第三章空间数据处理资料.ppt

* * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * 即该结点的第一区P2与最后一个区P2号一致，表示编码无误。相反则表示编辑有错，应改错，重新编辑，直到所有结点都经过编辑和改正，才能将该弧段文件存入数据库。 这种拓扑数据结构及其自动编辑功能，已被许多商品化的GIS软件所采用，如Arc/Info。 本章结束！ 课后作业5 课本P108 复习思考题1、6 * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * 问题的提出： 现仅有陕西省各区县行政区域数据，如何用该数据快速获得陕西省的省界？ 空间数据重分类的妙用 第5节 空间数据的内插方法 一、点的内插 二、区域的内插 通过已知点或多边形分区的数据，找到一个函数关系式，使其最好地逼近这些已知的空间数据，并能根据该函数关系式推求出区域范围内其它任意点或多边形分区数据的方法就称为空间数据的内插。根据已知点和已知多边形分区数据的不同，将空间数据内插分为点的内插和多边形分区的内插。 一、点的内插 点的内插是用来建立具有连续变化特征现象（例如地面高程等）的数值方法。内插的理论基础在于对空间相关性的认知。 空间相关性即对于地理上连续分布的现象，邻近点之间关联性强，较远的点之间关联性弱或者无关。 这样才能用未知点附近的已知数据点的数据，推测未知点处的数据。 一、点的内插 （一）数据取样 （二）数据内插 （三）数据精度分析 建立数字高程模型的点的内插方法可以分为以下几个类型： 1. 分块内插法：线性内插法、双线性多项式内插法、二元样条函数内插法 2. 逐点内插法：移动拟合法、加权平均法、克里金法 3. 整体内插法：N次多项式拟合法 数字高程模型的建立一般包括数据取样、数据内插和数据精度等步骤。 （一）数据取样 建立数字高程模型，就是要生成按网格形式排列的地面点高程。一般可先从现有地形图的等高线上进行数据取样。取样点可以沿着地性线（山脊线、山谷线、坡度变幻线）或沿着等高线，或沿着断面线布设，称为随机取样。 h1 h2 h3 1 2 3 δh 1/2 1/2 ha hb 当按一定间隔的格网取样时，取一个二次曲线来代表地面相应部分的曲线，而用间隔中点的线性内插值与二次曲线内插值所得的断面高程的差异来判断格网密度是否恰当。如右图所示， 线性内插值 ha=1/2（h1+ h2） 二次曲线内插值hb=1/8（6 h2 +3h1 – h3） 其高程差异 δh=hb-ha = 1/8（2h2 – h1 – h3） （一）数据取样 h1 h2 h3 1 2 3 δh 1/2 1/2 ha hb 当按一定间隔的格网取样时，取一个二次曲线来代表地面相应部分的曲线，而用间隔中点的线性内插值与二次曲线内插值所得的断面高程的差异来判断格网密度是否恰当。如右图所示， 线性内插值 ha=1/2（h1+ h2） 二次曲线内插值hb=1/8（6 h2 +3h2 – h3） 其高程差异 δh=hb-ha = 1/8（2h2 – h1 – h3） （二）数据内插 由于取样的数据呈离散点分布形式，或者数据点虽然按照格网排列，但格网的密度不能满足使用的要求，这样就需要以数据点为基础进行插值运算。 插值运算是要选择一个合理的数学模型，利用已知点的数据求出插值函数的待定系数。 由于地面形态千变万化，既无规律有无重复性，使用整体内插法中的低次多项式来拟合整个地形面是不切合实际的。若用高次多项式模拟地面，又会出现函数的不稳定。因此，整体内插法一般运用较少，而通常采用局部分块内插法和逐点内插法两种方式。 （二）数据内插 1.分块内插法 是把整个内插空间划分若干分块，并对各分块求出各自的曲面函数来刻画曲面形态。分块内插的关键是要解决各相邻分块函数间的连续性问题。 分块内插法分为线性内插法、双线性多项式内插法和二元样条函数内插法等具体的方法。 （二）数据内插 1.分块内插法 （1）线性内插法 是先将所有的已知数据点连接成三角网 的形式，使用靠近内插点的三个已知数据点，来确定三角网中的一个三角形形成的空间平面，继而求出该内插点在平面中的高程点。 按直线比例内插待定点的高