三维GIS课件(三维空间数据及其获取方法分解.ppt

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1、三维GIS主讲：郑坤中国地质大学（武汉）信息工程学院2011年5月三维空间数据及其获取方法中国地质大学（武汉）信息工程学院1、GIS空间数据获取方法分类2、2D空间数据获取方法3、地表3D空间数据获取方法4、地下3D空间数据获取方法2本章内容中国地质大学（武汉）信息工程学院2.1数据获取方法2.1.1GIS空间数据获取方法分类1、空间数据的野外获取方式（1）点方式：天文测量、罗盘定位、惯性测量、大地测量、工程测量、矿井测量、GPS技术、钻孔勘探、物理勘探技术等；3中国地质大学（武汉）信息工程学院4

2、中国地质大学（武汉）信息工程学院（2）面方式：摄影测量、遥感技术、激光扫描技术、集成传感技术；（3）体方式：CT扫描、3D地震技术等（1）点方式：坐标量算、手扶数字化；（2）面方式：扫描数字化52、空间数据的室内获取方式中国地质大学（武汉）信息工程学院根据GIS获取方式和应用需求的不同，GIS空间数据可区分为地表2D(x,y)、地表3D(x,y,z)、地上3D(x，y，zi)。6中国地质大学（武汉）信息工程学院中国地质大学（武汉）信息工程学院空间维数点方式面方式体方式2D（x，y）天文测量遥感罗盘

3、定位地图扫描数字化惯性测量大地测量工程测量地图数字化地表3D（x，y，z）与地上3D（x，y，zi）大地测量摄影测量CT扫描工程测量激光扫描GPS技术SAR/InSAR地图数字化集成传感地下3D（x，y，zi）矿井测量物理勘探技术CT扫描钻孔勘探3D地震2021/8/277GIS空间数据获取方法分类如下表中国地质大学（武汉）信息工程学院中国地质大学（武汉）信息工程学院1.天文测量技术2.1.22D空间数据获取方法利用宇宙间天体的相关位置和运行规律，在选定的地面点上观测某天体的高度和方位，并记录观测

4、瞬间的时刻，从而确定该地面点的地理位置——天文经纬度及该点至另一地面点的天文方位角。中国地质大学（武汉）信息工程学院主要应用邻域：宇宙太空观测；宇宙奥秘探测；（1）该技术是空间定位的基本手段之一，利用大地测量与工程测量技术，既可以获得地表点的2D坐标数据（x,y），也可获得地表点的3D坐标数据（x,y,z）；102、大地测量与工程测量技术中国地质大学（武汉）信息工程学院（2）测量仪器的发展：经纬仪、水准仪全站仪测量机器人；（3）测量技术的发展：三角测量边角网、测边网、全站仪3D实时和自动导航

5、技术。11中国地质大学（武汉）信息工程学院3.遥感技术（1）遥感是一种远距离的、非接触的目标探测技术和方法，通过对目标进行探测，获取目标信息，然后对所获取的信息进行加工处理，从而实现对目标的定位、定性或定量描述；12中国地质大学（武汉）信息工程学院（2）传感器：接收从目标反射和辐射过来的电磁波信号的装置；（3）遥感平台：搭载传感器的载体。13中国地质大学（武汉）信息工程学院图1.遥感数据流程图14中国地质大学（武汉）信息工程学院（4）遥感发展的特点：新型传感器不断出现；多级空间分辨率形成金字塔遥感

6、影像结构；光谱分辨率不断提高；多时相性遥感成为可能；全方位立体观测健步发展；遥感应用由定性走向定量。15中国地质大学（武汉）信息工程学院4、地图数字化技术广义数字化：泛指将信息转化为计算机能接收的形式的过程；狭义数字化：将地图/影像转变为符合要求的矢量数据结构的过程。手扶跟踪数字化地图/影像数字化扫描数字化16中国地质大学（武汉）信息工程学院（1）手扶跟踪数字化借助计算机和平板状数字化仪，从已有纸质地图上进行重采样，并形成数字化的坐标点列数据的过程。包括以下三步：17中国地质大学（武汉）信息工程学

7、院预处理数字化图属关系连接（2）扫描数字化借助计算机和平板式或滚筒式扫描仪，从已有纸质地图上进行重采样，并形成坐标点列数据的过程。包括：栅格扫描地图扫描：扫描仪按预先设定的空间分数字化辨率对地图进行扫描，形成二值图像；矢量扫描数字化18中国地质大学（武汉）信息工程学院纸质地图扫描转化拼接子图块几何校正屏幕跟踪矢量化矢量图合成接边矢量图编辑存入空间数据库大致流程为：1、GPS测量技术具有代表性的系统：欧洲的“伽利略系统”、俄罗斯的“GLONASS卫星系统”。202.1.3地表3D空间数据获取方法中国

8、地质大学（武汉）信息工程学院我国自行研制的导航卫星系统——北斗双星导航定位系统，通过全天候跟踪GPS卫星，免费向用户提供星历文件。该系统具有快速定位、短报文通信、精密授时3大功能，并具有以下优势：21中国地质大学（武汉）信息工程学院同时具备定位与通信功能，无须其他通信系统文件；融合北斗导航定位系统和卫星导航增强系统两大资源，提供更丰富的增值服务；覆盖中国及周边国家和地区，24小时全天候服务，无通信盲区；定位解算都集中在地面控制中心站，特别适合于大范围移动目标监测与管理；自主系统，高