空間信息基礎(chǔ)ppt課件學(xué)習(xí)教案

1、會計學(xué)1空間信息基礎(chǔ)空間信息基礎(chǔ)(jch)ppt課件課件第一頁，共48頁。2022-5-52GIS的地學(xué)的地學(xué)(dxu)基礎(chǔ)基礎(chǔ)第1頁/共48頁第二頁，共48頁。2022-5-53地球表面水準面大地(dd)水準面鉛垂線地球橢球體第2頁/共48頁第三頁，共48頁。2022-5-54NSQ 赤道緯線本初子午線EA第3頁/共48頁第四頁，共48頁。2022-5-55直接建立在球體上的地理坐標，用經(jīng)度(jngd)和緯度表達地理對象位置建立在平面上的直角坐標系統(tǒng)，用（x，y）表達(biod)地理對象位置投影第4頁/共48頁第五頁，共48頁。2022-5-56任意水準面大地水準面HAHA鉛垂線AHBHBh

2、AB第5頁/共48頁第六頁，共48頁。2022-5-57水準原點1985國家高程基準，72.2604米黃海海面1952-1979年平均海水面為0米第6頁/共48頁第七頁，共48頁。2022-5-58第7頁/共48頁第八頁，共48頁。2022-5-59l將地球橢球面上的點映射到平面上的方法，稱為地圖投影l(fā)地理坐標為球面坐標，不方便進行距離、方位、面積等參數(shù)的量算l地球橢球體為不可展曲面l地圖為平面，符合視覺心理，并易于進行距離、方位、面積等量算和各種空間(kngjin)分析第8頁/共48頁第九頁，共48頁。2022-5-510第9頁/共48頁第十頁，共48頁。2022-5-511),(),(21

3、fyfx第10頁/共48頁第十一頁，共48頁。2022-5-512第11頁/共48頁第十二頁，共48頁。2022-5-513n變形分類：n 等角投影：投影前后角度不變n 等面積投影：投影前后面積不變；n 任意投影：角度、面積、長度均變形n投影面：n 橫圓柱投影：投影面為橫圓柱n 圓錐(yunzhu)投影：投影面為圓錐(yunzhu)n 方位投影：投影面為平面n投影面位置：n 正軸投影：投影面中心軸與地軸相互重合n 斜軸投影：投影面中心軸與地軸斜向相交n 橫軸投影：投影面中心軸與地軸相互垂直n n 相切投影：投影面與橢球體相切n 相割投影：投影面與橢球體相割第12頁/共48頁第十三頁，共48頁。

4、2022-5-514第13頁/共48頁第十四頁，共48頁。2022-5-515第14頁/共48頁第十五頁，共48頁。2022-5-516第15頁/共48頁第十六頁，共48頁。2022-5-517n地圖比例尺反映了制圖區(qū)域和地圖的比例關(guān)系n紙質(zhì)地圖：內(nèi)容、概括程度、數(shù)據(jù)(shj)精度等n GIS：數(shù)據(jù)(shj)精度n比例尺的含義：n 制圖區(qū)域較小，采用各方面變形都較小的地圖投影，圖上各處的比例是一致的，故此時比例尺的含義是圖上長度與相應(yīng)地面長度的比例；n 制圖區(qū)域較大時，地圖投影比較復(fù)雜，地圖上長度因地點和方向的不同而有所變化，這種地圖比例尺一般是指在地圖投影時，對地球半徑縮小的比率， 稱為主比

5、例尺。地圖經(jīng)過投影后，體現(xiàn)在圖上只有個別點線沒有長度變形，也就是說，只有在這些長度沒有變形的點或線上，才可用地圖上注明的比例尺n我國地圖比例尺分級系統(tǒng)：n 大比例尺：1：5001：10萬n 中比例尺：1：10萬1：100萬n 小比例尺：1：100萬n無級比例尺概念第16頁/共48頁第十七頁，共48頁。2022-5-518空間對象（實體）的地圖空間對象（實體）的地圖(dt)表達表達點：位置：（點：位置：（x，y） 屬性屬性(shxng)：符：符號號線：位置：線：位置： (x1,y1),(x2,y2),(xn,yn) 屬性：符號屬性：符號形狀、顏色形狀、顏色(yns)、尺寸、尺寸面：位置：面：位置

6、：(x1,y1),(x2,y2),(xi,yi),(,(xn,yn) ) 屬性：符號變化屬性：符號變化 等值線等值線 第17頁/共48頁第十八頁，共48頁。2022-5-519遙感(yogn)傳感器平臺傳感器第18頁/共48頁第十九頁，共48頁。2022-5-520空間空間(kngjin)現(xiàn)象及其描述現(xiàn)象及其描述現(xiàn)實世界空間數(shù)據(jù)地圖遙感影像特征(tzhng)關(guān)系行為觀察(gunch)選擇抽象綜合測量：位置編碼：屬性建立關(guān)系：表達 第19頁/共48頁第二十頁，共48頁。2022-5-521關(guān)的第20頁/共48頁第二十一頁，共48頁。2022-5-522 有位置(wi zhi)，無寬度和長度； 抽

7、象的點美國佛羅里達洲地震監(jiān)測站2002年9月該洲可能的500個地震位置第21頁/共48頁第二十二頁，共48頁。2022-5-523 有長度，但無寬度(kund)和高度 用來描述線狀實體，通常在網(wǎng)絡(luò)分析中使用較多 度量實體距離香港城市道路網(wǎng)分布第22頁/共48頁第二十三頁，共48頁。2022-5-524 具有長和寬的目標 通常用來表示(biosh)自然或人工的封閉多邊形 一般分為連續(xù)面和不連續(xù)面中國土地利用分布圖（不連續(xù)面）第23頁/共48頁第二十四頁，共48頁。2022-5-525連續(xù)變化曲面：如地形起伏，整個(zhngg)曲面在空間上曲率變化連續(xù)。不連續(xù)變化曲面，如土壤、森林、草原(coyu

8、n)、土地利用等，屬性變化發(fā)生在邊界上，面的內(nèi)部是同質(zhì)的。第24頁/共48頁第二十五頁，共48頁。2022-5-526有長、寬、高的目標通常(tngchng)用來表示人工或自然的三維目標，如建筑、礦體等三維目標香港理工大學(xué)校園(xioyun)建筑第25頁/共48頁第二十六頁，共48頁。2022-5-527第26頁/共48頁第二十七頁，共48頁。2022-5-528(x ,y )11(x ,y )22(x ,y )33(x ,y )44000000100000330081044400333001444440333010444444333010444440000170044400000150000

9、007015555000000015555000800105500000005第27頁/共48頁第二十八頁，共48頁。2022-5-5290編碼：區(qū)別不同的實體，包括分類碼和識別碼。分類編碼：區(qū)別不同的實體，包括分類碼和識別碼。分類 碼碼 表識空間對象的類別，而識別碼對每個空間對象進行表識，是唯一的。表識空間對象的類別，而識別碼對每個空間對象進行表識，是唯一的。0位置：坐標形式給出空間對象的空間位置位置：坐標形式給出空間對象的空間位置0類型：空間對象所屬的實體類型，或有那些類型：空間對象所屬的實體類型，或有那些(nxi)實體組成實體組成0行為：空間對象所具備的行為和功能行為：空間對象所具備的行

10、為和功能0屬性：空間對象所對應(yīng)的非幾何信息屬性：空間對象所對應(yīng)的非幾何信息0說明：實體數(shù)據(jù)來源、精度等說明：實體數(shù)據(jù)來源、精度等0關(guān)系：與其他實體之間的關(guān)系關(guān)系：與其他實體之間的關(guān)系第28頁/共48頁第二十九頁，共48頁。2022-5-530第29頁/共48頁第三十頁，共48頁。2022-5-531n分類對象(duxing)的從屬和層次關(guān)系n有明確的分類對象(duxing)類別和嚴格的隸屬關(guān)系高壓(goy)711電線架715管線:7地下電力線與電纜72電力線71地下檢修井74管線73低壓712電桿713電塔714不依比例7142依比例7141第30頁/共48頁第三十一頁，共48頁。2022-5

11、-532n按空間對象不同特性(txng)進行分類并進編碼n代碼之間沒有隸屬關(guān)系，反映對象特性(txng)n具有較大的信息量，有利于空間分析河流特性分類與編碼通航情況通航： 1不通航：2常年河：1時令河：2消失河：3 1 km： 1 2 km： 2 5 km： 3 10 km：5流水季節(jié)河流寬度河流長度河流深度 5 10 m ： 110 20 m： 220 30 m： 330 60 m： 460 120 m： 5120 300 m：6300 500 m：7500m： 8 50m： 6第31頁/共48頁第三十二頁，共48頁。2022-5-5330描述空間對象之間的空間相互作用關(guān)系描述空間對象之間的

12、空間相互作用關(guān)系0方法方法0 絕對關(guān)系絕對關(guān)系: 坐標、角度、方位、距離等；坐標、角度、方位、距離等；0 相對關(guān)系：相鄰、包含、關(guān)聯(lián)等相對關(guān)系：相鄰、包含、關(guān)聯(lián)等0 相對關(guān)系類型相對關(guān)系類型(lixng)0拓撲空間關(guān)系：描述空間對象的相鄰、包含等拓撲空間關(guān)系：描述空間對象的相鄰、包含等0順序空間關(guān)系：描述空間對象在空間上的排列次序，如前后、左順序空間關(guān)系：描述空間對象在空間上的排列次序，如前后、左右、東、西、南、北等。右、東、西、南、北等。0度量空間關(guān)系：描述空間對象之間的距離等。度量空間關(guān)系：描述空間對象之間的距離等。0地圖、遙感影象上的空間關(guān)系是通過圖形識別的，在地圖、遙感影象上的空間關(guān)系

13、是通過圖形識別的，在GIS中的空間中的空間關(guān)系則必須顯式的進行定義和表達。關(guān)系則必須顯式的進行定義和表達。0空間關(guān)系的描述多種多樣，目前尚未有具體的標準和固定的格式，空間關(guān)系的描述多種多樣，目前尚未有具體的標準和固定的格式，但基本原理一致。不同的但基本原理一致。不同的GIS可能采用不同的方法進行描述可能采用不同的方法進行描述第32頁/共48頁第三十三頁，共48頁。2022-5-534第33頁/共48頁第三十四頁，共48頁。2022-5-535起點(qdin)終點(zhngdin)中間(zhngjin)點弧段1弧段3弧段2弧段4點:面:弧:第34頁/共48頁第三十五頁，共48頁。2022-5-5

14、36鄰接相交重合相離包含點點點線點面線面面面線線第35頁/共48頁第三十六頁，共48頁。2022-5-537歐拉公式歐拉公式：歐拉公式在GIS中有著重要的意義，主要用來檢查空間拓撲關(guān)系的正確性，能發(fā)現(xiàn)點、線、面不匹配的情況和多余、遺漏的圖形元素。c + a = n + bn: 結(jié)點數(shù)a: 弧段數(shù)b: 多邊形數(shù)c: 常數(shù)，為多邊形地圖特征。若b包含邊界里面和外面的多邊形，則c=2，若b僅包含邊界內(nèi)部多邊形，則c=1n = 4， a = 4b = 1， c = 1n = 6， a = 5b = 2， c = 1，p=2（圖形數(shù)）n = 4， a = 5b = 2， c = 1n = 10， a =

15、 12b = 3， c = 1第36頁/共48頁第三十七頁，共48頁。2022-5-538空間拓撲關(guān)系空間拓撲關(guān)系(gun x)表達表達關(guān)系關(guān)系(gun x)表表abcdefgACBDEP4P0P1P2P3表2-1面域與弧段的拓撲(tu p)關(guān)系面 域弧 段P1a, b, c, -gP2b, d, fP3c, f, eP4g表2-2 結(jié)點與弧段的拓撲(tu p)關(guān)系結(jié) 點弧 段Aa, c, eBa, d, bCd, e, fDb, f, cEg 表2-3 弧段與結(jié)點的拓撲關(guān)系弧 段結(jié) 點aA , BbB , DcD , AdB , CeC , AfC , DgE , E表2-4 弧段與面域的拓

16、撲關(guān)系弧段 左鄰面 右鄰面aP0P1bP2P1cP3P1dP0P2eP0P3fP3P2gP1第37頁/共48頁第三十八頁，共48頁。2022-5-539空間空間(kngjin)對象對象:自相關(guān)特征自相關(guān)特征0空間對象在屬性上存在相關(guān)性，兩空間對象越空間對象在屬性上存在相關(guān)性，兩空間對象越 接近，其值也越接近，反之亦然。接近，其值也越接近，反之亦然。0相關(guān)類型相關(guān)類型0 負相關(guān)：位置越接近，屬性值相差越遠負相關(guān)：位置越接近，屬性值相差越遠0 正相關(guān)：位置越接近，特征正相關(guān)：位置越接近，特征(tzhng)也越接近也越接近0 不相關(guān)：屬性與空間位置無關(guān)。不相關(guān)：屬性與空間位置無關(guān)。第38頁/共48頁

17、第三十九頁，共48頁。2022-5-540（A）高度空間負向相關(guān)；（B）無規(guī)律分布；（C）空間獨立； （D）空間聚類現(xiàn)象(xinxing)；（E）高度正向相關(guān)第39頁/共48頁第四十頁，共48頁。2022-5-541第40頁/共48頁第四十一頁，共48頁。2022-5-542n屬性數(shù)據(jù)：描述空間對象屬性特征的數(shù)據(jù)，屬性數(shù)據(jù)：描述空間對象屬性特征的數(shù)據(jù)，又稱非幾何數(shù)據(jù)，如類型、名稱又稱非幾何數(shù)據(jù)，如類型、名稱(mngchng)、性質(zhì)等，一般通過代碼給予、性質(zhì)等，一般通過代碼給予表達表達n幾何數(shù)據(jù)：描述空間對象空間特征的數(shù)據(jù)，幾何數(shù)據(jù)：描述空間對象空間特征的數(shù)據(jù)，也稱位置數(shù)據(jù)、定位數(shù)據(jù)，一般用經(jīng)緯

18、度、也稱位置數(shù)據(jù)、定位數(shù)據(jù)，一般用經(jīng)緯度、坐標表達坐標表達n關(guān)系數(shù)據(jù)：描述空間對象的空間關(guān)系的數(shù)關(guān)系數(shù)據(jù)：描述空間對象的空間關(guān)系的數(shù)據(jù)，如鄰接、包含、關(guān)聯(lián)等，一般通過拓據(jù)，如鄰接、包含、關(guān)聯(lián)等，一般通過拓撲關(guān)系表達。撲關(guān)系表達。第41頁/共48頁第四十二頁，共48頁。2022-5-543第42頁/共48頁第四十三頁，共48頁。2022-5-544第43頁/共48頁第四十四頁，共48頁。2022-5-545第44頁/共48頁第四十五頁，共48頁。2022-5-546元數(shù)據(jù)標準名稱建立標準的組織 CSDGM地球空間數(shù)據(jù)元數(shù)據(jù)內(nèi)容標準FGDC，美國聯(lián)邦空間數(shù)據(jù)委員會 GDDD數(shù)據(jù)集描述方法MEGRIN，歐洲地圖事務(wù)組織 CGSB