GIS基本數(shù)據(jù)類型

1、宏德信智能事業(yè)部國(guó)土資源部電子政務(wù)基礎(chǔ)平臺(tái)項(xiàng)目組國(guó)土資源部電子政務(wù)基礎(chǔ)平臺(tái)項(xiàng)目組二二OO四年七月十七日四年七月十七日GIS基本數(shù)據(jù)類型基本數(shù)據(jù)類型基礎(chǔ)培訓(xùn)基礎(chǔ)培訓(xùn)宏德信智能事業(yè)部目標(biāo)l了解地理信息系統(tǒng)本身的基本數(shù)據(jù)類型和組成。l對(duì)于實(shí)際世界的物體的空間相關(guān)的建模使用空間類型屬性的組合來描述實(shí)際世界物體的空間特性宏德信智能事業(yè)部?jī)?nèi)容l幾何數(shù)據(jù)類型l地理信息數(shù)據(jù)的存儲(chǔ)l地理信息數(shù)據(jù)的組織：圖層和圖集（地圖）l地理信息數(shù)據(jù)的展示：風(fēng)格和專題圖l坐標(biāo)系和投影、投影轉(zhuǎn)換l地圖比例尺l數(shù)據(jù)訪問l可以說，所有的地理信息系統(tǒng)平臺(tái)都會(huì)包括以上所有的基本類型（對(duì)象）。宏德信智能事業(yè)部幾何數(shù)據(jù)類型幾何數(shù)據(jù)類型宏德信

2、智能事業(yè)部幾何數(shù)據(jù)類型組成l矢量數(shù)據(jù)l點(diǎn)l線l面l柵格數(shù)據(jù)宏德信智能事業(yè)部幾何數(shù)據(jù)類型柵格數(shù)據(jù)l柵格數(shù)據(jù)形式是指地理實(shí)體使用網(wǎng)格單元的行列作為位置標(biāo)識(shí)符，行與列的數(shù)目取決于柵格的分辨率和實(shí)體的特性，是GIS多種空間圖形數(shù)據(jù)形式之一。l柵格數(shù)據(jù)不同于矢量數(shù)據(jù)把點(diǎn)和線作為制圖的最基本單元。而是同等尺寸的小區(qū)域的系統(tǒng)幾何，這些小區(qū)域被看成是同類。柵格數(shù)據(jù)被廣泛使用在要個(gè)像片、數(shù)字?jǐn)z影圖像以及各種網(wǎng)格化的數(shù)據(jù)中。宏德信智能事業(yè)部幾何數(shù)據(jù)類型柵格數(shù)據(jù)l數(shù)據(jù)組織：使用有組織的柵格單元組織空間數(shù)據(jù)。l參數(shù)：分辨率宏德信智能事業(yè)部幾何數(shù)據(jù)類型矢量數(shù)據(jù)：介紹l矢量數(shù)據(jù)特征l基礎(chǔ)：空間點(diǎn)l地理實(shí)體：由點(diǎn)和由點(diǎn)連接

3、而成的直線、弧線構(gòu)成l實(shí)體類型：點(diǎn)、線、多邊形l實(shí)體有空間位置（x,y）、形狀、大小等l可以描述空間拓?fù)潢P(guān)系：描述和限制地理實(shí)體之間的鄰接、連接和包含等的關(guān)系。宏德信智能事業(yè)部幾何數(shù)據(jù)類型矢量數(shù)據(jù)：點(diǎn)l一個(gè)點(diǎn)就是一個(gè)坐標(biāo)（x，y，z）l單點(diǎn)：空間位置，一個(gè)實(shí)體對(duì)應(yīng)著一個(gè)空間位置。l多點(diǎn)：一個(gè)實(shí)體對(duì)應(yīng)著多個(gè)空間位置。宏德信智能事業(yè)部幾何數(shù)據(jù)類型矢量數(shù)據(jù)：線l數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)：由點(diǎn)按照一定的順序連接而成，因此線表達(dá)為點(diǎn)的序列l(wèi)單線：由一個(gè)序列組成的線l多線：由多個(gè)序列組成的線l注意：看起來是一條線的物體，有可能是多線類型的數(shù)據(jù)。宏德信智能事業(yè)部幾何數(shù)據(jù)類型矢量數(shù)據(jù)：線l單線： (1,1) (2,2) (3

4、,3) (4,1) (5,1)l多線： (1,1) (2,2)(3,3) (4,1) (5,1)l單線和多線看起來是一樣的情況 (1,1) (2,2) (3,3) (4,1) (5,1) 與 (1,1) (2,2)(3,3)(3,3) (4,1) (5,1)宏德信智能事業(yè)部幾何數(shù)據(jù)類型矢量數(shù)據(jù)：面l數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)：若干閉合的點(diǎn)的序列的集合。l簡(jiǎn)單面：一個(gè)閉合的點(diǎn)的逆時(shí)針序列。l帶島的面：若干個(gè)閉合的點(diǎn)序列代表一個(gè)對(duì)象，其中序列方向?yàn)轫槙r(shí)針表示為島。l多面：若干個(gè)簡(jiǎn)單面或者帶島的面的集合體代表著一個(gè)對(duì)象宏德信智能事業(yè)部幾何數(shù)據(jù)類型矢量數(shù)據(jù)：面簡(jiǎn)單面帶一個(gè)島的面由一個(gè)帶島的面和一個(gè)簡(jiǎn)單面構(gòu)成的多面宏德信

5、智能事業(yè)部幾何數(shù)據(jù)類型矢量數(shù)據(jù)：連續(xù)實(shí)體連續(xù)線類型宏德信智能事業(yè)部幾何數(shù)據(jù)類型矢量數(shù)據(jù)：連續(xù)實(shí)體連續(xù)面類型宏德信智能事業(yè)部地理信息數(shù)據(jù)的存儲(chǔ)地理信息數(shù)據(jù)的存儲(chǔ)宏德信智能事業(yè)部地理信息數(shù)據(jù)的存儲(chǔ)l大多數(shù)的地理信息系統(tǒng)平臺(tái)以關(guān)系表的方式存放地理信息數(shù)據(jù)l表中至少存放一個(gè)表達(dá)空間特性的幾何字段l為了查詢或者檢索方便，一般都會(huì)有其他的系統(tǒng)字段，例如長(zhǎng)度、面積等，是由GIS平臺(tái)控制的，應(yīng)用系統(tǒng)不應(yīng)該直接修改這些字段。宏德信智能事業(yè)部圖層和圖集（地圖）圖層和圖集（地圖）宏德信智能事業(yè)部圖層和圖集（地圖）圖層l空間對(duì)象按照不同的標(biāo)準(zhǔn)劃分成不同的類型，在數(shù)據(jù)組織上表達(dá)為不同的圖層。l一般來說，同一個(gè)圖層中的實(shí)

6、體具有相同的幾何類型。宏德信智能事業(yè)部圖層和圖集（地圖）圖層l一個(gè)層在邏輯上對(duì)應(yīng)于數(shù)據(jù)存儲(chǔ)里面的一個(gè)表l層中的每一個(gè)物體對(duì)應(yīng)于數(shù)據(jù)存儲(chǔ)里面的一個(gè)表中的一條記錄宏德信智能事業(yè)部圖層和圖集（地圖）圖層分類l柵格圖層：柵格圖的表達(dá)l矢量圖層：矢量圖的表達(dá)l臨時(shí)圖層（TrackingLayer）：臨時(shí)圖形的表達(dá)宏德信智能事業(yè)部圖層和圖集（地圖）圖集l不同的圖層組合在一起，形成一個(gè)圖集，就是普通意義上的地圖。l圖集可以跟圖集繼續(xù)組合，形成復(fù)合圖集+宏德信智能事業(yè)部風(fēng)格和專題圖風(fēng)格和專題圖宏德信智能事業(yè)部風(fēng)格l風(fēng)格控制著地圖的顯示l風(fēng)格控制：點(diǎn)的顏色、大小、符號(hào)線的顏色、大小、符號(hào)面的顏色、大小、符號(hào)文字

7、的顏色、字體、大小宏德信智能事業(yè)部專題l當(dāng)?shù)貓D的風(fēng)格按照其所對(duì)應(yīng)的關(guān)系表中的某一個(gè)字段的值進(jìn)行渲染的時(shí)候，我們稱這樣形成的地圖為專題圖l專題圖是直觀顯示出數(shù)據(jù)特點(diǎn)和關(guān)系的一種有效方法宏德信智能事業(yè)部坐標(biāo)系和投影、投影轉(zhuǎn)換坐標(biāo)系和投影、投影轉(zhuǎn)換宏德信智能事業(yè)部基本概念l建立坐標(biāo)系：確定空間位置l投影變換：3維空間到2維空間宏德信智能事業(yè)部地球模型l地球橢球體的參數(shù)：l長(zhǎng)軸l扁率宏德信智能事業(yè)部常用地球橢球模型l地球是不規(guī)則的，因此在實(shí)際中出現(xiàn)過很多的橢球體。目前北美大陸常用的是克拉克1866橢球體，而中國(guó)常用的橢球體是克拉索夫斯基1940橢球體宏德信智能事業(yè)部地球表面模型地球表面水準(zhǔn)面大地水準(zhǔn)面

8、鉛垂線地球橢球體宏德信智能事業(yè)部坐標(biāo)系l經(jīng)緯度坐標(biāo)系：地球橢球體的球面坐標(biāo)系l投影坐標(biāo)系：可以稱為大地坐標(biāo)系，是經(jīng)緯度坐標(biāo)系統(tǒng)經(jīng)過一定的投影之后形成的坐標(biāo)。l需要注意的是，坐標(biāo)系都是建立在地球橢球體的模型之上的，因此對(duì)于不同的橢球體可能有不同的坐標(biāo)。在地球不同的地點(diǎn)需要選擇不同的橢球體模型。宏德信智能事業(yè)部經(jīng)緯度坐標(biāo)系l地理坐標(biāo)系是以地理極(北極、南極)為極點(diǎn)。l通過A點(diǎn)作橢球面的垂線，稱之為過A點(diǎn)的法線。 l法線與赤道面的交角，叫做A點(diǎn)的緯度。 l過A點(diǎn)的子午面與通過英國(guó)格林尼治天文臺(tái)的子午面所夾的二面角，叫做A點(diǎn)的經(jīng)度。 NSQ 赤道緯線本初子午線EA宏德信智能事業(yè)部投影坐標(biāo)系直接建立在球

9、體上的地理坐標(biāo)，用經(jīng)度和緯度表達(dá)地理對(duì)象位置建立在平面上的直角坐標(biāo)系統(tǒng)，用（x，y）表達(dá)地理對(duì)象位置投影宏德信智能事業(yè)部坐標(biāo)系統(tǒng)高程系統(tǒng)任意水準(zhǔn)面大地水準(zhǔn)面HAHA鉛垂線AHBHBhAB宏德信智能事業(yè)部投影變換l地球橢球體表面是曲面，而地圖通常是要繪制在平面圖紙上，因此制圖首先要把曲面展開為平面。l地球面上任意一點(diǎn)的位置是由經(jīng)緯度來決定的，所謂地圖投影就是建立平面上的點(diǎn)（平面直角坐標(biāo)或者極坐標(biāo)表示）和地球表面上的點(diǎn)（經(jīng)緯度）之間的函數(shù)關(guān)系。而根據(jù)地表上的點(diǎn)（，），求其在平面上的位置（x，y）宏德信智能事業(yè)部投影基本因素l地圖投影的4要素:l形狀、面積、距離、方位l3D球面到2D平面投影轉(zhuǎn)換產(chǎn)生

10、形狀、面積、距離、方位等的變形l投影的變形：比較地圖經(jīng)緯網(wǎng)與地球儀經(jīng)緯網(wǎng)。l長(zhǎng)度l面積l角度宏德信智能事業(yè)部投影類型l根據(jù)變形特征分類l等角投影l(fā)等積投影l(fā)等距投影：特定方向上無長(zhǎng)度變形l關(guān)系：等積、等角不能互相保證；等角時(shí)面積變形大，等積時(shí)角度變形大；等距時(shí)，面積和角度都有變形宏德信智能事業(yè)部投影類型l按幾何原理l圓柱l圓錐l方位宏德信智能事業(yè)部我國(guó)常用的投影類型l全國(guó)：斜軸等面積方位投影、斜軸等角方位投影、正軸等面積割園錐投影、正軸等角割園錐投影等l省區(qū)：正軸等面積割園錐投影、正軸等角割園錐投影、正軸等角圓柱投影、高斯克呂格投影（寬帶）l大比例尺：高斯克呂格投影（又稱橫軸墨卡托投影，UTM

11、是其變型）宏德信智能事業(yè)部我國(guó)的投影方案宏德信智能事業(yè)部比例尺比例尺宏德信智能事業(yè)部地圖比例尺l地圖比例尺反映了制圖區(qū)域和地圖的比例關(guān)系l紙質(zhì)地圖：內(nèi)容、概括程度、數(shù)據(jù)精度等 GIS：數(shù)據(jù)精度l比例尺的含義： 制圖區(qū)域較小，采用各方面變形都較小的地圖投影，圖上各處的比例是一致的，故此時(shí)比例尺的含義是圖上長(zhǎng)度與相應(yīng)地面長(zhǎng)度的比例； 制圖區(qū)域較大時(shí)，地圖投影比較復(fù)雜，地圖上長(zhǎng)度因地點(diǎn)和方向的不同而有所變化，這種地圖比例尺一般是指在地圖投影時(shí)，對(duì)地球半徑縮小的比率， 稱為主比例尺。地圖經(jīng)過投影后，體現(xiàn)在圖上只有個(gè)別點(diǎn)線沒有長(zhǎng)度變形，也就是說，只有在這些長(zhǎng)度沒有變形的點(diǎn)或線上，才可用地圖上注明的比例尺l我國(guó)地圖比例尺分級(jí)系統(tǒng)： 大比例尺：1：5001：10萬 中比例尺：1：10萬1：100萬 小比例尺：1：100萬l無級(jí)比例尺概念宏德信智能事業(yè)部數(shù)據(jù)訪問數(shù)據(jù)訪問宏德信智能事業(yè)部數(shù)據(jù)訪問類型系