地理信息系统 GIS 第二章 空间数据的表达ppt课件.ppt

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1、地理信息系统张菊清长安大学地测学院第二章空间数据的表达常规的地理空间信息的描述方法地理信息数字化描述方法空间对象关系——拓扑关系栅格数据结构及其编码矢量数据结构及其编码矢栅结构的比较及相互转换地理信息系统2.1参照系统地球表面大密度矿体矿体参考椭球面大地水准面最高：珠穆朗玛峰8848.13最低：马里亚纳海沟-11022m最高：珠穆朗玛峰8848.13最低：马里亚纳海沟-11022m最高：珠穆朗玛峰8848.13最低：马里亚纳海沟-11022m最高：珠穆朗玛峰8848.13最低：马里亚纳海沟-11

2、022m最高：珠穆朗玛峰8848.13最低：马里亚纳海沟-11022m地理信息系统空间数据的表达2.1.1、地理空间模型的描述地理信息系统首子午线赤道参考椭球体长轴a短轴b赤道长轴a短轴b空间数据的表达地理信息系统2.1.2地图投影1、定义：把地球表面的大地坐标转换为某投影面上的平面坐标的过程称为地图投影。2投影变形1、长度变形2、面积变形3、角度变形特点：纬线长度不等，其中赤道最长，纬度越高，纬线越短；在同一条纬线上，经差相同的纬线弧长相等；所有的经线长度均相等。特点：在同一纬度带内，经差相同

3、的网络面积相等；在同一经度带内，纬线越高，网络面积越小；特点：经线和纬线处处呈直角相交。空间数据的表达地理信息系统地图投影的变形地图投影变形示意图空间数据的表达圆柱投影：投影面位圆柱面。方位投影：投影面为平面。圆锥投影：投影面为圆锥面。1、按构成的方法分：1）几何投影：把经纬网格投影到几何面上，再展开。2）非几何投影：不借助几何面，根据某些条件用数学解析法确定球面与平面之间点与点的函数关系。伪圆柱投影伪方位投影伪圆锥投影多圆锥投影3、投影分类空间数据的表达地理信息系统地理信息系统2、按变形性质分

4、：等角投影：角度变形为零。同一方向长度比相同。等积投影：面积变形为零。任意投影：长度、角度和面积都存在变形。经投影后地图上所产生的长度变形、角度变形和面积变形是相互联系相互影响的：等距与等角互斥；任意投影不能等角和等积；等积投影角度变形大，等角投影面积变形大。3、投影分类3、按投影面与地球相切或相割分：割投影切投影空间数据的表达4、地图投影的选择地图投影选择的是否恰当，直接影响到地图的精度和使用价值。考虑因素：制图区域的范围、形状和地理位置，地图的用途、出版方式及其他特殊要求。全国地图投影：斜轴

5、等积方位投影、斜轴等角方位投影、彭纳投影、伪方位投影、正轴等积割圆锥投影、正轴等角割圆锥投影。分省地图投影：正轴等角割圆锥投影、正轴等积割圆锥投影、正轴等角圆柱投影轴、高斯—克吕格投影。大比例尺地图：多面体投影（北洋军阀时期）、正轴等角割圆锥投影（Lambert）（解放前）、高斯—克吕格投影（解放后）我国地图投影的选择：空间数据的表达地理信息系统地理信息系统5、高斯—克吕格投影高斯—克吕格投影是由高斯于19世纪20年代拟定，后经克吕格补充而形成的一种地图投影方式，它是一种横轴等角切椭圆柱投影，其

6、特征包括：中央经线和地球赤道投影为直线，且为投影的对称轴；等角投影；中央经线上没有长度变形；同一条纬线上，离中央经线越远，变形越大；同一条经线上，纬度越低，变形越大，赤道处最大；在60大范围内，长度变形线最大不超过0.14%。空间数据的表达城市地理信息系统基础理论空间数据的表达地理信息系统地理信息系统我国1：1万至1：50万的地形图全部采用高新—克吕格投影。1：2.5万至1：50万的地形图，采用60分带方案，全球共分为60个投影带；我国位于东经720到1360件，公含11个投影带；1：1万比例尺

7、图采用30分带方案，全球共120个带。6、投影分带空间数据的表达地理信息系统地理信息系统2.1.3、坐标系统1、地理坐标系天文地理坐标（，）大地地理坐标（L，B）2、平面坐标系国家坐标系（X，Y）独立坐标系（X，Y）1954北京坐标系1980国家大地坐标系3、高程系统1956黄海高程系1985国家高程系4、空间坐标系WGS-84地心坐标系（X，Y，Z）空间数据的表达2.2地理空间的描述方法地图是现实世界的模型，它按照一定的比例，一定的投影原则，有选择地将复杂的三维现实世界的某些内容投影到二维平面

8、媒介上，并用符号将这些内容要素表达出来。点状要素面积较小，不能按比例表示的地物。一般可用点状符号的形状和颜色来表示其质量特征，用符号的尺寸来表示数量特征。线状要素对于地面上呈线状或带状分布的事物可用线状符号来表示。面状要素面状分布的地理事物较多，可分为连续分布的（如地形、气温等)和不连续分布的（森林、居住区等）两种，可用相应的面状符号来表示。2.2.1地图对地理空间的描述方法空间数据的表达地理信息系统GIS描述现实世界的方法空间数据的表达地理信息系统地图描述现实世界的方法空间数据的表达2.2.2