2空间数据的表达.ppt

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1、第二章空间数据的表达第一节空间参照和地图投影第二节地理空间现象及其表达第三节空间数据结构的类型第四节空间数据结构的建立第一节空间参照系统和地图投影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前：海福特椭球1953后：克拉索夫斯基椭球1978后：I.U.G.G国际椭球大地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

2、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。由极点、赤道面、本初子午面界定椭球面上A点由经纬度确定坐标系统—高程系统大地水准面铅垂线AHBhAB中国国家大地坐标系(1980)坐标原点：西安原点（陕西省泾阳县永乐镇）1985国家高程基准：黄海平均海平面采用国际椭球(IUGG)：赤道半径：6378160m极半径：6356755mWGS-84世界大地坐标系（地心直角坐标系）地心坐标系的坐标原点为地球质心，其地心空间直角坐标系的Z轴指向平均地极

3、方向（国际协议原点），X轴指向起始子午线和赤道的交点，Y轴与Z轴、X轴垂直构成右手坐标系，称为WGS－84坐标系。这是一个国际协议地球参考系统（ITRS），是目前国际上统一采用的大地坐标系。World Geodetic System地理坐标的表达形式大地坐标：一种球面坐标系用经度L、纬度B、高度H表示（L,B,H）大地直角坐标：一种直角坐标系用距离坐标原点的距离x,y和高程z表示（x,y,z）地图投影为什么要进行投影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坐标参考系统—平面系统直接建立在球

4、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地图投影：为什么要进行投影地球椭球体为不可展曲面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图为平面，符合视觉心理，并易于进行距离、方位、面积等量算和各种空间分析地图投影概念投影面地球将地球椭球面上的点映射到平面上的方法，称为地图投影建立将地球表面曲面展开成平面的数学方法地图投影: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

5、免的。长度变形面积变形角度变形地图投影类型(2)：按投影面与地球表面位置正轴斜轴横轴方位圆柱圆锥地图投影: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。GIS中使用的投影系统与主要信息源地图的投影系统一致。GIS中使用的投影系统与所在区域适用的投影系统一致。地图投影：我国常用地图投影1：100万采用兰勃

6、特投影（等角正轴割圆锥投影）1：50万、1：25万、1：10万、1：5万、1：2.5万、1:1万、1：5000采用高斯—克吕格投影（等角横切椭圆柱投影）墨卡托投影（等角横割椭圆柱投影）高斯-克吕格投影的变形特征角度没有变形中央经线没有长度变形，其余经线长度变形为正，距中央经线愈远变形愈大面积变形，在纬线方向，距中央经线愈远，变形愈大；在经线方向，随纬度的降低而增大高斯-克吕格投影的分带由于高斯-克吕格投影距中央经线远的位置变形较大，一般采用分带投影的办法。1：2.5万～1：50万比例尺地形图采用6度分带，1：1万比

7、例尺地形图采用3度分带。6度分带将地球从0゜到360゜分成60个带，3度分带将地球分成120个带。地图比例尺地图比例尺反映了制图区域和地图的比例关系比例尺的含义：制图区域较小，采用各方面变形都较小的地图投影，图上各处的比例是一致的，故此时比例尺的含义是图上长度与相应地面长度的比例；制图区域较大时，地图投影比较复杂，地图比例尺一般是指在地图投影时，对地球半径缩小的比率。经过投影后，只有在长度没有变形的点或线上，才可用地图上注明的比例尺。我国地图比例尺分级系统：大比例尺：1：500—1：10万中比例尺：1：10万—1：

8、100万小比例尺：<1：100万第二节地理空间现象及其表达地理空间现象就是地理系统中实现世界的表现。自然现象：山地、高原、平原、盆地、海洋；河流、峡谷、海沟；火山、海岛、喷泉；地表温度、湿度、气压的分布；社会现象：国家、经济区、行政区；公路、铁路、航道；居民点、工厂、商业中心；地理空间现象的表达是指如何用概括、抽象、简洁的方法表达现实世界中的地理现象。观察