空間信息基礎(chǔ)ppt課件(已修改)
2025-05-16 08:10 本頁(yè)面
【正文】 第二章 空間信息基礎(chǔ) 第一節(jié) 常規(guī)的地理空間信息描述法 第二節(jié) 地理信息數(shù)字化描述方法 第一節(jié) 常規(guī)的地理空間信息描述法 ?地球空間模型描述 ?第一類(lèi)是地球的自然表面 ，它是一個(gè)起伏不平，十分不規(guī)則的表面，非常復(fù)雜，難以用一個(gè)簡(jiǎn)潔的數(shù)學(xué)表達(dá)式描述出來(lái)，所以不適合于數(shù)字建模；它在諸如長(zhǎng)度、面積、體積等幾何測(cè)量中都面臨著十分復(fù)雜的困難 第二類(lèi)是相對(duì)抽象的面 ，即大地水準(zhǔn)面。以大地水準(zhǔn)面為基準(zhǔn)，可以方便地用水準(zhǔn)儀完成地球自然表面上任意一點(diǎn)高程的測(cè)量。盡管大地水準(zhǔn)面比起實(shí)際的固體地球表面要平滑得多，但實(shí)際上，由于海水溫度的變化，盛行風(fēng)的存在，可以導(dǎo)致海平面高達(dá)百米以上的起伏變化。 ?第三類(lèi)是模型， 就是以大地水準(zhǔn)面為基準(zhǔn)建立起來(lái)的地球橢球體模型。大地水準(zhǔn)面接近與繞自轉(zhuǎn)軸旋轉(zhuǎn)的橢球體。所以在測(cè)量和制圖中就用旋轉(zhuǎn)橢球來(lái)代替大地球體。這個(gè)旋轉(zhuǎn)球體通常稱(chēng)地球橢球體。地球橢球體表面是一個(gè)規(guī)則的數(shù)學(xué)表面。橢球體的大小通常用兩個(gè)半徑 —— 長(zhǎng)半徑 a和短半徑 b，或由一個(gè)半徑和扁率 α來(lái)決定。扁率表示橢球的扁平程度。扁率 f的計(jì)算公式如下： ?f=(ab)/a ?a、 b、 f稱(chēng)為地球橢球體的基本元素。 圖 31 地球表面、大地水準(zhǔn)面和地球橢球體之間的關(guān)系 ?第四類(lèi)是數(shù)學(xué)模型 ，是在解決其它一些大地測(cè)量學(xué)問(wèn)題時(shí)提出來(lái)的，如類(lèi)地形面(Tel1uriod)、準(zhǔn)大地水準(zhǔn)面、靜態(tài)水平衡橢球體等。 地理空間坐標(biāo)系的建立 NSQ 赤道緯線本初子午線EA???根據(jù)地理坐標(biāo)系，地面上任一點(diǎn)的位置可由該點(diǎn)的緯度和經(jīng)度來(lái)確定。 ?地理坐標(biāo)是一種球面坐標(biāo)，難以進(jìn)行距離、方向、面積等參數(shù)的計(jì)算。 ?需要把地面上的點(diǎn)表示在平面上，采用平面坐標(biāo)系（笛卡兒平面直角坐標(biāo)）。 ?曲面上的各點(diǎn)不能直接表示在平面上，因此必須運(yùn)用地圖投影的方法，建立地球表面和平面上點(diǎn)的函數(shù)關(guān)系，使地球表面上任一個(gè)由地理坐標(biāo)確定的點(diǎn)，在平面上必有一個(gè)與它相對(duì)應(yīng)的點(diǎn)。 ? 不考慮地形起伏等因素，則緯度 λ、經(jīng)度 、地球旋轉(zhuǎn)橢球體參量 a、 b與平面直角坐標(biāo) x、 y之間的變換關(guān)系如下： ? 地圖投影變換引起了地理空間要素在平面形態(tài)上的變化，包括長(zhǎng)度變化、方向變化和面積變化。但是，平面直角坐標(biāo)系 (x， y)卻建立了對(duì)地理空間良好的視覺(jué)感，并易于進(jìn)行距離、方向、面積等空間參數(shù)的量算，以及進(jìn)一步的空間數(shù)據(jù)處理和分析。 ? 地理信息系統(tǒng)中的地理空間，通常就是指經(jīng)過(guò)投影變換后放在笛卡兒坐標(biāo)系中的地球表層特征空間。 ? 三維地理信息系統(tǒng)中所涉及的地理空間，則是在上
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