第2章 GIS空间分析基础精品.ppt

* * * * * * 圆柱投影面 正切横轴投影 正切投影 正割投影 GIS中的地图投影选择的一般原则 GIS所采用的投影系统应与本国的基本地图系列所采用的投影系统一致 各比例尺GIS中的投影系统应与相应比例尺主要信息源地图的投影一致 各地区的GIS投影系统应与该地区所使用的投影系统一致 一般选择1—3种投影系统以保证地理定位框架的统一 地图投影选择须考虑的因素 制图区域的地理位置、形状、范围和走向 高、中、低纬度 长、方、圆形 东西向、南北向 制图比例尺 精度和用途 地图内容 出版方式 我国地图系列所采用的投影 基本比例尺地形图 (1:5千，1:1万，1:2.5万，1:5万，1:10万，1:25万，1:50万，1:100万) 中，大于等于50万的均采用高斯-克吕格投影 (Gauss-Kruger)，又叫横轴墨卡托投影(Transverse?Mercator)； 小于50万的地形图采用正轴等角割园锥投影，又叫兰勃特投影(Lambert?Conformal?Conic)； 大部分省图、大多数同级比例尺地图也采用兰勃特投影； 海洋小于50万的地形图多用正轴等角园柱投影，又叫墨卡托投影(Mercator)； 我国的GIS系统中应该采用与我国基本比例尺地形图系列一致的地图投影系统。 我国使用的椭球体和基准面 每个国家或地区均有各自的基准面。 我国的两个大地基准面 - 北京54坐标系（Krassovsky 椭球体）西安80坐标系（1975年地球椭球体 ）。 大地测量基本上仍以北京54坐标系作为参照，北京54与西安80坐标之间的转换可查阅国家测绘局公布的对照表。 WGS1984基准面采用WGS84椭球体，它是一地心坐标系，即以地心作为椭球体中心，目前GPS测量数据多以WGS1984为基准。 虽然现有GIS平台中都预定义有上百个基准面供用户选用，但均没有我们国家的基准面定义。 假如精度要求不高，可利用前苏联的Pulkovo?1942基准面（Mapinfo中代号为1001）代替北京54坐标系；假如精度要求较高，如土地利用、海域使用、城市基建等GIS系统，则需要在GIS中自定义基准面。 地理网格 地理网格系统是一种以平面子集的规则分级剖分为基础的空间数据结构，具有较高的标准化程度。它能由粗到细、逐级地分割地球表面，将地球曲面用一定大小的多边形网格进行近似模拟，再现地球表面，其目的是将地理空间的定位和地理特征的描述一体化，并将误差控制在网格单元的大小范围内。 经纬网格 四叉树结构是 rd树的特例 该网格由等度数间隔的经线和纬线交叉组成，空间数据的属性与经纬网格内的点相关联，方便网格内空间数据的获取与处理。网格系统可以在原有较小分辨率网格的基础上创建更细的子网格，增大其分辨率。 经纬网格是目前比较常用的 rd树已经应 用于经纬网 线构成的网格 rd 树结构的特性 在空间数据库理论中，二维空间域必须存储在存储器的一个线性地址空间里，因此空间位置信息必须经过一定的转换才能存储在计算机中，使用 rd 树可以拓展线性空间的排序方法，便于计算机存储。 创建分级的一维地址。如果较大范围的空间区域内某种属性值一致，则以较低分辨率的网格来表示，如果属性值经常变化，则用较高分辨率的网格来表示，这样可以节省存储空间。 1 2 定义 rd 树结构的网格系统，其主要特性有： 举例 例如 定义rd树中的d = 2，r = 10，在十进制度表达的经纬网线上建立连续网格（如图2.9所示），每一个间隔为10°的网格单元被细分成100个1°的网格（在经纬线两个方向上进行10等分），这种分割可以达到任意精细程度 （如图） 分辨率为10°的经纬网格 分辨率为10°和1°的rd树结构经纬网格 全球地理网格模型的建立 地球表面往往以球体、椭球体、大地水准面等近似的拓扑形状来表达 1. 全球地理网格模型 由形成地球表面剖分的一系列区域所组成，每个区域都包含一个与之相关联的点。 从一个柏拉图立体开始建立 规则的全球地理网格模型 正 六 面 体 正 四 面 体 正 八 面 体 正 十二 面 体 正 二十 面 体 建立全球地理网格模型的过程 确定在规则多面体的单一表面上分层次的空间剖分方法 确定规则多 面体相对于 地球表面的 固定方位 选择规则多面体 平面剖分到球面或椭球面的转换方法 第一步 第二步 第三步 大多数情况下要从以下四方面入手 最后一步 选择规则多面体 已有研究中比较常见的规则多面体都是理想立体中的一种，平面和球面上的理想立体共有五种类型（图2.12）：四面体、六面体、八面体、十二面体和二十面体。 平面和球面上的柏拉图立体 注意：一般来讲，理想立体上的表面个数越多，由多面体的面投影到球体表面时的变形就越小