資源環(huán)境信息技術(shù)-課件

《資源環(huán)境信息技術(shù)》嚴(yán)泰來(lái)、張瑋、朱德海、趙明《資源環(huán)境信息技術(shù)》嚴(yán)泰來(lái)、張瑋、朱德海、趙明1第一章緒論1、資源環(huán)境信息技術(shù)內(nèi)容、研究范圍

———資源環(huán)境信息技術(shù)是指農(nóng)業(yè)宏觀(guān)資源環(huán)境信息 的采集、數(shù)據(jù)處理、數(shù)據(jù)管理、信息傳播以及 輔助管理決策的整套技術(shù)?！饕獌?nèi)容

遙感技術(shù):大面積宏觀(guān)地學(xué)信息快速獲取的技術(shù)。全球定位系統(tǒng)：快速便攜采集點(diǎn)位數(shù)據(jù)的技術(shù)。地理信息系統(tǒng)：存貯、管理、分析地學(xué)空間信息數(shù)據(jù)的 技術(shù)。信息傳播技術(shù)：通過(guò)計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)將圖形、圖像、聲音、 文字表格等信息媒體傳播的技術(shù)。第一章緒論1、資源環(huán)境信息技術(shù)內(nèi)容、研究范圍遙感技2涉及到的信息技術(shù)有：數(shù)據(jù)（倉(cāng)）庫(kù)技術(shù)、計(jì)算機(jī)圖形學(xué)、大地測(cè)繪技術(shù)、圖像處理技術(shù)、專(zhuān)家系統(tǒng)技術(shù)等等。由此說(shuō)明：資源環(huán)境信息技術(shù)是以計(jì)算機(jī)技術(shù)為核心的技術(shù)領(lǐng)域，但計(jì)算機(jī)技術(shù)并不等于信息技術(shù)。計(jì)算機(jī)技術(shù)與信息表達(dá)對(duì)象的結(jié)合才是信息技術(shù)?！Y源環(huán)境信息技術(shù)特點(diǎn)綜合性：高新技術(shù)集成基礎(chǔ)性：80%以上的國(guó)民經(jīng)濟(jì)的信息都與資源環(huán)境信息 技術(shù)有關(guān)廣泛性：事關(guān)“三農(nóng)”問(wèn)題的解決，為廣大農(nóng)業(yè)生產(chǎn)者、 農(nóng)業(yè)管理者、農(nóng)業(yè)科學(xué)工作者所需求的技術(shù)。涉及到的信息技術(shù)有：———資源環(huán)境信息技術(shù)特點(diǎn)32、資源環(huán)境信息技術(shù)對(duì)于發(fā)展國(guó)民經(jīng)濟(jì)的重大意義———資源環(huán)境問(wèn)題構(gòu)成人類(lèi)生存的巨大威脅。利 用現(xiàn)代信息技術(shù)強(qiáng)化資源環(huán)境管理是國(guó)民經(jīng) 濟(jì)可持續(xù)發(fā)展的根本保障。這項(xiàng)技術(shù)的發(fā)展 是一個(gè)國(guó)家實(shí)力的體現(xiàn)?！r(nóng)業(yè)生產(chǎn)需要資源環(huán)境信息技術(shù)。產(chǎn)前、產(chǎn) 中、產(chǎn)后都需要信息技術(shù)來(lái)指引，“沒(méi)有技 術(shù)的生產(chǎn)是愚蠢的生產(chǎn)，而沒(méi)有信息的生 產(chǎn)則是盲目的生產(chǎn)。”———資源環(huán)境信息技術(shù)事關(guān)人們的衣食住行。2、資源環(huán)境信息技術(shù)對(duì)于發(fā)展國(guó)民經(jīng)濟(jì)的重大意義43、國(guó)內(nèi)外資源環(huán)境信息技術(shù)的發(fā)展歷程與現(xiàn)狀———信息技術(shù)是生產(chǎn)力發(fā)展的必然產(chǎn)物信息是物質(zhì)世界各種事物存在的表征。具有客觀(guān)性、共用性、時(shí)效性。信息的重要性并非今天人們才認(rèn)識(shí)，信息技術(shù)直到20世紀(jì)40年代以后才獨(dú)立成為一門(mén)技術(shù)領(lǐng)域是生產(chǎn)力發(fā)展的必然結(jié)果。信息技術(shù)的發(fā)展需要社會(huì)生產(chǎn)力發(fā)展的驅(qū)動(dòng)，同時(shí)也需要以相關(guān)基礎(chǔ)科學(xué)與技術(shù)為條件。信息技術(shù)極大地從廣度與深度上開(kāi)闊了人們對(duì)自然界的認(rèn)識(shí)。資源環(huán)境信息技術(shù)使人們更加深刻地認(rèn)識(shí)了地球———這一我們?nèi)祟?lèi)共同生存的空間。在空間范圍上，可以將數(shù)萬(wàn)平方公里的地學(xué)圖形圖像信息容納在一臺(tái)計(jì)算機(jī)以?xún)?nèi)。3、國(guó)內(nèi)外資源環(huán)境信息技術(shù)的發(fā)展歷程與現(xiàn)狀———信息技術(shù)5在時(shí)間維上，人們可以在瞬間將數(shù)千公里外的音像信息傳輸?shù)窖矍?。在現(xiàn)代信息技術(shù)支持下，可以將巨大的時(shí)空范圍事物變化的過(guò)程可視化地表現(xiàn)在計(jì)算機(jī)屏幕上。———資源環(huán)境信息技術(shù)發(fā)展歷程20世紀(jì)60年代，遙感技術(shù)開(kāi)始出現(xiàn)，資源環(huán)境信息技術(shù)開(kāi)始形成。70年代，地理信息系統(tǒng)概念提出，加拿大建設(shè)世界上第一套CGIS系統(tǒng)。80年代，全球定位系統(tǒng)投入使用，資源環(huán)境信息技術(shù)形成一個(gè)獨(dú)立的技術(shù)體系，技術(shù)集成度提高。90年代，資源環(huán)境信息與信息技術(shù)產(chǎn)業(yè)化。美國(guó)就業(yè)人口中52%從事直接信息產(chǎn)業(yè)。在時(shí)間維上，人們可以在瞬間將數(shù)千公里外的音像6

2019年美國(guó)提出“數(shù)字地球”概念，世界各國(guó)響應(yīng)，數(shù)字農(nóng)業(yè)（精確農(nóng)業(yè)）、數(shù)字國(guó)土、數(shù)字北京……等概念紛紛提出，國(guó)家級(jí)信息工程紛紛上馬。2019年美國(guó)提出“數(shù)字地球”概念，世界各7第二章資源環(huán)境信息數(shù)據(jù)表達(dá)1、空間數(shù)據(jù)與屬性數(shù)據(jù)

資源環(huán)境信息是宏觀(guān)廣域空間信息。它以空間數(shù)據(jù)為信息表達(dá)的基本框架，而以屬性數(shù)據(jù)為空間特性表達(dá)的內(nèi)容?！臻g數(shù)據(jù)：指空間的位置，表達(dá)空間位置有多種參 照系，有天文坐標(biāo)參照系、地理經(jīng)緯度參照系、大 地直角坐標(biāo)系等等，它通過(guò)二維或三維坐標(biāo)數(shù)據(jù)表 達(dá)空間位置。平面圖件（地圖）是空間數(shù)據(jù)的基本載體。圖件分有紙介圖件，電子圖件。第二章資源環(huán)境信息數(shù)據(jù)表達(dá)1、空間數(shù)據(jù)與屬性數(shù)據(jù)———8空間地物可分為點(diǎn)狀、線(xiàn)狀、面狀地物三大類(lèi)。這三種地類(lèi)在地圖上稱(chēng)作地圖三要素。三種地類(lèi)存在著多種空間關(guān)聯(lián)?？臻g數(shù)據(jù)有兩種表達(dá)格式：矢量格式與網(wǎng)格格式。矢量格式網(wǎng)格格式空間地物可分為點(diǎn)狀、線(xiàn)狀、面狀地物三大類(lèi)。這三種地類(lèi)在地圖9網(wǎng)格格式圖件特點(diǎn)：

１）一個(gè)網(wǎng)格格式表示某種屬性的一個(gè)均值，用代碼表達(dá)。網(wǎng)格是不可分割的數(shù)據(jù)單位，位置由行列號(hào)表示（ｉ，ｊ），ｉ，ｊ為整數(shù)。２）一個(gè)地物是具有相同或接近相同屬性值的集合。３）面狀地物的邊界可以是網(wǎng)格的格線(xiàn)，也可以是相鄰網(wǎng)格串聯(lián)在一起的集合。４）網(wǎng)格格式可以表現(xiàn)圖像，也可以表達(dá)圖形。在表達(dá)圖像時(shí)，各個(gè)網(wǎng)格可以有自己不同的顏色編碼，在表達(dá)圖形時(shí)，邊界網(wǎng)格賦于獨(dú)立的屬性。網(wǎng)格格式圖件特點(diǎn)：10矢量格式圖件特點(diǎn)：

１）矢量格式數(shù)據(jù)只能表達(dá)圖形，圖形是圖像的一種抽象。

２）矢量格式下的線(xiàn)狀地物或面狀地物只具有某種屬性的一個(gè)特定值，即認(rèn)為一個(gè)線(xiàn)狀地物上或面狀地物（圖斑）內(nèi)是屬性均值的。

３）矢量格式下的空間數(shù)據(jù)用坐標(biāo)ｘ，ｙ表示，ｘ，ｙ可以是小數(shù)?！獙傩詳?shù)據(jù)：它是指對(duì)于特定的空間位置或空間地物的 某種屬性的數(shù)值或代碼，比如降雨量、土壤類(lèi)型、土地權(quán)屬等。屬性數(shù)據(jù)的特點(diǎn)：

１）每一屬性數(shù)據(jù)都與一個(gè)空間位置或空間地物相聯(lián)系，即對(duì)于特定的屬性類(lèi)別，每一空間地物或空間位置都有一屬性值，兩個(gè)不同的空間地物有可能具有相同的屬性值。矢量格式圖件特點(diǎn)：———屬性數(shù)據(jù)：它是指對(duì)于特定的空間位11２）每一類(lèi)別屬性數(shù)據(jù)都有固定的閾值范圍。比如土壤ＰＨ值一定在０~１５之間，降雨量一定在０~５０００ｍｍ之間。３）一幅圖件通常只表達(dá)一類(lèi)屬性值的分布，比如土壤類(lèi)型分布圖，圖中每一圖斑表示的都是一種土類(lèi)，當(dāng)然允許有多種屬性值，比如該類(lèi)土壤的ＰＨ值，土質(zhì)狀況等。４）屬性數(shù)據(jù)與空間數(shù)據(jù)依賴(lài)有相同的ＩＤ識(shí)別碼相聯(lián)系。５）屬性數(shù)據(jù)一般都用關(guān)系型數(shù)據(jù)庫(kù)存貯?！模裕停ǎ模椋纾椋簦幔欤裕澹颍颍幔椋睿停铮洌澹欤┠Ｐ停模裕湍Ｐ褪菍⒖臻g數(shù)據(jù)與屬性數(shù)據(jù)按圖層方式分門(mén)別類(lèi)地存貯并加以統(tǒng)一管理的數(shù)據(jù)存貯模型。比如，資源環(huán)境信息經(jīng)常使用到的圖層數(shù)據(jù)有：土壤類(lèi)型分布圖、年均降雨量分布圖、等高線(xiàn)圖、行政區(qū)劃圖、水系圖等等。這些圖件全部數(shù)字化，而且：２）每一類(lèi)別屬性數(shù)據(jù)都有固定的閾值范圍。比如土壤ＰＨ值一定12１）比例尺需要相同；２）投影方式需要相同；３）覆蓋地域嚴(yán)格一致。這樣以便于做圖形疊加分析。在實(shí)際工作中，對(duì)有些圖，將紙介圖件數(shù)據(jù)分解還要過(guò)細(xì)，將圖中點(diǎn)狀地物、線(xiàn)狀地物、面狀地物分別各作為一個(gè)圖層處理。２、代碼與編碼———定義將系統(tǒng)內(nèi)各種數(shù)據(jù)、文字符號(hào)、文件等以數(shù)字符號(hào)或指定字母符號(hào)的組合標(biāo)識(shí)出來(lái)，成為計(jì)算機(jī)系統(tǒng)可以接收的形式，這種標(biāo)識(shí)稱(chēng)作代碼。用戶(hù)制定代碼的過(guò)程稱(chēng)作編碼。１）比例尺需要相同；這樣以便于做圖形疊加分析。２、代碼與13———代碼的特點(diǎn)與編碼的原則唯一性，一個(gè)代碼只能指定一個(gè)事物。一致性，在系統(tǒng)自始至終一個(gè)代碼只指固定的一件事物。通用性，一些代碼有國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)，如ＡＳＣＩＩ碼，有些有行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)，如土地分類(lèi)代碼，城鎮(zhèn)地籍?dāng)?shù)據(jù)文件名稱(chēng)代碼，在實(shí)際工作中，制定本系統(tǒng)特定代碼中必須要與這些國(guó)標(biāo)相一致。前瞻性，編碼碼位要留有余量，避免代碼容納不下表達(dá)事物的數(shù)目。比如年份要用４位，月份用２位，日用２位?！a結(jié)構(gòu)代碼一般分為若干碼段，碼段有相對(duì)獨(dú)立性，表示一個(gè)獨(dú)立的意思，有固定的碼位（字節(jié)數(shù)）。———代碼的特點(diǎn)與編碼的原則唯一性，一個(gè)代碼只能指定一個(gè)14比如行政村通常設(shè)６位代碼

×××

×××

前３位表示鄉(xiāng)，作為一個(gè)碼段，后３位表示村。碼段這樣設(shè)置表示村與鄉(xiāng)的管轄從屬關(guān)系。對(duì)于代碼結(jié)構(gòu)需注意：一個(gè)代碼可以有多個(gè)碼段，實(shí)用時(shí)還允許拆卸或增加，比如在鄉(xiāng)前再加縣代碼段。在多碼段的代碼中，代碼的唯一性是指整個(gè)代碼的唯一性，不排除兩個(gè)代碼的對(duì)應(yīng)碼段相同，比如不同鄉(xiāng)有可能兩個(gè)村的碼段代碼相同。代碼一旦制定，絕對(duì)不允許在碼段間碼位“借用”，比如將鄉(xiāng)碼段的一位碼位“借給”村碼段使用。如果這樣，將發(fā)生混亂。代碼的設(shè)制是一件相當(dāng)細(xì)致謹(jǐn)慎的工作。比如行政村通常設(shè)６位代碼一個(gè)代碼可以有多個(gè)碼段，實(shí)用時(shí)15———編碼過(guò)程數(shù)據(jù)整理、分類(lèi)分析數(shù)據(jù)類(lèi)別間關(guān)系，有并列關(guān)系，有從屬關(guān)系估計(jì)數(shù)據(jù)數(shù)目，決定碼位字節(jié)數(shù)量調(diào)查相關(guān)行業(yè)編碼標(biāo)準(zhǔn)3、航攝投影———投影一般定義空間任一點(diǎn)A與一固定點(diǎn)S的連線(xiàn)（包括其延長(zhǎng)線(xiàn)）被某面P所截，其交點(diǎn)a叫做空間點(diǎn)A在截面上的投影。注意：截面P并不一定是平面點(diǎn)位A與投影點(diǎn)a不必須是在投影面P的兩側(cè)。———編碼過(guò)程數(shù)據(jù)整理、分類(lèi)3、航攝投影———投影一般16在特殊情況下，固定點(diǎn)S也可能在無(wú)窮遠(yuǎn)處，此時(shí)AS//BS//CSSpcbaABC———中心投影定義投影面是平面的投影叫做中 心投影照相機(jī)攝影是中心投影的實(shí)例。S是鏡頭，投影面（遠(yuǎn)離實(shí)物一側(cè)）是膠片，影相為負(fù)片。攝影中心投影中的幾個(gè)術(shù)語(yǔ)定義：1）固定點(diǎn)S稱(chēng)作投影中心2）過(guò)投影中心垂直于投影面P的直線(xiàn)稱(chēng)作主光軸3）主光軸垂直于地面的投影稱(chēng)作垂直中心投影4）投影中心S到投影面（膠片）的距離稱(chēng)作焦距f，S到投影面的垂足稱(chēng)作像中心點(diǎn)在特殊情況下，固定點(diǎn)S也可能在無(wú)窮遠(yuǎn)處，此時(shí)17比例尺abf1ABHm==一般圖件比例尺為1:50萬(wàn);1:25萬(wàn);1:10萬(wàn);1:5萬(wàn)……,1:500依次比例尺由小變大中心投影兩個(gè)誤差來(lái)源1)高低地面起伏引起投影誤差a0aSfHAA0投影誤差：△r=注意；1）誤差與航高H成反比；在衛(wèi)星遙感中H達(dá)數(shù)百公里，相對(duì)于地面相對(duì)高差△h大△h·rH出許多，誤差可忽略不計(jì)。2）投影誤差呈徑向分布，距離像中心點(diǎn)越遠(yuǎn)，即r越大，則誤差越大。A′比例尺abf18投影面與地面不平行SSP0P′說(shuō)明：1）φ為輻射角，即在投影面上點(diǎn)位輻射線(xiàn)與主橫線(xiàn)的夾角；α為投影面與水平面的夾角；rα為輻射距；f為焦距。2）在投影面上坐標(biāo)設(shè)置與地面起伏誤差分析的坐標(biāo)設(shè)置有所不同，坐標(biāo)原點(diǎn)設(shè)置在等角點(diǎn)上，即過(guò)傾斜投影面上的像中心的垂線(xiàn)與過(guò)水平投影面像中心的垂線(xiàn)構(gòu)成的角平分線(xiàn)與傾斜投影面的交點(diǎn)作傾斜投影面的坐標(biāo)原點(diǎn)；過(guò)原點(diǎn)在傾斜投影面的橫向直線(xiàn)（垂直于紙面——見(jiàn)圖）設(shè)為X坐標(biāo)軸，縱向設(shè)為Y坐標(biāo)軸，并以X軸作為傾斜投影面的旋轉(zhuǎn)軸。一切誤差分析都以這樣的設(shè)置為基礎(chǔ)，進(jìn)行計(jì)算的。投影面與地面不平行SSP0P′說(shuō)明：2）在投影面上坐標(biāo)設(shè)19xyabcdo3）這樣看來(lái)，傾斜投影面上的像中心點(diǎn)與坐標(biāo)原點(diǎn)并不在一個(gè)點(diǎn)上，因而這里的輻射距rα與地面起伏投影誤差輻射距r并不相等，但是不難證明兩者相差不大，在傾斜角不超過(guò)3°情況下，由于坐標(biāo)原點(diǎn)設(shè)置引起的誤差可以忽略。討論：1）投影面傾斜角α一般不大于3°，sin

α是正值，而φ取值卻從0°到360°變化，使輻射距覆蓋整個(gè)影像，因而使誤差δα可正可負(fù)。具體分析如下：當(dāng)

0°〈φ〈180°，則誤差δα

為負(fù)值，即向內(nèi)收縮；當(dāng)180°〈φ〈360°，則誤差δα

為正值，即向外擴(kuò)張；xyabcdo3）這樣看來(lái)，傾斜投影面上的像中心點(diǎn)與坐標(biāo)原點(diǎn)202）投影面與地面不平行引起的投影誤差與鏡頭焦距成反比，與輻射距平方成正比；3）此種投影誤差與航高無(wú)關(guān)，因而無(wú)論在航空攝影或衛(wèi)星遙感中都必須要加以注意糾正的。———正射投影定義：將投影中心S點(diǎn)置于無(wú)窮遠(yuǎn)處的中心投影稱(chēng)作正射投影。實(shí)際正射投影的定義：二次投影，首先投影到一個(gè)假想投影面上，比例尺為1：1，然后在做二次中心投影。2）投影面與地面不平行引起的投影誤差與鏡頭焦距成反比，與輻射21正射投影討論：1）

正射投影不存在投影誤差是一種理想的投影2）

如果地面平坦，攝相條件理想，即鏡頭平面平行于水平面，則此時(shí)的攝相中心投影即為正射投影。4、大地投影———地球模型地球可以模擬為旋轉(zhuǎn)橢球體。其長(zhǎng)半軸為6,378,140m，短半軸為6,356,755.3m普通測(cè)量中可將地球看作為球體，其半徑為6371000m。———大地投影基本思想，將地球看為透明，將光源（即S點(diǎn)）置于地球心，光線(xiàn)（投影線(xiàn)）穿過(guò)地球球面上各個(gè)點(diǎn)，投影到地球外假想的可展曲面上，如圓錐面、圓柱面或直接就是平面，然后將可展曲面展開(kāi)，并用理想中心投影的方法將其縮小，即制成不同比例尺地圖。正射投影討論：4、大地投影———地球模型———大地投22大地投影制圖的種類(lèi)1）以投影面劃分為：圓錐投影、圓柱投影、方位投影（投影面是平面）2）以投影面與地球的關(guān)系劃分為：正切，橫切，斜切，正割，橫割，斜割等說(shuō)明各國(guó)投影制圖種類(lèi)選擇取決于該國(guó)地理的具體位置以及幅員大小，形狀特點(diǎn)等，以制圖投影誤差最小為原則。大地投影誤差討論1）誤差的類(lèi)別：距離誤差，即圖上兩點(diǎn)距離與實(shí)地兩點(diǎn)距離的差別。方位誤差，即圖上兩點(diǎn)的指向與實(shí)地兩點(diǎn)指向的差別。面積誤差，即圖上圖斑量測(cè)的面積與實(shí)地量測(cè)面積的差別。大地投影制圖的種類(lèi)大地投影誤差討論232）不同投影下的誤差分析任何地圖總存在兩種或三種誤差，不存在任何誤差的圖件是沒(méi)有的，地圖投影為某種特殊需要，采取復(fù)雜的數(shù)學(xué)變換，往往是以犧牲某種誤差增大為代價(jià)，而換取減弱甚至消除某一種誤差，如等積投影，等角投影變換。在制圖比例尺大于1：10萬(wàn)情況下，可以不考慮投影方式帶來(lái)的誤差差異。5．中國(guó)地圖常用的兩種投影———正割圓錐投影技術(shù)特點(diǎn)：覆蓋面積大，距離誤差有正有負(fù)、方位誤差較小，面積誤差很小；有兩條緯線(xiàn)與投影面相交，兩緯線(xiàn)之間距離誤差為負(fù)，而兩緯線(xiàn)之外誤差為正。經(jīng)線(xiàn)為輻射狀的直線(xiàn)。中央經(jīng)線(xiàn)指向垂直方向，兩邊經(jīng)線(xiàn)對(duì)稱(chēng)，緯線(xiàn)為高次曲線(xiàn)，兩條正割緯線(xiàn)上無(wú)誤差。2）不同投影下的誤差分析5．中國(guó)地圖常用的兩種投影———24我國(guó)地形圖實(shí)施情況兩條割線(xiàn)處于北緯25o與北緯47o，綜合考慮到了我國(guó)幅員陸上部分北達(dá)北緯53o（漠河），南至18o（海南島）的廣闊地區(qū)，這是將各種誤差相對(duì)較小的優(yōu)化結(jié)果。比例尺適于制作1：50萬(wàn)以上小比例尺制作行政區(qū)劃圖、地形圖。———橫切橢圓柱投影（又稱(chēng)高斯—克呂格投影）xy我國(guó)地形圖實(shí)施情況———橫切橢圓柱投影（又稱(chēng)高斯—克25技術(shù)特點(diǎn)1）有一條經(jīng)線(xiàn)與投影面相切，這條線(xiàn)稱(chēng)為中央子午線(xiàn)，在這條經(jīng)線(xiàn)上沒(méi)有誤差2）投影誤差以中央子午線(xiàn)兩側(cè)為對(duì)稱(chēng)，越遠(yuǎn)離中央子午線(xiàn)則誤差越大。越遠(yuǎn)離赤道誤差越小。3）為減少誤差，采取按經(jīng)線(xiàn)分割條帶，國(guó)際上按中央子午線(xiàn)兩側(cè)±1.5o（3o帶分割），±3o（6o帶分割）分作投影帶。4）條帶分割后誤差最大處在赤道上的條帶邊緣，對(duì)于6o帶，長(zhǎng)度最大誤差達(dá)+0.14%，面積變形最大達(dá)+0.27%。實(shí)施情況1）在我國(guó)1：50萬(wàn)（包含1：50萬(wàn)）以下比例尺制作地圖用此投影2）比例尺不同，因而對(duì)每分割條帶又作進(jìn)一步切割成圖件，切割按經(jīng)緯度進(jìn)行，即每幅圖件的圖廓線(xiàn)都是經(jīng)緯線(xiàn)。圖件比例尺不同，每幅圖件經(jīng)差、緯差跨度不同。技術(shù)特點(diǎn)實(shí)施情況261：50萬(wàn)圖件按經(jīng)差3o、緯差2o分割1：25萬(wàn)圖件按經(jīng)差1.5o、緯差1o分割1：10萬(wàn)圖件按經(jīng)差30′、緯差20′分割…………以此逐層次比例尺擴(kuò)大，經(jīng)緯差減少以保證圖件實(shí)際圖件尺寸大小基本相同。3）理論上，在一個(gè)條帶中，每幅圖件圖廓的形狀都不同，基本上呈梯形，但梯形兩側(cè)的邊線(xiàn)傾斜角度不同。6．?dāng)?shù)字地形圖———坐標(biāo)系設(shè)置以每個(gè)3o條帶的中央子午線(xiàn)為y軸，以赤道為x軸，建立直角坐標(biāo)。1：50萬(wàn)圖件按經(jīng)差3o、緯差227考慮到在每條帶中，中央子午線(xiàn)西側(cè)的x值含有負(fù)值，為避免負(fù)值，又將y軸向西平移動(dòng)500公里，構(gòu)成通用坐標(biāo)系。———圖廓四角點(diǎn)每幅標(biāo)準(zhǔn)地形圖圖廓四角點(diǎn)都標(biāo)注經(jīng)度緯度，縱向邊線(xiàn)兩頂點(diǎn)經(jīng)度相同，橫向邊線(xiàn)兩頂點(diǎn)緯度相同。注意：縱向邊線(xiàn)兩頂點(diǎn)的x坐標(biāo)并不相同，同樣橫向邊線(xiàn)兩頂點(diǎn)的y坐標(biāo)也并不相同?！?jīng)緯度與x、y坐標(biāo)系之間的變換由地理參照系經(jīng)緯度值（L，B）向X、Y坐標(biāo)值的變換稱(chēng)作正解變換，而反之，由（X，Y）向（L，B）變換稱(chēng)作反解變換。正反解變換都是非常復(fù)雜的非線(xiàn)性變換隨投影方式的不同，變換也不相同?？紤]到在每條帶中，中央子午線(xiàn)西側(cè)的x值含有負(fù)值，為避28———公里網(wǎng)（方里網(wǎng)）在每條帶的直角坐標(biāo)系中，從坐標(biāo)原點(diǎn)開(kāi)始，橫向與縱向每一公里畫(huà)出一條縱線(xiàn)與橫線(xiàn)，構(gòu)成的網(wǎng)格稱(chēng)作公里網(wǎng)，公里網(wǎng)格線(xiàn)的交點(diǎn)坐標(biāo)都是公里的整數(shù)倍。各3o帶或6o帶中的公里網(wǎng)格線(xiàn)互不平行。公里網(wǎng)的設(shè)置起誤差控制作用———北向每幅地形圖的正上方向并不指嚴(yán)格意義的北向，即并不嚴(yán)格地指向地軸的北極點(diǎn)，只是與中央子午線(xiàn)平行。7．圖件的矢量格式表達(dá)————圖形三要素點(diǎn)——點(diǎn)狀地物，在計(jì)算機(jī)地理信息系統(tǒng)（GIS）中用（x,y）表示，其標(biāo)識(shí)碼（ID碼）定義其標(biāo)識(shí)管理代號(hào)，并附有各種屬性，如地物種類(lèi)（樹(shù)、井位、村鎮(zhèn)…），面積以及其它特征。———公里網(wǎng)（方里網(wǎng)）———北向7．圖件的矢量格式表29線(xiàn)——線(xiàn)狀地物，系統(tǒng)中用坐標(biāo)鏈表示

注意：相鄰鏈節(jié)點(diǎn)用直線(xiàn)連接，鏈節(jié)長(zhǎng)度不一定相等，其長(zhǎng)度取決于原曲線(xiàn)的曲率半徑。面——面狀地物，是一個(gè)封閉的區(qū)域，在圖件上又稱(chēng)作圖斑。面由一個(gè)坐標(biāo)鏈或多個(gè)坐標(biāo)鏈組成其邊界。

注意：面包括帶有“島”的封閉區(qū)域。207208205201206213211212232ABCDEFGHI線(xiàn)——線(xiàn)狀地物，系統(tǒng)中用坐標(biāo)鏈表示2072082052030———矢量格式圖件的基本概念坐標(biāo)鏈（coordinatechain）——有方向的折線(xiàn)，或鏈接在一起的矢量集合，在計(jì)算機(jī)中存貯為有一定順序的X、Y坐標(biāo)數(shù)據(jù)結(jié)點(diǎn)（node）——三個(gè)或三個(gè)以上坐標(biāo)鏈相交匯的點(diǎn)弧段（arc）——相鄰兩結(jié)點(diǎn)之間的坐標(biāo)鏈。通常一個(gè)弧段以?xún)蓚€(gè)結(jié)點(diǎn)作為其端點(diǎn)，但島弧段是由首尾相接的弧段組成，是一種特殊的弧段，稱(chēng)之為島弧段。多邊形（Polygon）——由弧段組成的封閉區(qū)域。多邊形又稱(chēng)為圖斑，部分圖斑內(nèi)部有島（內(nèi)邊界），這種有島的多邊形稱(chēng)為多連通域，無(wú)島多邊形稱(chēng)為單連通域。拓?fù)潢P(guān)系（Topologicalrelationship）——這里指結(jié)點(diǎn)、弧段、多邊形之間的空間位置關(guān)系。即表達(dá)一個(gè)結(jié)點(diǎn)由哪些弧段在此交匯；弧段前進(jìn)方向的左右多邊形是什么；一個(gè)多邊形由哪些弧段組成，進(jìn)一步哪幾條弧段是外邊界，哪幾條弧段是內(nèi)邊界。這些拓?fù)潢P(guān)系用代碼表示出來(lái)。注意每一個(gè)結(jié)點(diǎn)、弧段以及多邊形都有ID碼。———矢量格式圖件的基本概念坐標(biāo)鏈（coordina31坐標(biāo)鏈、多邊形的包絡(luò)矩形（Range）——指坐標(biāo)鏈或多邊形的外接矩形，其4個(gè)坐標(biāo)特征值為：Xmin=MIN(x1,x2,……xn)；Xmax=MAX(x1,x2,……xn)；Ymin=MIN(y1,y2,……yn)；Ymax=MAX(y1,y2,……yn)；———矢量格式下的圖形復(fù)雜性分析結(jié)點(diǎn)關(guān)聯(lián)弧段弧段關(guān)聯(lián)圖斑，且線(xiàn)狀地物本身有寬度，但在中比例尺圖件上只是一條線(xiàn)，常常因比例尺過(guò)小的原因，這條線(xiàn)的位置無(wú)法表明該線(xiàn)是否為中軸線(xiàn)，只有在屬性數(shù)據(jù)中加注明線(xiàn)的左側(cè)寬度，右側(cè)寬度。坐標(biāo)鏈、多邊形的包絡(luò)矩形（Range）——指坐標(biāo)鏈或多32一個(gè)結(jié)點(diǎn)位置變化或一個(gè)弧段位置變化要引起至少兩個(gè)甚至三個(gè)或更多相關(guān)圖斑面積的變化.空間圖形數(shù)據(jù)的復(fù)雜性決定著數(shù)據(jù)存貯格式的慎密?chē)?yán)謹(jǐn)，也需要相應(yīng)計(jì)算機(jī)軟件功能的支持。———矢量格式下空間數(shù)據(jù)的組織方法一般來(lái)講，不同軟件其空間數(shù)據(jù)組織方法都不相同，這就是軟件間數(shù)據(jù)不相兼容的原因。數(shù)據(jù)組織方法大致可分為兩類(lèi)：

具有全拓?fù)潢P(guān)系的數(shù)據(jù)組織方法，如ARC/INFO、MAPGIS等GIS軟件其方法要點(diǎn)是：1）以弧段為基礎(chǔ)數(shù)據(jù)組織單位，將點(diǎn)坐標(biāo)組織在弧段內(nèi)，當(dāng)然點(diǎn)狀地物坐標(biāo)數(shù)據(jù)除外；弧段設(shè)有代碼（內(nèi)碼），并有查找全部所屬點(diǎn)的索引；2）對(duì)于每個(gè)結(jié)點(diǎn)在數(shù)據(jù)庫(kù)中要給出在此相交匯的弧段；一個(gè)結(jié)點(diǎn)位置變化或一個(gè)弧段位置變化要引起至少兩個(gè)甚至三個(gè)333）對(duì)于每個(gè)弧段在數(shù)據(jù)庫(kù)中要給出其左右圖斑ID代碼；4）每個(gè)圖斑都有ID代碼，并要給出其組成弧段的代碼，在這些弧段中區(qū)分內(nèi)外邊界，對(duì)于內(nèi)邊界還要進(jìn)一步給出內(nèi)邊界弧段組成獨(dú)立封閉區(qū)域的注示數(shù)據(jù)。5）具有嚴(yán)密高效的數(shù)據(jù)索引方式，其中要利用到包絡(luò)矩形的數(shù)據(jù)。數(shù)據(jù)索引圖形編輯的數(shù)據(jù)一致性。無(wú)全拓?fù)潢P(guān)系的數(shù)據(jù)組織方法，如Oracle-spatical、Mapinfo等軟件，方法要點(diǎn)是：1）采用面向?qū)ο蟮姆椒ǎ謩e按點(diǎn)、線(xiàn)、面作為對(duì)象組織數(shù)據(jù)；2）由于兩個(gè)相鄰的面有公共邊，因而此數(shù)據(jù)組織方法必須具有強(qiáng)有力的空間分析功能，能夠在必要時(shí)將對(duì)應(yīng)相鄰面邊界快速查詢(xún)出來(lái)，以保證在圖形編輯時(shí)數(shù)據(jù)的一致性。3）采用四叉樹(shù)方法實(shí)行分塊索引機(jī)制。3）對(duì)于每個(gè)弧段在數(shù)據(jù)庫(kù)中要給出其左右圖斑ID代碼；34兩種數(shù)據(jù)組織方法優(yōu)缺點(diǎn)分析1）全拓?fù)潢P(guān)系數(shù)據(jù)組織方法數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)較復(fù)雜，數(shù)據(jù)檢索速度快，數(shù)據(jù)容余小，便于復(fù)雜情況下的空間分析；2）無(wú)全拓?fù)潢P(guān)系數(shù)據(jù)組織方法數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)較簡(jiǎn)單，面向?qū)ο蟮乃枷胴瀼剌^徹底，使面向?qū)ο蟮母呒?jí)計(jì)算機(jī)語(yǔ)言功能發(fā)揮充分，便于數(shù)據(jù)管理；3）全拓?fù)潢P(guān)系數(shù)據(jù)組織需要數(shù)據(jù)表格文件多，數(shù)據(jù)表格之間關(guān)系復(fù)雜，影響數(shù)據(jù)庫(kù)的穩(wěn)定性，而無(wú)全拓?fù)潢P(guān)系數(shù)據(jù)組織方法穩(wěn)定性較好，錯(cuò)誤數(shù)據(jù)容易恢復(fù)；4）全拓?fù)潢P(guān)系數(shù)據(jù)組織方法數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)緊湊，而無(wú)拓?fù)潢P(guān)系數(shù)據(jù)組織方法數(shù)據(jù)容余量大，每個(gè)弧段坐標(biāo)點(diǎn)數(shù)據(jù)要重復(fù)存貯兩次以上。兩種數(shù)據(jù)組織方法優(yōu)缺點(diǎn)分析35當(dāng)前矢量格式下空間數(shù)據(jù)組織方法發(fā)展趨勢(shì)1）關(guān)系型數(shù)據(jù)表達(dá)，這種數(shù)據(jù)格式便于管理，能與大型數(shù)據(jù)庫(kù)標(biāo)準(zhǔn)化數(shù)據(jù)管理語(yǔ)言SQL相兼容，實(shí)現(xiàn)空間數(shù)據(jù)與屬性數(shù)據(jù)一體化在一個(gè)數(shù)據(jù)庫(kù)下管理；2）全拓?fù)鋽?shù)據(jù)表達(dá)是為了適應(yīng)愈來(lái)愈復(fù)雜的時(shí)間、空間分析的實(shí)際要求。8、圖件的網(wǎng)格格式表達(dá)———圖件網(wǎng)格格式表達(dá)的基本思想網(wǎng)格格式下數(shù)據(jù)組織每個(gè)網(wǎng)格在數(shù)據(jù)庫(kù)中都有（i，j）編號(hào)，這個(gè)編號(hào)既表示了空間位置，也可以成為其ID代碼，對(duì)應(yīng)于每一網(wǎng)格編號(hào)，可以有其多種屬性值。因而，在網(wǎng)格格式下，沒(méi)有任何拓?fù)潢P(guān)系表達(dá)的問(wèn)題，在數(shù)據(jù)表達(dá)上，格式十分簡(jiǎn)單。當(dāng)前矢量格式下空間數(shù)據(jù)組織方法發(fā)展趨勢(shì)8、圖件的網(wǎng)格格式36在網(wǎng)格格式下，圖斑邊界有兩種表達(dá)方式：1）圖斑邊界占有網(wǎng)格，賦以特殊的屬性，這種表達(dá)方式通常是在由矢量格式轉(zhuǎn)來(lái)成為網(wǎng)格格式情況下采用。2）圖斑邊界不占有網(wǎng)格，以網(wǎng)格線(xiàn)作為邊界線(xiàn)，此時(shí)邊界線(xiàn)就真正沒(méi)有寬度了。這種表達(dá)方式通常是在系統(tǒng)內(nèi)部自動(dòng)生成的圖件情況下采用，比如由點(diǎn)狀數(shù)據(jù)自動(dòng)生成面狀數(shù)據(jù)最終生成的圖件就采用這種方式?！W(wǎng)格格式下的數(shù)據(jù)壓縮網(wǎng)格格式數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，可以表達(dá)地理圖件、遙感圖像等數(shù)據(jù)，適用于多種空間分析數(shù)據(jù)處理的場(chǎng)合，但其基本問(wèn)題在于數(shù)據(jù)壓縮。數(shù)據(jù)壓縮的兩種類(lèi)型1）無(wú)損數(shù)據(jù)壓縮，即數(shù)據(jù)壓縮后還可以完全恢復(fù)到壓縮前的原樣，信息不受任何損失，這種壓縮通常壓縮比不大。這種類(lèi)型的數(shù)據(jù)壓縮使用在地理信息系統(tǒng)中。在網(wǎng)格格式下，圖斑邊界有兩種表達(dá)方式：———網(wǎng)格格式372）有損數(shù)據(jù)壓縮，即系統(tǒng)將次要的、無(wú)礙大局的信息數(shù)據(jù)壓縮掉，以求壓縮比提高，這種壓縮方法在實(shí)施后無(wú)法將數(shù)據(jù)再恢復(fù)到原樣。有損數(shù)據(jù)壓縮有多種壓縮方法，通常使用在圖像處理、網(wǎng)絡(luò)圖像傳輸、多媒體圖像數(shù)據(jù)存貯等多種場(chǎng)合中。無(wú)損數(shù)據(jù)壓縮主要思路1）游程碼（RunningCode）分析網(wǎng)格格式數(shù)據(jù)可以看到，在同一橫行，連續(xù)幾個(gè)相鄰的網(wǎng)格可能屬性碼相同，此時(shí)就可以將這幾個(gè)網(wǎng)格合并表示其屬性；（A1，P1）（A2，P2）……（An，Pn）其中A1為左起第一個(gè)連續(xù)相同屬性網(wǎng)格的屬性編碼值，P1為這連續(xù)相同屬性網(wǎng)格最遠(yuǎn)達(dá)到的位置，以下A2，

A3……An、P2，

P3……

Pn意義相同。當(dāng)然如果某個(gè)網(wǎng)格獨(dú)立具有某屬性，那么Pi則表示該網(wǎng)格的位置。以上所述連續(xù)相同屬性合并表示一個(gè)網(wǎng)格集合稱(chēng)作一個(gè)游程，顯然網(wǎng)格格式圖件中每個(gè)橫行的游程數(shù)是隨機(jī)的，因而在數(shù)據(jù)表格上可以這樣設(shè)計(jì)：

2）有損數(shù)據(jù)壓縮，即系統(tǒng)將次要的、無(wú)礙大局的信息數(shù)據(jù)壓縮掉，38游程碼數(shù)據(jù)表游程序號(hào)屬性編碼游程列號(hào)（i）12345678930···50120100305···2478102341010···游程索引表網(wǎng)格行號(hào)（i）逐行游程累計(jì)數(shù)1236······591430······游程碼數(shù)據(jù)表游程序號(hào)屬性編碼游程列號(hào)（i）1·39注意：游程碼數(shù)據(jù)表每一行表示一個(gè)游程；而游程索引表每一行表示網(wǎng)格圖件的一個(gè)行。這種兩個(gè)表格表示一個(gè)隨機(jī)數(shù)據(jù)個(gè)數(shù)的方法值得借鑒。當(dāng)然也可以用列來(lái)設(shè)置游程。無(wú)論行游程還是列游程都只是在一維上實(shí)現(xiàn)了數(shù)據(jù)壓縮，而在另一維并未實(shí)現(xiàn)壓縮。2）四叉樹(shù)數(shù)據(jù)壓縮四叉樹(shù)的基本思想——區(qū)域二維壓縮注意：游程碼數(shù)據(jù)表每一行表示一個(gè)游程；2）四叉樹(shù)數(shù)據(jù)壓縮40———MD碼.——實(shí)現(xiàn)四叉樹(shù)數(shù)據(jù)壓縮的基礎(chǔ)上圖特點(diǎn)：1）Jf(j)=2If(j)2）MD(i,j)=If+Jf3）MD是自左上角向右下方以“田”字（4網(wǎng)格）格為最 基本單位逐次鋪開(kāi)的———MD碼.——實(shí)現(xiàn)四叉樹(shù)數(shù)據(jù)壓縮的基礎(chǔ)上圖特點(diǎn)：141

計(jì)算If的遞推公式計(jì)算Jf。用計(jì)算If相同的方法，得到：此說(shuō)明二進(jìn)制“i”作為偶次項(xiàng)，二進(jìn)制“j”作為奇次項(xiàng)交叉組合，轉(zhuǎn)換為十進(jìn)制即為MD(i,j)，反之亦然。計(jì)算If的遞推公式計(jì)算Jf。用計(jì)算If相同的方法，得到42

MD碼意義1）用一維正整數(shù)碼MD（i,j）替代二維坐標(biāo)系數(shù)值i,j，每（i,j）格點(diǎn)唯一對(duì)應(yīng)MD一個(gè)值。2）MD與（i,j）相互轉(zhuǎn)換方便3）MD是與四叉樹(shù)思想完全吻合，為四叉樹(shù)數(shù)據(jù)壓縮奠定基礎(chǔ)。二階MD碼意義一幅圖先分為16╳16個(gè)子區(qū)，每區(qū)按MD1編碼作為第1階，，然后，每個(gè)小區(qū)中又分為256╳256個(gè)網(wǎng)格，，每個(gè)網(wǎng)格按MD2編碼作為第2階，記為：（MD1，MD2）二階MD碼不但減少了碼位長(zhǎng)度，增強(qiáng)了計(jì)算機(jī)程序的可操作性，而且將一階MD碼作為索引，加快了運(yùn)行速度。MD碼意義43———MD碼支持下的數(shù)據(jù)壓縮

MD碼支持下的四叉樹(shù)數(shù)據(jù)壓縮線(xiàn)性四叉數(shù)碼（LinearQuadTree——LQT）二維行程碼（2DimensionRunningEncode——2DRE）MD碼數(shù)據(jù)壓縮小結(jié)：MD碼數(shù)據(jù)壓縮是二維無(wú)損數(shù)據(jù)壓縮MD碼數(shù)據(jù)壓縮效率與圖形復(fù)雜程度相關(guān)———MD碼支持下的數(shù)據(jù)壓縮MD碼支持下的四44資源環(huán)境信息技術(shù)-課件459、網(wǎng)格格式與矢量格式比較分析網(wǎng)格格式與矢量格式是資源環(huán)境信息空間數(shù)據(jù)兩種基本表達(dá)格式，比較兩種格式優(yōu)劣勢(shì)可歸結(jié)以下幾點(diǎn)：1）網(wǎng)格格式的特點(diǎn)可表述為“只見(jiàn)樹(shù)木，不見(jiàn)森林”，而矢量格式為“只見(jiàn)森林，不見(jiàn)樹(shù)木”；2）網(wǎng)格格式數(shù)據(jù)表達(dá)簡(jiǎn)單，但數(shù)據(jù)存貯量大，易于做圖形疊加分析；而矢量格式數(shù)據(jù)表達(dá)復(fù)雜，層次多，但數(shù)據(jù)冗余小，易于做除圖形疊加以外的多種空間分析，比如計(jì)算圖斑周長(zhǎng)、面積、緩沖區(qū)分析等；3）網(wǎng)格格式通常受到計(jì)算機(jī)存貯量的限制，數(shù)據(jù)表達(dá)精確度不夠高，但由于格式簡(jiǎn)單，易于標(biāo)準(zhǔn)化，各軟件數(shù)據(jù)易于轉(zhuǎn)換；而矢量格式數(shù)據(jù)表達(dá)精度高，但不易標(biāo)準(zhǔn)化，數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換困難；4）目前計(jì)算機(jī)機(jī)助制圖已經(jīng)基本上基于網(wǎng)格格式，矢量格式數(shù)據(jù)要加以轉(zhuǎn)換變?yōu)榫W(wǎng)格格式再行機(jī)助制圖；9、網(wǎng)格格式與矢量格式比較分析網(wǎng)格格式與矢量465）目前電子圖件數(shù)據(jù)格式以矢量格式為主，地理信息系統(tǒng)中數(shù)據(jù)存貯也是以矢量格式為主，而將來(lái)發(fā)展趨勢(shì)要以網(wǎng)格格式為主。

總之，網(wǎng)格格式與矢量格式各有優(yōu)勢(shì)，且優(yōu)勢(shì)互補(bǔ)，數(shù)據(jù)格式相互轉(zhuǎn)換在地理信息系統(tǒng)中是必備的功能。5）目前電子圖件數(shù)據(jù)格式以矢量格式為主，地理信息系統(tǒng)中數(shù)據(jù)存47《資源環(huán)境信息技術(shù)》嚴(yán)泰來(lái)、張瑋、朱德海、趙明《資源環(huán)境信息技術(shù)》嚴(yán)泰來(lái)、張瑋、朱德海、趙明48第一章緒論1、資源環(huán)境信息技術(shù)內(nèi)容、研究范圍

———資源環(huán)境信息技術(shù)是指農(nóng)業(yè)宏觀(guān)資源環(huán)境信息 的采集、數(shù)據(jù)處理、數(shù)據(jù)管理、信息傳播以及 輔助管理決策的整套技術(shù)。———主要內(nèi)容

遙感技術(shù):大面積宏觀(guān)地學(xué)信息快速獲取的技術(shù)。全球定位系統(tǒng)：快速便攜采集點(diǎn)位數(shù)據(jù)的技術(shù)。地理信息系統(tǒng)：存貯、管理、分析地學(xué)空間信息數(shù)據(jù)的 技術(shù)。信息傳播技術(shù)：通過(guò)計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)將圖形、圖像、聲音、 文字表格等信息媒體傳播的技術(shù)。第一章緒論1、資源環(huán)境信息技術(shù)內(nèi)容、研究范圍遙感技49涉及到的信息技術(shù)有：數(shù)據(jù)（倉(cāng)）庫(kù)技術(shù)、計(jì)算機(jī)圖形學(xué)、大地測(cè)繪技術(shù)、圖像處理技術(shù)、專(zhuān)家系統(tǒng)技術(shù)等等。由此說(shuō)明：資源環(huán)境信息技術(shù)是以計(jì)算機(jī)技術(shù)為核心的技術(shù)領(lǐng)域，但計(jì)算機(jī)技術(shù)并不等于信息技術(shù)。計(jì)算機(jī)技術(shù)與信息表達(dá)對(duì)象的結(jié)合才是信息技術(shù)?！Y源環(huán)境信息技術(shù)特點(diǎn)綜合性：高新技術(shù)集成基礎(chǔ)性：80%以上的國(guó)民經(jīng)濟(jì)的信息都與資源環(huán)境信息 技術(shù)有關(guān)廣泛性：事關(guān)“三農(nóng)”問(wèn)題的解決，為廣大農(nóng)業(yè)生產(chǎn)者、 農(nóng)業(yè)管理者、農(nóng)業(yè)科學(xué)工作者所需求的技術(shù)。涉及到的信息技術(shù)有：———資源環(huán)境信息技術(shù)特點(diǎn)502、資源環(huán)境信息技術(shù)對(duì)于發(fā)展國(guó)民經(jīng)濟(jì)的重大意義———資源環(huán)境問(wèn)題構(gòu)成人類(lèi)生存的巨大威脅。利 用現(xiàn)代信息技術(shù)強(qiáng)化資源環(huán)境管理是國(guó)民經(jīng) 濟(jì)可持續(xù)發(fā)展的根本保障。這項(xiàng)技術(shù)的發(fā)展 是一個(gè)國(guó)家實(shí)力的體現(xiàn)?！r(nóng)業(yè)生產(chǎn)需要資源環(huán)境信息技術(shù)。產(chǎn)前、產(chǎn) 中、產(chǎn)后都需要信息技術(shù)來(lái)指引，“沒(méi)有技 術(shù)的生產(chǎn)是愚蠢的生產(chǎn)，而沒(méi)有信息的生 產(chǎn)則是盲目的生產(chǎn)?！薄Y源環(huán)境信息技術(shù)事關(guān)人們的衣食住行。2、資源環(huán)境信息技術(shù)對(duì)于發(fā)展國(guó)民經(jīng)濟(jì)的重大意義513、國(guó)內(nèi)外資源環(huán)境信息技術(shù)的發(fā)展歷程與現(xiàn)狀———信息技術(shù)是生產(chǎn)力發(fā)展的必然產(chǎn)物信息是物質(zhì)世界各種事物存在的表征。具有客觀(guān)性、共用性、時(shí)效性。信息的重要性并非今天人們才認(rèn)識(shí)，信息技術(shù)直到20世紀(jì)40年代以后才獨(dú)立成為一門(mén)技術(shù)領(lǐng)域是生產(chǎn)力發(fā)展的必然結(jié)果。信息技術(shù)的發(fā)展需要社會(huì)生產(chǎn)力發(fā)展的驅(qū)動(dòng)，同時(shí)也需要以相關(guān)基礎(chǔ)科學(xué)與技術(shù)為條件。信息技術(shù)極大地從廣度與深度上開(kāi)闊了人們對(duì)自然界的認(rèn)識(shí)。資源環(huán)境信息技術(shù)使人們更加深刻地認(rèn)識(shí)了地球———這一我們?nèi)祟?lèi)共同生存的空間。在空間范圍上，可以將數(shù)萬(wàn)平方公里的地學(xué)圖形圖像信息容納在一臺(tái)計(jì)算機(jī)以?xún)?nèi)。3、國(guó)內(nèi)外資源環(huán)境信息技術(shù)的發(fā)展歷程與現(xiàn)狀———信息技術(shù)52在時(shí)間維上，人們可以在瞬間將數(shù)千公里外的音像信息傳輸?shù)窖矍?。在現(xiàn)代信息技術(shù)支持下，可以將巨大的時(shí)空范圍事物變化的過(guò)程可視化地表現(xiàn)在計(jì)算機(jī)屏幕上?！Y源環(huán)境信息技術(shù)發(fā)展歷程20世紀(jì)60年代，遙感技術(shù)開(kāi)始出現(xiàn)，資源環(huán)境信息技術(shù)開(kāi)始形成。70年代，地理信息系統(tǒng)概念提出，加拿大建設(shè)世界上第一套CGIS系統(tǒng)。80年代，全球定位系統(tǒng)投入使用，資源環(huán)境信息技術(shù)形成一個(gè)獨(dú)立的技術(shù)體系，技術(shù)集成度提高。90年代，資源環(huán)境信息與信息技術(shù)產(chǎn)業(yè)化。美國(guó)就業(yè)人口中52%從事直接信息產(chǎn)業(yè)。在時(shí)間維上，人們可以在瞬間將數(shù)千公里外的音像53

2019年美國(guó)提出“數(shù)字地球”概念，世界各國(guó)響應(yīng)，數(shù)字農(nóng)業(yè)（精確農(nóng)業(yè)）、數(shù)字國(guó)土、數(shù)字北京……等概念紛紛提出，國(guó)家級(jí)信息工程紛紛上馬。2019年美國(guó)提出“數(shù)字地球”概念，世界各54第二章資源環(huán)境信息數(shù)據(jù)表達(dá)1、空間數(shù)據(jù)與屬性數(shù)據(jù)

資源環(huán)境信息是宏觀(guān)廣域空間信息。它以空間數(shù)據(jù)為信息表達(dá)的基本框架，而以屬性數(shù)據(jù)為空間特性表達(dá)的內(nèi)容?！臻g數(shù)據(jù)：指空間的位置，表達(dá)空間位置有多種參 照系，有天文坐標(biāo)參照系、地理經(jīng)緯度參照系、大 地直角坐標(biāo)系等等，它通過(guò)二維或三維坐標(biāo)數(shù)據(jù)表 達(dá)空間位置。平面圖件（地圖）是空間數(shù)據(jù)的基本載體。圖件分有紙介圖件，電子圖件。第二章資源環(huán)境信息數(shù)據(jù)表達(dá)1、空間數(shù)據(jù)與屬性數(shù)據(jù)———55空間地物可分為點(diǎn)狀、線(xiàn)狀、面狀地物三大類(lèi)。這三種地類(lèi)在地圖上稱(chēng)作地圖三要素。三種地類(lèi)存在著多種空間關(guān)聯(lián)?？臻g數(shù)據(jù)有兩種表達(dá)格式：矢量格式與網(wǎng)格格式。矢量格式網(wǎng)格格式空間地物可分為點(diǎn)狀、線(xiàn)狀、面狀地物三大類(lèi)。這三種地類(lèi)在地圖56網(wǎng)格格式圖件特點(diǎn)：

１）一個(gè)網(wǎng)格格式表示某種屬性的一個(gè)均值，用代碼表達(dá)。網(wǎng)格是不可分割的數(shù)據(jù)單位，位置由行列號(hào)表示（ｉ，ｊ），ｉ，ｊ為整數(shù)。２）一個(gè)地物是具有相同或接近相同屬性值的集合。３）面狀地物的邊界可以是網(wǎng)格的格線(xiàn)，也可以是相鄰網(wǎng)格串聯(lián)在一起的集合。４）網(wǎng)格格式可以表現(xiàn)圖像，也可以表達(dá)圖形。在表達(dá)圖像時(shí)，各個(gè)網(wǎng)格可以有自己不同的顏色編碼，在表達(dá)圖形時(shí)，邊界網(wǎng)格賦于獨(dú)立的屬性。網(wǎng)格格式圖件特點(diǎn)：57矢量格式圖件特點(diǎn)：

１）矢量格式數(shù)據(jù)只能表達(dá)圖形，圖形是圖像的一種抽象。

２）矢量格式下的線(xiàn)狀地物或面狀地物只具有某種屬性的一個(gè)特定值，即認(rèn)為一個(gè)線(xiàn)狀地物上或面狀地物（圖斑）內(nèi)是屬性均值的。

３）矢量格式下的空間數(shù)據(jù)用坐標(biāo)ｘ，ｙ表示，ｘ，ｙ可以是小數(shù)?！獙傩詳?shù)據(jù)：它是指對(duì)于特定的空間位置或空間地物的 某種屬性的數(shù)值或代碼，比如降雨量、土壤類(lèi)型、土地權(quán)屬等。屬性數(shù)據(jù)的特點(diǎn)：

１）每一屬性數(shù)據(jù)都與一個(gè)空間位置或空間地物相聯(lián)系，即對(duì)于特定的屬性類(lèi)別，每一空間地物或空間位置都有一屬性值，兩個(gè)不同的空間地物有可能具有相同的屬性值。矢量格式圖件特點(diǎn)：———屬性數(shù)據(jù)：它是指對(duì)于特定的空間位58２）每一類(lèi)別屬性數(shù)據(jù)都有固定的閾值范圍。比如土壤ＰＨ值一定在０~１５之間，降雨量一定在０~５０００ｍｍ之間。３）一幅圖件通常只表達(dá)一類(lèi)屬性值的分布，比如土壤類(lèi)型分布圖，圖中每一圖斑表示的都是一種土類(lèi)，當(dāng)然允許有多種屬性值，比如該類(lèi)土壤的ＰＨ值，土質(zhì)狀況等。４）屬性數(shù)據(jù)與空間數(shù)據(jù)依賴(lài)有相同的ＩＤ識(shí)別碼相聯(lián)系。５）屬性數(shù)據(jù)一般都用關(guān)系型數(shù)據(jù)庫(kù)存貯?！模裕停ǎ模椋纾椋簦幔欤裕澹颍颍幔椋睿停铮洌澹欤┠Ｐ停模裕湍Ｐ褪菍⒖臻g數(shù)據(jù)與屬性數(shù)據(jù)按圖層方式分門(mén)別類(lèi)地存貯并加以統(tǒng)一管理的數(shù)據(jù)存貯模型。比如，資源環(huán)境信息經(jīng)常使用到的圖層數(shù)據(jù)有：土壤類(lèi)型分布圖、年均降雨量分布圖、等高線(xiàn)圖、行政區(qū)劃圖、水系圖等等。這些圖件全部數(shù)字化，而且：２）每一類(lèi)別屬性數(shù)據(jù)都有固定的閾值范圍。比如土壤ＰＨ值一定59１）比例尺需要相同；２）投影方式需要相同；３）覆蓋地域嚴(yán)格一致。這樣以便于做圖形疊加分析。在實(shí)際工作中，對(duì)有些圖，將紙介圖件數(shù)據(jù)分解還要過(guò)細(xì)，將圖中點(diǎn)狀地物、線(xiàn)狀地物、面狀地物分別各作為一個(gè)圖層處理。２、代碼與編碼———定義將系統(tǒng)內(nèi)各種數(shù)據(jù)、文字符號(hào)、文件等以數(shù)字符號(hào)或指定字母符號(hào)的組合標(biāo)識(shí)出來(lái)，成為計(jì)算機(jī)系統(tǒng)可以接收的形式，這種標(biāo)識(shí)稱(chēng)作代碼。用戶(hù)制定代碼的過(guò)程稱(chēng)作編碼。１）比例尺需要相同；這樣以便于做圖形疊加分析。２、代碼與60———代碼的特點(diǎn)與編碼的原則唯一性，一個(gè)代碼只能指定一個(gè)事物。一致性，在系統(tǒng)自始至終一個(gè)代碼只指固定的一件事物。通用性，一些代碼有國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)，如ＡＳＣＩＩ碼，有些有行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)，如土地分類(lèi)代碼，城鎮(zhèn)地籍?dāng)?shù)據(jù)文件名稱(chēng)代碼，在實(shí)際工作中，制定本系統(tǒng)特定代碼中必須要與這些國(guó)標(biāo)相一致。前瞻性，編碼碼位要留有余量，避免代碼容納不下表達(dá)事物的數(shù)目。比如年份要用４位，月份用２位，日用２位?！a結(jié)構(gòu)代碼一般分為若干碼段，碼段有相對(duì)獨(dú)立性，表示一個(gè)獨(dú)立的意思，有固定的碼位（字節(jié)數(shù)）?！a的特點(diǎn)與編碼的原則唯一性，一個(gè)代碼只能指定一個(gè)61比如行政村通常設(shè)６位代碼

×××

×××

前３位表示鄉(xiāng)，作為一個(gè)碼段，后３位表示村。碼段這樣設(shè)置表示村與鄉(xiāng)的管轄從屬關(guān)系。對(duì)于代碼結(jié)構(gòu)需注意：一個(gè)代碼可以有多個(gè)碼段，實(shí)用時(shí)還允許拆卸或增加，比如在鄉(xiāng)前再加縣代碼段。在多碼段的代碼中，代碼的唯一性是指整個(gè)代碼的唯一性，不排除兩個(gè)代碼的對(duì)應(yīng)碼段相同，比如不同鄉(xiāng)有可能兩個(gè)村的碼段代碼相同。代碼一旦制定，絕對(duì)不允許在碼段間碼位“借用”，比如將鄉(xiāng)碼段的一位碼位“借給”村碼段使用。如果這樣，將發(fā)生混亂。代碼的設(shè)制是一件相當(dāng)細(xì)致謹(jǐn)慎的工作。比如行政村通常設(shè)６位代碼一個(gè)代碼可以有多個(gè)碼段，實(shí)用時(shí)62———編碼過(guò)程數(shù)據(jù)整理、分類(lèi)分析數(shù)據(jù)類(lèi)別間關(guān)系，有并列關(guān)系，有從屬關(guān)系估計(jì)數(shù)據(jù)數(shù)目，決定碼位字節(jié)數(shù)量調(diào)查相關(guān)行業(yè)編碼標(biāo)準(zhǔn)3、航攝投影———投影一般定義空間任一點(diǎn)A與一固定點(diǎn)S的連線(xiàn)（包括其延長(zhǎng)線(xiàn)）被某面P所截，其交點(diǎn)a叫做空間點(diǎn)A在截面上的投影。注意：截面P并不一定是平面點(diǎn)位A與投影點(diǎn)a不必須是在投影面P的兩側(cè)?！幋a過(guò)程數(shù)據(jù)整理、分類(lèi)3、航攝投影———投影一般63在特殊情況下，固定點(diǎn)S也可能在無(wú)窮遠(yuǎn)處，此時(shí)AS//BS//CSSpcbaABC———中心投影定義投影面是平面的投影叫做中 心投影照相機(jī)攝影是中心投影的實(shí)例。S是鏡頭，投影面（遠(yuǎn)離實(shí)物一側(cè)）是膠片，影相為負(fù)片。攝影中心投影中的幾個(gè)術(shù)語(yǔ)定義：1）固定點(diǎn)S稱(chēng)作投影中心2）過(guò)投影中心垂直于投影面P的直線(xiàn)稱(chēng)作主光軸3）主光軸垂直于地面的投影稱(chēng)作垂直中心投影4）投影中心S到投影面（膠片）的距離稱(chēng)作焦距f，S到投影面的垂足稱(chēng)作像中心點(diǎn)在特殊情況下，固定點(diǎn)S也可能在無(wú)窮遠(yuǎn)處，此時(shí)64比例尺abf1ABHm==一般圖件比例尺為1:50萬(wàn);1:25萬(wàn);1:10萬(wàn);1:5萬(wàn)……,1:500依次比例尺由小變大中心投影兩個(gè)誤差來(lái)源1)高低地面起伏引起投影誤差a0aSfHAA0投影誤差：△r=注意；1）誤差與航高H成反比；在衛(wèi)星遙感中H達(dá)數(shù)百公里，相對(duì)于地面相對(duì)高差△h大△h·rH出許多，誤差可忽略不計(jì)。2）投影誤差呈徑向分布，距離像中心點(diǎn)越遠(yuǎn)，即r越大，則誤差越大。A′比例尺abf65投影面與地面不平行SSP0P′說(shuō)明：1）φ為輻射角，即在投影面上點(diǎn)位輻射線(xiàn)與主橫線(xiàn)的夾角；α為投影面與水平面的夾角；rα為輻射距；f為焦距。2）在投影面上坐標(biāo)設(shè)置與地面起伏誤差分析的坐標(biāo)設(shè)置有所不同，坐標(biāo)原點(diǎn)設(shè)置在等角點(diǎn)上，即過(guò)傾斜投影面上的像中心的垂線(xiàn)與過(guò)水平投影面像中心的垂線(xiàn)構(gòu)成的角平分線(xiàn)與傾斜投影面的交點(diǎn)作傾斜投影面的坐標(biāo)原點(diǎn)；過(guò)原點(diǎn)在傾斜投影面的橫向直線(xiàn)（垂直于紙面——見(jiàn)圖）設(shè)為X坐標(biāo)軸，縱向設(shè)為Y坐標(biāo)軸，并以X軸作為傾斜投影面的旋轉(zhuǎn)軸。一切誤差分析都以這樣的設(shè)置為基礎(chǔ)，進(jìn)行計(jì)算的。投影面與地面不平行SSP0P′說(shuō)明：2）在投影面上坐標(biāo)設(shè)66xyabcdo3）這樣看來(lái)，傾斜投影面上的像中心點(diǎn)與坐標(biāo)原點(diǎn)并不在一個(gè)點(diǎn)上，因而這里的輻射距rα與地面起伏投影誤差輻射距r并不相等，但是不難證明兩者相差不大，在傾斜角不超過(guò)3°情況下，由于坐標(biāo)原點(diǎn)設(shè)置引起的誤差可以忽略。討論：1）投影面傾斜角α一般不大于3°，sin

α是正值，而φ取值卻從0°到360°變化，使輻射距覆蓋整個(gè)影像，因而使誤差δα可正可負(fù)。具體分析如下：當(dāng)

0°〈φ〈180°，則誤差δα

為負(fù)值，即向內(nèi)收縮；當(dāng)180°〈φ〈360°，則誤差δα

為正值，即向外擴(kuò)張；xyabcdo3）這樣看來(lái)，傾斜投影面上的像中心點(diǎn)與坐標(biāo)原點(diǎn)672）投影面與地面不平行引起的投影誤差與鏡頭焦距成反比，與輻射距平方成正比；3）此種投影誤差與航高無(wú)關(guān)，因而無(wú)論在航空攝影或衛(wèi)星遙感中都必須要加以注意糾正的?！渫队岸x：將投影中心S點(diǎn)置于無(wú)窮遠(yuǎn)處的中心投影稱(chēng)作正射投影。實(shí)際正射投影的定義：二次投影，首先投影到一個(gè)假想投影面上，比例尺為1：1，然后在做二次中心投影。2）投影面與地面不平行引起的投影誤差與鏡頭焦距成反比，與輻射68正射投影討論：1）

正射投影不存在投影誤差是一種理想的投影2）

如果地面平坦，攝相條件理想，即鏡頭平面平行于水平面，則此時(shí)的攝相中心投影即為正射投影。4、大地投影———地球模型地球可以模擬為旋轉(zhuǎn)橢球體。其長(zhǎng)半軸為6,378,140m，短半軸為6,356,755.3m普通測(cè)量中可將地球看作為球體，其半徑為6371000m?！蟮赝队盎舅枷?，將地球看為透明，將光源（即S點(diǎn)）置于地球心，光線(xiàn)（投影線(xiàn)）穿過(guò)地球球面上各個(gè)點(diǎn)，投影到地球外假想的可展曲面上，如圓錐面、圓柱面或直接就是平面，然后將可展曲面展開(kāi)，并用理想中心投影的方法將其縮小，即制成不同比例尺地圖。正射投影討論：4、大地投影———地球模型———大地投69大地投影制圖的種類(lèi)1）以投影面劃分為：圓錐投影、圓柱投影、方位投影（投影面是平面）2）以投影面與地球的關(guān)系劃分為：正切，橫切，斜切，正割，橫割，斜割等說(shuō)明各國(guó)投影制圖種類(lèi)選擇取決于該國(guó)地理的具體位置以及幅員大小，形狀特點(diǎn)等，以制圖投影誤差最小為原則。大地投影誤差討論1）誤差的類(lèi)別：距離誤差，即圖上兩點(diǎn)距離與實(shí)地兩點(diǎn)距離的差別。方位誤差，即圖上兩點(diǎn)的指向與實(shí)地兩點(diǎn)指向的差別。面積誤差，即圖上圖斑量測(cè)的面積與實(shí)地量測(cè)面積的差別。大地投影制圖的種類(lèi)大地投影誤差討論702）不同投影下的誤差分析任何地圖總存在兩種或三種誤差，不存在任何誤差的圖件是沒(méi)有的，地圖投影為某種特殊需要，采取復(fù)雜的數(shù)學(xué)變換，往往是以犧牲某種誤差增大為代價(jià)，而換取減弱甚至消除某一種誤差，如等積投影，等角投影變換。在制圖比例尺大于1：10萬(wàn)情況下，可以不考慮投影方式帶來(lái)的誤差差異。5．中國(guó)地圖常用的兩種投影———正割圓錐投影技術(shù)特點(diǎn)：覆蓋面積大，距離誤差有正有負(fù)、方位誤差較小，面積誤差很??；有兩條緯線(xiàn)與投影面相交，兩緯線(xiàn)之間距離誤差為負(fù)，而兩緯線(xiàn)之外誤差為正。經(jīng)線(xiàn)為輻射狀的直線(xiàn)。中央經(jīng)線(xiàn)指向垂直方向，兩邊經(jīng)線(xiàn)對(duì)稱(chēng)，緯線(xiàn)為高次曲線(xiàn)，兩條正割緯線(xiàn)上無(wú)誤差。2）不同投影下的誤差分析5．中國(guó)地圖常用的兩種投影———71我國(guó)地形圖實(shí)施情況兩條割線(xiàn)處于北緯25o與北緯47o，綜合考慮到了我國(guó)幅員陸上部分北達(dá)北緯53o（漠河），南至18o（海南島）的廣闊地區(qū)，這是將各種誤差相對(duì)較小的優(yōu)化結(jié)果。比例尺適于制作1：50萬(wàn)以上小比例尺制作行政區(qū)劃圖、地形圖?！獧M切橢圓柱投影（又稱(chēng)高斯—克呂格投影）xy我國(guó)地形圖實(shí)施情況———橫切橢圓柱投影（又稱(chēng)高斯—克72技術(shù)特點(diǎn)1）有一條經(jīng)線(xiàn)與投影面相切，這條線(xiàn)稱(chēng)為中央子午線(xiàn)，在這條經(jīng)線(xiàn)上沒(méi)有誤差2）投影誤差以中央子午線(xiàn)兩側(cè)為對(duì)稱(chēng)，越遠(yuǎn)離中央子午線(xiàn)則誤差越大。越遠(yuǎn)離赤道誤差越小。3）為減少誤差，采取按經(jīng)線(xiàn)分割條帶，國(guó)際上按中央子午線(xiàn)兩側(cè)±1.5o（3o帶分割），±3o（6o帶分割）分作投影帶。4）條帶分割后誤差最大處在赤道上的條帶邊緣，對(duì)于6o帶，長(zhǎng)度最大誤差達(dá)+0.14%，面積變形最大達(dá)+0.27%。實(shí)施情況1）在我國(guó)1：50萬(wàn)（包含1：50萬(wàn)）以下比例尺制作地圖用此投影2）比例尺不同，因而對(duì)每分割條帶又作進(jìn)一步切割成圖件，切割按經(jīng)緯度進(jìn)行，即每幅圖件的圖廓線(xiàn)都是經(jīng)緯線(xiàn)。圖件比例尺不同，每幅圖件經(jīng)差、緯差跨度不同。技術(shù)特點(diǎn)實(shí)施情況731：50萬(wàn)圖件按經(jīng)差3o、緯差2o分割1：25萬(wàn)圖件按經(jīng)差1.5o、緯差1o分割1：10萬(wàn)圖件按經(jīng)差30′、緯差20′分割…………以此逐層次比例尺擴(kuò)大，經(jīng)緯差減少以保證圖件實(shí)際圖件尺寸大小基本相同。3）理論上，在一個(gè)條帶中，每幅圖件圖廓的形狀都不同，基本上呈梯形，但梯形兩側(cè)的邊線(xiàn)傾斜角度不同。6．?dāng)?shù)字地形圖———坐標(biāo)系設(shè)置以每個(gè)3o條帶的中央子午線(xiàn)為y軸，以赤道為x軸，建立直角坐標(biāo)。1：50萬(wàn)圖件按經(jīng)差3o、緯差274考慮到在每條帶中，中央子午線(xiàn)西側(cè)的x值含有負(fù)值，為避免負(fù)值，又將y軸向西平移動(dòng)500公里，構(gòu)成通用坐標(biāo)系?！獔D廓四角點(diǎn)每幅標(biāo)準(zhǔn)地形圖圖廓四角點(diǎn)都標(biāo)注經(jīng)度緯度，縱向邊線(xiàn)兩頂點(diǎn)經(jīng)度相同，橫向邊線(xiàn)兩頂點(diǎn)緯度相同。注意：縱向邊線(xiàn)兩頂點(diǎn)的x坐標(biāo)并不相同，同樣橫向邊線(xiàn)兩頂點(diǎn)的y坐標(biāo)也并不相同?！?jīng)緯度與x、y坐標(biāo)系之間的變換由地理參照系經(jīng)緯度值（L，B）向X、Y坐標(biāo)值的變換稱(chēng)作正解變換，而反之，由（X，Y）向（L，B）變換稱(chēng)作反解變換。正反解變換都是非常復(fù)雜的非線(xiàn)性變換隨投影方式的不同，變換也不相同?？紤]到在每條帶中，中央子午線(xiàn)西側(cè)的x值含有負(fù)值，為避75———公里網(wǎng)（方里網(wǎng)）在每條帶的直角坐標(biāo)系中，從坐標(biāo)原點(diǎn)開(kāi)始，橫向與縱向每一公里畫(huà)出一條縱線(xiàn)與橫線(xiàn)，構(gòu)成的網(wǎng)格稱(chēng)作公里網(wǎng)，公里網(wǎng)格線(xiàn)的交點(diǎn)坐標(biāo)都是公里的整數(shù)倍。各3o帶或6o帶中的公里網(wǎng)格線(xiàn)互不平行。公里網(wǎng)的設(shè)置起誤差控制作用———北向每幅地形圖的正上方向并不指嚴(yán)格意義的北向，即并不嚴(yán)格地指向地軸的北極點(diǎn)，只是與中央子午線(xiàn)平行。7．圖件的矢量格式表達(dá)————圖形三要素點(diǎn)——點(diǎn)狀地物，在計(jì)算機(jī)地理信息系統(tǒng)（GIS）中用（x,y）表示，其標(biāo)識(shí)碼（ID碼）定義其標(biāo)識(shí)管理代號(hào)，并附有各種屬性，如地物種類(lèi)（樹(shù)、井位、村鎮(zhèn)…），面積以及其它特征?！锞W(wǎng)（方里網(wǎng)）———北向7．圖件的矢量格式表76線(xiàn)——線(xiàn)狀地物，系統(tǒng)中用坐標(biāo)鏈表示

注意：相鄰鏈節(jié)點(diǎn)用直線(xiàn)連接，鏈節(jié)長(zhǎng)度不一定相等，其長(zhǎng)度取決于原曲線(xiàn)的曲率半徑。面——面狀地物，是一個(gè)封閉的區(qū)域，在圖件上又稱(chēng)作圖斑。面由一個(gè)坐標(biāo)鏈或多個(gè)坐標(biāo)鏈組成其邊界。

注意：面包括帶有“島”的封閉區(qū)域。207208205201206213211212232ABCDEFGHI線(xiàn)——線(xiàn)狀地物，系統(tǒng)中用坐標(biāo)鏈表示2072082052077———矢量格式圖件的基本概念坐標(biāo)鏈（coordinatechain）——有方向的折線(xiàn)，或鏈接在一起的矢量集合，在計(jì)算機(jī)中存貯為有一定順序的X、Y坐標(biāo)數(shù)據(jù)結(jié)點(diǎn)（node）——三個(gè)或三個(gè)以上坐標(biāo)鏈相交匯的點(diǎn)弧段（arc）——相鄰兩結(jié)點(diǎn)之間的坐標(biāo)鏈。通常一個(gè)弧段以?xún)蓚€(gè)結(jié)點(diǎn)作為其端點(diǎn)，但島弧段是由首尾相接的弧段組成，是一種特殊的弧段，稱(chēng)之為島弧段。多邊形（Polygon）——由弧段組成的封閉區(qū)域。多邊形又稱(chēng)為圖斑，部分圖斑內(nèi)部有島（內(nèi)邊界），這種有島的多邊形稱(chēng)為多連通域，無(wú)島多邊形稱(chēng)為單連通域。拓?fù)潢P(guān)系（Topologicalrelationship）——這里指結(jié)點(diǎn)、弧段、多邊形之間的空間位置關(guān)系。即表達(dá)一個(gè)結(jié)點(diǎn)由哪些弧段在此交匯；弧段前進(jìn)方向的左右多邊形是什么；一個(gè)多邊形由哪些弧段組成，進(jìn)一步哪幾條弧段是外邊界，哪幾條弧段是內(nèi)邊界。這些拓?fù)潢P(guān)系用代碼表示出來(lái)。注意每一個(gè)結(jié)點(diǎn)、弧段以及多邊形都有ID碼?！噶扛袷綀D件的基本概念坐標(biāo)鏈（coordina78坐標(biāo)鏈、多邊形的包絡(luò)矩形（Range）——指坐標(biāo)鏈或多邊形的外接矩形，其4個(gè)坐標(biāo)特征值為：Xmin=MIN(x1,x2,……xn)；Xmax=MAX(x1,x2,……xn)；Ymin=MIN(y1,y2,……yn)；Ymax=MAX(y1,y2,……yn)；———矢量格式下的圖形復(fù)雜性分析結(jié)點(diǎn)關(guān)聯(lián)弧段弧段關(guān)聯(lián)圖斑，且線(xiàn)狀地物本身有寬度，但在中比例尺圖件上只是一條線(xiàn)，常常因比例尺過(guò)小的原因，這條線(xiàn)的位置無(wú)法表明該線(xiàn)是否為中軸線(xiàn)，只有在屬性數(shù)據(jù)中加注明線(xiàn)的左側(cè)寬度，右側(cè)寬度。坐標(biāo)鏈、多邊形的包絡(luò)矩形（Range）——指坐標(biāo)鏈或多79一個(gè)結(jié)點(diǎn)位置變化或一個(gè)弧段位置變化要引起至少兩個(gè)甚至三個(gè)或更多相關(guān)圖斑面積的變化.空間圖形數(shù)據(jù)的復(fù)雜性決定著數(shù)據(jù)存貯格式的慎密?chē)?yán)謹(jǐn)，也需要相應(yīng)計(jì)算機(jī)軟件功能的支持?！噶扛袷较驴臻g數(shù)據(jù)的組織方法一般來(lái)講，不同軟件其空間數(shù)據(jù)組織方法都不相同，這就是軟件間數(shù)據(jù)不相兼容的原因。數(shù)據(jù)組織方法大致可分為兩類(lèi)：

具有全拓?fù)潢P(guān)系的數(shù)據(jù)組織方法，如ARC/INFO、MAPGIS等GIS軟件其方法要點(diǎn)是：1）以弧段為基礎(chǔ)數(shù)據(jù)組織單位，將點(diǎn)坐標(biāo)組織在弧段內(nèi)，當(dāng)然點(diǎn)狀地物坐標(biāo)數(shù)據(jù)除外；弧段設(shè)有代碼（內(nèi)碼），并有查找全部所屬點(diǎn)的索引；2）對(duì)于每個(gè)結(jié)點(diǎn)在數(shù)據(jù)庫(kù)中要給出在此相交匯的弧段；一個(gè)結(jié)點(diǎn)位置變化或一個(gè)弧段位置變化要引起至少兩個(gè)甚至三個(gè)803）對(duì)于每個(gè)弧段在數(shù)據(jù)庫(kù)中要給出其左右圖斑ID代碼；4）每個(gè)圖斑都有ID代碼，并要給出其組成弧段的代碼，在這些弧段中區(qū)分內(nèi)外邊界，對(duì)于內(nèi)邊界還要進(jìn)一步給出內(nèi)邊界弧段組成獨(dú)立封閉區(qū)域的注示數(shù)據(jù)。5）具有嚴(yán)密高效的數(shù)據(jù)索引方式，其中要利用到包絡(luò)矩形的數(shù)據(jù)。數(shù)據(jù)索引圖形編輯的數(shù)據(jù)一致性。無(wú)全拓?fù)潢P(guān)系的數(shù)據(jù)組織方法，如Oracle-spatical、Mapinfo等軟件，方法要點(diǎn)是：1）采用面向?qū)ο蟮姆椒?，分別按點(diǎn)、線(xiàn)、面作為對(duì)象組織數(shù)據(jù)；2）由于兩個(gè)相鄰的面有公共邊，因而此數(shù)據(jù)組織方法必須具有強(qiáng)有力的空間分析功能，能夠在必要時(shí)將對(duì)應(yīng)相鄰面邊界快速查詢(xún)出來(lái)，以保證在圖形編輯時(shí)數(shù)據(jù)的一致性。3）采用四叉樹(shù)方法實(shí)行分塊索引機(jī)制。3）對(duì)于每個(gè)弧段在數(shù)據(jù)庫(kù)中要給出其左右圖斑ID代碼；81兩種數(shù)據(jù)組織方法優(yōu)缺點(diǎn)分析1）全拓?fù)潢P(guān)系數(shù)據(jù)組織方法數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)較復(fù)雜，數(shù)據(jù)檢索速度快，數(shù)據(jù)容余小，便于復(fù)雜情況下的空間分析；2）無(wú)全拓?fù)潢P(guān)系數(shù)據(jù)組織方法數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)較簡(jiǎn)單，面向?qū)ο蟮乃枷胴瀼剌^徹底，使面向?qū)ο蟮母呒?jí)計(jì)算機(jī)語(yǔ)言功能發(fā)揮充分，便于數(shù)據(jù)管理；3）全拓?fù)潢P(guān)系數(shù)據(jù)組織需要數(shù)據(jù)表格文件多，數(shù)據(jù)表格之間關(guān)系復(fù)雜，影響數(shù)據(jù)庫(kù)的穩(wěn)定性，而無(wú)全拓?fù)潢P(guān)系數(shù)據(jù)組織方法穩(wěn)定性較好，錯(cuò)誤數(shù)據(jù)容易恢復(fù)；4）全拓?fù)潢P(guān)系數(shù)據(jù)組織方法數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)緊湊，而無(wú)拓?fù)潢P(guān)系數(shù)據(jù)組織方法數(shù)據(jù)容余量大，每個(gè)弧段坐標(biāo)點(diǎn)數(shù)據(jù)要重復(fù)存貯兩次以上。兩種數(shù)據(jù)組織方法優(yōu)缺點(diǎn)分析82當(dāng)前矢量格式下空間數(shù)據(jù)組織方法發(fā)展趨勢(shì)1）關(guān)系型數(shù)據(jù)表達(dá)，這種數(shù)據(jù)格式便于管理，能與大型數(shù)據(jù)庫(kù)標(biāo)準(zhǔn)化數(shù)據(jù)管理語(yǔ)言SQL相兼容，實(shí)現(xiàn)空間數(shù)據(jù)與屬性數(shù)據(jù)一體化在一個(gè)數(shù)據(jù)庫(kù)下管理；2）全拓?fù)鋽?shù)據(jù)表達(dá)是為了適應(yīng)愈來(lái)愈復(fù)雜的時(shí)間、空間分析的實(shí)際要求。8、圖件的網(wǎng)格格式表達(dá)———圖件網(wǎng)格格式表達(dá)的基本思想網(wǎng)格格式下數(shù)據(jù)組織每個(gè)網(wǎng)格在數(shù)據(jù)庫(kù)中都有（i，j）編號(hào)，這個(gè)編號(hào)既表示了空間位置，也可以成為其ID代碼，對(duì)應(yīng)于每一網(wǎng)格編號(hào)，可以有其多種屬性值。因而，在網(wǎng)格格式下，沒(méi)有任何拓?fù)潢P(guān)系表達(dá)的問(wèn)題，在數(shù)據(jù)表達(dá)上，格式十分簡(jiǎn)單。當(dāng)前矢量格式下空間數(shù)據(jù)組織方法發(fā)展趨勢(shì)8、圖件的網(wǎng)格格式83