上的特性--高程——由高程基准面起算的地面点的高度。地图投影“1956年黄海高程系”“1985年国家高程基准”第四章空间数据的采集和质量控制§4-2地理参照系和控制基础椭球体模型返回四、GIS的地理基础--控制基础各种GIS的数据源、服务目的和各自特征可以不同，但均有自身统一的地理基础。第四章空间数据的采集和质量控制§4-2地理参照系

5、和控制基础3、统一的地图投影系统的意义：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，为各种地理信息的输入、输出及匹配处理提供一个统一的定位框架，使各种来源的地理信息和数据能够具有共同的地理基础，并在这个基础上反映出它们的地理位置和地理关系特征。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统一的地图投影系统统一的地理格网坐标系统（地理参照系）统一的地理编码系统2、投影与坐标系：每一种投影都与一个坐标系统相联系。坐标系统是一套说明某一物体地理坐标的参数，参数之一为投影。投影关系着如何将图形物

6、体显示于平面上，而坐标系统则显示出地形地物所在的相对位置。1、地理基础的内容返回五、地图投影1、GIS与地图投影关系第四章空间数据的采集和质量控制§4-2地理参照系和控制基础地理基础(地图投影)数据输出（具有相应投影的地图）数据获取（不同投影的地图）数据标准化预处理（按某一参照系数字化）数据存储（统一的坐标基础）数据处理（投影转换）数据应用（检索查询、覆盖分析等）2、GIS中地图投影设计与配置的一般原则1）所配置的投影系统应与相应比例尺的国家基本图（基本比例尺地形图，基本省区图或国家大地图集）投影系统一致。2）系统一

7、般只考虑至多采用两种投影系统，一种应用于大比例尺的数据处理与输出、输入，另一种服务于小比例尺。3）所用投影以等角投影为宜。4）所用投影应能与网格坐标系统相适应，即所采用的网格系统（特别是一级网格）在投影带中应保持完整。第四章空间数据的采集和质量控制§4-2地理参照系和控制基础3、我国GIS常用的地图投影配置采用与我国基本图系列一致的地图投影系统：我国常用的地图投影的情况为：1)、我国基本比例尺地形图(1：100万、1：50万、1：25万、1：10万、1：5万、1：2.5、1：1万、1：5000),除1：100万外均采

8、用高斯—克吕格投影为地理基础；2)、我国1：100万地形图采用了Lambert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之一地图投影保持一致。3)、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Lambert投影和属于同一投影系统的Albers投影(正轴等面积割圆锥投影)；4)、Lambert投影中，地球表面上两点间的最短