地理学课件-空间数据的处理.pptVIP

* 空间数据的处理 §5-1 坐标变换 §5-2 图形编辑 §5-3 拓扑关系的自动建立 §5-4 图形的裁剪、合并 与图幅接边 §5-5 空间插值 §5-6 数据压缩与光滑 §5-7 空间数据格式转换 一、编辑操作 二、关键算法 一、点线拓扑关系自动建立 二、多边形拓扑关系自动建立 一、图形的裁剪 二、图形的合并 三、图幅接边 一、边界内插 二、趋势面分析 三、局部内插 四、移动平均法 一、数据压缩 二、曲线光滑 二、几何纠正 一、图幅数据的坐标变换 三、地图投影变换 一、矢量向栅格 二、栅格向矢量 一、图幅数据的坐标变换 1、比例尺变换：乘系数 2、变形误差改正： 通过控制点利用高次变换、二次变换和仿射变换加以改正 3、坐标旋转和平移 即数字化坐标变换，利用仿射变换改正。 4、投影变换： 三种方法。 §5-1 坐标变换 几何变换 返回 二、几何纠正  其中A、B代表二次以上高次项之和。上式是高次曲线方程，符合上式的变换称为高次变换。式中有12个未知数，所以在进行高次变换时，需要有6对以上控制点的坐标和理论值，才能求出待定系数。 §5-1 坐标变换 1、高次变换 2、二次变换 当不考虑高次变换方程中的A和B时，则变成二次曲线方程，称为二次变换。二次变换适用于原图有非线性变形的情况，至少需要5对控制点的坐标及其理论值，才能解算待定系数。 3、仿射变换 实质是两坐标系间的旋转变换。 设图纸变形引起x,y两个方向比例尺不同，当x,y比例尺相同时，为相似变换。 §5-1 坐标变换 特性： ·直线变换后仍为直线； ·平行线变换后仍为平行线； ·不同方向上的长度比发生变化。 求解上式中的6个未知数，需不在一直线上的3对已知控制点，由于误差，需多余观测，所以，用于图幅定向至少需要四对控制点。 返回 三、地图投影变换 1、解析变换法 1）反解变换法(又称间接变换法) §5-1 坐标变换 假定原图点的坐标为x,y(称为旧坐标)，新图点的坐标为X，Y(称为新坐标)，则由旧坐标变换为新坐标的基本方程式为： 2）正解变换法(又称直接变换法) 2、数值变换法 利用若干同名数字化点（对同一点在两种投影中均已知其坐标的点），采用插值法、有限差分法或多项式逼近的方法，即用数值变换法来建立两投影间的变换关系式。 §5-1 坐标变换 例如，采用二元三次多项式进行变换: 通过选择10个以上的两种投影之间的共同点，并组成最小二乘法的条件式，进行解算系数。 3、数值解析变换法 当已知新投影的公式，但不知原投影的公式时，可先通过数值变换求出原投影点的地理坐标φ，λ，然后代入新投影公式中，求出新投影点的坐标。即： §5-1 坐标变换 §5-2 图形编辑 图形编辑是一交互处理过程， GIS具备的图形编辑功能的要求是： 1）具有友好的人机界面，即操作灵活、易于理解、响应迅速等； 2）具有对几何数据和属性编码的修改功能，如点、线、面的增加、删除、修改等； 3）具有分层显示和窗口操作功能，便于用户的使用。 图形编辑又叫数据编辑、数字化编辑，是指对地图资料数字化后的数据进行编辑加工，其主要的目的是在改正数据差错的同时，相应地改正数字化资料的图形。 一、编辑操作 1）结点吻合(Snap) 或称结点匹配、结点咬合，结点附和。 方法： A、 结点移动，用鼠标将其它两点移到另一点； B、 鼠标拉框，用鼠标拉一个矩形，落入该矩形内的结点坐标通过求它们的中间坐标匹配成一致； C、 求交点，求两条线的交点或其延长线的交点，作为吻合的结点； D、自动匹配，给定一个吻合容差，或称为咬合距，在图形数字化时或之后，将容差范围内的结点自动吻合成一点。 §5-2 图形编辑 一般，若结点容差设置合理，大多数结点能够吻合在一起，但有些情况还需要使用前三种方法进行人工编辑。 1、结点的编辑 2）结点与线的吻合 编辑的方法： A、 结点移动，将结点移动到线目标上。 B、 使用线段求交； C、 自动编辑，在给定容差内，自动求交并吻合在一起。 §5-2 图形编辑 A B D C E 在数字化过程中，常遇到一个结点与一个线状目标的中间相交。由于测量或数字化误差，它不可能完全交于线目标上，需要进行编辑，称为结点与线的吻合。 3）需要考虑两种情况 A、 要求坐标一致，而不建立拓扑关系；如 高架桥（不需打断，直接移动） B、 不仅坐标一致，且要建立之间的空间关联关系；如 道路交叉口（需要打断） 无结点 有结点 4）清除假结点（伪结点） §5-2 图形编辑 有些系统要将这种假结点清除掉（如ARC/INFO），即将目标A 和B合并成一条，使它们之间不存在结点; 但有些系统并不