gis地理信息系统地学基础

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1、GIS地理信息系统GeographicalInformationSystem地理空间及其表达地理空间大地测量控制系统大地测量控制点平面控制网高程控制网7/16/20212四大圈层地球呈现出圈层构造，可以划分出内部圈层与外部圈层。内部圈层包括地壳、地幔、地核。外部圈层包括岩石圈、大气圈、水圈、生物圈。岩石圈指地球表层由固体岩石组成的圈层；大气圈指环绕地球的由气体组成的圈层；水圈指地球表层由各种形式存在的水组成的圈层；生物圈指地球表层所有活着的有机体组成的圈层。7/16/20214地理空间及其表达地理空间大地测量

2、控制系统大地测量控制点平面控制网高程控制网7/16/20215GIS的地学基础地球模型坐标参考系统地图投影地图比例尺地理数据特征地图对地理现象表达遥感影像对地理现象表达7/16/20216地球模型7/16/20217地球表面水准面大地水准面铅垂线地球椭球体7/16/20218地球模型：三级近似7/16/20219地球自然表面极不规则，无法用数学表面进行描述水准面所包围的球体大地水准面所包围的球体旋转椭球体不规则性、动态性、不唯一性不规则性、相对唯一性标准数学曲面1952：海福特椭球1953：克拉索夫斯基椭球1

3、978：1975年国际椭球地理空间坐标系地理坐标系是以地理极(北极、南极)为极点。通过A点作椭球面的垂线，称之为过A点的法线。法线与赤道面的交角，叫做A点的纬度ψ。过A点的子午面与通过英国格林尼治天文台的子午面所夹的二面角，叫做A点的经度λ。7/16/202110定位坐标系：平面系统7/16/202111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系统—高程系统7/16/202112任意水准面大地水准面H´AHA铅垂线AH´BHBhA

4、B坐标系统—高程系统7/16/202113任意水准面大地水准面H´AHA铅垂线AH´BHBhAB水准原点1985国家高程基准，72.2604米黄海海面1952-1979年平均海水面为0米地图投影为什么要进行投影地图投影实质地图投影变形地图投影方法投影选择所考虑的因素我国常用的地图投影方式7/16/202114地图投影:为什么要进行投影?将地球椭球面上的点映射到平面上的方法，称为地图投影地理坐标为球面坐标，不方便进行距离、方位、面积等参数的量算地球椭球体为不可展曲面地图为平面，符合视觉心理，并易于进行距离、方位

5、、面积等量算和各种空间分析7/16/202115地图投影概念7/16/202116投影面地球地图投影实质建立地球椭球面上经纬线网和平面上相应经纬线网的数学基础，也就是建立地球椭球面上的点的地理坐标（λ，φ）与平面上对应点的平面坐标（x，y）之间的函数关系：当给定不同的具体条件时，将得到不同类型的投影方式7/16/202117地图投影:投影变形将不可展的地球椭球面展开成平面，并且不能有断裂，则图形必将在某些地方被拉伸，某些地方被压缩，故投影变形是不可避免的。7/16/202118MercatorProjecti

6、onMollweideProjection地图投影:投影方法7/16/202119投影面地球投影方式7/16/202120地图投影变形规律构成方式几何投影非几何投影方位投影圆柱投影圆锥投影等积投影等角投影任意投影投影方式：几何投影7/16/202121正轴斜轴横轴方位圆柱圆锥地图投影：投影分类变形分类：等角投影：投影前后角度不变等面积投影：投影前后面积不变；任意投影：角度、面积、长度均变形投影面：横圆柱投影：投影面为横圆柱圆锥投影：投影面为圆锥方位投影：投影面为平面投影面位置：正轴投影：投影面中心轴与地轴相互

7、重合斜轴投影：投影面中心轴与地轴斜向相交横轴投影：投影面中心轴与地轴相互垂直相切投影：投影面与椭球体相切相割投影：投影面与椭球体相割7/16/202122地图投影:投影选择因素制图区域的地理位置、形状和范围制图比例尺地图内容出版方式7/16/202123地图投影:GIS中的地图投影GIS以地图方式显示地理信息。地图是平面，而地理信息则是在地球椭球上，因此地图投影在GIS中不可缺少。GIS数据库中地理数据以地理坐标存储时，则以地图为数据源的空间数据必须通过投影变换转换成地理坐标；而输出或显示时，则要将地理坐标表

8、示的空间数据通过投影变换变换成指定投影的平面坐标。GIS中，地理数据的显示可根据用户的需要而指定投影方式，但当所显示的地图与国家基本地图系列的比例尺一致时，一般采用国家基本系列地图所用的投影。7/16/202124我国常用的地图投影1：100万：兰勃投影（正轴等积割圆锥投影）大部分分省图、大多数同级比例尺也采用兰勃投影1：50万、1：25万、1：10万、1：5万、1：2.5万、1:1万、1：5000