第二章空间数据的表达(遥感)解读.pptx

地理信息系统 张菊清 长安大学地测学院 第二章 空间数据的表达 1、数据模型 2、常规的地理信息的空间表达方法 3、地理信息的数字化描述方法 4、空间对象关系——拓扑关系 5、栅格数据结构及其编码 6、矢量数据结构及其编码 7、两种数据结构的比较及转换 地理信息系统 地理信息系统 第二章 空间数据的表达 现实世界 数字世界 数据建模 地理信息系统 第二章 空间数据的表达 数据建模是指把现实世界的数据组织为有用且能反映真实信息的数据集的过程。 选择一种数据模型对现实世界的数据 进行组织； 选择一种数据结构来表达该数据模型； 选择一种适合于记录该数据结构的文 件格式。 地理信息系统 第二章 空间数据的表达 基于对象的模型 基于场的模型 矢量数据模型 栅格数据模型 地理信息系统 空间数据的表达 2.1 GIS的地学基础 2.1.1 地理空间模型的描述 地球的自然表面 相对抽象的面——大地水准面（物理表面） 地球椭球体模型（数学表面） 特殊的面，为解决其他一些大地测量学等 问题而提出的，如类地形面。 空间数据的表达 地球模型 地球表面 大地水准面 地理信息系统 最高：珠穆朗玛峰 8848.13 最低：马里亚纳海沟-11022m 空间数据的表达 地理信息系统 2.1 GIS的地学基础 2.1.2 地理空间坐标系统 1、 地理坐标： 大地地理坐标： 天文地理坐标： 大地高、正常高：H 直接建立在球体上的地理坐标，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 2、坐标参考系统—平面系统 空间数据的表达 地理信息系统 3、坐标系统—高程系统 任意水准面 大地水准面 H′A HA 铅垂线 A H′B HB hAB 空间数据的表达 地理信息系统 空间数据的表达 地理信息系统 3、坐标系统—高程系统 坐标系统 1、地理坐标系 天文地理坐标（ ， ） 大地地理坐标 （L ，B） 2、平面坐标系 国家坐标系（X ，Y） 独立坐标系（X ，Y） 1954北京坐标系 1980国家大地坐标系 3、高程系统 1956黄海高程系 1985国家高程系 4、空间坐标系 WGS-84地心坐标系（X，Y，Z） 空间数据的表达 地理信息系统 为什么要进行投影？ 什么叫投影？ 地图投影实质 投影变形 投影分类 投影选择所考虑的因素 我国常用的投影方法 GIS中为什么要进行地图投影？ 2.1.3 地图投影 空间数据的表达 地理信息系统 空间数据的表达 地理信息系统 2、什么叫地图投影？ 将地球椭球面上的点映射到平面上的方法，称为地图投影。 1、为什么要进行投影? 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。 地球椭球体为不可展曲面。 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。 2.1.3 地图投影 空间数据的表达 地理信息系统 3、地图投影的实质是什么？ 2.1.3 地图投影 地图投影的实质就是建立地球椭球面上经纬线网和平面上相应经纬线网的数学基础，也就是建立地球椭球面上的点的地理坐标（λ，φ）与平面上对应点的平面坐标（x，y）之间的函数关系： 当给定不同的具体条件时，将得到不同类型的投影方式。 空间数据的表达 地理信息系统 2.1.3 地图投影 空间数据的表达 地理信息系统 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免的。 长度变形 面积变形 角度变形 4、地图投影是否存在变形？ 2.1.3 地图投影 变形分类： 等角投影：投影前后角度不变 等面积投影：投影前后面积不变； 任意投影：角度、面积、长度均变形 投影面： 横圆柱投影：投影面为横圆柱 圆锥投影：投影面为圆锥 方位投影：投影面为平面 投影面位置： 正轴投影：投影面中心轴与地轴相互重合 斜轴投影：投影面中心轴与地轴斜向相交 横轴投影：投影面中心轴与地轴相互垂直 相切投影：投影面与椭球体相切 相割投影：投影面与椭球体相割 空间数据的表达 地理信息系统 5、投影的分类 特点： 经线和纬线处处呈直角相交。 特点： 纬线长度不等，其中