《GIS原理第三章》ppt課件

1、第三章空間數(shù)據(jù)輸入與處置 學(xué)習(xí)目的了解GIS的數(shù)據(jù)采集方式掌握地圖數(shù)字化的方法、步驟掌握地圖數(shù)據(jù)的各種處置方法了解屬性數(shù)據(jù)編碼的深化含義了解空間數(shù)據(jù)的緊縮處置的方法及優(yōu)缺陷重點(diǎn)：數(shù)據(jù)采集方式和數(shù)字化方法，空間數(shù)據(jù)處置的概念、意義和方法。難點(diǎn)：掃描數(shù)據(jù)的處置，空間數(shù)據(jù)類型的轉(zhuǎn)換。 四、空間數(shù)據(jù)的緊縮處置一、數(shù)據(jù)輸入方式二、地圖數(shù)字化三、地圖數(shù)據(jù)處置五、屬性數(shù)據(jù)輸入與編輯第三章空間數(shù)據(jù)輸入與處置 經(jīng)過手工在計(jì)算機(jī)終端上輸入數(shù)據(jù)，主要是鍵盤輸入。主要用于屬性數(shù)據(jù)的輸入。第一節(jié)第一節(jié) 數(shù)字采集方式數(shù)字采集方式手扶跟蹤數(shù)字化儀是一種圖形數(shù)字化設(shè)備，是目前常用的地圖數(shù)字化方式生成矢量數(shù)據(jù)。第一節(jié)第一節(jié) 數(shù)

2、字采集方式數(shù)字采集方式掃描儀是一種圖形、圖象輸入設(shè)備，可以快速地將圖形、圖象輸入計(jì)算機(jī)系統(tǒng)，是目前開展最快的數(shù)字化設(shè)備生成柵格數(shù)據(jù)。第一節(jié)第一節(jié) 數(shù)字采集方式數(shù)字采集方式第一節(jié)第一節(jié) 數(shù)字采集方式數(shù)字采集方式速度快但數(shù)據(jù)精度較差速度快但數(shù)據(jù)精度較差 速度雖慢而采集數(shù)據(jù)的精速度雖慢而采集數(shù)據(jù)的精度高度高 掃描過程簡(jiǎn)單，易操作掃描過程簡(jiǎn)單，易操作 操作較復(fù)雜操作較復(fù)雜后續(xù)處置任務(wù)難度高、任后續(xù)處置任務(wù)難度高、任務(wù)量大務(wù)量大 后續(xù)處置簡(jiǎn)單，數(shù)據(jù)量小后續(xù)處置簡(jiǎn)單，數(shù)據(jù)量小掃描儀與數(shù)字化儀各有其優(yōu)勢(shì)和缺陷：掃描儀與數(shù)字化儀各有其優(yōu)勢(shì)和缺陷：從遙感影像上直接提取專題信息。第一節(jié)第一節(jié) 數(shù)字采集方式數(shù)字采集

3、方式一、 手工方式二、手扶跟蹤化數(shù)字方式三、掃描方式四、影像處置和信息提取方式五、數(shù)據(jù)通訊方式聯(lián)網(wǎng)方式下，信息系統(tǒng)內(nèi)部各子系統(tǒng)之間以及與其它信息系統(tǒng)之間實(shí)現(xiàn)信息交流和信息共享的主要方式。第一節(jié)第一節(jié) 數(shù)字采集方式數(shù)字采集方式一、 手工方式二、手扶跟蹤化數(shù)字方式三、掃描方式四、影像處置和信息提取方式五、數(shù)據(jù)通訊方式第一節(jié)第一節(jié) 數(shù)字采集方式數(shù)字采集方式第二節(jié)第二節(jié) 地圖數(shù)字化地圖數(shù)字化一、手扶跟蹤數(shù)字化一、手扶跟蹤數(shù)字化 數(shù)字化儀組成、數(shù)字化方式、操作步驟數(shù)字化儀組成、數(shù)字化方式、操作步驟二、掃描矢量化二、掃描矢量化 掃描儀原理、處置流程、操作步驟掃描儀原理、處置流程、操作步驟數(shù)字化儀數(shù)字化儀1

4、、數(shù)字化儀的組成 底座底座感應(yīng)板感應(yīng)板定標(biāo)器定標(biāo)器一、手扶跟蹤數(shù)字化一、手扶跟蹤數(shù)字化按鈕電磁感應(yīng)板叉絲游標(biāo)通向計(jì)算機(jī)接口手扶跟蹤數(shù)字化儀表示圖手扶跟蹤數(shù)字化儀表示圖 1、數(shù)字化儀的組成 一、手扶跟蹤數(shù)字化一、手扶跟蹤數(shù)字化1點(diǎn)方式 每次定標(biāo)器的鍵被按下，感應(yīng)板發(fā)送一對(duì)坐標(biāo)數(shù)據(jù)到計(jì)算機(jī)。2流方式 數(shù)字化儀每隔一定的時(shí)間就向計(jì)算機(jī)發(fā)送坐標(biāo)數(shù)據(jù)，能自動(dòng)記錄經(jīng)過點(diǎn)的坐標(biāo)。3增量方式 當(dāng)定標(biāo)器在感應(yīng)板上挪動(dòng)某個(gè)間隔，數(shù)字化儀就發(fā)送一對(duì)絕對(duì)坐標(biāo)數(shù)據(jù)。2、數(shù)字化方式、數(shù)字化方式一、手扶跟蹤數(shù)字化一、手扶跟蹤數(shù)字化預(yù)備預(yù)備設(shè)置設(shè)置數(shù)字化數(shù)字化讀圖和分層讀圖和分層一、手扶跟蹤數(shù)字化一、手扶跟蹤數(shù)字化輸入初始化

5、參數(shù)輸入初始化參數(shù)設(shè)置輸入控制點(diǎn)設(shè)置輸入控制點(diǎn)設(shè)置數(shù)字化參數(shù)設(shè)置數(shù)字化參數(shù)設(shè)置定標(biāo)器按鍵設(shè)置定標(biāo)器按鍵 固定地圖固定地圖數(shù)字化數(shù)字化檢查和修正數(shù)字化錯(cuò)誤檢查和修正數(shù)字化錯(cuò)誤3、地圖數(shù)字化的操作步驟、地圖數(shù)字化的操作步驟一、手扶跟蹤數(shù)字化一、手扶跟蹤數(shù)字化3、地圖數(shù)字化的操作步驟、地圖數(shù)字化的操作步驟成圖成圖居民點(diǎn)居民點(diǎn)等高線等高線方里網(wǎng)方里網(wǎng)一、手扶跟蹤數(shù)字化一、手扶跟蹤數(shù)字化3、地圖數(shù)字化的操作步驟、地圖數(shù)字化的操作步驟一、手扶跟蹤數(shù)字化一、手扶跟蹤數(shù)字化3、地圖數(shù)字化的操作步驟、地圖數(shù)字化的操作步驟一、手扶跟蹤數(shù)字化一、手扶跟蹤數(shù)字化3、地圖數(shù)字化的操作步驟、地圖數(shù)字化的操作步驟一、手扶跟

6、蹤數(shù)字化一、手扶跟蹤數(shù)字化3、地圖數(shù)字化的操作步驟、地圖數(shù)字化的操作步驟二、掃描儀矢量化方法1、掃描儀任務(wù)原理、掃描儀任務(wù)原理2、掃描數(shù)字化流程、掃描數(shù)字化流程3、掃描矢量化操作步驟、掃描矢量化操作步驟小型掃描儀小型掃描儀工程掃描儀工程掃描儀光線光線物體物體透鏡透鏡光信號(hào)光信號(hào)光電轉(zhuǎn)換器光電轉(zhuǎn)換器CCD模數(shù)轉(zhuǎn)換器模數(shù)轉(zhuǎn)換器數(shù)字?jǐn)?shù)字信號(hào)信號(hào)計(jì)算機(jī)計(jì)算機(jī)二、掃描儀矢量化方法1、掃描儀任務(wù)原理、掃描儀任務(wù)原理 掃描儀是一種高精度的光電一體化產(chǎn)品，能經(jīng)過光電器件將檢測(cè)到的光信號(hào)轉(zhuǎn)換成電信號(hào)，再將電信號(hào)經(jīng)過模擬/數(shù)字轉(zhuǎn)換器轉(zhuǎn)化為數(shù)字信號(hào)傳輸?shù)接?jì)算機(jī)中處置。 二、掃描儀矢量化方法2、掃描數(shù)字化流程、掃描數(shù)

7、字化流程1任務(wù)方式任務(wù)方式二、掃描儀矢量化方法2、掃描數(shù)字化流程、掃描數(shù)字化流程1任務(wù)方式任務(wù)方式二、掃描儀矢量化方法2、掃描數(shù)字化流程、掃描數(shù)字化流程1任務(wù)方式任務(wù)方式圖像二值化圖像二值化平平 滑滑柵格圖像轉(zhuǎn)化為矢量圖像步驟二、掃描儀矢量化方法細(xì)細(xì) 化化鏈?zhǔn)骄幋a鏈?zhǔn)骄幋a矢量線提取矢量線提取2、掃描數(shù)字化流程、掃描數(shù)字化流程2矢量化流程矢量化流程二、掃描儀矢量化方法3、掃描矢量化操作步驟、掃描矢量化操作步驟二、掃描儀矢量化方法3、掃描矢量化操作步驟、掃描矢量化操作步驟原圖原圖用掃描儀原圖掃描用掃描儀原圖掃描圖像校正圖像校正拼接子圖塊拼接子圖塊讀圖、分層讀圖、分層裝入光柵數(shù)據(jù)裝入光柵數(shù)據(jù)矢量圖合

8、成矢量圖合成設(shè)置當(dāng)前層和缺省參數(shù)設(shè)置當(dāng)前層和缺省參數(shù)設(shè)置矢量化參數(shù)設(shè)置矢量化參數(shù)設(shè)置矢量化范圍設(shè)置矢量化范圍交互矢量化交互矢量化保管文件保管文件可用二值掃描、灰度掃描或彩色掃描可用二值掃描、灰度掃描或彩色掃描普通情況下，先矢量化后對(duì)矢量圖形數(shù)據(jù)進(jìn)展校正普通情況下，先矢量化后對(duì)矢量圖形數(shù)據(jù)進(jìn)展校正但有時(shí)需求與已有的圖形套合，這時(shí)需求先將掃但有時(shí)需求與已有的圖形套合，這時(shí)需求先將掃圖形進(jìn)展校正，然后與已有的圖形配準(zhǔn)。圖形進(jìn)展校正，然后與已有的圖形配準(zhǔn)。 抽稀因子就是控制線在抽稀后與原光柵中心線之間抽稀因子就是控制線在抽稀后與原光柵中心線之間的最大偏向值，實(shí)踐上就是控制線的坐標(biāo)點(diǎn)數(shù)，要的最大偏向值，

9、實(shí)踐上就是控制線的坐標(biāo)點(diǎn)數(shù)，要適宜精度要求。適宜精度要求。 一、數(shù)據(jù)處置的概念和意義一、數(shù)據(jù)處置的概念和意義0yxPx，yP(x，y)xyx=x+xy=y+y二、圖形坐標(biāo)變換yPx，y0 xP(x，y)x=xcos-y sin y=xsin+y cosx=x0+(x- x0)cos-(y- y0) siny=y0+(x- x0) sin+(y- y0) cos二、圖形坐標(biāo)變換點(diǎn)可以經(jīng)過對(duì)其Px，y坐標(biāo)分別乘以各自的比例因子Sx和Sy來改動(dòng)它們到坐標(biāo)原點(diǎn)的間隔。 x=xSxy=ySyx=x0+(x- x0) Sx y=y0+(y- y0) Sy二、圖形坐標(biāo)變換SX=SY=1SX=SY1SX=SY

10、1SX=SY1地圖投影變換正解變換反解變換數(shù)值變換三、地圖投影變換三、地圖投影變換 當(dāng)系統(tǒng)運(yùn)用的數(shù)據(jù)取自不同地圖投影的圖幅時(shí)，需求將取自不同地圖投影的數(shù)字化坐標(biāo)數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換為系統(tǒng)規(guī)定投影的坐標(biāo)數(shù)據(jù)，稱為地圖投影變換。三、地圖投影變換三、地圖投影變換 X = f1(x,y) Y = f2x,y三、地圖投影變換三、地圖投影變換 三、地圖投影變換三、地圖投影變換 X = f3(，) Y =f4(， )b00+b10 x+b20 x2+b01y+b11xy+b02y2+b30 x3+b21x2y+b12xy2+b03y3式中待定系數(shù)式中待定系數(shù)aij，bij可由假設(shè)干知點(diǎn)坐標(biāo)求出。可由假設(shè)干知點(diǎn)坐標(biāo)求出。

11、三、地圖投影變換三、地圖投影變換 三、地圖投影變換三、地圖投影變換 四、圖幅拼接四、圖幅拼接 在相鄰圖幅的邊緣部分，由于原圖本身的在相鄰圖幅的邊緣部分，由于原圖本身的誤差或數(shù)字化輸入的誤差，使同一實(shí)體的線段誤差或數(shù)字化輸入的誤差，使同一實(shí)體的線段或弧段的坐標(biāo)數(shù)據(jù)不能相互銜接。因此必需進(jìn)或弧段的坐標(biāo)數(shù)據(jù)不能相互銜接。因此必需進(jìn)展圖幅數(shù)據(jù)的邊緣匹配處置，使一樣實(shí)體的線展圖幅數(shù)據(jù)的邊緣匹配處置，使一樣實(shí)體的線段或弧段的坐標(biāo)數(shù)據(jù)相互銜接，同一實(shí)體的屬段或弧段的坐標(biāo)數(shù)據(jù)相互銜接，同一實(shí)體的屬性碼一樣。性碼一樣。 四、圖幅拼接四、圖幅拼接 2、識(shí)別和檢索相鄰圖幅313233212311121322四、圖幅

12、拼接四、圖幅拼接 3、相鄰圖幅邊境點(diǎn)坐標(biāo)數(shù)據(jù)的匹配 相鄰圖幅邊境點(diǎn)坐標(biāo)數(shù)據(jù)的匹配采用追蹤拼接法。 只需符合以下條件，兩條線段或弧段即可匹配銜接：相鄰圖幅邊境兩條線段或弧段的左右碼各自一樣或相反；相鄰圖幅同名邊境點(diǎn)坐標(biāo)在某一允許值范圍內(nèi)0.5mm。 匹配銜接時(shí)是以一條弧或線段作為處置的單元，因此，當(dāng)邊境點(diǎn)位于兩個(gè)結(jié)點(diǎn)之間時(shí)，必需分別取出相關(guān)的兩個(gè)結(jié)點(diǎn)，然后按照結(jié)點(diǎn)之間線段方向一致性的原那么進(jìn)展數(shù)據(jù)的記錄和存儲(chǔ)。 四、圖幅拼接四、圖幅拼接 3、相鄰圖幅邊境點(diǎn)坐標(biāo)數(shù)據(jù)的匹配四、圖幅拼接四、圖幅拼接 4、一樣屬性多邊形公共邊境的刪除+2+3+8+3+2+4+1+6+8+2+3+2+4+1+6+8 當(dāng)圖

13、幅內(nèi)圖形數(shù)據(jù)完全拼接后，相鄰圖斑會(huì)有一樣屬性。此時(shí)，應(yīng)將一樣屬性的兩個(gè)或多個(gè)相鄰圖斑組合成一個(gè)圖斑，即消除公共邊境，并對(duì)共同屬性進(jìn)展合并。 多邊形公共邊境限的刪除，可以經(jīng)過構(gòu)成每一面域的線段坐標(biāo)鏈，刪除其中共同的線段，然后重新建立合并多邊形的線段鏈表，如下圖。對(duì)于多邊形的屬性表，除多邊形的面積和周長(zhǎng)需求重新計(jì)算外，其他屬性保管其中之一圖斑的屬性即可。四、圖幅拼接四、圖幅拼接 4、一樣屬性多邊形公共邊境的刪除P1P2415202111P1 P2 P1 + P2 4 6 4 6 20 20 15 21 21 11 11 15 +6六、建立拓?fù)潢P(guān)系六、建立拓?fù)潢P(guān)系 六、建立拓?fù)潢P(guān)系六、建立拓?fù)潢P(guān)系

14、操作復(fù)雜，任務(wù)量大操作復(fù)雜，任務(wù)量大生成速度快生成速度快對(duì)原始數(shù)據(jù)要求不嚴(yán)對(duì)原始數(shù)據(jù)要求不嚴(yán)原始數(shù)據(jù)要求嚴(yán)原始數(shù)據(jù)要求嚴(yán)修正時(shí)不用反復(fù)計(jì)算修正時(shí)不用反復(fù)計(jì)算要求弧段結(jié)點(diǎn)匹配好要求弧段結(jié)點(diǎn)匹配好 一、數(shù)據(jù)緊縮的途徑一、數(shù)據(jù)緊縮的途徑空間數(shù)據(jù)的緊縮處置一、屬性數(shù)據(jù)的錄入與編輯一、屬性數(shù)據(jù)的錄入與編輯屬性數(shù)據(jù)的輸入與編輯二、屬性數(shù)據(jù)編碼的原那么二、屬性數(shù)據(jù)編碼的原那么屬性數(shù)據(jù)的輸入與編輯l登陸部分登陸部分l分類部分分類部分l控制部分控制部分三、屬性數(shù)據(jù)編碼的內(nèi)容三、屬性數(shù)據(jù)編碼的內(nèi)容屬性數(shù)據(jù)的輸入與編輯01201063-1l列出全部地理要素清單。列出全部地理要素清單。l制定各類要素分類、分級(jí)原那么和目的，將地理制定各類要素分類、分級(jí)原那么和目的，將地理要素分類分級(jí)。要素分類分級(jí)。l擬定分類代碼系統(tǒng)。