【正文】 支持實(shí)時(shí)訪問遠(yuǎn)程空間數(shù)據(jù)庫和空間信息處理資源的能力。 WEBGIS實(shí)現(xiàn)技術(shù) 通 用 門 柵 接 口 技 術(shù) （ Common Gate way Interface ， CGI） 服務(wù)器應(yīng)用程序接口方法 （ Server API） 插入法 （ Plugins） Java語言 OPENGIS 開放式 GIS是研究分布式環(huán)境下實(shí)現(xiàn)地理空間信息和操作交互的方法。再尋找一個(gè)頂點(diǎn)，把新發(fā)現(xiàn)的各邊存貯起來，這個(gè)過程反復(fù)進(jìn)行，直到所有的數(shù)據(jù)點(diǎn)被三角形的各邊都連接起來為止。 首先在所有可能的線段中尋找最短的一條，用它作為第一個(gè)三角形的基線。 例如人工地震勘探則通常布設(shè)多條測(cè)線讀取有關(guān)地層結(jié)構(gòu)的數(shù)據(jù) （ 圖 921b） ；航磁一般沿測(cè)線觀測(cè) ， 沿測(cè)線的測(cè)點(diǎn)密度遠(yuǎn)大于測(cè)線間隔的密度 ， 并且測(cè)線也并不是等間距的直線 （ 圖 921c） ；分散流數(shù)據(jù)常按一定的采樣密度沿水系隨機(jī)采樣 （ 圖 921d） ；更多的數(shù)據(jù) ， 如氣象 、 水文以及其它地理抽樣調(diào)查等呈不規(guī)則分布 （ 圖921e） 。關(guān)于 DTM和 DEM的含義，無論在國外或國內(nèi)文獻(xiàn)中都存在著不同的理解， DTM包含著地面起伏和屬性兩個(gè)含義，所以 DEM和 DTM是有區(qū)別的。換言之，任何目標(biāo)所產(chǎn)生的緩沖區(qū)總是一些多邊形，這些多邊形將構(gòu)成新的數(shù)據(jù)層。 柵格系統(tǒng)的疊加分析 矢量系統(tǒng)的疊加分析 柵格系統(tǒng)的疊加分析 在柵格系統(tǒng)中，層間疊加可通過像元之間的各種運(yùn)算來實(shí)現(xiàn)。 ) (1)按照土壤類型這個(gè)屬性項(xiàng)對(duì)原始數(shù)據(jù)層重分類。 間接分類 ?例：按房屋建造年代分類，作為是否保留這些建筑的參考依據(jù)。 圖元間關(guān)系檢索 面 面檢索 例如，與某個(gè)多邊形相鄰的多邊形是哪些？ 面 線檢索 例如，某個(gè)多邊形的邊界是哪些線（弧段）？ 線 面檢索 例如，某弧段的左右區(qū)域分別是什么？ 線 線檢索 例如，與某條河流相連的支流有哪些？ 線 點(diǎn)檢索 例如，某條道路上有哪些橋梁？ 點(diǎn) 線檢索 例如，某個(gè)結(jié)點(diǎn)由哪些線（弧段）相交而成？ 面 面檢索例： 與某個(gè)多邊形相鄰的多邊形是哪些？ 請(qǐng)點(diǎn)擊 “ 河南省 ” 數(shù)據(jù)的統(tǒng)計(jì)分析 （ 1） 單個(gè)圖元：線長度、兩點(diǎn)間距離、區(qū)域面積、區(qū)域重心等。 (4)獲得簡要的分析結(jié)果 ?包括地圖和表格 (5)解釋和評(píng)價(jià)結(jié)果 ?解釋和評(píng)價(jià)結(jié)果，若不滿意，返回 (1)、 (2)、 (3)任一處重做。 9 空間分析 空間分析的內(nèi)容與步驟 數(shù)據(jù)的檢索 數(shù)據(jù)的統(tǒng)計(jì)分析 數(shù)據(jù)的分類與合并 疊加分析 緩沖區(qū)分析 網(wǎng)絡(luò)分析 空間分析的內(nèi)容與步驟 空間分析的內(nèi)容 (1)屬性分析： ?數(shù)據(jù)檢索、邏輯與數(shù)學(xué)運(yùn)算、重分類、統(tǒng)計(jì)分析等。ＭＡＰＧＩＳ屬于這種類型。例如 ARC/INFO中 ARC實(shí)現(xiàn)用拓?fù)潢P(guān)系定義了空間數(shù)據(jù)， INFO實(shí)現(xiàn)了用關(guān)系數(shù)據(jù)模型定義屬性數(shù)據(jù)，兩者通過內(nèi)部代碼和用戶標(biāo)識(shí)碼（ USER—ID）作為公共數(shù)據(jù)項(xiàng)。當(dāng)然，主要的缺點(diǎn)在于屬性數(shù)據(jù)的存取必須經(jīng)由圖形記錄才能進(jìn)行。 為了在工程中有效地組織和表達(dá)空間實(shí)體，可以按照地物大小對(duì)其進(jìn)行分級(jí)抽取，然后對(duì)不同大小地物的幾何對(duì)象標(biāo)識(shí)進(jìn)行整理、分層，建立空間索引。 工作區(qū)是為了方便使用空間數(shù)據(jù)庫，可以說是在應(yīng)用時(shí)的工程的臨時(shí)子集，可以按規(guī)則大小劃分，也可以相互嵌套，最大可以為整個(gè)工程。 空間數(shù)據(jù)無縫組織 以圖幅為單元建庫 邏輯上無縫組織 邏輯和物理上無縫組織 以圖幅為建庫單元的缺陷 查詢往往涉及到多幅圖或在不同專題間進(jìn)行 地理實(shí)體的完整性和一致性難以維護(hù) 分幅管理對(duì)于數(shù)據(jù)共享和地理實(shí)體一級(jí)的安全管理增加了難度。 6 空間數(shù)據(jù)管理 多樣性空間數(shù)據(jù)庫 空間數(shù)據(jù)的無縫組織 圖形數(shù)據(jù)與屬性數(shù)據(jù)的連接方式 主要 GIS軟件的比較 多樣性空間數(shù)據(jù)庫 空間數(shù)據(jù)主要包括矢量和柵格數(shù)據(jù)。2221221121222212211211),(39。 上式是高次曲線方程 ， 符合此方程的變換稱為高次變換 。 實(shí)際應(yīng)用時(shí) ， 往往利用 4個(gè)以上對(duì)應(yīng)點(diǎn)坐標(biāo)和最小二乘方法求解變換系數(shù) ， 以提高變換精度 。從理論上講，幾何校正是根據(jù)圖形的變形情況，計(jì)算出其校正系數(shù)，然后根據(jù)校正系數(shù)，校正變形圖形 控制點(diǎn)選擇： 經(jīng)緯網(wǎng)交點(diǎn)、方里網(wǎng)交點(diǎn)、三角點(diǎn)、水準(zhǔn)點(diǎn)、圖廓點(diǎn) 誤差校正方法： 一次變換（同素變換、仿射變換）、二次變換、高次變換 分塊校正： 三角網(wǎng)校正、四邊形校正 同素變換 同素變換是一種較復(fù)雜的一次變換形式 ， 其函數(shù)式為 其主要性質(zhì)有：直線變換后仍為直線 ， 但同一線段上長度比不是常數(shù)；平行線變換后為直線束；同一線束中經(jīng)一割線的交叉比在變換前后保持不變；通過同一割線上相應(yīng)各點(diǎn)的線束的交叉比在變換前后也保持不變 。特別在發(fā)達(dá)國家，有很多政府機(jī)構(gòu)或私人公司已經(jīng)開始向社會(huì)公開提供數(shù)據(jù)服務(wù)，這種服務(wù)大致有五類信息：基本數(shù)字化地圖、自然資源數(shù)據(jù)、地面數(shù)字高程、遙感數(shù)據(jù)、與人口統(tǒng)計(jì)相結(jié)合的空間、屬性、地址數(shù)據(jù)。通常選擇 100μ 100μ （或 50μ 40μ ）的孔徑，即地圖上 1至 2個(gè)網(wǎng)格。為提供掃描數(shù)字化，首先要選擇色調(diào)分明，線劃實(shí)在而不膨脹的地圖作為原圖；其次要在圖上精確劃定數(shù)字化的范圍，標(biāo)出坐標(biāo)原點(diǎn)；最后要清理圖面，如修凈污點(diǎn)，連好線劃上的斷頭。掃描儀可分為滾筒式、平板式、 CCD直接攝像式三種，其中大幅面的地圖以滾筒（卷紙）式用得最多。 數(shù)字化方式對(duì)數(shù)字化精度也有影響，流方式比簡單的點(diǎn)方式的位置誤差要大，流方式等間隔記錄點(diǎn)則不能正確地?cái)?shù)字化尖銳的彎曲頂點(diǎn)，常常切割這類彎曲部分，誤差較大。 (4) 數(shù)字化精度 數(shù)字化儀設(shè)備使用時(shí)間過長導(dǎo)致精度降低或不符合標(biāo)準(zhǔn)的設(shè)備均會(huì)影響輸入數(shù)據(jù)的精度。 (3) 數(shù)字化方式 點(diǎn)方式數(shù)字化時(shí)，只要將標(biāo)示器十字絲交點(diǎn)對(duì)準(zhǔn)數(shù)字化原圖上要數(shù)字化的點(diǎn)，按下標(biāo)示器上相應(yīng)的按鍵，記錄該點(diǎn) x、 y坐標(biāo)。 典型的用于制圖的數(shù)字化儀是 A0規(guī)格 ， 其幅面為 。實(shí)際上就是將圖形元素點(diǎn)、線、面實(shí)體的地理位置數(shù)據(jù)（各種坐標(biāo)系中的坐標(biāo)）通過鍵盤輸入數(shù)據(jù)文件或程序中去。 我國 GIS中地圖投影的應(yīng)用 (1)我國基本比例尺地形圖中 ≥ 1:50萬的圖均采用高斯 ——克長格投影 。 GIS中地圖投影配置一般原則： （ 1） 所配置的投影系統(tǒng)應(yīng)與相應(yīng)比例尺 的國家基本圖投影系統(tǒng)一致 。 每個(gè)帶的坐標(biāo)完全相同 ， 為了指出投影帶是哪一帶 ， 規(guī)定要在橫坐標(biāo)之前加上帶號(hào) 。 30′算起 。 帶 1∶ ~1∶ 50萬址形圖采用經(jīng)差 6176。 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(diǎn)上的長度比存在有是大 、 最小值 ， 稱為極值長度經(jīng) 。 投影坐標(biāo)系 (1)用戶坐標(biāo)系 由用戶指定的相對(duì)于二維坐標(biāo)系 ,一般與實(shí)際地物定位無關(guān)。 （ 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(huì)議”建立 80年西安坐標(biāo)系，其原點(diǎn)在西安西北的永樂鎮(zhèn)，簡稱西安原點(diǎn)。 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 。 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(jì)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) 。 x27,y27。 x17,y17。 x22,y22。 x8,y8 。 x9,y9 x10,y10。 x16,y16。 x12,y12。 x32,y32。x1,y1 2 x28,y28。x7,y7。x3,y3。 x23,y23。 x7,y7。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。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。等；多邊形鄰接關(guān)系有 P1/P3，P2/P3 （ 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。 塊式編碼數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)中包括 3個(gè)數(shù)字：塊的初始位置 （ 行 、 列號(hào) ） 和塊的大小 （ 塊包括的象元數(shù) ） ， 再加上記錄單元的代碼組成 。 長度占優(yōu)法：每個(gè)柵格單元的值以網(wǎng)格中線（水平或垂直）的大部分長度所對(duì)應(yīng)的面域的屬性值來確定。 若每個(gè)象元規(guī)定 N比特 ， 則其灰度值范圍可在 0到 2N—1之間；把白～灰色～黑的連續(xù)變化量化成 8比特 （ bit） ，其灰度值范圍就允許在 0～ 255之間 ， 共 256級(jí)；若每個(gè)象元只規(guī)定 1比特 ， 則灰度值僅為 0和 1， 這就是所謂二值圖像 ， 0代表背景 。GIS采用的多是大地坐標(biāo)，必須有較強(qiáng)的多層次空間疊置分析功能 。屬性庫功能相對(duì)要弱 。GIS 原理與方法 中國地質(zhì)大學(xué) (武漢 )信息工程學(xué)院 GIS 原理與方法 1 緒論 2 空間數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu) 3 地理信息系統(tǒng)的地理數(shù)學(xué)基礎(chǔ) 4 地理信息系統(tǒng)數(shù)據(jù)輸入 5 地理信息系統(tǒng)的數(shù)據(jù)處理 6 空間數(shù)據(jù)管理 9 空間分析 10 數(shù)字高程模型 14 地理信息系統(tǒng)的發(fā)展趨勢(shì) 1 緒論 地理信息系統(tǒng)的基本概念 地理信息系統(tǒng)發(fā)展過程 地理信息系統(tǒng)與其它相關(guān)學(xué)科系統(tǒng)間的關(guān)系 地理信息系統(tǒng)組成 地理信息系統(tǒng)功能和應(yīng)用 地理信息系統(tǒng)與數(shù)字地球 地理信息系統(tǒng)的基本概念 地理信息系統(tǒng)（ GIS）是在計(jì)算機(jī)軟硬件支持下，以采集、存貯、管理、檢索、分析和描述空間物體的地理分布數(shù)據(jù)及與之相關(guān)的屬性，并回答用戶問題等為主要任務(wù)的技術(shù)系統(tǒng)。采用的一般是幾何坐標(biāo)系 ? GIS處理的多為自然目標(biāo)，因而圖形處理的難度大 。GIS的數(shù)據(jù)量大，數(shù)據(jù)輸入方式多樣化 。 柵格數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)實(shí)際上就是象元陣列 ， 即象元按矩陣形式的集合 ， 柵格中的每個(gè)象元是柵格數(shù)據(jù)中最基本的信息存儲(chǔ)單元 ， 其坐標(biāo)位置可以用行號(hào)和列號(hào)確定 。 面積占優(yōu)法：每個(gè)柵格單元的值以在該網(wǎng)格單元中占據(jù)最大面積的屬性值 重要性法：根據(jù)柵格內(nèi)不同地物的重要性程度，選取特別重要的空間實(shí)體決定對(duì)應(yīng)的柵格單元值，如稀有金屬礦產(chǎn)區(qū)，其所在區(qū)域盡管面積很小或不位于中心，也應(yīng)采取保留的原則 柵格數(shù)據(jù)存儲(chǔ)編碼 (1) 直接編碼 (2) 鏈?zhǔn)骄幋a