地理信息系统课件.pptx

;第一章导论;第一节地理信息系统的功能

(为什么学习GIS？);城市交通GIS;北京市车辆智能导航系统数字地图;时间最短路径算法运行结果;;水土保持管理信息系统;GIS在农业中的应用;GIS在城市土地利用中的应用;海洋渔业GIS;;;基本功能;数据的组织与管理;结构转换;空间分析;;;计算机标准外设和GIS使用的外设;操作系统

（系统调用、设备运行、网络等）;;数据与信息;数据与信息的关系;地理数据与地理信息;第三节地理信息系统的发展透视;GIS的发展趋势：OPENGIS;;什么是GIS？它具有什么特点？

简述GIS的构成。

简述GIS的发展。

举例说明GIS可应用的行业。

;地理信息系统的数据结构;GIS的研究对象是具有空间内涵的地理数据。地理数据与其位置的识别联系在一起，它是通过公共的地理基础——统一的空间参考系统来实现。;一个要素要进行定位，必须嵌入到一个空间参照系中，因为GIS所描述是位于地球表面的信息，所以根据地球椭球体建立的地理坐标（经纬网）可以作为所有要素的参照系统。因为地球是一个不规则的球体，为了能够将其表面的内容显示在平面的显示器或纸面上，必须进行坐标变换。;地球模型;

地球椭球的基本元素常用符号a，b，α，e和e表示符号的名称和公式为：

长半轴=a；短半轴=b；扁率α=(a-b)/a；

;GRACE重力场;GRACE卫星获取的地球重力场;地球的大小

关于地球椭球体的大小，由于采用不同的资料推算，椭球体的元素值是不同的。现将世界各国常用的地球椭球体的数据列表如下：

表：各种地球椭球体模型;6378140;高程

地面点到大地水准面的高程，称为绝对高程。如图所示，P0P0为大地水准面，地面点A和B到P0P0的垂直距离HA和HB为A、B两点的绝对高程。地面点到任一水准面的高程，称为相对高程。如图2中，A、B两点至任一水准面P1P1的垂直距离HA和HB为A、B两点的相对高程。;;我国的大地坐标系;54坐标系;80坐标系;地理坐标系;;第二节地理空间数据及其特征;2.1空间数据类型;二、按数据结构;三、按几何特征;点实体;线实体;面实体;;空间对象：体;四、按空间特征;五、按数据发布形式;2.2空间数据的基本特征;2.3空间数据的拓扑关??;2、拓扑学中空间元素;从拓扑角度看，几何形状不同的事物其拓扑关系可能相同;3、空间数据的拓扑关系

1）拓扑的关联性

表示不同类型元素（结点、弧段、多边形）之间的关系;2）拓扑的邻接性和连通性

表示同类型元素（结点、弧段、多边形）之间的关系;3）拓扑的包含性

表示同不同级元素之间的拓扑关系;4、小结

拓扑关系：拓扑关系是指图形保持连续状态下变形，但图形关系不变的性质。常用的拓扑关系有拓扑邻接、拓扑关联、拓扑包含。;思考与练习;GIS的数据结构;矢量数据结构;矢量数据扑结构类型p48;简单数据结构;简单数据结构;拓扑数据结构—网络模型;拓扑数据结构—网络模型;矢量数据拓扑结构-p33;欧几里德平面上实体对象所具有的拓扑和非拓扑属性;基本拓扑要素概念：

线段（ARC，弧段），在线段的中间与其他任何线段不存在任何相关关系，在线段的端点才与其他的线段有关系。线段是有向线段，它的方向有首尾端点确定。

结点(NODE)，即线段的两端点，可以分为首结点和尾结点。

多边形(POLYGON),由数条线段有序的首尾连接而成。

层（LAYER）,具有相同属性的拓扑要素的组合。;拓扑邻接;;拓扑关联;多边形;拓扑包含;空间数据的拓扑关系意义;矢量数据压缩技术票1;1、道格拉斯——普克法(Douglas—Peucker)

????基本思路是(图4-4-1)：对每一条曲线的首末点虚连一条直线，求所有点与直线的距离，并找出最大距离值dmax，用dmax与限差D相比：

?若dmax＜D，这条曲线上的中间点全部舍去；

????若dmax≥D，保留dmax对应的坐标点，并以该点为界，把曲线分为两部分，对这两部分重复使用该方法。

;2、垂距法

????垂距法的基本思路是(图4-4-2)：每次顺序取曲线上的三个点，计算中间点与其它两点连线的垂线距离d，并与限差D比较。若d＜D，则中间点去掉；若d≥D，则中间点保留。然后顺序取下三个点继续处理，直到这条线结束。

;3、光栏法;矢量模式与栅格模式比较p61;思考与练习;空间数据结构的转换;栅格与矢量模式的选择与转换;栅格与矢量数据格式之间的转换;点的转换

;线（弧段）的转换;面的转换－以多边形作为栅格化的处理单元;扫描线算法步骤;扫描线算法步骤;扫描线法例题;2)栅格转矢量（图像数据、再生栅格数据）

将栅格数据分析的结果，通过矢量绘图装置