空間數(shù)據(jù)的處理課件

1、空間數(shù)據(jù)的處理課件5.1空間數(shù)據(jù)處理的內(nèi)容空間數(shù)據(jù)處理的內(nèi)容 空間數(shù)據(jù)處理的內(nèi)容空間數(shù)據(jù)處理的內(nèi)容 編輯處理編輯處理 圖形數(shù)據(jù)的編輯圖形數(shù)據(jù)的編輯 ； 屬性數(shù)據(jù)的編輯。屬性數(shù)據(jù)的編輯。 圖形的幅面處理圖形的幅面處理 圖形的拼接；圖形的分割圖形的拼接；圖形的分割 ；窗口的剪裁。窗口的剪裁。 變換處理變換處理 投影變換；坐標(biāo)變換；比例尺變換投影變換；坐標(biāo)變換；比例尺變換 ;幾何校正幾何校正 。 編碼和壓縮處理編碼和壓縮處理 柵格數(shù)據(jù)的編碼；矢量數(shù)據(jù)的編碼柵格數(shù)據(jù)的編碼；矢量數(shù)據(jù)的編碼 ；數(shù)據(jù)的壓縮；數(shù)據(jù)的壓縮 。 數(shù)據(jù)的插值數(shù)據(jù)的插值 點的內(nèi)插；點的內(nèi)插； 區(qū)域的內(nèi)插。區(qū)域的內(nèi)插。 數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)類型的

2、轉(zhuǎn)換數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)類型的轉(zhuǎn)換 矢量向柵格的轉(zhuǎn)換矢量向柵格的轉(zhuǎn)換 ； 柵格向矢量的轉(zhuǎn)換；柵格向矢量的轉(zhuǎn)換； 系統(tǒng)間數(shù)據(jù)格式的轉(zhuǎn)換。系統(tǒng)間數(shù)據(jù)格式的轉(zhuǎn)換。5.2 空間數(shù)據(jù)的編輯空間數(shù)據(jù)的編輯 編輯檢查的內(nèi)容包括：編輯檢查的內(nèi)容包括：空間數(shù)據(jù)完整性編輯；空間數(shù)據(jù)完整性編輯；空間數(shù)據(jù)位置正確性編輯；空間數(shù)據(jù)位置正確性編輯；空間數(shù)據(jù)比例尺錯或變形編輯；空間數(shù)據(jù)比例尺錯或變形編輯；空間和屬性數(shù)據(jù)連接錯；空間和屬性數(shù)據(jù)連接錯；屬性數(shù)據(jù)錯誤編輯等。屬性數(shù)據(jù)錯誤編輯等。編輯檢查的方法包括：編輯檢查的方法包括：目視檢查法；目視檢查法；邏輯檢查法；邏輯檢查法；疊合比較法。疊合比較法。GIS編輯子系統(tǒng)編輯子系統(tǒng) 圖形變換圖

3、形變換圖形編輯圖形編輯圖形裝飾圖形裝飾屬性編輯屬性編輯拓樸編輯拓樸編輯圖形縮放圖形縮放開窗口開窗口漫游漫游刪除刪除增加增加移動移動拷貝拷貝結(jié)點吻合、匹配結(jié)點吻合、匹配拓?fù)潢P(guān)系的檢查拓?fù)潢P(guān)系的檢查線型線型顏色顏色符號符號注記注記屬性范圍屬性范圍屬性瀕率屬性瀕率屬性內(nèi)容屬性內(nèi)容空值檢查空值檢查圖形的編輯圖形的編輯 1、結(jié)點的編輯、結(jié)點的編輯 結(jié)點的吻合結(jié)點的吻合(結(jié)點移動法、容差法、求交法）等。結(jié)點移動法、容差法、求交法）等。 假結(jié)點和懸線的消除；假結(jié)點和懸線的消除； 多余點的消除；多余點的消除； 2、弧段編輯、弧段編輯公共弧段一致性檢查編輯，弧段打折檢查；公共弧段一致性檢查編輯，弧段打折檢查；3

4、、拓?fù)渚庉?、拓?fù)渚庉?歐拉定理進(jìn)行拓?fù)潢P(guān)系的邏輯檢查編輯，假結(jié)點的檢查編輯，歐拉定理進(jìn)行拓?fù)潢P(guān)系的邏輯檢查編輯，假結(jié)點的檢查編輯，懸線懸點的檢查編輯等。懸線懸點的檢查編輯等。5.3 圖形的剪裁與合并圖形的剪裁與合并 1、圖形的合并、圖形的合并（1）不同圖層之間的合并；）不同圖層之間的合并；（2）同一圖層內(nèi)不同目標(biāo)合并成一個目標(biāo)。）同一圖層內(nèi)不同目標(biāo)合并成一個目標(biāo)。2、圖形的剪裁、圖形的剪裁圖形的剪裁的目的是找出指定幾何區(qū)內(nèi)點、線、面數(shù)據(jù)，并求圖形的剪裁的目的是找出指定幾何區(qū)內(nèi)點、線、面數(shù)據(jù)，并求出其與幾何邊界的所有交點。出其與幾何邊界的所有交點。（1）直線的窗口剪裁）直線的窗口剪裁找出在窗口內(nèi)

5、的線段及窗口外的線段，實質(zhì)是求出交點找出在窗口內(nèi)的線段及窗口外的線段，實質(zhì)是求出交點（2）規(guī)則多邊形的剪裁）規(guī)則多邊形的剪裁（3）不規(guī)則多邊形的剪裁）不規(guī)則多邊形的剪裁3、圖幅數(shù)據(jù)邊匹配處理圖幅數(shù)據(jù)邊匹配處理在圖幅結(jié)合處會產(chǎn)生幾何上不匹配或邏輯上不匹配。在圖幅結(jié)合處會產(chǎn)生幾何上不匹配或邏輯上不匹配。1）幾何接邊）幾何接邊人工幾何接邊和手動幾何接邊。主要對圖廓邊附近線段，以一人工幾何接邊和手動幾何接邊。主要對圖廓邊附近線段，以一幅圖為基準(zhǔn)進(jìn)行操作。幅圖為基準(zhǔn)進(jìn)行操作。2）邏輯接邊）邏輯接邊一種是通過關(guān)鍵字在相鄰圖幅上找同一目標(biāo)；一種是通過關(guān)鍵字在相鄰圖幅上找同一目標(biāo)；另一種辦法在圖幅文件上建立一

6、個新的索引文件，以指向各圖另一種辦法在圖幅文件上建立一個新的索引文件，以指向各圖幅文件的子目標(biāo)。幅文件的子目標(biāo)。5.4 坐標(biāo)變換和投影變換坐標(biāo)變換和投影變換1、正解變換、正解變換 將具有徑緯度將具有徑緯度(L,B)的地理坐標(biāo)轉(zhuǎn)換為直角坐標(biāo)系下的坐標(biāo)的地理坐標(biāo)轉(zhuǎn)換為直角坐標(biāo)系下的坐標(biāo)(X,Y)。2、反解變換、反解變換將具有直角坐標(biāo)系下的坐標(biāo)將具有直角坐標(biāo)系下的坐標(biāo)(X,Y)轉(zhuǎn)換為徑緯度轉(zhuǎn)換為徑緯度(L,B)的地理坐標(biāo)的地理坐標(biāo)3、坐標(biāo)變換、坐標(biāo)變換坐標(biāo)變換是將地理實體從一個坐標(biāo)系轉(zhuǎn)換為另一個坐標(biāo)系坐標(biāo)變換是將地理實體從一個坐標(biāo)系轉(zhuǎn)換為另一個坐標(biāo)系P33張張一、圖形的坐標(biāo)變換一、圖形的坐標(biāo)變換坐標(biāo)

7、變換矩陣和齊次坐標(biāo)坐標(biāo)變換矩陣和齊次坐標(biāo)1、平移變換、平移變換 X，Y，1 = x , y , 1 * = x + TX , y + Ty , 1 2、比例變換、比例變換 X，Y，1 = x , y , 1 * = x *SX , x * Sy , 1 3、反射變換、反射變換 X，Y，1 = x , y , 1 * = -x , y , 1 4、旋轉(zhuǎn)變換、旋轉(zhuǎn)變換 X，Y，1 = x , y , 1 * = x cos- ysin , x sin+ y cos ,1 1 0 00 1 0TX TY 1SX 0 00 SY 00 0 1-1 0 00 1 00 0 1cos sin 0-sin

8、cos 0 0 0 1 5、組合變換、組合變換多個基本變換組合的復(fù)雜變換稱組合變換。組合變換實際上是多個基本變換的多個基本變換組合的復(fù)雜變換稱組合變換。組合變換實際上是多個基本變換的連乘。矩陣乘不符合交換律，組合變換必需注意變換循序。連乘。矩陣乘不符合交換律，組合變換必需注意變換循序。如下組合變換表示先將圖形旋轉(zhuǎn)，再進(jìn)行平移。如下組合變換表示先將圖形旋轉(zhuǎn)，再進(jìn)行平移。 *其核心是坐標(biāo)變換是針對坐標(biāo)系的。其核心是坐標(biāo)變換是針對坐標(biāo)系的。如上如上cos sin 0-sin cos 0 0 0 1 1 0 00 1 0TX TY 1xXyY 總結(jié)二維變換矩陣的一般形式：總結(jié)二維變換矩陣的一般形式：其

9、中其中 是對圖形進(jìn)行縮放、比例、旋轉(zhuǎn)等變換的；是對圖形進(jìn)行縮放、比例、旋轉(zhuǎn)等變換的； l m 是對圖形進(jìn)行平移變換的；是對圖形進(jìn)行平移變換的； p q 是對圖形進(jìn)行投影變換的；是對圖形進(jìn)行投影變換的； s 是對圖形進(jìn)行全比例變換的；是對圖形進(jìn)行全比例變換的；當(dāng)當(dāng) s 1 圖形整幅按比例縮??；圖形整幅按比例縮?。划?dāng)當(dāng) 0 s 1 圖形整幅按比例放大；圖形整幅按比例放大；三維變換矩陣是三維變換矩陣是4*4矩陣。矩陣。 a b pc d ql m sa b c d 5.5 空間數(shù)據(jù)的轉(zhuǎn)換和數(shù)據(jù)共享空間數(shù)據(jù)的轉(zhuǎn)換和數(shù)據(jù)共享1、空間數(shù)據(jù)的轉(zhuǎn)換的方式、空間數(shù)據(jù)的轉(zhuǎn)換的方式1）外部數(shù)據(jù)交換）外部數(shù)據(jù)交換 缺

10、點：耗人力物力，難于實時更新；缺點：耗人力物力，難于實時更新；優(yōu)點：易而快的被接受優(yōu)點：易而快的被接受GIS A系統(tǒng)系統(tǒng)GIS A的外部的外部交換文件交換文件GIS B的外部的外部交換文件交換文件GIS B系統(tǒng)系統(tǒng) 2）通過數(shù)據(jù)交換標(biāo)準(zhǔn)）通過數(shù)據(jù)交換標(biāo)準(zhǔn)3) 制定出空間數(shù)據(jù)的互操作協(xié)議制定出空間數(shù)據(jù)的互操作協(xié)議OpenGISGIS A系統(tǒng)系統(tǒng)GIS A系統(tǒng)系統(tǒng)標(biāo)準(zhǔn)數(shù)據(jù)標(biāo)準(zhǔn)數(shù)據(jù)GIS系統(tǒng)系統(tǒng)A 標(biāo)準(zhǔn)標(biāo)準(zhǔn)API函數(shù)函數(shù)GIS系統(tǒng)系統(tǒng)B 標(biāo)準(zhǔn)標(biāo)準(zhǔn)API函數(shù)函數(shù) 2、空間數(shù)據(jù)的共享、空間數(shù)據(jù)的共享實現(xiàn)數(shù)據(jù)共享方法：實現(xiàn)數(shù)據(jù)共享方法：1）通過數(shù)據(jù)交換）通過數(shù)據(jù)交換2）實現(xiàn)）實現(xiàn)OPENGIS3）采用數(shù)據(jù)

11、共享平臺）采用數(shù)據(jù)共享平臺5.6 矢量柵格矢量柵格 數(shù)據(jù)間的數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換數(shù)據(jù)間的數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換 一、矢量數(shù)據(jù)向柵格一、矢量數(shù)據(jù)向柵格 數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換（將點、線、面實體轉(zhuǎn)為規(guī)則單元）數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換（將點、線、面實體轉(zhuǎn)為規(guī)則單元）點矢量數(shù)據(jù)向柵格數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換實質(zhì)找出點矢量數(shù)據(jù)所在的柵格單元。點矢量數(shù)據(jù)向柵格數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換實質(zhì)找出點矢量數(shù)據(jù)所在的柵格單元。線矢量數(shù)據(jù)向柵格數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換實質(zhì)找出組成曲線的直線段對應(yīng)的柵格。線矢量數(shù)據(jù)向柵格數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換實質(zhì)找出組成曲線的直線段對應(yīng)的柵格。面矢量數(shù)據(jù)向柵格面矢量數(shù)據(jù)向柵格 數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換實質(zhì)對多邊形內(nèi)部進(jìn)行填充，找出組成數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換實質(zhì)對多邊形內(nèi)部進(jìn)行填充，找出組成多邊形的柵格的集合。多邊形的柵格的集合。

12、二、柵格數(shù)據(jù)向矢量柵格數(shù)據(jù)向矢量 數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換 a b a a a a a a a b a b a b b b b a a b b b a a a c a b a b a a a b b a a b b a b c a c c c b c c a a c c d a b b b b c c c d d c c a a a a a c c c a a a a a c c c a a a a a c c c a a a a a c c c a a a a a c c c a c c c c c e e c c c c c c b - b - b c c c -d - d c - c -a a a a - a - c 0 c a 0 0 0 a c 0 c a 0 0 0 a c 0 c a 0 0 0 a c 0 c a a a a a c