GIS數(shù)據(jù)庫的建立（課堂PPT)

1、2021/5/81上節(jié)課主要內(nèi)容回顧 實體型矢量數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu) 實體/對象；基本要素：點、線、面 拓撲型矢量數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu) 拓撲關(guān)系；基本要素：點、線、面 不規(guī)則三角網(wǎng)結(jié)構(gòu) 易于表達不規(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) 點缺 點矢量數(shù)據(jù)數(shù)據(jù)精度較高數(shù)據(jù)量小能完整描述拓撲關(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)簡單疊置和組合方便便于實現(xiàn)疊置分析數(shù)學(xué)模擬方便技術(shù)開發(fā)費用低數(shù)據(jù)量大降低分辨率時，信息損失嚴重地圖輸出不夠精美投影轉(zhuǎn)換較費時2021/5/83第三章 GIS數(shù)據(jù)庫的建立第一節(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、用戶坐標三、MapInfo數(shù)字化四、數(shù)字化精度分析第三節(jié) 屬性數(shù)據(jù)庫的建立第四節(jié) 數(shù)據(jù)維護與管理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. 實測數(shù)據(jù)資料空間數(shù)據(jù)：數(shù)字測圖儀、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)計資料數(shù)字：人口、產(chǎn)值、收入、消費文字：土地類型、勞動力狀況、 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)采集方式點方式時間方式距離方式 數(shù)字化儀的精度 手扶數(shù)字化的缺陷無法及時發(fā)現(xiàn)錯誤作業(yè)辛苦2021/5/872. 掃描數(shù)字化臺式掃描儀滾筒式掃描儀 掃描儀簡介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數(shù) DPI（Dot Per Inch）表示例：當(dāng)分辨率為300DPI時，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、用戶坐標地球坐標經(jīng)度、緯度地圖投影變換地圖投影變換地圖坐標直角坐標屏幕顯示坐標數(shù)字化儀、掃

4、描儀坐標用戶坐標物理坐標2021/5/810二、數(shù)字化中的物理坐標、用戶坐標 1. 物理坐標數(shù)字化儀坐標：以其分辨率為坐標單位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（續(xù)）掃描圖象坐標Ymax 行數(shù) 圖紙寬度分辨率Xmax 列數(shù) 圖紙長度分辨率2021/5/8122.用戶坐標地球坐標地理經(jīng)緯度地圖坐標直角坐標地圖投影我國大中比例尺地形圖坐標系的建立中央經(jīng)線XY500km2021/5/8132.用戶坐標（續(xù)）我國小比例尺圖（圓錐投影）MapIn

5、fo2021/5/8142.用戶坐標（續(xù)）世界圖用戶自定義坐標當(dāng)我們不需要考慮地圖投影變形，把制圖區(qū)域看成是一個平面時，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，用戶可自定義數(shù)字化原圖的坐標，一般取左下角為（0，0）。MapInfo2021/5/8153.用戶坐標定義 MapInfo ArcGIS2021/5/8164.物理坐標與用戶坐標的轉(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)物理坐標系為xo y，用戶坐標系為XO

6、Y，則OP2021/5/8174.物理坐標與用戶坐標的轉(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)多項式變換2021/5/8184.物理坐標與用戶坐標的轉(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.物理坐標與用戶坐標的轉(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分別對未知數(shù)分別對未知數(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.物理坐標與用戶坐標的轉(zhuǎn)換（續(xù)）轉(zhuǎn)換的實質(zhì)是建立兩個坐標系之間的數(shù)學(xué)關(guān)系轉(zhuǎn)換的意義:1.將設(shè)備坐標轉(zhuǎn)換為地理要素的實際坐標2.實現(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)換通過配準來實現(xiàn)2021/5/8215.MapInfo環(huán)境下柵格圖像的配準 MapInfo所識別的柵格文件種類 MapInfo圖像配準方法從底圖上采控制點從數(shù)字地圖上采控制點2021/5/822關(guān)于配準 配準的目的：建立物理坐標與用戶坐標的轉(zhuǎn)換關(guān)系 配準的方法：采集一定數(shù)量的控制點