位置量測與中心

第二章空間量測與計算基本幾何參數(shù)量測地理空間目標形態(tài)量測空間分布計算與分析空間量測與計算空間格局空間位置:空間物體的空間分布:同類空間事物的群體空間形態(tài):運用空間物體的幾何特征描述指量測和分析GIS數(shù)據(jù)庫中各種空間目標的基本參數(shù)，如空間目標的位置、距離、周長、面積、體積、曲率、空間形態(tài)以及空間分布等；實現(xiàn)定性描述向定量描述轉(zhuǎn)換的基本

；服務(wù)于空間分析、空間模擬與決策支持。PatternsLinkagesTrends第二章 空間量測與計算基本幾何參數(shù)量測地理空間目標形態(tài)量測空間分布計算與分析2.1

基本幾何參數(shù)量測位置量測中心量測重心量測長度量測面積量測體積量測2.1

基本幾何參數(shù)量測位置量測中心量測重心量測長度量測面積量測體積量測1

位置測量(幾何參數(shù)指標計算的依據(jù))絕對位置：以地理或投影坐標系統(tǒng)為基礎(chǔ)定義的位置相對位置：相對其他目標物的位置距離和方位（ 坐標）飛機場相對于市區(qū)的位置變化飛機場飛機場市區(qū)飛機場飛機場飛機場修建一個飛機場，需要考慮現(xiàn)有土地基礎(chǔ)、不擾民且距離市區(qū)較近等，選擇最佳位置。各向同性和各向異性的距離表面高摩擦低摩擦Note：沒有特別，距離計算完全依據(jù)均質(zhì)距離來計算相對位置的表達(y2－y1)(x2―x1）d（b）兩點間距離公式（a）勾股定理BabCAca2c

b2相對位置的表達(均質(zhì)距離)212212

y

)x

)

(

yd

(x

tan

(

y2

y1

)

/(x2

x1

)

x1

)

/

ABcos

(x22

1

y

)

/

ABsin

(

y距離方向?21

221

22(

p1,

p2

)

z

z

y

y

D

x1

x2

空間方位量算ESWNNENEEW

ESWW

SEESESSW

SSESSWNWWNWNNNW

NNEB1

tan

yA

B

AB

A

B

A

y

/

x

x

270

90

x

x

/

x

xX

N

YA

xA

,

yA

B

xB

,

yB

OC

空間方位的定義X:經(jīng)向距離坐標

Y:緯向距離坐標現(xiàn)有問題：位置精度，成為GIS空間測量急需解決的重要數(shù)據(jù)質(zhì)量問題。1

位置測量(幾何參數(shù)指標計算的依據(jù))REEEHREEERPPEERPPRPPRRRHRRRRaster

Representation6555000561000

581000Vector

Representation6575000EEHPEucalyptsPineForestHHouseReal

World不同數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)的位置表達矢量數(shù)據(jù)位置的量測點label點線實體label點、vertex點（node點）面實體label點、vertex點（node點）6555000561000

581000Vector

Representation6575000HousePineForestEucalyptsEPEHH矢量數(shù)據(jù)中point的類型①標識點(label):用于表示一個點特征或者標識一個多邊形；②結(jié)點(node):表示線的起點、終點和弧段的交點；③拐點(vertex):表示線段和弧段的點,用于定義弧段形狀的點；④偽結(jié)點(pseudo

nodes):弧段形成閉合的節(jié)點或只連接兩條弧段的節(jié)點.用于給兩個相連的弧段賦予不同的屬性，e.g.道路情況；⑤懸掛結(jié)點(dangling

nodes):弧段的末端沒有與其它弧段相連的點；⑥TIC:

或地理控制點.使所有的COVERAGE特征到同一坐標系統(tǒng)中去；ArcGIS

10.1不同類型點的提取*.shp格式線數(shù)據(jù)的start與end一致么?案例1：ArcGIS

10.1

end點與mid點的提取Vertex/Vertice的其他用途柵格數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)中位置的量測REEEHREEERPPEERPPRPPRRRHRRRRaster

Representation坐標原點位置數(shù)據(jù)的左下角坐標Cellsize中國的幾何版圖中心？隨著西部大開發(fā)，經(jīng)濟重心開始向西北移動？中國的人口重心移動？……2.1

基本幾何參數(shù)量測位置量測中心量測重心量測長度量測面積量測體積量測n

xi

i1

nxC

Cn

yi

i1

nynnz

ziC

i1

2（幾何）中心量測反映一組數(shù)據(jù)的一般情況與平均水平；即地理區(qū)位中心，僅與空間坐標有關(guān)，生成一個點圖層；？案例2：計算由以下點所構(gòu)成多邊形的幾何中心12345X坐標（單位：度）116117114114115Y坐標（單位：度）39383639395

39

38

36

39

39

38.25

116

117

114114

115

115.2yxCCBeiJing1954坐標12345地理均值轉(zhuǎn)換X坐標(m)11934911027238770534500000846570867977Y坐標(m)434915942246043989779431858043262014238121Gauss-Kruger坐標Cx

867567Cy

4241665Tip：平面投影坐標下計算，地理坐標下運用表達；案例2：如何描述中國的平均降水中心？案例3：如何描述中國的人口重心？案例4：2.1

基本幾何參數(shù)量測位置量測中心量測重心量測長度量測面積量測體積量測3

重心量測—圖3.15

單一多邊形的重心位置圖3.16

單一多邊形計算重心位置計算x

GYGX

yi

Ai

/

Aii

xi

Ai

/

A__現(xiàn)實中，區(qū)域 的經(jīng)濟實力、人口、土地利用等專題空間分布不平衡等問題平均中心3

重心（

平均中心）的量測不同要素的重要性差異，以及實體的某種屬性差異通常通過權(quán)的方式進行修正。WiiWiiWi

xi

Wi

yiXG

i

,YG

i WiiWi

ZiZG

i

土地利用研究時：用面積值作權(quán)重；人口變遷研究時：用人口數(shù)作權(quán)重。區(qū)域中心y坐標空間地物假設(shè)人口所在區(qū)域為一同質(zhì)平面，每個人都是平面上的一個質(zhì)點，且具有相同的重量，如何計算人口重心？案例5：ii

i

WWi

yiGiiGWWi

xiX

i

,Y人口數(shù)各小區(qū)域的中心位置y坐標平均中心的應(yīng)用人口重心、經(jīng)濟重心、生態(tài)重心、工業(yè)重心等。。。演化案例6：113.50°E,32.73°N113.39°E,

32.62°N32.58（

36.0°N

，103.6°E）113.39W向西：0.11°，0.006°/年，0.58km /年向北：

0.11°，0.006°/年，0.67km /年ArcGIS中確定重心的方法Inside不選(the

point_location

parameter

is

setto

CENTROID)multipoint:

theaverage

x

andy

coordinates

of

all

thepoints.line:weighted

average

x

and

y

coordinates

of

the

midpoints;weight

of

aparticular

midpoint

is

the

length

of

thecorrespondent

line

segment.Parametric

(true)

curves

are

densified.polygon:

the

center

of

gravity

(centroid)

of

thepolygon.Inside選項(the

point_location

parameter

is

setto

INSIDE)multipoint:

be

coincident

withone

of

the

points

in

themultipoint.line:

on

the

line.

If

the

line

is

a

parametric

(true)curve,the

outputpoint

will

be

atthe

midpoint

of

the

line.polygon:

the

output

point

will

be

inside

thepolygon.課

堂 小

結(jié)位置量測中心量測重心量測