gis原理與應(yīng)用--簡(jiǎn)化(參考版)
2025-05-10 18:07本頁(yè)面
【正文】 元數(shù)據(jù)的獲取方法主要有五種，即鍵盤(pán)輸入、關(guān)聯(lián)表、測(cè)量法、計(jì)算法和推理等。第二階段是元數(shù)據(jù)隨數(shù)據(jù)的形成 同步產(chǎn)生 。 元數(shù)據(jù) 二、元數(shù)據(jù)的標(biāo)準(zhǔn) 元數(shù)據(jù) 三、空間元數(shù)據(jù)的獲取與管理 空間元數(shù)據(jù)的獲取是個(gè)復(fù)雜的過(guò)程，相對(duì)于基礎(chǔ)數(shù)據(jù)的形成時(shí)間，它的獲取可分為三個(gè)階段，數(shù)據(jù)收集前、數(shù)據(jù)收集中和數(shù)據(jù)收集后。地圖的元數(shù)據(jù)表現(xiàn)為地圖類(lèi)型、圖例、圖名、比例尺、參照系、圖廓坐標(biāo)、精度、出版單位、日期等。元數(shù)據(jù)并不是一個(gè)新的概念。 矢量數(shù)據(jù)的類(lèi)型和空間關(guān)系 元數(shù)據(jù) 一、元數(shù)據(jù)的概念 原意是關(guān)于數(shù)據(jù)變化的描述。 度量空間關(guān)系 度量空間關(guān)系用于描述空間實(shí)體之間的 距離關(guān)系 。 ? 主要包括 面 面 、 面 點(diǎn) 、 面 線(xiàn) 、 線(xiàn) 線(xiàn) 、 線(xiàn) 點(diǎn) 、 點(diǎn) 點(diǎn) 等多種形式上的空間關(guān)系 矢量數(shù)據(jù)的類(lèi)型和空間關(guān)系 空間順序關(guān)系 空間順序關(guān)系描述空間實(shí)體之間在空間上的排序，如實(shí)體之間的前后、左右和東、南西、北等 方位關(guān)系 。 矢量數(shù)據(jù)的類(lèi)型和空間關(guān)系 矢量數(shù)據(jù)的類(lèi)型和空間關(guān)系 在 GIS 中， 連接性 、 多邊形區(qū)域定義 、 鄰接性 是三個(gè)重要的拓?fù)涓拍?。前者稱(chēng)為非拓?fù)鋵傩?，后者稱(chēng)為拓?fù)鋵傩?。拓?fù)鋵W(xué)是幾何學(xué)的一個(gè)分支，它研究在拓?fù)渥儞Q下能夠保持不變的幾何屬性，即拓?fù)鋵傩浴? 拓?fù)淇臻g關(guān)系 拓?fù)淇臻g關(guān)系是 GIS 中重點(diǎn)描述的空間關(guān)系?？臻g關(guān)系的描述和表達(dá)，是 GIS區(qū)別于 CAD 等計(jì)算機(jī)圖形處理系統(tǒng)的主要標(biāo)志。 二、矢量數(shù)據(jù)的空間關(guān)系 空間關(guān)系是指地理實(shí)體之間存在的與空間特性有關(guān)的關(guān)系，如度量關(guān)系、順序關(guān)系和拓?fù)潢P(guān)系等。但按其表示的內(nèi)容，又可進(jìn)一步分為七種不同的類(lèi)型。屬性數(shù)據(jù)表格的一行稱(chēng)為一個(gè)記錄，描述一個(gè)地理實(shí)體特征的屬性，用空間數(shù)據(jù)對(duì)象的聯(lián)接則通過(guò)特征的標(biāo)識(shí)碼找到對(duì)應(yīng)關(guān)系?？臻g屬性特征分為兩種，一種是類(lèi)別特征，即它是什么；第二種是具體的說(shuō)明信息，或者統(tǒng)計(jì)信息，以解決兩個(gè)同類(lèi)目標(biāo)的不同特征問(wèn)題，如道路的寬度、等級(jí)、路面質(zhì)量等。是由平面坐標(biāo)和高程數(shù)據(jù)共同定義的地形表面模型。在影像中，柵格單元的值是柵格內(nèi)的平均灰度。 地理空間信息的描述方法 （ 2）柵格數(shù)據(jù) 柵格數(shù)據(jù)表達(dá)中，柵格由一系列的柵格坐標(biāo)或像元所處柵格矩陣的行列號(hào)（ i, j）定義其位置，每個(gè)像元獨(dú)立編碼，并載有屬性。由于面狀要素是由閉合分弧段決定的，故二維矢量又稱(chēng)為多邊形。如果相交，則應(yīng)以交點(diǎn)為界，將該一維矢量分成幾個(gè)一維矢量。前者由無(wú)方向鏈組成（ a），后者由全鏈或面鏈組成（ b） 地理空間信息的描述方法 一維矢量可以閉合，即弧段首尾相接，存在 x1=xn, y1=yn , 或 z1=zn。 地理空間信息的描述方法 環(huán)是一個(gè)不相交的鏈或弦列、或弧的閉合序列，一個(gè)環(huán)表示一個(gè)閉合的邊界，但不包括封閉的區(qū)域。面鏈?zhǔn)且粭l可顯式左右多邊形但不能確定起結(jié)點(diǎn)、終結(jié)點(diǎn)的鏈，它也是一個(gè)二維拓?fù)涿娴慕M成部分（ b）。拓?fù)溥B線(xiàn)是兩個(gè)結(jié)點(diǎn)或節(jié)點(diǎn)的連線(xiàn)，其方向可由結(jié)點(diǎn)或節(jié)點(diǎn)的順序確定 地理空間信息的描述方法 鏈?zhǔn)且粋€(gè)非相交線(xiàn)段和（或）弧的無(wú)分支而有方向的序列，包括全鏈、面鏈和網(wǎng)鏈。弧段是形成一曲線(xiàn)點(diǎn)的軌跡，該曲線(xiàn)可由數(shù)學(xué)函數(shù)定義 。 弦列是點(diǎn)的序列，表示一串互相聯(lián)結(jié)無(wú)分支的線(xiàn)段。在 GIS 中，點(diǎn)的類(lèi)型包括實(shí)體點(diǎn)、標(biāo)記點(diǎn)、面標(biāo)識(shí)點(diǎn)、結(jié)點(diǎn)和節(jié)點(diǎn)等 地理空間信息的描述方法 （ 2）一維矢量表示空間中的一個(gè)線(xiàn)狀要素，或者空間實(shí)體對(duì)象之間的邊界，包括線(xiàn)段、弦列、拓?fù)溥B線(xiàn)、弧段、鏈、環(huán)等。 （ 1）零維矢量表示空間中的一個(gè)點(diǎn)，點(diǎn)在二維歐氏空間中用唯一的實(shí)數(shù)對(duì)（ x, y）來(lái)表示，在三維空間中用唯一的實(shí)數(shù)組（ x, y, z）來(lái)表示。 （ 1）矢量數(shù)據(jù) 矢量數(shù)據(jù)是用坐標(biāo)對(duì)、坐標(biāo)串和封閉的坐標(biāo)串表示實(shí)體點(diǎn)、線(xiàn)、面的位置及其空間關(guān)系的一種數(shù)據(jù)格式。 地理空間信息的描述方法 七、地理信息的數(shù)字化描述 在 GIS 中，地理信息是以數(shù)字化的形式存在的。 六、影像對(duì)地理空間的描述 影像是記錄了地理實(shí)體分布的寫(xiě)照模型。地圖上各種要素之間的關(guān)系，是按照地圖投影建立的數(shù)學(xué)規(guī)則，使地表各點(diǎn)和地圖平面上的相應(yīng)各點(diǎn)保持一定的函數(shù)關(guān)系，從而在地圖上準(zhǔn)確表達(dá)空間各要素的關(guān)系和分布規(guī)律，反映它們之間的 方向、距離和面積 。 五、地圖對(duì)地理空間的描述 地圖是地理空間實(shí)體的圖形模型。 大地坐標(biāo)系統(tǒng)是一個(gè)地心坐標(biāo)系統(tǒng)，經(jīng)由大地坐標(biāo)的轉(zhuǎn)換的關(guān)系可由下圖描述。分為地理坐標(biāo)之間的直接轉(zhuǎn)換或經(jīng)由大地坐標(biāo)之間的間接轉(zhuǎn)換。 ? 我國(guó)大部分省區(qū)圖以及大多數(shù)這一比例尺的地圖也多采用Lambert投影和屬于同一投影系統(tǒng)的 Albers投影； ? Lambert 投影中，地球表面上兩點(diǎn)間的最短距離（即大圓航線(xiàn)）表現(xiàn)為近于直線(xiàn)，這有利于地理信息系統(tǒng)中和空間分析量度的正確實(shí)施。 地圖投影的方法 地圖投影的方法主要由圓錐投影、圓柱投影、平面（方位）投影等，它們均包括正軸、斜軸、橫軸等投影方式，在此基礎(chǔ)上又分為相切、相割方式兩種情況 。 地理空間信息的描述方法 由于要將不可展的地球橢球面展開(kāi)為平面，且不能有斷裂，那么圖形必將在某些地方被拉伸，某些地方被壓縮，因而投影變形是不可避免的。 地圖投影的概念 轉(zhuǎn)換三維地球表面到二維地圖平面的數(shù)學(xué)處理方法稱(chēng)之為地圖投影。 三、地圖投影的概念 地圖投影在 GIS 中是必須的。 地理空間信息的描述方法 GIS的地理空間通常是指經(jīng)過(guò)投影變化后在笛卡爾坐標(biāo)系中的地球表層特征空間。 地理空間信息的描述方法 投影坐標(biāo)系統(tǒng) 投影坐標(biāo)系統(tǒng)（平面坐標(biāo)系），將橢球面上的點(diǎn)，通過(guò)投影的方法投影到平面上時(shí)，通
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