【正文】 系 、 拓?fù)潢P(guān)聯(lián)關(guān)系 、 拓?fù)浒P(guān)系 。 （ 1）拓?fù)溧徑? 拓?fù)溧徑又复嬖谟诳臻g圖形的同類元素之間的拓?fù)潢P(guān)系。結(jié)點鄰接關(guān)系有 N1/N4，N1/N2等；多邊形鄰接關(guān)系有 P1/P3，P2/P3 等。 （ 2）拓?fù)潢P(guān)聯(lián) 拓?fù)潢P(guān)聯(lián)指存在于空間圖形的不同類元素之間的拓?fù)潢P(guān)系。結(jié)點與弧段關(guān)聯(lián)關(guān)系有 N1/CC C6， N2/C C C5 等。多邊形與線段的關(guān)聯(lián)關(guān)系有 P1/C C C6， P2/C C CC7等。 （ 3）拓?fù)浒? 拓?fù)浒复嬖谟诳臻g圖形的同類但不同級的元素之間的拓?fù)潢P(guān)系， P1包含 P2和 P3。 多邊形矢量編碼 一個區(qū)域或一幅地圖可以劃分成許多多邊形，每個多邊形由一條或若干條弧段組成，每條弧段由一串有序的 x， y坐標(biāo)對組成，每條弧段的兩端點為結(jié)點，每個結(jié)點連接兩條以上的弧段，多邊形矢量編碼主要用于表示空間圖形為多邊形的面狀要素，每個多邊形在數(shù)據(jù)庫中是相互獨立、分開存儲的。如特征值為 4的多邊形由條 4弧段組成，其文件編碼坐標(biāo)為 : x18,y18。 x19,y19。 x9,y9。 x8,y8 。 x7,y7。 x20,y20。 x21,y21。 x22,y22。 x23,y23。 x24,y24。 x18,y18 特征值 坐標(biāo)位置 1 x1,y1。x2,y2。x3,y3。x4,y4。x5,y5。x6,y6。x7,y7。x8,y8。x9,y9。x10,y10。x1,y1 2 x28,y28。 x29,y29。 x30,y30。 x31,y31。 x32,y32。 x33,y33。 x28,y28 3 x1,y1。 x11,y11。 x12,y12。 x13,y13。 x14,y14。 x15,y15。 x16,y16。 x17,y17。 x18,y18。 x19,y19。 x9,y9 x10,y10。 x1,y1 4 x18,y18。 x19,y19。 x9,y9。 x8,y8 。 x7,y7。 x20,y20。 x21,y21。 x22,y22。 x23,y23。 x24,y24。 x18,y18 5 x16,y16。 x17,y17。 x18,y18。 x24,y24。 x23,y23。 x27,y27。 x26,y26。 x25,y25。 x16,y16 DIME結(jié)構(gòu) 雙重獨立地圖編碼 ， 簡稱 DIME結(jié)構(gòu) （ Dual Independent Map Encoding） 。 它是由美國人口調(diào)查 局建立起來的為人口調(diào)查目的而設(shè)計的一種拓?fù)渚幋a方法 ， 是一種把幾何量度信息 （ 直角坐標(biāo) ） 與拓?fù)溥壿嬓畔⒔Y(jié) 合起來的系統(tǒng) 。 DIME文件的基本元素是連接兩個端點 （ 結(jié)點 ） 的一條線段 （ 街段 ） 、 線段始結(jié)點和終結(jié)點標(biāo)識符 、 伴有這兩個結(jié)點 的坐標(biāo)及線段兩側(cè)的區(qū)域代碼 （ 左區(qū)號和右區(qū)號 ） 。 根據(jù) 結(jié)點標(biāo)識符和結(jié)點坐標(biāo)建立結(jié)點坐標(biāo)文件 。 根據(jù)結(jié)點 、 線段 、 多邊形間的拓?fù)潢P(guān)系建立拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)文件 。 在這種結(jié)構(gòu)中 ， 線段通常被認(rèn)為是直線型的 ， 復(fù)雜的曲線由一系列逼近曲線 的直線段來表示 。 結(jié)點與結(jié)點或者面域與面域之間為鄰接關(guān) 系 ， 而結(jié)點與線段或面域與線段之間為關(guān)聯(lián)關(guān)系 ,。 地理數(shù)據(jù)的顯式和隱式表示 矢量與柵格數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)的比較 矢量數(shù)據(jù) 數(shù)據(jù)存儲量小 空間位置精度高 用網(wǎng)絡(luò)連接法能完整描述拓?fù)潢P(guān)系 輸出簡單容易 ， 繪圖細(xì)膩 、 精確 、 美觀 可對圖形及其屬性進(jìn)行檢索 、 更新和綜合 數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)復(fù)雜 獲取數(shù)據(jù)慢 數(shù)學(xué)模擬困難 多種地圖疊合分析困難 不能直接處理數(shù)字圖像信息 空間分析不容易實現(xiàn) 邊界復(fù)雜 、 模糊的事物難以描述 數(shù)據(jù)輸出的費用較高 柵格數(shù)據(jù) 數(shù)據(jù)存儲量大 空間位置精度低 難于建立網(wǎng)絡(luò)連接關(guān)系 輸出速度快，但繪圖粗糙、不美觀 便于面狀數(shù)據(jù)處理 數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)簡單 快速獲取大量數(shù)據(jù) 數(shù)學(xué)模擬方便 多種地圖疊合分析方便 能直接處理數(shù)字圖像信息 空間分析易于進(jìn)行 容易描述邊界復(fù)雜、模糊的事物 技術(shù)開發(fā)費用低 3. 地理信息系統(tǒng)中的地理基礎(chǔ) 地圖投影概念 地圖投影基本要素 地圖投影變形 地圖投影分類 幾種主要投影類型 地理信息系統(tǒng)中地 圖投影設(shè)計與配置 我國 GIS中地圖投影的應(yīng)用 地圖投影概念 建立平面上的點和地球表面上的點之間的函數(shù)關(guān)系 ， 用數(shù)字式表達(dá)這種關(guān)系就是： 為平面坐標(biāo) ， 為球面地理坐標(biāo) ?????),(),(21????fyfx 地球形狀、大小 大地坐標(biāo)系 投影坐標(biāo)系 子午圈曲率半徑、卯酉圈曲率半徑，緯圈半徑 地球形狀、大小 （ 1）大地水準(zhǔn)面 海水處于靜止?fàn)顟B(tài) ， 把海水面延伸到大陸之下形成包圍整個地球的連續(xù)表面： （ 2）橢球體元素 扁率： 第一偏心率： 第二偏心率： 不同資料 ， a、 b不同 52年以前用海福特 ， 53年起用克拉索夫斯基 。 aba ???2222abae??2222bbae ??? 大地坐標(biāo)系 （ 1） 54年北京坐標(biāo)系 在東北黑龍江邊境上同蘇聯(lián)大地網(wǎng)聯(lián)測，通過大地坐標(biāo)計算，推算出北京點的坐標(biāo)，北京坐標(biāo)系是蘇聯(lián) 42年坐標(biāo)系的延伸，其原點在蘇聯(lián)普爾科沃。 （ 2） 80年西安坐標(biāo)系 78年 4月召開“全國天文大地網(wǎng)平差會議”建立 80年西安坐標(biāo)系，其原點在西安西北的永樂鎮(zhèn)，簡稱西安原點。橢球體參數(shù)為 75年國際大地測量與地球物理聯(lián)合會第 16界大會的推薦值。 （ 3）新 54年北京坐標(biāo)系 將全國大地網(wǎng)整體平差的結(jié)果整體換算到克拉索夫斯基橢球體上，形成一個新的坐標(biāo)系，稱為新 54年北京坐標(biāo)系，它與 80年國家大地坐標(biāo)系的軸定向基準(zhǔn)相同，網(wǎng)的點位精度相同。 （ 4） WGS84坐標(biāo)系 在 GPS定位中，定位結(jié)果屬于 WGS84坐標(biāo)系，坐標(biāo)系原點位于質(zhì)心， Z軸指向 （ CTP）。 投影坐標(biāo)系 (1)用戶坐標(biāo)系 由用戶指定的相對于二維坐標(biāo)系 ,一般與實際地物定位無關(guān)。 (2)地理坐標(biāo)系 經(jīng)度起點為英國格林威治 ,向東為正 ,緯度自赤道起向北為正的。 (3)投影平面直角坐標(biāo)系 是將地球球面投影到平面后所設(shè)定的坐標(biāo)系 ,如 高斯投影坐標(biāo)系。 (4)地心坐標(biāo)系 三維球心空間坐標(biāo)系，原點位于球心，常用直角坐標(biāo)（ x，y， z）或角度和高程表示（ B， L， H）其中 B， L分別為緯度和經(jīng)度。 子午圈曲率半徑、卯酉 圈曲率半徑，緯圈半徑 2/3222)s i n1()1(?eeaM???2/122)s i n1( ?eaN??2/122)s i n1(c o s??ear?? 地圖投影變形 長度變形 面積變形 角度變形 長度變形 按微分幾何的概念 、 微分梯形在平面上表象為平等四邊形 ?MdAD ? ?rdAB ? ?? dM r ddF ? 2222 ?? drdmACds ???dsrd ?? ?s i n dsMd ?? ?c o s ??? Mdrdtg ? 22 dydxsd ???) , (1? ? f x? ),(2??fy ????????????????????????????dydydydxdxdxEyx??????????????????????22??Gyx??????????????????22??Fyyxx????????????????Hyxyx????????????????2FEGH ????? dFdG d xEdsd 222????222222/2 ?????? drdmdFdGdEddssd?????長度比 =沿經(jīng)線長度比 沿緯線長度比 在一定點上的長度比存在有是大 、 最小值 ， 稱為極值長度經(jīng) 。 極值長度比所代表方向為點方向 ， 相當(dāng)于變形橢元的 a、 b軸 經(jīng)緯線正交投影中 ， 經(jīng)緯線方向的長度比即為極值長度比 0??dMEm ?rGn ?0??d 面積變形 abmnMrHdM r ddHddFFd ?????? ????? s i n 面積比 = 角度變形 方位角的變形隨不同的方向的變化 ，一定點上的角度變形的大小是用其最大值來衡量 ， 稱最大角度變形 ， 用 W表示 babaw ???2s i n )s i n ()s i n ( ???? ???????baba 地圖投影分類 按變形分類 按投影面與地球表面相關(guān)位置分類 按投影經(jīng)緯網(wǎng)線的形狀分類 按變形分類 （ 1） 等角投影 微分圖形投影后保持相似 （ 2） 等面積投影 某一微分面積投影前后保持相等 （ 3） 等距離投影 沿某一方向上投影長度比等于 1 沿線線上等距離投影： 沿緯線上等距離投影： 1s i n ???? abmnMrH ?rGn ?nm ?90??? ba ? 按投影面與地球表面相關(guān)位置分類 按投影經(jīng)緯網(wǎng)線的形狀分類 相應(yīng)于圖中類別 投影名稱 經(jīng)緯線形狀 限定特征 經(jīng)線 緯線 C（右） 圓錐 直線來 同心圓弧 經(jīng)線間隔相等，交于緯線元心 C（右） 方位 直線束 同心圓弧 同上，且經(jīng)線夾角等于經(jīng)差 C（左） 圓柱 平行直線 平等直線 經(jīng)緯線正交 B2（右） 偽元錐 對稱曲線 同心圓弧 B2（右） 偽方位 對稱曲線 同心圓 B2（左） 偽圓柱 對稱曲線 平行直線 A（右） 多元錐 對稱曲線 同軸圓弧 幾種主要投影類型 圓錐投影 圓柱投影 高斯 ——克呂格投影（ Gausskruger） 圓錐投影 ① 等角圓錐投影 （ 蘭勃脫 Lambert） ② 等面積圓錐投影 ③ 等距離圓錐投影 ?????)( ?????f???????????s i nc o syxs① 等角圓錐投影（蘭勃脫 Lambert） (1)單標(biāo)準(zhǔn)緯線（一緯線無長度變形）