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第三讲空间信息基础

本讲主要内容 GIS的地学基础 2、地球空间模型 GIS的地学基础 GIS的地学基础 3、地理坐标系 地理坐标系,又称经纬度坐标系,是以地理极(北极、南极)为极点。通过A点作椭球面的垂线,称之为过A点的法线。 法线与赤道面的交角,叫做A点的纬度。 过A点的子午面与通过英国格林尼治天文台的子午面所夹的二面角,叫做A点的经度。 GIS的地学基础 投影实质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: GIS的地学基础 GIS的地学基础 GIS的地学基础 GIS的地学基础 GIS的地学基础 GIS中地图投影设计与配置的一般原则: 我国GIS常用的地图投影配置 二、空间实体 为什么要进行编码? 编码对象:属性数据 编码方法: 层次分类编码 多源分类编码 编码标准化    编码方法有层次分类编码和多源分类编码。   (1)空间对象的层次分类编码    分类对象的从属和层次关系;有明确的分类对象类别和严格的隶属关系。  (2)空间对象的多源分类编码    按空间对象不同特性进行分类并进编码代码之间没有隶属关系,反映对象特性,具有较大的信息量,有利于空间分析。 三、空间实体的描述——空间数据 2、空间数据基本特征 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、性质等,一般通过代码给予表达 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、坐标表达 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,一般通过拓扑关系表达。 3、空间数据的类型 四、实体的空间特征 1、点状实体 2、线状实体 3、面状实体(多边形) 4、体、立体状实体 (三)实体类型组合 1、线—面 2、面—面 一、空间数据的表达方式 二、空间数据的矢量表达 三、空间数据的栅格表达 一、空间关系的分类 二、拓扑关系 (3)连通性:与邻接性相类似,指对弧段连接的判别,如用于网络分析中确定路径、街道是否相通。 4、拓扑关系的表达 空间对象:自相关特征 作业与思考 1、地理空间模型是怎样建立的? 2、GIS中为什么要考虑地图投影? 3、地理空间实体的三要素是什么?它们之间的关系是怎样的? 4、空间数据的基本特征有哪些?地理信息的数字化描述方法有哪些? 5、利用关系表来表达右图的空间拓扑关系。 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。 相关类型 负相关:位置越接近,属性值相差越远 正相关:位置越接近,特征也越接近 不相关:属性与空间位置无关。 GIS实体空间关系 (1)实体长度: 从起点到终点的总长。 (2)弯曲度: 用于表示像道路拐弯时弯曲的程度。 (3)方向性: 如:水流方向,上游—下游;公路,单、双向之分。 具有相同属性的点的轨迹,线或折线,由一系列的有序坐标表示,并有如下特性: 线状实体包括:线段,边界、链、弧段、网络等。 GIS空间实体及其描述 香港城市道路网分布 线实体: 有长度,但无宽度和高度; 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。 GIS空间实体及其描述 面状实体的如下特征: (1)面积范围; (2)周长; (3)独立性或与其它地物相邻:如中国及其周边国家。 (4)内岛屿或锯齿状外形:如岛屿的海岸线封闭所围成的区域。 (5)重叠性与非重叠性:如学校的分区,菜市场的服务范围等都有可能出现交叉重叠现象,而一个城市的各个城区一般说来不会出现重叠。 是对湖泊、岛屿、地块等一类现象的描述。在数据库中由一封闭曲线加内点来表示。 GIS空间实体及其描述 面实体: 具有长和宽的目标 通常用来表示自然或人工的封闭多边形 中国土地利用分布图 GIS空间实体及其描述 立体状实体用于描述三维空间中的现象与物体,它具有长度、宽度及高度等属性,立体状实体一般具有以下一些空间特征: (1)体积,如工程开控和填充的土方量; (2)每个二维平面的面积; (3)周长; (4)内岛; (5)含有弧立块或相邻块; (6)断面图与剖面图。 GIS空间实体及其描述 体: 有长、宽、高的目标 通常用来表示人工或自然的三维目标,如建筑、矿体等三维目标。 香港理工大学校园建筑 三维矿井图 GIS空间实体及其描述 现实世界的各种现象比较复杂,往往由不同的空间单元组合而成,例如根据某些空间单元或几种空间单元的组合将空间问题表达出来,复杂实体由简单实体组合表达。 点、线、面两两之间组合表达复杂的空间问题: 1、线—面 2、面--面

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