GIS在中學(xué)地理教學(xué)中的應(yīng)用-第4章-空間數(shù)據(jù)的獲取與處理

1、4.1 空間數(shù)據(jù)的獲取 4.2 空間數(shù)據(jù)處理內(nèi)容 4.3 空間數(shù)據(jù)處理基礎(chǔ) 4.4 空間數(shù)據(jù)的編輯 4.5 空間數(shù)據(jù)的坐標變換 4.6 空間數(shù)據(jù)格式的轉(zhuǎn)換和數(shù)據(jù)共享 4.7 空間數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)的轉(zhuǎn)換 4.8 空間數(shù)據(jù)的壓縮 4.9 空間數(shù)據(jù)的內(nèi)插,第4章 空間數(shù)據(jù)的獲取與處理,4.1 GIS中的數(shù)據(jù)源,GIS數(shù)據(jù)源種類多，來源廣泛，處理方法差異大； GIS數(shù)據(jù)源獲取方法手段多，既有傳統(tǒng)手工獲取方法，又有用現(xiàn)代化技術(shù)獲取方法； GIS系統(tǒng)數(shù)據(jù)源采集必需根據(jù)所建立系統(tǒng)的需要和實際條件確定。,第4章 空間數(shù)據(jù)的獲取與處理,GIS信息的獲取途徑,信息類型,空間信息,屬性信息,獲取途徑,野外測量、遙感、現(xiàn)場調(diào)

2、查、已有資料,遙感、現(xiàn)場調(diào)查、社會調(diào)查、已有資料,4.2 空間數(shù)據(jù)處理內(nèi)容,空間數(shù)據(jù)編輯 圖形數(shù)據(jù)的編輯； 屬性數(shù)據(jù)的編輯 圖形的幅面處理 圖形的拼接；圖形的分割；窗口的剪裁 空間數(shù)據(jù)坐標變換 投影變換；坐標變換；比例尺變換；幾何校正 空間數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)的轉(zhuǎn)換 矢量向柵格的轉(zhuǎn)換；柵格向矢量的轉(zhuǎn)換 空間數(shù)據(jù)格式的轉(zhuǎn)換 系統(tǒng)間數(shù)據(jù)格式的轉(zhuǎn)換 空間數(shù)據(jù)的插值 點的內(nèi)插； 區(qū)域的內(nèi)插,1) 圖形的編輯 圖形幾何數(shù)據(jù)的編輯; 圖形的拓撲編輯; 圖形參數(shù)的編輯，包括廣義的空間數(shù)據(jù)編輯，即對圖形裝飾; 2) 屬性數(shù)據(jù)的編輯,4.3 空間數(shù)據(jù)的編輯,坐標數(shù)據(jù)的變換是空間數(shù)據(jù)處理的基本內(nèi)容，它是將地理實體從一個坐標系

3、轉(zhuǎn)換為另一個坐標系，以建立其間的對應(yīng)關(guān)系。,4.4 空間數(shù)據(jù)的坐標變換,坐標變換矩陣,平移變換,比例變換,一、空間數(shù)據(jù)的坐標變換,2、比例變換,1、平移變換,3、反射變換（鏡像變換 ）,4、錯切變換,5、旋轉(zhuǎn)變換,6、組合變換,多個基本變換組合的復(fù)雜變換稱組合變換。組合變換實際上是多個基本變換的連乘。矩陣乘不符合交換律，組合變換必需注意變換循序。注意坐標變換是針對坐標系的。,x,y,二、幾何糾正,圖形編輯可消除數(shù)字化產(chǎn)生的錯誤，但無法糾正圖紙變形等誤差。幾何糾正是實現(xiàn)數(shù)字化數(shù)據(jù)的坐標轉(zhuǎn)換和圖紙變形的誤差糾正。 常用的幾何糾正方法有高次變換、二次變換和仿射變換。 仿射變換是使用最多的一種幾何變換

4、。,4.5 空間數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)的轉(zhuǎn)換,一、矢量數(shù)據(jù)向柵格數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換,矢量數(shù)據(jù)向柵格數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換要將矢量表示的多邊形轉(zhuǎn)成柵格數(shù)據(jù)，使多邊形內(nèi)部所有柵格賦于多邊形號。 實質(zhì)上是將矢量圖上點、線、面實體的坐標數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)為規(guī)則的格網(wǎng)數(shù)據(jù)再給予填充。,從柵格單元轉(zhuǎn)換到幾何圖形的過程稱為矢量 化，矢量化過程要保證以下兩點： 轉(zhuǎn)換物體正確的外形 點：某個單元的值與周圍不同，代表點； 線：具有相同屬性值的連續(xù)的單元格，將其搜索 出來并細化處理，成為一條線； 面：將具有同一屬性的單元歸為一類，再檢測兩 類不同屬性的邊界作為多邊形的一條邊。 保持柵格表示出的連通性與鄰接性；,二、柵格數(shù)據(jù)向矢量數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換,多邊形邊界提??； 邊界線追

5、蹤； 去除多余點及曲線光滑； 拓撲關(guān)系生成,柵格數(shù)據(jù)向矢量數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換的典型過程,4.6 空間數(shù)據(jù)的壓縮與綜合,數(shù)據(jù)壓縮途徑,壓縮軟件:原數(shù)據(jù)信息基本不丟失而且可以大大節(jié)省存貯空間，缺點是壓縮后的文件必須在解壓縮后才能使用。 數(shù)據(jù)消冗處理:原數(shù)據(jù)信息不會丟失，得到的文件可以直接使用，缺點是技術(shù)要求高，工作量大，對冗余度不大的數(shù)據(jù)集合效用小。 用數(shù)據(jù)子集代替數(shù)據(jù)全集:在規(guī)定的精度范圍內(nèi)，從原數(shù)據(jù)集合中抽取一個子集，缺點以信息損失為代價，換取空間數(shù)據(jù)容量的縮小。,常見空間數(shù)據(jù)的壓縮方法,曲線數(shù)據(jù)的壓縮,面域柵格數(shù)據(jù)的壓縮,面域鄰接線段的刪除,特征點篩選法：篩選抽取曲線特征點，并刪除全部多余點以達到節(jié)省存貯空間的目的。,曲線數(shù)據(jù)的壓縮,面域柵格數(shù)據(jù)的壓縮,面域鄰接線段的刪除,通過壓縮編碼技術(shù)來消除冗余數(shù)據(jù)： 鏈碼 游程長度編碼 塊碼 四叉樹編碼 小波算法,常見空間數(shù)據(jù)的壓縮方法,曲線數(shù)據(jù)的壓縮,面域柵格數(shù)據(jù)的壓縮,面域鄰接線段的刪除,數(shù)據(jù)屬性的重新分類和空間圖形的化簡需要對數(shù)據(jù)進行壓縮 相鄰界線的刪除 共同屬性的合并,常見空間數(shù)據(jù)的壓縮方法,面域鄰接線段的刪除,空間數(shù)據(jù)的綜合,4.7 數(shù)據(jù)的插值,現(xiàn)有離散曲面的分辨率、像元大小、方向與要求不符； 現(xiàn)有