GIS數(shù)據(jù)庫(kù)的建立（課堂PPT)

1、2021/5/81上節(jié)課主要內(nèi)容回顧 實(shí)體型矢量數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu) 實(shí)體/對(duì)象；基本要素：點(diǎn)、線、面 拓?fù)湫褪噶繑?shù)據(jù)結(jié)構(gòu) 拓?fù)潢P(guān)系；基本要素：點(diǎn)、線、面 不規(guī)則三角網(wǎng)結(jié)構(gòu) 易于表達(dá)不規(guī)則表面2021/5/82柵格結(jié)構(gòu)與矢量結(jié)構(gòu)的比較優(yōu) 點(diǎn)缺 點(diǎn)矢量數(shù)據(jù)數(shù)據(jù)精度較高數(shù)據(jù)量小能完整描述拓?fù)潢P(guān)系圖形輸出美觀數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)復(fù)雜疊置分析難數(shù)學(xué)模擬困難空間分析技術(shù)上復(fù)雜柵格數(shù)據(jù)數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單疊置和組合方便便于實(shí)現(xiàn)疊置分析數(shù)學(xué)模擬方便技術(shù)開(kāi)發(fā)費(fèi)用低數(shù)據(jù)量大降低分辨率時(shí)，信息損失嚴(yán)重地圖輸出不夠精美投影轉(zhuǎn)換較費(fèi)時(shí)2021/5/83第三章 GIS數(shù)據(jù)庫(kù)的建立第一節(jié) GIS數(shù)據(jù)源第二節(jié) 空間數(shù)據(jù)的采集一、空間數(shù)據(jù)采集的一般方法二、

2、數(shù)字化中的物理坐標(biāo)、用戶坐標(biāo)三、MapInfo數(shù)字化四、數(shù)字化精度分析第三節(jié) 屬性數(shù)據(jù)庫(kù)的建立第四節(jié) 數(shù)據(jù)維護(hù)與管理2021/5/84第一節(jié) GIS數(shù)據(jù)源1. 地圖資料普通地圖空間信息專題地圖專題（屬性）信息2. 遙感(RS)資料數(shù)據(jù)圖片3. 實(shí)測(cè)數(shù)據(jù)資料空間數(shù)據(jù)：數(shù)字測(cè)圖儀、GPS接受儀屬性數(shù)據(jù)：氣象氣候數(shù)據(jù)等Global Positioning SystemRemote Sensing4. 統(tǒng)計(jì)資料數(shù)字：人口、產(chǎn)值、收入、消費(fèi)文字：土地類型、勞動(dòng)力狀況、 受教育程度、污染情況2021/5/85第二節(jié) 空間數(shù)據(jù)的采集一、空間數(shù)據(jù)采集的一般方法 1. 手扶跟蹤數(shù)字化儀（Digitizer）數(shù)字

3、化 工作原理2021/5/861. 手扶跟蹤數(shù)字化（續(xù)） 數(shù)據(jù)采集方式點(diǎn)方式時(shí)間方式距離方式 數(shù)字化儀的精度 手扶數(shù)字化的缺陷無(wú)法及時(shí)發(fā)現(xiàn)錯(cuò)誤作業(yè)辛苦2021/5/872. 掃描數(shù)字化臺(tái)式掃描儀滾筒式掃描儀 掃描儀簡(jiǎn)介2021/5/882. 掃描數(shù)字化（續(xù)）掃描精度：掃描分辨率用每英寸點(diǎn)數(shù) DPI（Dot Per Inch）表示例：當(dāng)分辨率為300DPI時(shí)，則掃描象元的大小為2.54cm/300=0.085mm3. 屏幕跟蹤數(shù)字化柵格圖象矢量化 掃描數(shù)據(jù)、遙感數(shù)據(jù)2021/5/89二、數(shù)字化中的物理坐標(biāo)、用戶坐標(biāo)地球坐標(biāo)經(jīng)度、緯度地圖投影變換地圖投影變換地圖坐標(biāo)直角坐標(biāo)屏幕顯示坐標(biāo)數(shù)字化儀、掃

4、描儀坐標(biāo)用戶坐標(biāo)物理坐標(biāo)2021/5/810二、數(shù)字化中的物理坐標(biāo)、用戶坐標(biāo) 1. 物理坐標(biāo)數(shù)字化儀坐標(biāo)：以其分辨率為坐標(biāo)單位XY(0,0)設(shè)某A0幅面數(shù)字化儀分辨率為0.025mm，則Ymax=900mm/0.025mm=36000 Xmin=1200mm/0.025mm=480002021/5/8111. 物理坐標(biāo)（續(xù)）掃描圖象坐標(biāo)Ymax 行數(shù) 圖紙寬度分辨率Xmax 列數(shù) 圖紙長(zhǎng)度分辨率2021/5/8122.用戶坐標(biāo)地球坐標(biāo)地理經(jīng)緯度地圖坐標(biāo)直角坐標(biāo)地圖投影我國(guó)大中比例尺地形圖坐標(biāo)系的建立中央經(jīng)線XY500km2021/5/8132.用戶坐標(biāo)（續(xù)）我國(guó)小比例尺圖（圓錐投影）MapIn

5、fo2021/5/8142.用戶坐標(biāo)（續(xù)）世界圖用戶自定義坐標(biāo)當(dāng)我們不需要考慮地圖投影變形，把制圖區(qū)域看成是一個(gè)平面時(shí)，或者當(dāng)研究區(qū)域數(shù)據(jù)不與其它數(shù)據(jù)綜合使用時(shí)，用戶可自定義數(shù)字化原圖的坐標(biāo)，一般取左下角為（0，0）。MapInfo2021/5/8153.用戶坐標(biāo)定義 MapInfo ArcGIS2021/5/8164.物理坐標(biāo)與用戶坐標(biāo)的轉(zhuǎn)換XYxxxyyyO (a0,b0)X = x + a0Y = y + b0 x = y* cos () - x * sin ()y = x* cos () +y * sin ()y = y* Sxy = y* Sy設(shè)物理坐標(biāo)系為xo y，用戶坐標(biāo)系為XO

6、Y，則OP2021/5/8174.物理坐標(biāo)與用戶坐標(biāo)的轉(zhuǎn)換（續(xù)）整理可得變換公式如下：x = a0 + a1x + a2yy = b0 + b1x + b2yx = a0 + m * cos() x + n * sin() yy = b0 + m * sin() x + n * cos() yx = a0 + a1x + a2y+ a4x2 + a5y 2 + a6xy +y = b0 + b1x + b2y + b4x2 + b5y 2 + b6xy +相似變換(m=n)仿射變換(m=n)多項(xiàng)式變換2021/5/8184.物理坐標(biāo)與用戶坐標(biāo)的轉(zhuǎn)換（續(xù)）x = a0 + a1x + a2yy

7、= b0 + b1x + b2ynnmniii1X方向誤差為方向誤差為X x（ a0 + a1x + a2y）Y方向誤差為方向誤差為Y y（ b0 + b1x + b2y ）則距離誤差為則距離誤差為d X2 Y2最小二乘法求解2021/5/8194.物理坐標(biāo)與用戶坐標(biāo)的轉(zhuǎn)換（續(xù)）則距離誤差為則距離誤差為d X2 Y2設(shè)：設(shè)：Ud2X2 Y2Ux( a0 + a1x + a2y)2 y( b0 + b1x + b2y ) 2分別對(duì)未知數(shù)分別對(duì)未知數(shù)ai、bi求導(dǎo)，并令各導(dǎo)數(shù)為零，則可得：求導(dǎo)，并令各導(dǎo)數(shù)為零，則可得：x = n a0+a1x+a2yxx = a0 x+a1x2+a2xyxy =

8、a0 y +a1 xy+a2y2y = n b0+b1x+b2yxx = b0 x+b1x2+b2xyxy = b0 y +b1 xy+b2y22021/5/8204.物理坐標(biāo)與用戶坐標(biāo)的轉(zhuǎn)換（續(xù)）轉(zhuǎn)換的實(shí)質(zhì)是建立兩個(gè)坐標(biāo)系之間的數(shù)學(xué)關(guān)系轉(zhuǎn)換的意義:1.將設(shè)備坐標(biāo)轉(zhuǎn)換為地理要素的實(shí)際坐標(biāo)2.實(shí)現(xiàn)多幅圖,包括不同比例尺地圖的拼接或疊置3.減少各種變形(投影變形、掃描變形、紙張變形等)轉(zhuǎn)換通過(guò)配準(zhǔn)來(lái)實(shí)現(xiàn)2021/5/8215.MapInfo環(huán)境下柵格圖像的配準(zhǔn) MapInfo所識(shí)別的柵格文件種類 MapInfo圖像配準(zhǔn)方法從底圖上采控制點(diǎn)從數(shù)字地圖上采控制點(diǎn)2021/5/822關(guān)于配準(zhǔn) 配準(zhǔn)的目的：建立物理坐標(biāo)與用戶坐標(biāo)的轉(zhuǎn)換關(guān)系 配準(zhǔn)的方法：采集一定數(shù)量的控制點(diǎn)