计算机制地图第三章.ppt
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1、第三章第三章 地图数据库的建立地图数据库的建立第一节第一节 地图地图数据源数据源第二节第二节 空间数据的采集空间数据的采集一、空间数据采集的一般方法一、空间数据采集的一般方法二、二、数字化中的物理坐标、用户坐标数字化中的物理坐标、用户坐标三、三、MapInfoMapInfo数字化数字化四、数字化精度分析四、数字化精度分析第三节第三节 属性数据库的建立属性数据库的建立第四节第四节 数据维护与管理数据维护与管理第五节第五节 空间信息分类统计空间信息分类统计1第一节第一节 地图地图数据源数据源1.地图资料地图资料普通地图普通地图空间信息空间信息专题地图专题地图专题(属性)信息专题(属性)信息2.遥感
2、遥感(RS)资料资料数据数据图片图片3.实测数据资料实测数据资料空间数据:数字测图仪、空间数据:数字测图仪、GPS接受接受仪仪属性数据:气象气候数据等属性数据:气象气候数据等Global Positioning SystemRemote Sensing4.统计资料统计资料数字:人口、产值、收入、消费数字:人口、产值、收入、消费文字:土地类型、劳动力状况、文字:土地类型、劳动力状况、受教育程度、污染情况受教育程度、污染情况2第二节第二节 空间数据的采集空间数据的采集一、空间数据采集的一般方法一、空间数据采集的一般方法 1.手扶跟踪数字化仪(手扶跟踪数字化仪(Digitizer)数字化数字化 工工
3、作作原原理理操作人员在数字操作人员在数字化仪上点击一点化仪上点击一点或跟踪一条线段或跟踪一条线段y=10 x=5坐标被存入到坐标被存入到GISGIS数据库中数据库中31.手扶跟踪数字化(续)手扶跟踪数字化(续)数字化仪的精度数字化仪的精度 手扶数字化的缺陷手扶数字化的缺陷无法及时发现错误无法及时发现错误作业辛苦作业辛苦42.扫描数字化扫描数字化台式扫描仪台式扫描仪滚筒式扫描仪滚筒式扫描仪 扫描仪简介扫描仪简介52.扫描数字化(续)扫描数字化(续)扫描精度:扫描分辨率用每英寸点数扫描精度:扫描分辨率用每英寸点数 DPI(Dot Per Inch)表示表示例:当分辨率为例:当分辨率为300DPI时
4、,则扫描象元的大小时,则扫描象元的大小为为2.54cm/300=0.085mm3.屏幕跟踪数字化屏幕跟踪数字化栅格图象矢量化栅格图象矢量化 扫描数据、遥感数据扫描数据、遥感数据6二、数字化中的物理坐标、用户坐标二、数字化中的物理坐标、用户坐标地球坐标地球坐标经度、纬度经度、纬度地图投影变换地图投影变换地图投影变换地图投影变换地图坐标地图坐标直角坐标直角坐标屏幕显示坐标屏幕显示坐标数字化仪、数字化仪、扫描仪坐标扫描仪坐标用户用户坐标坐标物物理理坐坐标标7二、数字化中的物理坐标、用户坐标二、数字化中的物理坐标、用户坐标 1.物理坐标物理坐标数字化仪坐标:以其分辨率为坐标单位数字化仪坐标:以其分辨率
5、为坐标单位XY(0,0)设某设某A0幅面数字化仪分辨率为幅面数字化仪分辨率为0.025mm,则,则Ymax=900mm/0.025mm=36000 Xmin=1200mm/0.025mm=4800081.物理坐标(续)物理坐标(续)扫描图象坐标扫描图象坐标Ymax 行数行数 图纸宽度图纸宽度分辨率分辨率Xmax 列数列数 图纸长度图纸长度分辨率分辨率92.用户坐标用户坐标地球坐标地球坐标地理经纬度地理经纬度地图坐标地图坐标直角坐标直角坐标地图投影地图投影我国大中比例尺地形我国大中比例尺地形图坐标系的建立图坐标系的建立中央中央经线经线XY500km102.用户坐标(续)用户坐标(续)我国小比例尺
6、图我国小比例尺图(圆锥投影)(圆锥投影)MapInfo112.用户坐标(续)用户坐标(续)世界图世界图用户自定义坐标用户自定义坐标当我们不需要考虑地图投影变形,把制图区域当我们不需要考虑地图投影变形,把制图区域看成是一个平面时,或者当研究区域数据不与看成是一个平面时,或者当研究区域数据不与其它数据综合使用时,用户可自定义数字化原其它数据综合使用时,用户可自定义数字化原图的坐标,一般取左下角为(图的坐标,一般取左下角为(0,0)。)。MapInfo123.用户坐标定义用户坐标定义MapInfoArcGIS13MapInfoMapInfo中的坐标系定义(中的坐标系定义(设置相关参数)设置相关参数)
7、1 1)投影与坐标系投影与坐标系MapInfo MapInfo 提供提供300300多个预定义坐标系多个预定义坐标系在在MapInfoMapInfo中,中,投影投影和和坐标系坐标系这两个术语经常这两个术语经常可以交换使用,但它们的意义并不同。投影是可以交换使用,但它们的意义并不同。投影是包含一组参数的一个或一组公式,参数的个数包含一组参数的一个或一组公式,参数的个数和性质取决于投影的类型。当每一个参数被赋和性质取决于投影的类型。当每一个参数被赋予特定的值时,投影便成为坐标系。予特定的值时,投影便成为坐标系。投影是球面坐标与平面坐标之间的一种转换投影是球面坐标与平面坐标之间的一种转换方法;坐标系
8、则是描述坐标的参数的集合。方法;坐标系则是描述坐标的参数的集合。14MapInfoMapInfo中的坐标系定义(中的坐标系定义(续续)2 2)坐标系及其参数坐标系及其参数MapInfo MapInfo 坐标系通过坐标系通过MAPINFOW.PRJMAPINFOW.PRJ来定义来定义15MAPINFOW.PRJMAPINFOW.PRJ文件参数说明文件参数说明(正轴等距圆柱投影)正轴等距圆柱投影)-Longitude/Latitude-Longitude/Latitude-Longitude/Latitude(Longitude/Latitude(WGS 84WGS 84),),1 1,10410
9、4基准面代码基准面代码取决于参考椭球体及其定位取决于参考椭球体及其定位有两个特殊基准面代码:有两个特殊基准面代码:0 0和和999999用于自定义基准面用于自定义基准面16MAPINFOW.PRJ文件参数说明文件参数说明(续)(续)(非球面投影)非球面投影)-Non-Earth-Non-Earth-Non-Earth(meters),0,7Non-Earth(meters),0,7投影代码投影代码直角坐标单位码代直角坐标单位码代常用单位代码:常用单位代码:0 0英里;英里;1 1千米;千米;3 3英尺;英尺;6 6厘米;厘米;7 7米;米;9 9海里海里17MAPINFOW.PRJ文件参数说明
10、文件参数说明(续)(续)(圆锥投影(圆锥投影)-Regional Conformal Projections-Regional Conformal Projections-Conformal Projection(China),3,0,0,Conformal Projection(China),3,0,0,110,10,25,40,0,0110,10,25,40,0,0投影代码投影代码基准面代码基准面代码单位代码单位代码18等积割圆锥投影中国政区图。标准纬线分别为25、45(47)等角割圆锥投影小比例尺地形图。两条边纬与中央纬线长度变形绝对值相等。标准纬线1 N-352 S+3519MAPIN
11、FOW.PRJ文件参数说明文件参数说明(续)(续)(圆锥投影(圆锥投影全国图用全国图用)-Regional Conformal Projections-Regional Conformal Projections-“Conformal Projection(China)”,3,0,0,“Conformal Projection(China)”,3,0,0,110,10,25,40,0,0 110,10,25,40,0,0原点经度原点经度原点纬度原点纬度标准纬线标准纬线1 1标准纬线标准纬线1 1东伪偏移东伪偏移(实际坐(实际坐标原点相标原点相对于前原对于前原点经线的点经线的偏移量)偏移量)北伪
12、偏移北伪偏移(实际坐(实际坐标原点相标原点相对于前原对于前原点纬线的点纬线的偏移量)偏移量)20MAPINFOW.PRJ文件参数说明文件参数说明(续)(续)(高斯克吕格投影(高斯克吕格投影)-Gauss-Kruger(DHDN)-Gauss-Kruger(DHDN)-GK Zone 5(DHDN)p31495,GK Zone 5(DHDN)p31495,8,1000,7,15,0,1,5500000,0 8,1000,7,15,0,1,5500000,0投影代码投影代码基准面代码基准面代码坐标单位坐标单位原点经度原点经度比例系数比例系数东伪偏移东伪偏移原点纬度原点纬度北伪偏移北伪偏移-Univ
13、ersal Transverse-Universal Transverse MercatorMercator(CorregoCorrego AlegreAlegre)-)-UTM Zone 18,Southern Hemisphere(UTM Zone 18,Southern Hemisphere(CorregoCorrego AlegreAlegre),8,),8,24,7,-75,0,0.9996,500000,1000000024,7,-75,0,0.9996,500000,100000002122高斯克吕格投影 投影分带6分带:小于、等于1:2.5万3分带:大于、等于1:1万23MAP
14、INFOW.PRJ文件参数说明文件参数说明(续)(续)(墨卡托投影(墨卡托投影)-Projections of the World-Projections of the World-Mercator,10,62,7,0Mercator,10,62,7,0投影代码投影代码基准面代码基准面代码原点经度原点经度坐标单位坐标单位24ArcGIS投影及参数设置254.物理坐标与用户坐标的转换物理坐标与用户坐标的转换XYxxxyyyO(a0,b0)X=x+a0Y=y+b0 x=y*cos()-x*sin()y=x*cos()+y *sin()y=y*Sxy=y*Sy设物理坐标系为设物理坐标系为xo y,用
15、户坐标系为用户坐标系为XOY,则,则OP264.物理坐标与用户坐标的转换(续)物理坐标与用户坐标的转换(续)整理可得整理可得变换公式如下:变换公式如下: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+相似变换相似变换(m=n)仿射变换仿射变换(m=n)多项式变换多项式变换274.物理坐标与用户坐标的转换(续)物理坐标与用户坐标的转换(续)x=a0+a1x+a2yy=b0+b1x+b2yX方向误
16、差为方向误差为X x(a0+a1x+a2y)Y方向误差为方向误差为Y y(b0+b1x+b2y)则距离误差为则距离误差为d X2 Y2最小二乘法求解最小二乘法求解284.物理坐标与用户坐标的转换(续)物理坐标与用户坐标的转换(续)则距离误差为则距离误差为d X2 Y2设:设:Ud2X2 Y2Ux(a0+a1x+a2y)2 y(b0+b1x+b2y)2分别对未知数分别对未知数ai、bi求导,并令各导数为零,则可得:求导,并令各导数为零,则可得:x=n a0+a1x+a2yxx=a0 x+a1x2+a2xyxy=a0 y+a1 xy+a2y2y=n b0+b1x+b2yxx=b0 x+b1x2+b
17、2xyxy=b0 y+b1 xy+b2y2294.物理坐标与用户坐标的转换(续)物理坐标与用户坐标的转换(续)转换的实质转换的实质是建立两个坐标系之间的数学关系是建立两个坐标系之间的数学关系转换的意义转换的意义:1.将设备坐标转换为地理要素的实际坐标将设备坐标转换为地理要素的实际坐标2.实现多幅图实现多幅图,包括不同比例尺地图的拼接或叠包括不同比例尺地图的拼接或叠置置转换通过转换通过配准配准来实现来实现305.MapInfo环境下栅格图像的配准环境下栅格图像的配准MapInfo所识别的栅格文件种类所识别的栅格文件种类MapInfo图像配准方法图像配准方法 从底图上采控制点从底图上采控制点31关
18、于配准关于配准配准的目的:建立物理坐标与用户坐标的转配准的目的:建立物理坐标与用户坐标的转换关系换关系配准的方法:采集一定数量的控制点配准的方法:采集一定数量的控制点实习中出现的问题:实习中出现的问题:控制点分布不均匀控制点分布不均匀点位不精确点位不精确控制点坐标控制点坐标不能不能任意改动任意改动配准结果将直接影响数字化精度配准结果将直接影响数字化精度32三、三、MapInfoMapInfo数字化数字化1.1.数字化前的准备工作数字化前的准备工作 判断并设置原图坐标系:判断并设置原图坐标系:投影及参数投影及参数 选择选择控制点控制点 a.a.点数点数=4=4 b.b.点位分布均匀、易判断点位分
19、布均匀、易判断 图像配准图像配准误差允许范围:误差允许范围:屏幕数字化则尽量在两个象元以内。屏幕数字化则尽量在两个象元以内。误差纠正误差纠正33控制点误差纠正控制点误差纠正检查投影设置检查投影设置检查控制点位置精度及其分布情况检查控制点位置精度及其分布情况增加控制点增加控制点检查原图质量检查原图质量342.2.屏幕数字化屏幕数字化打开已配准的图象:打开已配准的图象:已生成已生成TableTable文件文件要素分层要素分层选择数字化工具选择数字化工具采集特征点采集特征点点状符号定位点点状符号定位点 线状符号中心线拐弯点线状符号中心线拐弯点 面状符号轮廓特征点面状符号轮廓特征点正形符号中心点正形符
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- 计算 机制 地图 第三
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