【正文】 字化數據的坐標系轉換和圖紙變形誤差的改正。 ?仿射變換可以對坐標數據在 x和 y方向進行不同比例的縮放，同時進行 扭曲、旋轉和平移 。但在實際應用中，通常利用 4個以上的點來進行幾何糾正。 第 3 章 空間數據處理 由上述法方程，通過消元法，可求得仿射變換的待定參數 a0、 a a2和 b0、 b b2。它的主要特性為： 同時考慮到 x和 y方向上的變形，因此糾正后的坐標數據在不同方向上的長度比將發(fā)生變化 。 經過仿射變換的空間數據，其精度可用點位中誤差表示，即： 式中： △ x = X理論值 – X計算值 ； △ y = Y理論值 – Y計算值 n為數字化已知控制點的個數 。 ),(),(21????fyfx??第 3 章 空間數據處理 地圖投影：投影變形 將不可展的地球橢球面展開成平面，并且不能有斷裂，則圖形必將在某些地方被拉伸，某些地方被壓縮，故投影變形是不可避免的。 ? GIS數據庫中地理數據以地理坐標存儲時，則以地圖為數據源的空間數據必須通過投影變換轉換成地理坐標；而輸出或顯示時，則要將地理坐標表示的空間數據通過投影變換變換成指定投影的平面坐標。 第 3 章 空間數據處理 地圖投影：我國常用地圖投影 ? 1： 100萬：蘭勃投影（正軸等積割圓錐投影） ? 大部分分省圖、大多數同級比例尺也采用蘭勃投影 ? 1： 50萬、 1： 25萬、 1： 10萬、 1： 5萬、 1：、 1:1萬、 1： 5000采用高斯 — 克呂格投影。地圖經過投影后，體現在圖上只有個別點線沒有長度變形，也就是說，只有在這些長度沒有變形的點或線上，才可用地圖上注明的比例尺 ? 我國地圖比例尺分級系統(tǒng)： 大比例尺： 1： 500— 1： 10萬 中比例尺： 1： 10萬 — 1： 100萬 小比例尺： 〈 1： 100萬 ? 無級比例尺概念 第 3 章 空間數據處理 第 2節(jié) 空間數據結構的轉換 矢量數據結構與柵格數據結構是 GIS常用的兩種數據結構。即根據原矢量圖的大小，精度要求及所研究問題的性質，確定柵格的分辨率。 ? 矢量數據和柵格數據的坐標表示不同。 ? 矢量數據和柵格數據的坐標轉換關系如下圖所示： 第 3 章 空間數據處理 ? 第 3 章 空間數據處理 ? 其轉換公式為： ? ⊿ X=(xmaxxmin)/J ⊿ Y=(ymaxymin)/I ? 式中： ⊿ X， ⊿ Y分別表示每個柵格單元的邊長。 ymax, ymin分別表示矢量坐標中 y的最大值和最小值。 ? 例如：已知某一地區(qū) x方向為 15km， y方向為30km，現要把該地區(qū)的地塊圖轉換成柵格數據。 （一）點的柵格化 點狀數據轉換成柵格數據時是取離點最近的一個柵格單元來存放。其中： 一、由矢量向柵格的轉換 第 3 章 空間數據處理 行 i=1+Integer(ymaxy/⊿y) 列 j=1+Integer(xxmin/⊿x) 第 3 章 空間數據處理 （二）線的柵格化 ? 由于曲線可用折線來表示，也就是當折線上取點足夠多時，所畫的折線在視覺上成為曲線。若已知一直線 AB其兩端點坐標分別為 A(x1, y1)和 B(x2, y2)，則其轉換過程不僅包括標點 A， B分別從點矢量數據轉換成柵格數據，還包括求出直線 AB所經過的中間柵格數據。 ? (2) 由上述行列值求出直線所在行列值的范圍。若從直線兩端點轉換中，求出該直線經過的起始行號為 i1, 終止行號 im, 其中間點行號必定 i2, i3, ....im1。 第 3 章 空間數據處理 （三）面的柵格化 在矢量數據結構中，通常以不規(guī)則多邊形來表示區(qū)域，對于多邊形內填充的暈線或符號 ,只是圖形輸出的表示方法，它并不作為空間數據參加運算。在柵格數據結構中，柵格元素值直接表示屬性值，因此， 當矢量邊界線段轉換成柵格數據后，還須進行面域的填充。 第 3 章 空間數據處理 1. 射線法 用水平線掃描法來判斷一點（或柵格單元）是否在區(qū)域內。 第 3 章 空間數據處理 2. 邊界點跟蹤法 這是另一種填充法，該法 從邊界上某一柵格單元開始按順時針方向跟蹤邊界上各柵格， (對多邊形中島則按逆時針方向跟蹤，使島內不被填充 ) 。 L表示 該柵格同相鄰象素的行數不同，且 行數減少的單元。 最后， 逐行掃描， 根據填充字符值， 填充 L→R 之間的柵格 。 第 3 章 空間數據處理 第 3 章 空間數據處理 3. 邊界代數法 矢量向柵格轉換的關鍵是對矢量表示的多邊形邊界內的所有柵格賦予多邊形編碼，形成柵格數據陣列。這時， 面的填充是根據邊界的拓撲信息，通過加減運算將邊界位置信息動態(tài)地賦予各柵格 。 第 3 章 空間數據處理 邊界代數法的填充過程：假設沿邊界前進方向 y值上升時為上行， y值下降時為下行。 第 3 章 空間數據處理 N1N2弧上行，左 右為 01=1?；∮疫?柵格值 加 3 第 3 章 空間數據處理 N1N4弧上行，左 右 ==13=2。 第 3 章 空間數據處理 N4N2弧上行，左 右 =12=1，弧左邊 柵格值 加 1 第 3 章 空間數據處理 N4N3弧下行，右 左 =32=1，弧右邊 柵格值 加 1。 前處理 目的是把柵格圖預處理成近似線劃圖的二值圖形 (0和 1) ，使每條線只有一個象元寬度。 后處理 目的一方面除去柵格矢量化產生的多余點，減少數據的冗余；另一方面采用插值算法對曲線進行光滑處理。 第 3 章 空間數據處理 該方法的基本思想是通過邊界提取，將左右多邊形信息保存在邊界點上。 以 2x2柵格窗口為單位，在單位窗口內四個柵格數據的模式可確定下一個窗口的搜索方向及弧段的拓撲關系。其要點為： 第 3 章 空間數據處理 （ 1）若 4個柵格僅有 2個不同編號且對角上編號不相同，為邊界點；（ 2）有 3個或 4個不同的編號為結點；（ 3）有 2個不同編號，但對角線編號兩兩相同，也是結點。用 2*2柵格窗口沿行列方向掃描全圖，遇到邊界點及結點柵格窗口時將該窗口內柵格元素作出標記，結點標識符前加負號，非邊界點改為 0值 。在提取結點和邊界線基礎上，通過邊界的搜索獲取結點文件、弧段文件及多邊形文件。 第 3 章 空間數據處理 第 3節(jié) 多元空間數據的融合 ?一、遙感與 GIS數據的融合 ?二、不同格式數據的融合 GIS技術經過 40多年的發(fā)展和應用 ， 已經積累了大量的數據資源 。 為了實現空間數據的共享 ， 特別是隨因特網的發(fā)展 、 數字地球的興起和 GIS應用的日益深入 ， 多元數據的融合已成為 GIS設計者和用戶的共同要求 。這種影像地圖具有一定的數字基礎，有豐富的光譜信息與幾何信息，又有行政界限和屬性信息，直接提高了用戶的可視化效果。 （ 3）遙感影像與數字柵格圖（ DRG）的融合：將數字柵格地圖與遙感影像配準疊合，可以從遙感圖像中快速發(fā)現已發(fā)生變化的區(qū)域，進而實現空間數據庫的自動 /半自動快速更新。目前不同 GIS軟件系統(tǒng)使用的空間數據格式主要有：ESRI公司的 ARC/INFO COVERAGE、 ArcShape Files、EOO格式； Autodesk公司的 DXF和 DWG格式； MapInfo公司的 MIF格式； Intergraph公司的 DGN格式等等。 屬性數據庫 數據字典 圖形數據庫 分析處理器 用戶 1 用戶 2 … … 用戶 k 數據源 1 交換格式 數據源 2 交換格式 … … 交換格式 數據源 k 交換格式 數據轉換器 單一數據庫集成多元數據模型 第 3 章 空間數據處理 （ 2）基于數據標準的數據融合 這種方法是采用一種空間數據的轉換標準來實現多源 GIS數據的融合。 接口相當于一種規(guī)程，它是大家都遵守并達成統(tǒng)一的標準 。 公共接口 系統(tǒng) 1 公共接口 系統(tǒng) 2 公共接口 系統(tǒng) 3 公共接口 系統(tǒng) A 公共接口 系統(tǒng) B 公共接口 系統(tǒng)