空间信息基础ppt课件学习教案

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1、会计学1空间信息基础空间信息基础(jch)ppt课件课件第一页，共48页。2022-6-152GIS的地学的地学(dxu)基础基础第1页/共48页第二页，共48页。2022-6-153地球表面水准面大地(dd)水准面铅垂线地球椭球体第2页/共48页第三页，共48页。2022-6-154NSQ 赤道纬线本初子午线EA第3页/共48页第四页，共48页。2022-6-155直接建立在球体上的地理坐标，用经度(jngd)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(biod)地理对象位置投影第4页/共48页第五页，共48页。2022-6-156任意水准面大地水准面HAHA铅垂线A

2、HBHBhAB第5页/共48页第六页，共48页。2022-6-157水准原点1985国家高程基准，72.2604米黄海海面1952-1979年平均海水面为0米第6页/共48页第七页，共48页。2022-6-158第7页/共48页第八页，共48页。2022-6-159l将地球椭球面上的点映射到平面上的方法，称为地图投影l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l地球椭球体为不可展曲面l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(kngjin)分析第8页/共48页第九页，共48页。2022-6-1510第9页/共48页第十页，共48页。2022-6-15

3、11),(),(21fyfx第10页/共48页第十一页，共48页。2022-6-1512第11页/共48页第十二页，共48页。2022-6-1513n变形分类：n 等角投影：投影前后角度不变n 等面积投影：投影前后面积不变；n 任意投影：角度、面积、长度均变形n投影面：n 横圆柱投影：投影面为横圆柱n 圆锥(yunzhu)投影：投影面为圆锥(yunzhu)n 方位投影：投影面为平面n投影面位置：n 正轴投影：投影面中心轴与地轴相互重合n 斜轴投影：投影面中心轴与地轴斜向相交n 横轴投影：投影面中心轴与地轴相互垂直n n 相切投影：投影面与椭球体相切n 相割投影：投影面与椭球体相割第12页/共4

4、8页第十三页，共48页。2022-6-1514第13页/共48页第十四页，共48页。2022-6-1515第14页/共48页第十五页，共48页。2022-6-1516第15页/共48页第十六页，共48页。2022-6-1517n地图比例尺反映了制图区域和地图的比例关系n纸质地图：内容、概括程度、数据(shj)精度等n GIS：数据(shj)精度n比例尺的含义：n 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；n 制图区域较大时，地图投影比较复杂，地图上长度因地点和方向的不同而有所变化，这种地图比例尺一般是指在地图投影时，

5、对地球半径缩小的比率， 称为主比例尺。地图经过投影后，体现在图上只有个别点线没有长度变形，也就是说，只有在这些长度没有变形的点或线上，才可用地图上注明的比例尺n我国地图比例尺分级系统：n 大比例尺：1：5001：10万n 中比例尺：1：10万1：100万n 小比例尺：1：100万n无级比例尺概念第16页/共48页第十七页，共48页。2022-6-1518空间对象（实体）的地图空间对象（实体）的地图(dt)表达表达点：位置：（点：位置：（x，y） 属性属性(shxng)：符：符号号线：位置：线：位置： (x1,y1),(x2,y2),(xn,yn) 属性：符号属性：符号形状、颜色形状、颜色(yn

6、s)、尺寸、尺寸面：位置：面：位置：(x1,y1),(x2,y2),(xi,yi),(,(xn,yn) ) 属性：符号变化属性：符号变化 等值线等值线 第17页/共48页第十八页，共48页。2022-6-1519遥感(yogn)传感器平台传感器第18页/共48页第十九页，共48页。2022-6-1520空间空间(kngjin)现象及其描述现象及其描述现实世界空间数据地图遥感影像特征(tzhng)关系行为观察(gunch)选择抽象综合测量：位置编码：属性建立关系：表达 第19页/共48页第二十页，共48页。2022-6-1521关的第20页/共48页第二十一页，共48页。2022-6-1522

7、有位置(wi zhi)，无宽度和长度； 抽象的点美国佛罗里达洲地震监测站2002年9月该洲可能的500个地震位置第21页/共48页第二十二页，共48页。2022-6-1523 有长度，但无宽度(kund)和高度 用来描述线状实体，通常在网络分析中使用较多 度量实体距离香港城市道路网分布第22页/共48页第二十三页，共48页。2022-6-1524 具有长和宽的目标 通常用来表示(biosh)自然或人工的封闭多边形 一般分为连续面和不连续面中国土地利用分布图（不连续面）第23页/共48页第二十四页，共48页。2022-6-1525连续变化曲面：如地形起伏，整个(zhngg)曲面在空间上曲率变化连

8、续。不连续变化曲面，如土壤、森林、草原(coyun)、土地利用等，属性变化发生在边界上，面的内部是同质的。第24页/共48页第二十五页，共48页。2022-6-1526有长、宽、高的目标通常(tngchng)用来表示人工或自然的三维目标，如建筑、矿体等三维目标香港理工大学校园(xioyun)建筑第25页/共48页第二十六页，共48页。2022-6-1527第26页/共48页第二十七页，共48页。2022-6-1528(x ,y )11(x ,y )22(x ,y )33(x ,y )44000000100000330081044400333001444440333010444444333010

9、444440000170044400000150000007015555000000015555000800105500000005第27页/共48页第二十八页，共48页。2022-6-15290编码：区别不同的实体，包括分类码和识别码。分类编码：区别不同的实体，包括分类码和识别码。分类 码码 表识空间对象的类别，而识别码对每个空间对象进行表识，是唯一的。表识空间对象的类别，而识别码对每个空间对象进行表识，是唯一的。0位置：坐标形式给出空间对象的空间位置位置：坐标形式给出空间对象的空间位置0类型：空间对象所属的实体类型，或有那些类型：空间对象所属的实体类型，或有那些(nxi)实体组成实体组成0

10、行为：空间对象所具备的行为和功能行为：空间对象所具备的行为和功能0属性：空间对象所对应的非几何信息属性：空间对象所对应的非几何信息0说明：实体数据来源、精度等说明：实体数据来源、精度等0关系：与其他实体之间的关系关系：与其他实体之间的关系第28页/共48页第二十九页，共48页。2022-6-1530第29页/共48页第三十页，共48页。2022-6-1531n分类对象(duxing)的从属和层次关系n有明确的分类对象(duxing)类别和严格的隶属关系高压(goy)711电线架715管线:7地下电力线与电缆72电力线71地下检修井74管线73低压712电杆713电塔714不依比例7142依比例

11、7141第30页/共48页第三十一页，共48页。2022-6-1532n按空间对象不同特性(txng)进行分类并进编码n代码之间没有隶属关系，反映对象特性(txng)n具有较大的信息量，有利于空间分析河流特性分类与编码通航情况通航： 1不通航：2常年河：1时令河：2消失河：3 1 km： 1 2 km： 2 5 km： 3 10 km：5流水季节河流宽度河流长度河流深度 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页/共48页第三十二页，共48页。2022-6

12、-15330描述空间对象之间的空间相互作用关系描述空间对象之间的空间相互作用关系0方法方法0 绝对关系绝对关系: 坐标、角度、方位、距离等；坐标、角度、方位、距离等；0 相对关系：相邻、包含、关联等相对关系：相邻、包含、关联等0 相对关系类型相对关系类型(lixng)0拓扑空间关系：描述空间对象的相邻、包含等拓扑空间关系：描述空间对象的相邻、包含等0顺序空间关系：描述空间对象在空间上的排列次序，如前后、左顺序空间关系：描述空间对象在空间上的排列次序，如前后、左右、东、西、南、北等。右、东、西、南、北等。0度量空间关系：描述空间对象之间的距离等。度量空间关系：描述空间对象之间的距离等。0地图、遥

13、感影象上的空间关系是通过图形识别的，在地图、遥感影象上的空间关系是通过图形识别的，在GIS中的空间中的空间关系则必须显式的进行定义和表达。关系则必须显式的进行定义和表达。0空间关系的描述多种多样，目前尚未有具体的标准和固定的格式，空间关系的描述多种多样，目前尚未有具体的标准和固定的格式，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进行描述可能采用不同的方法进行描述第32页/共48页第三十三页，共48页。2022-6-1534第33页/共48页第三十四页，共48页。2022-6-1535起点(qdin)终点(zhngdin)中间(zhngjin)点弧段1弧段3弧段2弧段4

14、点:面:弧:第34页/共48页第三十五页，共48页。2022-6-1536邻接相交重合相离包含点点点线点面线面面面线线第35页/共48页第三十六页，共48页。2022-6-1537欧拉公式欧拉公式：欧拉公式在GIS中有着重要的意义，主要用来检查空间拓扑关系的正确性，能发现点、线、面不匹配的情况和多余、遗漏的图形元素。c + a = n + bn: 结点数a: 弧段数b: 多边形数c: 常数，为多边形地图特征。若b包含边界里面和外面的多边形，则c=2，若b仅包含边界内部多边形，则c=1n = 4， a = 4b = 1， c = 1n = 6， a = 5b = 2， c = 1，p=2（图形数

15、）n = 4， a = 5b = 2， c = 1n = 10， a = 12b = 3， c = 1第36页/共48页第三十七页，共48页。2022-6-1538空间拓扑关系空间拓扑关系(gun x)表达表达关系关系(gun x)表表abcdefgACBDEP4P0P1P2P3表2-1面域与弧段的拓扑(tu p)关系面 域弧 段P1a, b, c, -gP2b, d, fP3c, f, eP4g表2-2 结点与弧段的拓扑(tu p)关系结 点弧 段Aa, c, eBa, d, bCd, e, fDb, f, cEg 表2-3 弧段与结点的拓扑关系弧 段结 点aA , BbB , DcD ,

16、AdB , CeC , AfC , DgE , E表2-4 弧段与面域的拓扑关系弧段 左邻面 右邻面aP0P1bP2P1cP3P1dP0P2eP0P3fP3P2gP1第37页/共48页第三十八页，共48页。2022-6-1539空间空间(kngjin)对象对象:自相关特征自相关特征0空间对象在属性上存在相关性，两空间对象越空间对象在属性上存在相关性，两空间对象越 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相关类型相关类型0 负相关：位置越接近，属性值相差越远负相关：位置越接近，属性值相差越远0 正相关：位置越接近，特征正相关：位置越接近，特征(tzhng)也越接近也越接近0

17、 不相关：属性与空间位置无关。不相关：属性与空间位置无关。第38页/共48页第三十九页，共48页。2022-6-1540（A）高度空间负向相关；（B）无规律分布；（C）空间独立； （D）空间聚类现象(xinxing)；（E）高度正向相关第39页/共48页第四十页，共48页。2022-6-1541第40页/共48页第四十一页，共48页。2022-6-1542n属性数据：描述空间对象属性特征的数据，属性数据：描述空间对象属性特征的数据，又称非几何数据，如类型、名称又称非几何数据，如类型、名称(mngchng)、性质等，一般通过代码给予、性质等，一般通过代码给予表达表达n几何数据：描述空间对象空间特

18、征的数据，几何数据：描述空间对象空间特征的数据，也称位置数据、定位数据，一般用经纬度、也称位置数据、定位数据，一般用经纬度、坐标表达坐标表达n关系数据：描述空间对象的空间关系的数关系数据：描述空间对象的空间关系的数据，如邻接、包含、关联等，一般通过拓据，如邻接、包含、关联等，一般通过拓扑关系表达。扑关系表达。第41页/共48页第四十二页，共48页。2022-6-1543第42页/共48页第四十三页，共48页。2022-6-1544第43页/共48页第四十四页，共48页。2022-6-1545第44页/共48页第四十五页，共48页。2022-6-1546元数据标准名称建立标准的组织 CSDGM地

19、球空间数据元数据内容标准FGDC，美国联邦空间数据委员会 GDDD数据集描述方法MEGRIN，欧洲地图事务组织 CGSB空间数据集描述CSC，加拿大标准委员会 CEN地学信息一数据描述一元数据CENTC287 DIF目录交换格式NASA ISO地理信息ISOTC211第45页/共48页第四十六页，共48页。2022-6-1547第46页/共48页第四十七页，共48页。2022-6-1548n利用关系表来表利用关系表来表达右图的空间拓达右图的空间拓扑关系。扑关系。n什么什么(shn me)是是元数据？为什么元数据？为什么(shn me)要使用要使用元数据？元数据？ebc41325ABC76Dada: 结点号A: 多边形号1: 弧段号弧段数字化方向第47页/共48页第四十八页，共48页。