計(jì)算機(jī)地圖制圖課件【3】地圖數(shù)據(jù)處理

1、第六講：計(jì)算機(jī)制圖工藝流程與軟件系統(tǒng)第六講：計(jì)算機(jī)制圖工藝流程與軟件系統(tǒng)實(shí)習(xí)課：上機(jī)實(shí)習(xí)（利用實(shí)習(xí)課：上機(jī)實(shí)習(xí)（利用ArcMapArcMap制作地圖）制作地圖）課程內(nèi)容課程內(nèi)容0_0_概念：什么是計(jì)算機(jī)地圖制圖？概念：什么是計(jì)算機(jī)地圖制圖？第一講：計(jì)算機(jī)地圖制圖概述第一講：計(jì)算機(jī)地圖制圖概述1_1_邏輯：如何實(shí)施計(jì)算機(jī)地圖制圖？邏輯：如何實(shí)施計(jì)算機(jī)地圖制圖？第二講：地圖數(shù)據(jù)組織結(jié)構(gòu)第二講：地圖數(shù)據(jù)組織結(jié)構(gòu)第三講：地圖數(shù)據(jù)采集與質(zhì)量控制第三講：地圖數(shù)據(jù)采集與質(zhì)量控制第四講：地圖數(shù)據(jù)處理第四講：地圖數(shù)據(jù)處理第五講：地圖數(shù)據(jù)可視化第五講：地圖數(shù)據(jù)可視化2_2_物理：怎樣利用軟件系統(tǒng)完成地圖制作？物理

2、：怎樣利用軟件系統(tǒng)完成地圖制作？形式設(shè)計(jì)形式設(shè)計(jì)數(shù)據(jù)加工處理數(shù)據(jù)加工處理表達(dá)輸出表達(dá)輸出數(shù)據(jù)采集建庫數(shù)據(jù)采集建庫計(jì)算機(jī)地圖制圖基本過程計(jì)算機(jī)地圖制圖基本過程第四講第四講 地圖數(shù)據(jù)處理地圖數(shù)據(jù)處理主要內(nèi)容：主要內(nèi)容： 數(shù)據(jù)格式轉(zhuǎn)換數(shù)據(jù)格式轉(zhuǎn)換 坐標(biāo)變換坐標(biāo)變換 圖形屬性編輯圖形屬性編輯 數(shù)據(jù)裁切與接邊數(shù)據(jù)裁切與接邊 拓?fù)浼斑壿嬕恢滦躁P(guān)系改正拓?fù)浼斑壿嬕恢滦躁P(guān)系改正 數(shù)據(jù)壓縮與光滑數(shù)據(jù)壓縮與光滑 對采集的各種數(shù)據(jù)，按照不同的方式方法對數(shù)踞進(jìn)行編輯運(yùn)算，對采集的各種數(shù)據(jù)，按照不同的方式方法對數(shù)踞進(jìn)行編輯運(yùn)算，清除數(shù)據(jù)沉余，彌補(bǔ)數(shù)據(jù)缺失，形成符合用戶要求的數(shù)據(jù)文件格式。清除數(shù)據(jù)沉余，彌補(bǔ)數(shù)據(jù)缺失，形成

3、符合用戶要求的數(shù)據(jù)文件格式。4.1 地圖數(shù)據(jù)格式轉(zhuǎn)換地圖數(shù)據(jù)格式轉(zhuǎn)換數(shù)據(jù)格式：地圖數(shù)據(jù)在文件或記錄中的編排格式數(shù)據(jù)格式：地圖數(shù)據(jù)在文件或記錄中的編排格式 。導(dǎo)致地圖數(shù)據(jù)格式不同的原因包括：導(dǎo)致地圖數(shù)據(jù)格式不同的原因包括：（1 1）采用不同的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)）采用不同的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)矢量數(shù)據(jù)格式矢量數(shù)據(jù)格式柵格數(shù)據(jù)格式柵格數(shù)據(jù)格式（2 2）不同行業(yè)、軟件系統(tǒng)出于各種原因定義不同的數(shù)據(jù)格式）不同行業(yè)、軟件系統(tǒng)出于各種原因定義不同的數(shù)據(jù)格式ShapeGeodatabaseCoverageMifDxf矢量矢量數(shù)據(jù)格式數(shù)據(jù)格式BmpGifGridJPEGTiff柵格柵格數(shù)據(jù)格式數(shù)據(jù)格式1 1、矢、矢柵格式轉(zhuǎn)換柵格式轉(zhuǎn)

4、換（1 1）矢量數(shù)據(jù)柵格化）矢量數(shù)據(jù)柵格化基本條件：柵格形狀、大小、行列數(shù)量基本條件：柵格形狀、大小、行列數(shù)量 即找出矢量點(diǎn)數(shù)據(jù)所在處的柵格單元。設(shè)矢量數(shù)據(jù)的坐標(biāo)點(diǎn)值為即找出矢量點(diǎn)數(shù)據(jù)所在處的柵格單元。設(shè)矢量數(shù)據(jù)的坐標(biāo)點(diǎn)值為 (x , y)轉(zhuǎn)成轉(zhuǎn)成柵格數(shù)據(jù)其行列值為柵格數(shù)據(jù)其行列值為(i , j) i= 1+ integer ( ( ymax- y ) / y ) j= 1+ integer ( (xmax- x) / x ) ymax 表示表示區(qū)域區(qū)域數(shù)據(jù)數(shù)據(jù) Y 最大值最大值 xmin 表示表示區(qū)域區(qū)域數(shù)據(jù)數(shù)據(jù) X 最小值最小值 x y 每個柵格單元對應(yīng)的邊長每個柵格單元對應(yīng)的邊長1 點(diǎn)要

5、素的轉(zhuǎn)換點(diǎn)要素的轉(zhuǎn)換PAB2 線要素的轉(zhuǎn)換線要素的轉(zhuǎn)換 線由多個直線段組成的，線柵格化分解為若干直線段的柵格化。線由多個直線段組成的，線柵格化分解為若干直線段的柵格化。 DAA法（數(shù)字微分分析法）法（數(shù)字微分分析法）假設(shè)線段假設(shè)線段AB與柵格格網(wǎng)的交點(diǎn)坐標(biāo)與柵格格網(wǎng)的交點(diǎn)坐標(biāo)為（為（xi, yi），則：），則：其中，其中，此外，還有此外，還有Bresenham算法，算法效率更高，可參考相關(guān)教材學(xué)習(xí)。算法，算法效率更高，可參考相關(guān)教材學(xué)習(xí)。3 面要素的轉(zhuǎn)換面要素的轉(zhuǎn)換 邊界線的轉(zhuǎn)換與線要素相同，主要是面區(qū)域內(nèi)柵格的填充；邊界線的轉(zhuǎn)換與線要素相同，主要是面區(qū)域內(nèi)柵格的填充； 填充的關(guān)鍵問題是，判斷

6、哪些柵格單元在多邊形內(nèi)，哪些在填充的關(guān)鍵問題是，判斷哪些柵格單元在多邊形內(nèi)，哪些在多邊形外；多邊形外； 內(nèi)部點(diǎn)擴(kuò)散法內(nèi)部點(diǎn)擴(kuò)散法 射線法射線法 平行線掃描法平行線掃描法 邊界代數(shù)填充法邊界代數(shù)填充法 邊界點(diǎn)跟蹤算法邊界點(diǎn)跟蹤算法內(nèi)部點(diǎn)擴(kuò)散法內(nèi)部點(diǎn)擴(kuò)散法射線法射線法平行線掃描法平行線掃描法（2 2）柵格數(shù)據(jù)矢量化）柵格數(shù)據(jù)矢量化Step1：二值化。柵格數(shù)據(jù)是按二值化。柵格數(shù)據(jù)是按0255的不同灰度值表達(dá)的。為了的不同灰度值表達(dá)的。為了簡化追蹤算法，將簡化追蹤算法，將256個灰階壓縮為個灰階壓縮為2個灰階，即個灰階，即0和和1兩級。兩級。Step2：邊界細(xì)化。邊界細(xì)化。使每一條線只保留代表其軸線或

7、周圍輪廓線（對使每一條線只保留代表其軸線或周圍輪廓線（對多邊形而言）位置的單個柵格的寬度。多邊形而言）位置的單個柵格的寬度。Step3：邊界跟蹤。把細(xì)化后的柵格數(shù)據(jù)整理為從結(jié)點(diǎn)出發(fā)的線段或邊界跟蹤。把細(xì)化后的柵格數(shù)據(jù)整理為從結(jié)點(diǎn)出發(fā)的線段或閉合的線條，并以矢量形式加以存儲。閉合的線條，并以矢量形式加以存儲。Step4：曲線化簡及光滑 。直接提取的邊界線節(jié)點(diǎn)密集、有明顯的抖動鋸齒感，需進(jìn)行化簡及光滑處理。Step5：生成拓?fù)潢P(guān)系，建立節(jié)點(diǎn)、弧段及多邊形間的連接關(guān)系。2 2、矢量數(shù)據(jù)間不同格式的轉(zhuǎn)換、矢量數(shù)據(jù)間不同格式的轉(zhuǎn)換 矢量數(shù)據(jù)一般包括坐標(biāo)信息、拓?fù)湫畔ⅰ傩孕畔?、索引信息矢量?shù)據(jù)一般包括坐

8、標(biāo)信息、拓?fù)湫畔?、屬性信息、索引信息等，不同軟件系統(tǒng)或行業(yè)在數(shù)據(jù)文件定義及信息組織中，采用的方等，不同軟件系統(tǒng)或行業(yè)在數(shù)據(jù)文件定義及信息組織中，采用的方法不同，造成數(shù)據(jù)不能兼容，需要進(jìn)行格式轉(zhuǎn)換。法不同，造成數(shù)據(jù)不能兼容，需要進(jìn)行格式轉(zhuǎn)換。ArcGIS數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換接口數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換接口4.2 地圖數(shù)據(jù)坐標(biāo)變換地圖數(shù)據(jù)坐標(biāo)變換 幾何糾正幾何糾正，解決數(shù)字化過程引起的變形誤差。，解決數(shù)字化過程引起的變形誤差。 坐標(biāo)系轉(zhuǎn)換坐標(biāo)系轉(zhuǎn)換，解決設(shè)備坐標(biāo)系間以及與用戶坐標(biāo)系間的不一致。，解決設(shè)備坐標(biāo)系間以及與用戶坐標(biāo)系間的不一致。 投影變換投影變換，解決地理坐標(biāo)到平面坐標(biāo)轉(zhuǎn)換問題，解決地理坐標(biāo)到平面坐標(biāo)轉(zhuǎn)換問題。 地

9、圖掃描變形地圖掃描變形誤差誤差不同坐標(biāo)系不同坐標(biāo)系地理坐標(biāo)與平地理坐標(biāo)與平面坐標(biāo)轉(zhuǎn)換面坐標(biāo)轉(zhuǎn)換1 1、幾何糾正方法（坐標(biāo)系轉(zhuǎn)換可以納入幾何糾正范疇）、幾何糾正方法（坐標(biāo)系轉(zhuǎn)換可以納入幾何糾正范疇）（1 1）基本變換類型）基本變換類型旋轉(zhuǎn)旋轉(zhuǎn)平移平移縮放縮放（2 2）采用的方法）采用的方法仿射變換仿射變換仿射變換特性：仿射變換特性：直線變換后仍為直線；直線變換后仍為直線；平行線變換后仍為平行線；平行線變換后仍為平行線；不同方向上的長度比發(fā)生變化。不同方向上的長度比發(fā)生變化。 求解上式中的求解上式中的6 6個未知數(shù)，需不在一直線上的個未知數(shù)，需不在一直線上的3 3對已知控制點(diǎn)，由于誤差，對已知控制

10、點(diǎn)，由于誤差，需多余觀測，所以，用于圖幅定向至少需要四對控制點(diǎn)。需多余觀測，所以，用于圖幅定向至少需要四對控制點(diǎn)。x = a0 + a1x0 + a2y0y = b0 + b1x0 + b2y0 x = a0 + m * cos x0 + n * sin y0y = b0 + m * sin x0 + n * cos y0綜合上述三種基本變換，得到：綜合上述三種基本變換，得到：相似變換(m=n)仿射變換(m=n)（3 3）實(shí)例）實(shí)例TIC3TIC2TIC1TIC4針對掃描地圖，給定圖幅頂角針對掃描地圖，給定圖幅頂角4個點(diǎn)作為控制點(diǎn)，個點(diǎn)作為控制點(diǎn)，通過仿射變換進(jìn)行幾何糾正（也稱為通過仿射變換進(jìn)

11、行幾何糾正（也稱為“坐標(biāo)配準(zhǔn)坐標(biāo)配準(zhǔn)”）。）。2 2、投影變換、投影變換 假定假定原圖點(diǎn)的坐標(biāo)為原圖點(diǎn)的坐標(biāo)為x,y(稱為舊坐標(biāo)稱為舊坐標(biāo))，新圖點(diǎn)的坐標(biāo)為新圖點(diǎn)的坐標(biāo)為X，Y(稱稱為新坐標(biāo)為新坐標(biāo))，則由舊坐標(biāo)變換為新坐標(biāo)的基本方程式為：，則由舊坐標(biāo)變換為新坐標(biāo)的基本方程式為：（1 1）解析變換法）解析變換法2）反解變換法）反解變換法(又稱間接變換法又稱間接變換法)1）正解變換法）正解變換法(又稱直接變換法又稱直接變換法)（2 2）數(shù)值變換法）數(shù)值變換法 利用若干同名點(diǎn)，采用插值法、利用若干同名點(diǎn)，采用插值法、有限差分法或多項(xiàng)式逼近的方法，有限差分法或多項(xiàng)式逼近的方法，即用數(shù)值變換法來建立兩

12、投影間的即用數(shù)值變換法來建立兩投影間的變換關(guān)系式。變換關(guān)系式。 例如，采用二元三次多項(xiàng)式進(jìn)行變換例如，采用二元三次多項(xiàng)式進(jìn)行變換:通過選擇通過選擇10個以上的兩種投影之間的共同點(diǎn)，并組成最小二乘個以上的兩種投影之間的共同點(diǎn)，并組成最小二乘法的條件式，進(jìn)行解算系數(shù)。法的條件式，進(jìn)行解算系數(shù)。（3 3）數(shù)值解析變換法）數(shù)值解析變換法 當(dāng)已知新投影的公式，但不知原投影的公式時，可先通過數(shù)值當(dāng)已知新投影的公式，但不知原投影的公式時，可先通過數(shù)值變換求出原投影點(diǎn)的地理坐標(biāo)變換求出原投影點(diǎn)的地理坐標(biāo)，然后代入新投影公式中，求出，然后代入新投影公式中，求出新投影點(diǎn)的坐標(biāo)。即：新投影點(diǎn)的坐標(biāo)。即：4.3 圖形

13、屬性編輯圖形屬性編輯常見的數(shù)據(jù)輸入錯誤常見的數(shù)據(jù)輸入錯誤（為什么需要進(jìn)行編輯處理？）（為什么需要進(jìn)行編輯處理？）3.3 圖形屬性編輯圖形屬性編輯1 1、圖元捕捉、圖元捕捉 1 1 點(diǎn)的捕捉點(diǎn)的捕捉 2 2 線的捕捉線的捕捉 3 3 面的捕捉面的捕捉2 2、圖形屬性編輯、圖形屬性編輯3 3、圖幅接邊、圖幅接邊 給定捕捉半徑給定捕捉半徑D（通常為（通常為35個象素，這主要由屏幕的分辯個象素，這主要由屏幕的分辯率和屏幕的尺寸決定）。若率和屏幕的尺寸決定）。若S和和A的距離的距離d小于小于D，則認(rèn)為捕捉成，則認(rèn)為捕捉成功，即認(rèn)為找到的點(diǎn)是功，即認(rèn)為找到的點(diǎn)是A，否則失敗，繼續(xù)搜索其它點(diǎn)。，否則失敗，繼

14、續(xù)搜索其它點(diǎn)。1 1、圖元捕捉、圖元捕捉設(shè)光標(biāo)點(diǎn)為設(shè)光標(biāo)點(diǎn)為S(x,y)，某一點(diǎn)狀要素的坐標(biāo)為某一點(diǎn)狀要素的坐標(biāo)為A(X，Y)乘方運(yùn)算影響了搜索的速度，因此，把距離乘方運(yùn)算影響了搜索的速度，因此，把距離d d的計(jì)算改為：的計(jì)算改為：捕捉范圍由圓改為矩形，這可大大加快搜索速度。捕捉范圍由圓改為矩形，這可大大加快搜索速度。 （1 1）點(diǎn)的捕捉）點(diǎn)的捕捉（2）線的捕捉）線的捕捉 設(shè)光標(biāo)點(diǎn)坐標(biāo)為設(shè)光標(biāo)點(diǎn)坐標(biāo)為S(x,y)，D為捕捉半徑，線的坐標(biāo)為為捕捉半徑，線的坐標(biāo)為(x1,y1),(x2,y2),(xn,yn)。通過計(jì)算。通過計(jì)算S到該線的每個直線段到該線的每個直線段的距離的距離d。若。若min(d

15、1,d2,dn-1)D，則認(rèn)為光標(biāo)，則認(rèn)為光標(biāo)S捕捉到捕捉到了該條線，否則為未捕捉到。了該條線，否則為未捕捉到。 簡化為：簡化為：加快線捕捉的速度的方法：加快線捕捉的速度的方法：1）在實(shí)際的捕捉中，可每計(jì)算一個距離）在實(shí)際的捕捉中，可每計(jì)算一個距離di就進(jìn)行一次就進(jìn)行一次比較，若比較，若diD，則捕捉成功，不需再進(jìn)行下面直線段，則捕捉成功，不需再進(jìn)行下面直線段到點(diǎn)到點(diǎn)S的距離計(jì)算了。的距離計(jì)算了。2）把不可能被光標(biāo)捕捉到的線，用簡單算法去除。）把不可能被光標(biāo)捕捉到的線，用簡單算法去除。3）對于線段也采用類似的方法處理。）對于線段也采用類似的方法處理。4）簡化距離公式：）簡化距離公式： 點(diǎn)點(diǎn)S(

16、x,y)到直線段到直線段(x1,y1),(x2,y2)的距離的距離d的計(jì)算公式為：的計(jì)算公式為：（3）面的捕捉）面的捕捉 實(shí)際上就是判斷光標(biāo)點(diǎn)實(shí)際上就是判斷光標(biāo)點(diǎn)S(x,y)是否在多邊形內(nèi)，若在多邊是否在多邊形內(nèi)，若在多邊形內(nèi)則說明捕捉到。判斷點(diǎn)是否在多邊形內(nèi)的算法主要有形內(nèi)則說明捕捉到。判斷點(diǎn)是否在多邊形內(nèi)的算法主要有垂線法或轉(zhuǎn)角法。垂線法或轉(zhuǎn)角法。 垂線法的基本思想是從光標(biāo)點(diǎn)引垂線垂線法的基本思想是從光標(biāo)點(diǎn)引垂線(實(shí)際上可以是任意實(shí)際上可以是任意方向的射線方向的射線)，計(jì)算與多邊形的交點(diǎn)個數(shù)。若交點(diǎn)個數(shù)為奇，計(jì)算與多邊形的交點(diǎn)個數(shù)。若交點(diǎn)個數(shù)為奇數(shù)則說明該點(diǎn)在多邊形內(nèi)；若交點(diǎn)個數(shù)為偶數(shù)，則

17、該點(diǎn)在數(shù)則說明該點(diǎn)在多邊形內(nèi)；若交點(diǎn)個數(shù)為偶數(shù)，則該點(diǎn)在多邊形外。多邊形外。 加快速度的方法：加快速度的方法：1 1）找出該多邊形的外接矩形，若光標(biāo)點(diǎn)落在該矩形中，）找出該多邊形的外接矩形，若光標(biāo)點(diǎn)落在該矩形中，才有可能捕捉到該面，否則放棄對該多邊形的進(jìn)一步計(jì)才有可能捕捉到該面，否則放棄對該多邊形的進(jìn)一步計(jì)算和判斷。算和判斷。2 2）對不可能有交點(diǎn)的線段應(yīng)通過簡單的坐標(biāo)比較迅速去）對不可能有交點(diǎn)的線段應(yīng)通過簡單的坐標(biāo)比較迅速去除。除。3 3）運(yùn)用計(jì)算交點(diǎn)的技巧。）運(yùn)用計(jì)算交點(diǎn)的技巧。2 2、圖形屬性編輯、圖形屬性編輯刪除、增加、修改、移動、復(fù)制、咬合刪除、增加、修改、移動、復(fù)制、咬合（1 1）

18、結(jié)點(diǎn)的編輯）結(jié)點(diǎn)的編輯1 1）結(jié)點(diǎn)吻合）結(jié)點(diǎn)吻合(Snap)(Snap)，也稱結(jié)點(diǎn)匹配、結(jié)點(diǎn)咬合，也稱結(jié)點(diǎn)匹配、結(jié)點(diǎn)咬合，結(jié)點(diǎn)附和。結(jié)點(diǎn)附和。A A、 結(jié)點(diǎn)移動，用鼠標(biāo)將其它兩點(diǎn)移到另一點(diǎn)；結(jié)點(diǎn)移動，用鼠標(biāo)將其它兩點(diǎn)移到另一點(diǎn)；B B、 鼠標(biāo)拉框，用鼠標(biāo)拉一個矩形，落入該矩形鼠標(biāo)拉框，用鼠標(biāo)拉一個矩形，落入該矩形內(nèi)的結(jié)點(diǎn)坐標(biāo)通過求它們的中間坐標(biāo)匹配成一致；內(nèi)的結(jié)點(diǎn)坐標(biāo)通過求它們的中間坐標(biāo)匹配成一致；C C、 求交點(diǎn)，求兩條線的交點(diǎn)或其延長線的交點(diǎn)，求交點(diǎn)，求兩條線的交點(diǎn)或其延長線的交點(diǎn)，作為吻合的結(jié)點(diǎn)；作為吻合的結(jié)點(diǎn)；D D、自動匹配，給定一個吻合容差，或稱為咬合、自動匹配，給定一個吻合容差，

19、或稱為咬合距，在圖形數(shù)字化時或之后，將容差范圍內(nèi)的結(jié)距，在圖形數(shù)字化時或之后，將容差范圍內(nèi)的結(jié)點(diǎn)自動吻合成一點(diǎn)。點(diǎn)自動吻合成一點(diǎn)。 2）結(jié)點(diǎn)與線吻合。在數(shù)字化過程中，常）結(jié)點(diǎn)與線吻合。在數(shù)字化過程中，常遇到一個結(jié)點(diǎn)與一個線狀目標(biāo)的中間相交。遇到一個結(jié)點(diǎn)與一個線狀目標(biāo)的中間相交。由于測量或數(shù)字化誤差，它不可能完全交由于測量或數(shù)字化誤差，它不可能完全交于線目標(biāo)上，需要進(jìn)行編輯，稱為結(jié)點(diǎn)與于線目標(biāo)上，需要進(jìn)行編輯，稱為結(jié)點(diǎn)與線的吻合。線的吻合。A、 結(jié)點(diǎn)移動，將結(jié)點(diǎn)移動到線目標(biāo)上。結(jié)點(diǎn)移動，將結(jié)點(diǎn)移動到線目標(biāo)上。B、 使用線段求交；使用線段求交；C、 自動編輯，在給定容差內(nèi)，自動求交自動編輯，在給定

20、容差內(nèi)，自動求交并吻合在一起。并吻合在一起。（2 2）其它圖形編輯）其它圖形編輯 包括用鼠標(biāo)增加或刪除一個點(diǎn)、線、面實(shí)體，移動、旋轉(zhuǎn)一個點(diǎn)、包括用鼠標(biāo)增加或刪除一個點(diǎn)、線、面實(shí)體，移動、旋轉(zhuǎn)一個點(diǎn)、線、面實(shí)體。線、面實(shí)體。 1）刪除和增加一個頂點(diǎn)）刪除和增加一個頂點(diǎn)2）移動一個頂點(diǎn)）移動一個頂點(diǎn)3）刪除一段弧段）刪除一段弧段4）多邊形分割）多邊形分割5）多邊形合并）多邊形合并（3 3）屬性編輯）屬性編輯交互式屬性編輯（名稱、類型等）交互式屬性編輯（名稱、類型等）批量式屬性編輯（面積、長度、批量式屬性編輯（面積、長度、ID等）等）4.4 數(shù)據(jù)裁切與接邊數(shù)據(jù)裁切與接邊1 1、數(shù)據(jù)裁切、數(shù)據(jù)裁切 本

21、質(zhì)上是幾何布爾運(yùn)算中的交、差、被差，本質(zhì)上是幾何布爾運(yùn)算中的交、差、被差，GISGIS及地圖數(shù)據(jù)處及地圖數(shù)據(jù)處理軟件中成為疊置分析。理軟件中成為疊置分析。完整的行政區(qū)域地圖完整的行政區(qū)域地圖按標(biāo)準(zhǔn)分幅裁切按標(biāo)準(zhǔn)分幅裁切按行政區(qū)按行政區(qū)裁切裁切任意多邊形任意多邊形裁切裁切去除某一區(qū)域去除某一區(qū)域（求差）（求差）ArcGIS提供多種形式的提供多種形式的地圖數(shù)據(jù)裁切功能地圖數(shù)據(jù)裁切功能2 2、圖幅接邊、圖幅接邊原始數(shù)據(jù)分幅采集原始數(shù)據(jù)分幅采集接邊處理接邊處理圖幅接邊后數(shù)據(jù)圖幅接邊后數(shù)據(jù) 圖幅接邊方法包括邏輯接邊法和幾何接邊法。圖幅接邊方法包括邏輯接邊法和幾何接邊法。 邏輯接邊法邏輯接邊法：主要考慮目

22、標(biāo)唯一標(biāo)示碼、屬性名稱、等級等；：主要考慮目標(biāo)唯一標(biāo)示碼、屬性名稱、等級等； 幾何接邊法幾何接邊法：通過位置、形狀等幾何信息實(shí)施接邊。：通過位置、形狀等幾何信息實(shí)施接邊。 實(shí)際應(yīng)用中，需要將兩種方法集成考慮。實(shí)際應(yīng)用中，需要將兩種方法集成考慮。 直接移動直接移動突變突變減少突變減少突變 4.5 拓?fù)浼斑壿嬕恢滦躁P(guān)系改正拓?fù)浼斑壿嬕恢滦躁P(guān)系改正1 1、拓?fù)潢P(guān)系自動構(gòu)建、拓?fù)潢P(guān)系自動構(gòu)建結(jié)點(diǎn)結(jié)點(diǎn)- -弧段表弧段表弧段弧段- -結(jié)點(diǎn)表結(jié)點(diǎn)表Oid起結(jié)點(diǎn)終結(jié)點(diǎn)a1a2a3a4N1N2N2N4N2N3N4N3Oid弧段 號N1N2N3N4a1a1,a2,a3a2,a4a3,a41 從從P1開始，起始鏈定

23、為開始，起始鏈定為P1P2,從從P2點(diǎn)算起，點(diǎn)算起，P1P2最右邊的鏈為最右邊的鏈為P2P5；從；從P5算起，算起，P2P5最右邊最右邊 的鏈為的鏈為P5P1,.形成的多邊形為形成的多邊形為P1P2P5P1。2 從從P1開始，以開始，以P1P5為起始鏈，形成的多邊形為為起始鏈，形成的多邊形為P1P5P4P1。3 從從P1開始，以開始，以P1P4為起始鏈為起始鏈,形成的多邊形為形成的多邊形為P1P4P3P2P1。4 這時這時P1為結(jié)點(diǎn)的所有鏈均被使用了兩次，因而轉(zhuǎn)向下一個結(jié)點(diǎn)為結(jié)點(diǎn)的所有鏈均被使用了兩次，因而轉(zhuǎn)向下一個結(jié)點(diǎn)P2，繼續(xù)，繼續(xù)進(jìn)行多邊形追蹤，直至所有的結(jié)點(diǎn)取完。共可追蹤出五個多邊形，

24、即進(jìn)行多邊形追蹤，直至所有的結(jié)點(diǎn)取完。共可追蹤出五個多邊形，即A1、A2、A3、A4、A5。例例1： 針對多邊形邊界共享產(chǎn)生的沖突情形提出六種改正方式針對多邊形邊界共享產(chǎn)生的沖突情形提出六種改正方式 相交型相交型 + 咬合式咬合式 相交型相交型 + 平差式平差式 相離型相離型 + 咬合式咬合式 相離型相離型 + 平差式平差式2 2、拓?fù)潢P(guān)系修復(fù)、拓?fù)潢P(guān)系修復(fù) 交織型交織型 + 咬合式咬合式 交織型交織型 + 平差式平差式道路與周邊圖斑多邊形道路與周邊圖斑多邊形不一致不一致改正后改正后 實(shí)例：實(shí)例： 河流、湖泊、溝渠等水系要素更新后，可能破壞整個水網(wǎng)的拓?fù)浜恿鳌⒑?、溝渠等水系要素更新后，可能?/p>

25、壞整個水網(wǎng)的拓?fù)溥B通性，通過探測沖突進(jìn)行弧段延長、弧段連接等操作自動改正其連通性，通過探測沖突進(jìn)行弧段延長、弧段連接等操作自動改正其一致性關(guān)系。一致性關(guān)系。線面沖突線線沖突例例2：水網(wǎng)拓?fù)溥B通性修復(fù)：水網(wǎng)拓?fù)溥B通性修復(fù)例例1：水網(wǎng)與等高線邏輯一致性探測與改正：水網(wǎng)與等高線邏輯一致性探測與改正 河流偏離谷底線河流偏離谷底線 等高線提取谷地特征等高線提取谷地特征建立谷底點(diǎn)與河流交叉點(diǎn)的匹配關(guān)系建立谷底點(diǎn)與河流交叉點(diǎn)的匹配關(guān)系3 3、邏輯一致性關(guān)系改正、邏輯一致性關(guān)系改正（1）移動河流）移動河流（2）移動等高線）移動等高線（3）同時移動）同時移動 三種改正策略三種改正策略 道路更新后與周邊鄰近房屋產(chǎn)

26、生沖突（小板房壓蓋），通過探測，對有道路更新后與周邊鄰近房屋產(chǎn)生沖突（小板房壓蓋），通過探測，對有沖突關(guān)系的小板房進(jìn)行旋轉(zhuǎn)、位移處理自動改正該沖突關(guān)系。沖突關(guān)系的小板房進(jìn)行旋轉(zhuǎn)、位移處理自動改正該沖突關(guān)系。例例2：房屋與道路沖突探測與調(diào)整房屋與道路沖突探測與調(diào)整例例3：基于基于“空間場模型空間場模型”的群目標(biāo)沖突的群目標(biāo)沖突波及范圍探測與一致性改正波及范圍探測與一致性改正將地圖綜合種的移位方法應(yīng)將地圖綜合種的移位方法應(yīng)用到空間沖突改正中，提出一種用到空間沖突改正中，提出一種基于場論分析的移位方法，具有基于場論分析的移位方法，具有傳遞性與衰減性特征。傳遞性與衰減性特征。借助于物理學(xué)場論中的借助于物理學(xué)場論中的“等勢線等勢線”模型來表達(dá)這一移位現(xiàn)象，在模型來表達(dá)這一移位現(xiàn)象，在DelaunayDelaunay三角網(wǎng)支持下建立多級三角網(wǎng)支持下建立多級鄰近關(guān)系曲線，探測內(nèi)部沖突與鄰近關(guān)系曲線，探測內(nèi)部沖突與外部沖突。外部沖突。內(nèi)外力共同作用下內(nèi)外力共同作用下的沖突移位場的沖突移位場3.6 數(shù)據(jù)壓縮與光滑數(shù)據(jù)壓縮與光滑1 1、數(shù)據(jù)壓縮：數(shù)據(jù)壓縮：從所取得的數(shù)據(jù)集合從所取得的數(shù)據(jù)集合S S中抽出一個子集中抽出一個子集A A，這，這個子集作為一個新的信息源，在規(guī)定的精度范圍內(nèi)最好地逼個子集作為一個新的信息源，在規(guī)定的精度范圍內(nèi)最好地逼近原集合，而又取得盡可能大的壓縮比。近原集合