仿射变换 空间数据处理

《仿射变换 空间数据处理》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在行业资料-天天文库。

1、第三章空间数据处理主要内容第一节空间数据的坐标变换第二节空间数据结构的转换第三节多源空间数据的融合第四节空间数据的压缩与综合第五节空间数据的内插方法第六节图幅数据边沿匹配处理第一节空间数据坐标变换空间数据坐标变换类型：几何变换：主要解决数字化原图变形等原因引起的误差，并进行几何配准。坐标系转换：主要解决G1S中设备坐标同用户坐标的不一致，设备坐标之间的不一致问题。投影变换：主要解决地理坐标到平面坐标之间的转换问题。几何变换和坐标系转换可以通过仿射变换来完成。第一节空间数据坐标变换一、仿射变换对于原始图介质存在的几何变形、扫描输入时图纸未被压紧产生的斜置

2、、遥感影像本身的几何变形等带来的误差，可通过几何纠正解决。图为一幅标准的5万地形图，在扫描时，图纸摆放倾斜。YXY仿射变换是几何纠正o常用的方法。数字化仪X显示器滚桶绘图仪XooY第一节空间数据坐标变换仿射变换原理如图所示，设x，y为数字化仪坐标，X，Y为理论坐标，m、m为地图横向和纵向的实际12比例尺，两坐标系夹角为，数字化仪原点O'相对于理论坐标系原点平移了a、b。00简化设X=a0+a1x+a2yY=b0+b1x+b2y第一节空间数据坐标变换上式含有6个参数：a、a、a、b、b、b012012要实现仿射变换，需要知道不在同一直线上的3对控制点的

3、数字化坐标及其理论坐标值，可求得上述的6个待定参数。按最小二乘法原理来求解待定参数，有关最小二乘法的计算请参照相关算法。第一节空间数据坐标变换精度评价经过仿射变换的空间数据，其精度可用点位中误差表示，即：Mp=±√([Δx2+Δy2]/n)其中，Δx=X-X理论值计算值Δy=Y-Y理论值计算值n为数字化已知控制点的个数。第一节空间数据坐标变换例证1：地形图的纠正一般采用4点纠正法或网格纠正法。4点纠正法通过输入4个图幅轮廓控制点坐标来实现变换。当4点纠正法不能满足精度要求时，可选用网格纠正法，以增加采样控制点的个数。TIC3TIC2TIC4TIC1第一

4、节空间数据坐标变换例证2：遥感影像图的纠正遥感影像图的纠正通常选用同遥感影像图比例尺相同的地形图或正射影像图作变换标准图，在选择好变换方法后，在被纠正的遥感影像图和标准图上分别采集同名地物点，所选的点在图上应分布均匀、点位合适，通常选道路交叉点、河流桥梁等固定设施点，以保证纠正精度。第一节空间数据坐标变换二、投影转换当系统使用的数据取自不同地图投影的图幅时，需要将一种投影的数字化数据转换为所需要投影的坐标数据。1地图投影的类型根据投影面的性质,投影可分为:圆柱投影圆锥投影方位投影第一节空间数据坐标变换圆柱投影：是以圆柱面为投影面，纬线投影为平行直

5、线，经线投影为与纬线垂直而间隔相等的平行直线，两经线的间隔与相应经差成正比圆锥投影：圆柱投影是以圆柱面为投影面，纬线投影为平行直线，经线投影为与纬线垂直而间隔相等的平行直线，两经线的间隔与相应经差成正比。圆锥投影的投影面为圆锥面，纬线投影为同心圆弧，经线投影为同心圆的半径，两经线间的夹角与相应经差成正比。方位投影的投影面为平面，纬线投影为同心圆，经线投影为同心圆的直径，两经线间的夹角与相应经差相等。方位投影：方位投影的投影面为平面，纬线投影为同心圆，经线投影为同心圆的直径，两经线间的夹角与相应经差相等。第一节空间数据坐标变换在上述投影中，由于辅助几何面

6、与地球表面的关系位置不同，又分为:正轴投影正轴方位投影的投影面与地轴垂直，正轴圆柱和正轴圆锥投影，是使地轴与圆柱轴和圆锥轴重合。横轴投影横轴方位投影是使投影面与赤道一直径垂直，横轴圆柱投影和圆锥投影，是使圆柱和圆锥轴与赤道一直径重合。斜轴投影斜轴方位投影是使投影面与地球两极直径和赤道直径以外任一直径垂直，斜轴圆柱投影和圆锥投影，是使圆柱轴和圆锥轴与地球两极直径和赤道直径以外任一直径重合。第一节空间数据坐标变换我国常用的地图投影基本比例尺地投影格式特点形图（8种）1:100万兰勃特Lambert投影(是一种正与我国基本比例尺地轴等角割圆锥投影)。形图所采

7、用的投影格1：50万高斯--克吕格投影Gauss-Kruger式相同，便于数据处理1：25万（是一种横轴等角切椭圆柱投影，又称横轴墨卡托投影）1：10万1：2.5万1：1万1：5000第一节空间数据坐标变换2地图投影的转换方法当系统使用的数据取自不同地图投影的图幅时，需要将一种投影的数字化数据转换为所需要投影的坐标数据。(1)正解变换直接由一种投影的x、y坐标变换到另一种投影的x、y坐标。(2)反解变换由一种投影的坐标反解出地理坐标(x、y→B、L),从而实现由一种投影的坐标到另一种投影坐标的变换（B、L→X、Y）。(3)数值变换根据两种投影在变换区内

8、的若干同名数字化点,采用插值法,或待定系数法等,从而实现由一种投影的坐标到另一种投影坐标的变换