地球空間與空間數(shù)據(jù)基礎(chǔ)

第二章地球空間與空間數(shù)據(jù)基礎(chǔ)現(xiàn)在是1頁\一共有196頁\編輯于星期三一、幾個相關(guān)概念

地理信息科學(xué)（GeographicalInformationScience）

側(cè)重于將地理信息視為一門科學(xué)，而不僅僅是一個技術(shù)實現(xiàn)，主要研究在應(yīng)用計算機技術(shù)對地理信息進(jìn)行處理、存儲、提取以及管理和分析過程中提出的一系列基本問題，包括：

1）分布式計算

2）地理信息的認(rèn)知

3）地理信息的互操作

4）比例尺

5）空間信息基礎(chǔ)設(shè)施的未來

6）地理數(shù)據(jù)的不確定性和基于GIS的分析

7）GIS和社會

8）地理信息系統(tǒng)在環(huán)境中的空間分析

9）空間數(shù)據(jù)的獲取和集成等等第一部分概述現(xiàn)在是2頁\一共有196頁\編輯于星期三

Geomatics（地球測量、地球信息學(xué)、地球空間信息學(xué)）

為利用各種手段，通過一切途徑獲取和管理在空間基礎(chǔ)信息生產(chǎn)管理過程中的空間參考數(shù)據(jù)部分的科學(xué)與技術(shù)。主要包括大地測量、地籍測量、攝影測量與測深等傳統(tǒng)測繪領(lǐng)域以及遙感和空間信息系統(tǒng)等新領(lǐng)域，可以認(rèn)為是測繪學(xué)應(yīng)現(xiàn)代社會對空間信息有極大需求這一特點提出的一個更全面、更綜合的學(xué)科體系。1）定義空間參考基礎(chǔ)2）建立和使用對空間參照物體和現(xiàn)象進(jìn)行定位和量測的方法、技術(shù)和工具3）整合不同參考系統(tǒng)中的數(shù)據(jù)4）提供合格數(shù)據(jù)5）運用計算機技術(shù)改善數(shù)據(jù)的處理、存儲和發(fā)行

主要內(nèi)容：現(xiàn)在是3頁\一共有196頁\編輯于星期三

地球信息科學(xué)（Geo-informationScience）1）3S系統(tǒng)為解決區(qū)域范圍更廣、復(fù)雜性更高的現(xiàn)代地學(xué)問題提供了新的分析方法和技術(shù)保證。2）全球變化(GlobalChange）、可持續(xù)發(fā)展（SustanableDevelopment）等方面的研究需要。

主要內(nèi)容：1）地球信息的結(jié)構(gòu)、性質(zhì)、分類和表達(dá)；2）地球圈層間信息傳輸機制、物理過程及其增益和衰減以及信息流的形成機理；3）地球信息的空間認(rèn)識及其不確定性與可預(yù)見性；4）地球信息模擬物質(zhì)流、能量流和人流相互作用關(guān)系的時空轉(zhuǎn)換特征；5）地球信息的獲取和處理的應(yīng)用基礎(chǔ)理論等?，F(xiàn)在是4頁\一共有196頁\編輯于星期三

地球信息技術(shù)包括：1）地球數(shù)據(jù)獲取技術(shù)

2）地球信息模擬技術(shù)3）地球信息傳播技術(shù)

現(xiàn)在是5頁\一共有196頁\編輯于星期三二、數(shù)字地球（TheDigitalEarth，DE

）地理信息系統(tǒng)遙感、GPS等測繪技術(shù)地球信息技術(shù)地理信息科學(xué)Geomatics地球信息科學(xué)地球系統(tǒng)科學(xué)數(shù)字地球全球變化可持續(xù)發(fā)展其它學(xué)科理論技術(shù)支撐計算機技術(shù)（網(wǎng)絡(luò)，虛擬現(xiàn)實）政策應(yīng)用數(shù)字地球和其它理論以及技術(shù)的關(guān)系現(xiàn)在是6頁\一共有196頁\編輯于星期三

基本概念1）數(shù)字地球是指數(shù)字化的三維顯示的虛擬地球，或指信息化的地球，包括數(shù)字化、網(wǎng)絡(luò)化、智能化和可視化的地球技術(shù)系統(tǒng)；2）實施數(shù)字地球計劃，需要有政府、企業(yè)和學(xué)術(shù)界的共同協(xié)力參加。實施數(shù)字地球計劃是社會的行為，需要全社會的關(guān)心和支持；3）數(shù)字地球是一次新的技術(shù)革命，將改變?nèi)祟惖纳a(chǎn)和生活方式，進(jìn)一步促進(jìn)科學(xué)技術(shù)的發(fā)展和推動社會經(jīng)濟(jì)的進(jìn)步?，F(xiàn)在是7頁\一共有196頁\編輯于星期三InternetRS,GPSWebGIS-DB地學(xué)空間數(shù)據(jù)倉庫以及交換站計算機仿真、虛擬現(xiàn)實OpenGIS

基本技術(shù)系統(tǒng)數(shù)字地球技術(shù)的基本框架示意圖現(xiàn)在是8頁\一共有196頁\編輯于星期三

創(chuàng)建數(shù)字地球需要的技術(shù)

高分辨率衛(wèi)星遙感數(shù)據(jù)的快速獲取技術(shù)

地球空間數(shù)據(jù)的存儲和處理

超媒體空間信息系統(tǒng)

地理信息的分布式計算

無比例尺數(shù)據(jù)庫Metadata（元數(shù)據(jù)）

空間數(shù)據(jù)倉庫

空間數(shù)據(jù)融合

虛擬現(xiàn)實技術(shù)現(xiàn)在是9頁\一共有196頁\編輯于星期三

數(shù)字地球潛在的應(yīng)用

虛擬外交

打擊罪犯

保護(hù)生態(tài)多樣性

預(yù)報氣候變化

增加農(nóng)業(yè)生產(chǎn)力

…………現(xiàn)在是10頁\一共有196頁\編輯于星期三三、國家空間數(shù)據(jù)基礎(chǔ)設(shè)施（NSDI）是國家信息基礎(chǔ)設(shè)施之后的又一個國家級信息基礎(chǔ)設(shè)施，其目的是為了協(xié)調(diào)基礎(chǔ)地理空間數(shù)據(jù)集的收集、管理、分發(fā)和共享的基礎(chǔ)設(shè)施。空間數(shù)據(jù)基礎(chǔ)設(shè)施主要由四個部分組成：數(shù)據(jù)交互網(wǎng)絡(luò)體系、基礎(chǔ)數(shù)據(jù)集、法規(guī)與標(biāo)準(zhǔn)、機構(gòu)體系。

我國NSDI建設(shè)1）空間信息的收集、管理、協(xié)調(diào)和分發(fā)的體系和機構(gòu)2）空間數(shù)據(jù)收集系統(tǒng)3）地理空間數(shù)據(jù)集Metadata和空間信息交換網(wǎng)絡(luò)4）基礎(chǔ)空間框架數(shù)據(jù)5）地理空間數(shù)據(jù)標(biāo)準(zhǔn)：

數(shù)字城市(DigitalCity)、數(shù)字小區(qū)現(xiàn)在是11頁\一共有196頁\編輯于星期三地球是圓的!地球上依然有人堅信地球是平的而不是圓的現(xiàn)在是12頁\一共有196頁\編輯于星期三要在多大的地球儀上才能找到“你所在的大城市—你的家鄉(xiāng)”呢？???怎么辦？現(xiàn)在是13頁\一共有196頁\編輯于星期三地球的兩種不同模擬方式：地球儀(球體）地圖（平面）現(xiàn)在是14頁\一共有196頁\編輯于星期三第二部分地球空間與空間數(shù)據(jù)基礎(chǔ)之地理基礎(chǔ)地理基礎(chǔ)是地理信息數(shù)據(jù)表示格式與規(guī)范的重要組成部分。它主要包括統(tǒng)一的地圖投影系統(tǒng)、統(tǒng)一的地理網(wǎng)格坐標(biāo)系統(tǒng)以及統(tǒng)一的地理編碼系統(tǒng)。統(tǒng)一的地圖投影系統(tǒng)就是要為地理信息系統(tǒng)選擇和設(shè)計一種或幾種適用的地圖投影系統(tǒng)和網(wǎng)格坐標(biāo)系統(tǒng)?，F(xiàn)在是15頁\一共有196頁\編輯于星期三一、地理坐標(biāo)系統(tǒng)（空間參照系統(tǒng)）經(jīng)緯度系統(tǒng)在很多方面都是最完善的，通常被稱為地理坐標(biāo)系統(tǒng)初中地理課本上關(guān)于經(jīng)緯度的內(nèi)容現(xiàn)在是16頁\一共有196頁\編輯于星期三地理坐標(biāo)系統(tǒng)（Geographiccoordinatesystem）:地面上的任一點的位置用經(jīng)度和緯度來決定,經(jīng)線和緯線是地球表面上兩組正交(相交為90度)的曲線,這兩組曲線構(gòu)成的坐標(biāo),稱為地理坐標(biāo)系統(tǒng).地理坐標(biāo)是一種球面坐標(biāo)。Parallel:垂直于地軸,并通過地心的平面叫赤道平面,平行于赤道的各個圓圈叫緯圈（緯度latitude）；Meridian:通過地軸垂直于赤道的平面,經(jīng)面或子午圈（經(jīng)度longitude）；地球如何定量表達(dá)？現(xiàn)在是17頁\一共有196頁\編輯于星期三地球的近似表示地球橢球體大地水準(zhǔn)面所包圍的形體叫大地球體。在測量和制圖中用繞自轉(zhuǎn)軸（短軸）旋轉(zhuǎn)的橢球體來代替大地球體，通常稱為地球橢球體特點？特點？現(xiàn)在是18頁\一共有196頁\編輯于星期三橢球體名稱年代長半軸（米）短半軸（米）白塞爾(Bessel)184163773976356079克拉克(Clarke)188063782496356515克拉克(Clarke)186663782066356584海福特(Hayford)191063783886356912克拉索夫斯基194063782456356863I．U．G．G196763781606356775埃維爾斯特(Everest)183063772766356075常見的地球橢球體模型長半徑a（赤道半徑）短半徑b（極半徑）扁率e=(a-b)/a第一偏心率e2=(a2-b2)/a2第二偏心率e2=(a2-b2)/b2橢球的大小現(xiàn)在是19頁\一共有196頁\編輯于星期三大地基準(zhǔn)面（Geodeticdatum）:大地基準(zhǔn)的定義包括大地原點、橢球參數(shù)、橢球與地球在原點的分離。常用的Datum:Pulkovo1942WGS_1984北京_1954西安_1980NAD27美國NAD83美國現(xiàn)在是20頁\一共有196頁\編輯于星期三中國在1952年以前采用海福特（Hayford）橢球體，從1953-1980年采用克拉索夫斯基橢球體。中國自1980年開始采用GRS（1975）新參考橢球體系。我國1954年在北京設(shè)立了大地坐標(biāo)原點，由此計算出來的各大地控制點的坐標(biāo)，稱為1954年北京坐標(biāo)系。我國1980年大地坐標(biāo)系的大地原點設(shè)在陜西省涇陽縣永樂鎮(zhèn)，并采用1975年國際大地測量協(xié)會推薦的大地參考橢球體。我國高程的起算面是黃海平均海水面。1956年在青島設(shè)立了水準(zhǔn)原點，其他各控制點的絕對高程都是根據(jù)青島水準(zhǔn)原點推算的，稱此為1956年黃海高程系?，F(xiàn)在是21頁\一共有196頁\編輯于星期三該坐標(biāo)系是采用克拉索夫斯基橢球作為參考橢球，高程系統(tǒng)采用正常高，以1956年黃海平均海水面為基準(zhǔn)。它實際上是蘇聯(lián)1942年坐標(biāo)系的延伸，其原點不在北京，而在蘇聯(lián)普爾科沃，通過與原蘇聯(lián)1942年坐標(biāo)系聯(lián)測而建立的。解放后，為了建立我國天文大地網(wǎng)，在東北黑龍江邊境上同蘇聯(lián)大地網(wǎng)聯(lián)測，推算出其坐標(biāo)作為我國天文大地網(wǎng)的起算數(shù)據(jù)，隨后通過鎖網(wǎng)的大地坐標(biāo)計算，推算出北京點的坐標(biāo)，并定名為1954年北京坐標(biāo)系?，F(xiàn)在是22頁\一共有196頁\編輯于星期三該坐標(biāo)系的橢球參數(shù)選用1975年國際大地測量與地球物理聯(lián)合會第16界大會的推薦值，簡稱IUUG-75地球橢球參數(shù)或IAG-75地球橢球。1978年4月召開的“全國天文大地網(wǎng)平差會議”上決定建立我國新的坐標(biāo)系，稱為1980年國家大地坐標(biāo)系。其大地原點設(shè)在西安西北的永樂鎮(zhèn)，稱西安原點。

在GPS定位中，定位結(jié)果屬于WGS-84坐標(biāo)系。該坐標(biāo)系是使用了更高精度的VLBL、SLR等成果而建立的。坐標(biāo)系原點位于地球質(zhì)心，Z軸指向BIH1984.0協(xié)議地極(CTP)?，F(xiàn)在是23頁\一共有196頁\編輯于星期三PoGP1P2XYZxzyBIH1984.0零度子午面BIH1984.0定義的CTPWGS84坐標(biāo)系定義現(xiàn)在是24頁\一共有196頁\編輯于星期三4、2000國家大地坐標(biāo)系國務(wù)院批準(zhǔn)自2008年7月1日啟用我國的地心坐標(biāo)系—2000國家大地坐標(biāo)系，英文名稱為ChinaGeodeticCoordinateSystem2000，英文縮寫為CGCS2000。

國家大地坐標(biāo)系的定義包括坐標(biāo)系的原點、三個坐標(biāo)軸的指向、尺度以及地球橢球的4個基本參數(shù)的定義。2000國家大地坐標(biāo)系的原點為包括海洋和大氣的整個地球的質(zhì)量中心；2000國家大地坐標(biāo)系的Z軸由原點指向歷元2000.0的地球參考極的方向，該歷元的指向由國際時間局給定的歷元為1984.0的初始指向推算，定向的時間演化保證相對于地殼不產(chǎn)生殘余的全球旋轉(zhuǎn)，X軸由原點指向格林尼治參考子午線與地球赤道面（歷元2000.0）的交點，Y軸與Z軸、X軸構(gòu)成右手正交坐標(biāo)系?，F(xiàn)在是25頁\一共有196頁\編輯于星期三2000國家大地坐標(biāo)系采用的地球橢球參數(shù)的數(shù)值為：長半軸a＝6378137m扁率f=1/298.257222101地心引力常數(shù)GM＝3.986004418×1014m3s-2

自轉(zhuǎn)角速度ω＝7.292l15×10-5rads-1坐標(biāo)系統(tǒng)地球橢球1954年北京坐標(biāo)系1980西安坐標(biāo)系WGS842000國家大地坐標(biāo)系橢球名稱克拉索夫斯基IUGG1975WGS-84CGCS2000建成年代50年代197919842008橢球類型參考橢球參考橢球總地球橢球總地球橢球a（m）6378245637814063781376378137

J2或C20(f)－（1：298.3）J2:1.08263×10-3（1：298.257）C20：-484.16685×10-6（1：298.257223563）J2:1.082629832258×10-31：/298.257222101GM(m3s-2)－3.986005×10143.986005×10143.986004418×1014ω（rad/s）－7.292115×10-57.292115×10-57.292l15×10-5各基準(zhǔn)的參數(shù)比較現(xiàn)在是26頁\一共有196頁\編輯于星期三任意水準(zhǔn)面大地水準(zhǔn)面HAHA鉛垂線AHBHBhAB坐標(biāo)系統(tǒng)—高程系統(tǒng)高程系統(tǒng)現(xiàn)在是27頁\一共有196頁\編輯于星期三水準(zhǔn)原點1985國家高程基準(zhǔn)。29mm黃海海面1952-1979年平均海水面為0米現(xiàn)在是28頁\一共有196頁\編輯于星期三？？二、地圖投影現(xiàn)在是29頁\一共有196頁\編輯于星期三直接建立在球體上的地理坐標(biāo)，用經(jīng)度和緯度表達(dá)地理對象位置建立在平面上的直角坐標(biāo)系統(tǒng)，用（x，y）表達(dá)地理對象位置投影坐標(biāo)參考系統(tǒng)—平面系統(tǒng)現(xiàn)在是30頁\一共有196頁\編輯于星期三1、投影：地圖投影的定義:地圖投影就是建立地圖平面上的點（x,y)和地球表面上的點(?,λ)之間的函數(shù)關(guān)系。一般通式為：現(xiàn)在是31頁\一共有196頁\編輯于星期三2、地圖投影的變形長度變形面積變形角度變形地圖投影中不可避免地存在著變形，在建立一個投影時不僅要建立（x,y)與(,)之間的關(guān)系，而且要研究投影變形的分布與大小。地圖投影的變形主要體現(xiàn)在：現(xiàn)在是32頁\一共有196頁\編輯于星期三3、地圖投影的分類按變形性質(zhì)分類等角投影、等積投影和等距投影按構(gòu)成方法分類幾何投影（方位投影、圓柱投影、圓錐投影）和非幾何投影（偽方位投影、偽圓柱投影、偽圓錐投影和多圓錐投影）按照投影面與地球相割或相切分類割投影和切投影現(xiàn)在是33頁\一共有196頁\編輯于星期三3.地圖投影的基本概念按構(gòu)成及位置分：現(xiàn)在是34頁\一共有196頁\編輯于星期三b，c為等角投影d為等距投影e為等面積投影按變形性質(zhì)分：現(xiàn)在是35頁\一共有196頁\編輯于星期三根據(jù)投影面與球面相關(guān)位置的分類圖現(xiàn)在是36頁\一共有196頁\編輯于星期三（1）墨卡托投影（Mercatorprojection）正軸等角圓柱投影，圓柱投影的一種，由荷蘭地圖學(xué)家墨卡托（G.Mercator）于1569年創(chuàng)擬。為地圖投影方法中影響最大的。墨卡托投影把經(jīng)度為λ，緯度為Ф的點投影到:X=λY=Intan（Ф/2+π/4）現(xiàn)在是37頁\一共有196頁\編輯于星期三（2）Lambert投影（正軸等角割圓錐投影）：我國的基本比例尺地形圖中，大于等于50萬的均采用高斯-克呂格投影(Gauss-Kruger)，小于50萬的地形圖采用蘭勃特投影(LambertConformalConic)，我國的全國地圖及分省地圖和小于1比50萬的地圖一般使用lambert投影,全國地圖的標(biāo)準(zhǔn)緯線現(xiàn)在是使用25度和47度（之前使用過25，45）?，F(xiàn)在是38頁\一共有196頁\編輯于星期三（3）高斯-克呂格投影（等角橫切橢圓柱投影）：現(xiàn)在是39頁\一共有196頁\編輯于星期三投影帶的計算:我國比例尺小于1:1萬的地形圖采用6度帶（經(jīng)度差為6度），對于比例尺大于或等于1:1萬的地形圖采用3度帶。起點0°子午線，自西向東，6°經(jīng)差為一個投影帶，全球分為60帶，各帶用自然序數(shù)1,2,3,……60表示。我國位于東經(jīng)72°---136°之間，共11個投影帶，13—23帶?，F(xiàn)在是40頁\一共有196頁\編輯于星期三X坐標(biāo)值在赤道以北為正，以南為負(fù)；Y坐標(biāo)值在中央經(jīng)線以東為正，以西為負(fù)。我國在北半球，X坐標(biāo)皆為正值。Y坐標(biāo)在中央經(jīng)線以西為負(fù)值，運用起來很不方便。為了避免Y坐標(biāo)出現(xiàn)負(fù)值，將各帶的坐標(biāo)縱軸西移500公里，即將所有Y值都加500公里。由于采用了分帶方法，各帶的投影完全相同，某一坐標(biāo)值（x，y），在每一投影帶中均有一個，在全球則有60個同樣的坐標(biāo)值，不能確切表示該點的位置。因此，在Y值前，需冠以帶號，這樣的坐標(biāo)稱為通用坐標(biāo)。現(xiàn)在是41頁\一共有196頁\編輯于星期三高斯—克呂格投影特點高斯投影是一種橫軸等角切橢圓柱投影，其條件為：1）中央經(jīng)線和地球赤道投影成為直線且為投影的對稱軸；2）等角投影；3）中央經(jīng)線上沒有長度變形。由公式可分析出高斯投影變形具有以下特點：1）中央經(jīng)線上無變形2）同一條緯線上，離中央經(jīng)線越遠(yuǎn)，變形越大；3）同一條經(jīng)線上，緯度越低，變形越大；4）等變形線為平行于中央經(jīng)線的直線?，F(xiàn)在是42頁\一共有196頁\編輯于星期三三、GIS中地圖投影的設(shè)計與配置1、地理信息系統(tǒng)與地圖投影2、地理信息系統(tǒng)中地圖投影設(shè)計與配置的一般原則

現(xiàn)在是43頁\一共有196頁\編輯于星期三1、關(guān)系

GIS以平面地圖的方式顯示地理信息，因此地圖投影在GIS中不可缺少。GIS數(shù)據(jù)庫數(shù)據(jù)存儲要求投影。GIS中，地理數(shù)據(jù)的顯示可根據(jù)用戶的需要而指定投影方式，但當(dāng)所顯示的地圖與國家基本地圖系列的比例尺一致時，一般采用國家基本系列地圖所用的投影?，F(xiàn)在是44頁\一共有196頁\編輯于星期三現(xiàn)在是45頁\一共有196頁\編輯于星期三1）各國家的地理信息系統(tǒng)所采用的投影系統(tǒng)與該國的基本地圖系列所用的投影系統(tǒng)一致；2）各比例尺的地理信息系統(tǒng)中的投影系統(tǒng)與其相應(yīng)比例尺的主要信息源地圖所用的投影一致；3）各地區(qū)的地理信息系統(tǒng)中的投影系統(tǒng)與其所在區(qū)域適用的投影系統(tǒng)一致；4）各種地理信息系統(tǒng)一般以一種或兩種投影系統(tǒng)為其投影坐標(biāo)系統(tǒng)，以保證地理定位框架的統(tǒng)一。統(tǒng)一的坐標(biāo)系統(tǒng)是地理信息系統(tǒng)建立的基礎(chǔ)現(xiàn)在是46頁\一共有196頁\編輯于星期三2、地理信息系統(tǒng)中地圖投影配置的一般原則為：1）所配置的投影系統(tǒng)應(yīng)與相應(yīng)比例尺的國家基本圖投影系統(tǒng)一致；2）系統(tǒng)一般地只考慮至多采用兩種投影系統(tǒng)，

一種服務(wù)于大比例尺的數(shù)據(jù)處理與輸入輸出，另一種服務(wù)于中小比例尺；3）所用投影以等角投影為宜；4）所用投影應(yīng)能與網(wǎng)格坐標(biāo)系統(tǒng)相適應(yīng)，即所采用的網(wǎng)格系統(tǒng)在投影帶中應(yīng)保持完整?，F(xiàn)在是47頁\一共有196頁\編輯于星期三現(xiàn)在是48頁\一共有196頁\編輯于星期三我國地理信息系統(tǒng)中常用的地圖投影配置與計算

1）我國基本比例尺地形圖（1：100萬、1：50萬、1：25萬、1：10萬、1：5萬、1：2.5萬、1：1萬、1：5000萬）除1：100萬外均采用高斯-克呂格投影為地理基礎(chǔ)；2）我國1：100萬地形圖采用了Lambert投影，其分幅原則與國際地理學(xué)會規(guī)定的全球統(tǒng)一使用的國際百萬分之一地圖投影保持一致；現(xiàn)在是49頁\一共有196頁\編輯于星期三3）我國大部分省區(qū)圖以及大多數(shù)這一比例尺的地圖也多采用Lambert投影和屬于同一投影系統(tǒng)的Albers投影；4）Lambert投影中，地球表面上兩點間的最短距離表現(xiàn)為近于直線，這有利于地理信息系統(tǒng)中的空間分析和信息量度的正確實施?，F(xiàn)在是50頁\一共有196頁\編輯于星期三第三部分：空間數(shù)據(jù)特征和類型現(xiàn)在是51頁\一共有196頁\編輯于星期三空間對象(實體)的地圖表達(dá)線:位置(x1,y1)(x2,y2)….屬性:符號,顏色,形狀,尺寸空間數(shù)據(jù)的表達(dá)方式:第一種地圖現(xiàn)在是52頁\一共有196頁\編輯于星期三遙感傳感器平臺傳感器空間對象(實體)的遙感影像表達(dá)第二種影像現(xiàn)在是53頁\一共有196頁\編輯于星期三空間現(xiàn)象及其描述現(xiàn)實世界空間數(shù)據(jù)地圖遙感影像特征關(guān)系行為觀察選擇抽象綜合測量：位置編碼：屬性建立關(guān)系：表達(dá)現(xiàn)在是54頁\一共有196頁\編輯于星期三空間對象一般按地形維數(shù)進(jìn)行歸類劃分點：零維線：一維面：二維體：三維時間：通常以第四維表達(dá)，但目前GIS還很難處理時間屬性?？臻g對象的維數(shù)與比例尺是相關(guān)的空間對象(實體)的類型表現(xiàn)形式？現(xiàn)在是55頁\一共有196頁\編輯于星期三一、.地理實體1、

地理實體

地球空間上不能繼續(xù)分割的單元，是一種空間實體。實體標(biāo)識符空間位置空間性質(zhì)屬性特征功能學(xué)校名稱點坐標(biāo)與道路有段距離學(xué)生數(shù)教學(xué)鐵路編碼一組坐標(biāo)連接連接兩個城市運量營運中鉆孔鉆孔號空間坐標(biāo)深度孔徑取樣蓄水池名字地面坐標(biāo)容積水質(zhì)水位變化地理實體的特征描述現(xiàn)在是56頁\一共有196頁\編輯于星期三2、空間實體的描述對空間實體的描述有5種內(nèi)容：即識別碼、位置、空間特征、實體的角色、行為或功能以及實體的空間特性。識別碼：用于區(qū)別同類而又不同的實體。位置：可用坐標(biāo)描述也可用其它形式?？臻g特征：也是位置信息的一種，如維數(shù)、類型及實體的組合等。實體的行為和功能：是指在數(shù)據(jù)采集過程中不僅要重視實體的靜態(tài)描述，還要收集那些動態(tài)的變化，如島嶼的侵蝕、水體污染的擴散、建筑的變形等。實體的衍生信息：如一個實體有許多個名稱?，F(xiàn)在是57頁\一共有196頁\編輯于星期三

地理實體的描述空間特征非空間特征空間數(shù)據(jù)屬性數(shù)據(jù)3、地理實體的類型點：節(jié)點node(線的起點、終點和交點)、頂點Vertex(線的中間點）線：Arc(兩個節(jié)點之間的線)面：由一條或一條以上首尾相連的線組成體：由若干面或曲面組成現(xiàn)在是58頁\一共有196頁\編輯于星期三

有位置，無寬度和長度；抽象的點美國佛羅里達(dá)洲地震監(jiān)測站2002年9月該洲可能的500個地震位置

點實體現(xiàn)在是59頁\一共有196頁\編輯于星期三香港城市道路網(wǎng)分布

有長度，但無寬度和高度；用來描述線狀實體,通常在網(wǎng)絡(luò)分析中使用較多;

度量實體距離;

線實體現(xiàn)在是60頁\一共有196頁\編輯于星期三

具有長和寬的目標(biāo)通常用來表示自然或人工的封閉多邊形一般分為連續(xù)面和不連續(xù)面中國土地利用分布圖(不連續(xù)面)

面實體現(xiàn)在是61頁\一共有196頁\編輯于星期三有長、寬、高的目標(biāo)通常用來表示人工或自然的三維目標(biāo)，如建筑、礦體等三維目標(biāo)香港理工大學(xué)校園建筑

空間對象:體現(xiàn)在是62頁\一共有196頁\編輯于星期三

體實體現(xiàn)在是63頁\一共有196頁\編輯于星期三柵格和矢量結(jié)構(gòu)是計算機描述空間實體的兩種最基本的方式。

4、地理信息數(shù)字化描述方法現(xiàn)在是64頁\一共有196頁\編輯于星期三

地圖的矢量和柵格表示現(xiàn)在是65頁\一共有196頁\編輯于星期三編碼：區(qū)別不同的實體，包括分類碼和識別碼。分類碼表識空間對象的類別，而識別碼對每個空間對象進(jìn)行表識，是唯一的。位置：坐標(biāo)形式給出空間對象的空間位置類型：空間對象所屬的實體類型，或有那些實體組成行為：空間對象所具備的行為和功能屬性：空間對象所對應(yīng)的非幾何信息說明：實體數(shù)據(jù)來源、精度等關(guān)系：與其他實體之間的關(guān)系5、空間對象的描述要素現(xiàn)在是66頁\一共有196頁\編輯于星期三為什么要進(jìn)行編碼？編碼對象：屬性數(shù)據(jù)編碼方法：層次分類編碼多源分類編碼編碼標(biāo)準(zhǔn)化6、

空間對象的編碼1、便于區(qū)分；2、便于與空間數(shù)據(jù)鏈接；3、便于管理現(xiàn)在是67頁\一共有196頁\編輯于星期三現(xiàn)在是68頁\一共有196頁\編輯于星期三分類對象的從屬和層次關(guān)系有明確的分類對象類別和嚴(yán)格的隸屬關(guān)系高壓711電線架715管線:7地下電力線與電纜72電力線71地下檢修井74管線73低壓712電桿713電塔714不依比例7142依比例7141

空間對象的層次分類編碼現(xiàn)在是69頁\一共有196頁\編輯于星期三按空間對象不同特性進(jìn)行分類并進(jìn)編碼代碼之間沒有隸屬關(guān)系，反映對象特性具有較大的信息量，有利于空間分析

空間對象的多源分類編碼現(xiàn)在是70頁\一共有196頁\編輯于星期三描述空間對象之間的空間相互作用關(guān)系方法

絕對關(guān)系:坐標(biāo)、角度、方位、距離等；相對關(guān)系：相鄰、包含、關(guān)聯(lián)等.相對關(guān)系類型拓?fù)淇臻g關(guān)系：描述空間對象的相鄰、包含等順序空間關(guān)系：描述空間對象在空間上的排列次序，如前后、左右、東、西、南、北等。度量空間關(guān)系：描述空間對象之間的距離等。地圖、遙感影象上的空間關(guān)系是通過圖形識別的，在GIS中的空間關(guān)系則必須顯式的進(jìn)行定義和表達(dá)?？臻g關(guān)系的描述多種多樣，目前尚未有具體的標(biāo)準(zhǔn)和固定的格式，但基本原理一致。不同的GIS可能采用不同的方法進(jìn)行描述

二、地理實體的空間關(guān)系表達(dá)現(xiàn)在是71頁\一共有196頁\編輯于星期三1、拓?fù)涞膩碓?.1拓?fù)涞膩碓?/p>

“拓?fù)洌═opology）”一次來自希臘文，它的原意是“形狀的研究”。拓?fù)鋵W(xué)時幾何學(xué)的一個分支，它研究在拓?fù)渥儞Q下能夠保持不變的幾何屬性——拓?fù)鋵傩浴＠樱涸O(shè)想一塊高質(zhì)量的橡皮，它的表面是歐幾里的平面，這塊橡皮可以任意被拉伸、壓縮，但是不能夠被扭轉(zhuǎn)或折疊。在橡皮的表面上有由結(jié)點、弧、環(huán)、面組成的可能任意圖形。我們對橡皮進(jìn)行拉伸、壓縮，在橡皮進(jìn)行這些變換的過程中，圖形的一些屬性消失，一些屬性將繼續(xù)保持存在。設(shè)想象皮表面有一個多邊形，里面有一個點。當(dāng)拉伸、壓縮橡皮時，點依舊在多邊形中，點和多邊形的位置關(guān)系不會發(fā)生變化，但是多邊形的面積會發(fā)生變化。所以：“點的內(nèi)置”是拓?fù)鋵傩裕娣e不是拓?fù)鋵傩?，拉伸和壓縮就是拓?fù)渥儞Q。現(xiàn)在是72頁\一共有196頁\編輯于星期三1.2為什么要研究地圖上的拓?fù)洌?.拓?fù)涓拍睿?/p>

拓?fù)鋵W(xué)是研究圖形在保持連續(xù)狀態(tài)下變形時的那些不變的性質(zhì)，也成為“橡皮板幾何學(xué)”。

在地圖上僅用距離和方向參數(shù)描述地圖上的目標(biāo)之間的關(guān)系總是不圓滿的。

因為圖上兩點之間的距離和方向會隨著地圖投影的不同而發(fā)生變化，故僅用距離和方向參數(shù)還不能夠確切地表示它們之間的空間關(guān)系。（如下圖）2.描述目標(biāo)間關(guān)系需要現(xiàn)在是73頁\一共有196頁\編輯于星期三Longitude/Latitude投影Gauss-Krivger投影

從上圖可以看出，用拓?fù)潢P(guān)系表示，不論怎么變化，其鄰接、關(guān)聯(lián)、包含等關(guān)系都不改變。拓?fù)潢P(guān)系能夠從質(zhì)的方面和整體的概念上反映空間實體的空間結(jié)構(gòu)關(guān)系。研究拓?fù)潢P(guān)系對于地圖數(shù)據(jù)處理和正確顯示將是十分重要的?，F(xiàn)在是74頁\一共有196頁\編輯于星期三圖3-4(a)(b)所表示的圖，其幾何形狀不同，但它們結(jié)點間拓?fù)潢P(guān)系是相同的，均可用圖3-4(c)所示結(jié)點鄰接矩陣表示。(c)中交點為1處表示相應(yīng)縱橫兩結(jié)點相連。同樣，圖3-5(a)(b)所表示的圖，其幾何形狀完全不同，但各面塊之間的拓?fù)溧徑雨P(guān)系完全相同，如圖3-5(c)鄰接矩陣所示，(c)中交點為1處表示相應(yīng)的兩個面相鄰。現(xiàn)在是75頁\一共有196頁\編輯于星期三1.3拓?fù)潢P(guān)系的基本概念

地圖要素可以抽象為點、線、面來表示，這種歸納正好適合于建立拓?fù)潢P(guān)系和建立拓?fù)浔硎尽?.若地圖平面上反映一定意義的零維圖形的附近沒有其它圖形與之聯(lián)系，則稱這個零維圖形為獨立點（Point）。如水井3.地圖平面上連接兩結(jié)點的有一定意義的一維圖形稱為邊（Edge）

，也叫弧段（Arc）。例如：連個城市之間的道路4.由一些邊圍成的有一定意義的閉合區(qū)域稱為面（Area）。2.若在某個有一定意義的零維圖形附近還存在另外有意義的零維圖形與之聯(lián)系，則稱這個零維圖形為結(jié)點（Node）?，F(xiàn)在是76頁\一共有196頁\編輯于星期三1.4基本的拓?fù)潢P(guān)系

拓?fù)溧徑雍屯負(fù)潢P(guān)聯(lián)是用來描述網(wǎng)結(jié)構(gòu)元素（比如結(jié)點、弧段、面域）之間的兩類二元關(guān)系。

基本拓?fù)潢P(guān)系分為拓?fù)溧徑雨P(guān)系、拓?fù)潢P(guān)聯(lián)關(guān)系和拓?fù)浒P(guān)系。

拓?fù)溧徑雨P(guān)系存在于同類型元素之間（注意是“偶對集合”）。一般用來描述面域鄰接。

拓?fù)潢P(guān)聯(lián)關(guān)系存在于不同類型元素之間。一般用來描述結(jié)點與邊、邊與面的關(guān)系。

拓?fù)浒P(guān)系用來說明面域包含于其中的點、弧段、面域的對應(yīng)關(guān)系。包含關(guān)系有同類的，也有不同類的?，F(xiàn)在是77頁\一共有196頁\編輯于星期三起點終點中間點弧段1弧段3弧段2弧段41.5拓?fù)潢P(guān)系的表達(dá)面:弧:拓?fù)潢P(guān)系的圖形表達(dá)現(xiàn)在是78頁\一共有196頁\編輯于星期三鄰接相交重合相離包含點—點點—線點—面線—面面—面線—線現(xiàn)在是79頁\一共有196頁\編輯于星期三空間拓?fù)潢P(guān)系表達(dá)—關(guān)系表一、拓?fù)潢P(guān)聯(lián)性拓?fù)潢P(guān)聯(lián)性表示空間圖形中不同類型元素，如結(jié)點、弧段及多邊形之間的拓?fù)潢P(guān)系?，F(xiàn)在是80頁\一共有196頁\編輯于星期三二、拓?fù)溧徑有酝負(fù)溧徑有员硎緢D形中同類元素之間的拓?fù)潢P(guān)系。如多邊形之間的鄰接性，弧段之間的鄰接性以及結(jié)點之間鄰接關(guān)系(連通性)?，F(xiàn)在是81頁\一共有196頁\編輯于星期三現(xiàn)在是82頁\一共有196頁\編輯于星期三三、拓?fù)浒酝負(fù)浒允潜硎究臻g圖形中，面狀實體中所包含的其它面狀實體或線狀、點狀實體的關(guān)系?，F(xiàn)在是83頁\一共有196頁\編輯于星期三如圖顯式表達(dá)現(xiàn)在是84頁\一共有196頁\編輯于星期三半隱式表示現(xiàn)在是85頁\一共有196頁\編輯于星期三試?yán)藐P(guān)系表來表達(dá)右圖的空間拓?fù)潢P(guān)系。ebc41325ABC76Dada:結(jié)點號A:多邊形號1:弧段號弧段數(shù)字化方向P1P2P3P4現(xiàn)在是86頁\一共有196頁\編輯于星期三第四部分?jǐn)?shù)據(jù)基礎(chǔ)現(xiàn)在是87頁\一共有196頁\編輯于星期三地理信息系統(tǒng)的數(shù)據(jù)

地理信息系統(tǒng)的一個重要部分就是數(shù)據(jù)。數(shù)據(jù)類型:在開發(fā)一個特定的GIS時，要根據(jù)應(yīng)用需求確定對各類數(shù)據(jù)的要求。數(shù)據(jù)獲取:隨著GIS產(chǎn)業(yè)化的深入發(fā)展，越來越多的數(shù)據(jù)資料被不同數(shù)據(jù)生產(chǎn)部門數(shù)字化數(shù)據(jù)質(zhì)量:數(shù)據(jù)質(zhì)量是指數(shù)據(jù)適用于不同應(yīng)用的能力?，F(xiàn)在是88頁\一共有196頁\編輯于星期三空間數(shù)據(jù)描述的是現(xiàn)實世界各種現(xiàn)象的三大基本特征：

1）空間特征

2）時間特征

3）專題屬性。一、空間數(shù)據(jù)的基本特征現(xiàn)在是89頁\一共有196頁\編輯于星期三1.空間特征——空間特征指空間物體的位置、形狀和大小等幾何特征，以及與相鄰物體的拓?fù)潢P(guān)系人類對空間目標(biāo)的定位一般不是通過記憶其空間坐標(biāo)，而是確定某一目標(biāo)與其它更熟悉的目標(biāo)間的空間位置關(guān)系，而這種關(guān)系往往也是拓?fù)潢P(guān)系?，F(xiàn)在是90頁\一共有196頁\編輯于星期三2.專題特征專題特征指的是除了時間和空間特征以外的空間現(xiàn)象的其他特征。如地形的坡度、坡向、某地的年降雨量、土地酸堿度、土地覆蓋類型、人口密度、交通流量、空氣污染程度等現(xiàn)在是91頁\一共有196頁\編輯于星期三3.時間特征空間數(shù)據(jù)總是在某一特定時間或時間段內(nèi)采集得到或計算產(chǎn)生的現(xiàn)在是92頁\一共有196頁\編輯于星期三二、數(shù)據(jù)的測量尺度對特定現(xiàn)象的測量就是根據(jù)一定的標(biāo)準(zhǔn)對其賦值或打分。命名式的測量尺度也稱作類型測量尺度，只對特定現(xiàn)象進(jìn)行標(biāo)識，賦予一定的數(shù)值或符號而不定量描述。次序測量尺度是基于對現(xiàn)象進(jìn)行排序來標(biāo)識的。比例測量尺度:

現(xiàn)在是93頁\一共有196頁\編輯于星期三三、數(shù)據(jù)來源數(shù)據(jù)來源可以大致分為原始數(shù)據(jù)或處理加工后的數(shù)據(jù)，又可將數(shù)據(jù)源分為非電子數(shù)據(jù)和電子數(shù)據(jù)兩類?，F(xiàn)在是94頁\一共有196頁\編輯于星期三數(shù)據(jù)種類現(xiàn)在是95頁\一共有196頁\編輯于星期三數(shù)據(jù)種類1、基礎(chǔ)制圖數(shù)據(jù)基礎(chǔ)制圖數(shù)據(jù)包括地形數(shù)據(jù)和人文景觀數(shù)據(jù)。2、自然資源數(shù)據(jù)3、調(diào)查統(tǒng)計數(shù)據(jù)4、數(shù)字高程數(shù)據(jù)獲取和存貯高程數(shù)據(jù)的方法有4種基本方法：規(guī)則格網(wǎng)法、離散等高線法、斷面量測法和不規(guī)則三角網(wǎng)法。5、法律文檔數(shù)據(jù)6、已有系統(tǒng)數(shù)據(jù)現(xiàn)在是96頁\一共有196頁\編輯于星期三一、

全球定位系統(tǒng)概述原理GPS系統(tǒng):美國GPS、俄國GLONASS、歐空局GEOSTAR現(xiàn)在是97頁\一共有196頁\編輯于星期三 GPS是英文NavigationSatelliteTimingandRanging/GlobalPositioningSystem的縮寫,意為利用衛(wèi)星導(dǎo)航進(jìn)行測時和測距,以構(gòu)成全球衛(wèi)星定位系統(tǒng)。是美國國防部主要為滿足軍事部門對海上、陸地和空中設(shè)施進(jìn)行高精度導(dǎo)航和定位的需要而建立的。自1973年美國軍方批準(zhǔn)成立聯(lián)合計劃局開始GPS的研究工作到1993年系統(tǒng)建成,該工程歷時20年，耗資300億美元，成為繼阿波羅登月計劃和航天飛機計劃之后的第三項龐大空間計劃。它從根本上解決了人類在地球上的導(dǎo)航和定位問題，在軍事和工農(nóng)業(yè)等領(lǐng)域得到了廣泛的應(yīng)用。給導(dǎo)航和定位技術(shù)帶來了巨大的變化。1、概述現(xiàn)在是98頁\一共有196頁\編輯于星期三這三部分有各自獨立的功能和作用，對于整個全球定位系統(tǒng)來說，它們都是不可缺少的。現(xiàn)在是99頁\一共有196頁\編輯于星期三共24顆衛(wèi)星，其中3顆備用，分布在6個軌道面上。軌道面相對地球赤道面的傾角為55°，各軌道平面升交點赤經(jīng)相差60°，相鄰軌道上衛(wèi)星的升交距角相差300。軌道平均高度約20200km，運行周期11h58m。因此，同一測站上每天出現(xiàn)衛(wèi)星分布圖形相同，只是每天提前約4分鐘。每顆衛(wèi)星每天約有5小時在地平線以上，同時位于地平線以上的衛(wèi)星數(shù)目，隨時間地點而異，最少4顆，最多達(dá)11顆。GPS空間部分現(xiàn)在是100頁\一共有196頁\編輯于星期三1接收和存儲由地面監(jiān)控站發(fā)來的導(dǎo)航信息，接收并執(zhí)行監(jiān)控站的控制指令。2利用衛(wèi)星上的微處理機，對部分必要的數(shù)據(jù)進(jìn)行處理。3通過星載的原子鐘提供精密的時間標(biāo)準(zhǔn)。4向用戶發(fā)送定位信息。5在地面監(jiān)控站的指令下，通過推進(jìn)器調(diào)整衛(wèi)星姿態(tài)和啟用備用衛(wèi)星。GPS衛(wèi)星的基本功能現(xiàn)在是101頁\一共有196頁\編輯于星期三GPS地面監(jiān)控部分GPS的地面監(jiān)控部分由分布在全球的5個地面站組成，其中包括衛(wèi)星監(jiān)測站（5個）、主控站（1個）和注入站（3個）1、監(jiān)測站：是主控站直接控制下的數(shù)據(jù)自動采集中心。站內(nèi)設(shè)有雙頻GPS接收機、高精度原子鐘、計算機1臺和若干臺環(huán)境數(shù)據(jù)傳感器。觀測資料由計算機進(jìn)行初步處理，存儲并傳輸?shù)街骺卣?，以確定衛(wèi)星軌道。主控站監(jiān)控站監(jiān)控站注入站/監(jiān)控站注入站/監(jiān)控站注入站/監(jiān)控站夏威夷卡瓦加蘭狄哥

伽西亞阿松森島科羅拉多現(xiàn)在是102頁\一共有196頁\編輯于星期三2、主控站除協(xié)調(diào)和管理地面監(jiān)控系統(tǒng)外，主要任務(wù)：1）根據(jù)本站和其它監(jiān)測站的觀測資料，推算編制各衛(wèi)星的星歷、衛(wèi)星鐘差和大氣修正參數(shù)，并將數(shù)據(jù)傳送到注入站。2）提供全球定位系統(tǒng)的時間基準(zhǔn)。各監(jiān)測站和GPS衛(wèi)星的原子鐘，均應(yīng)與主控站的原子鐘同步，測出其間的鐘差，將鐘差信息編入導(dǎo)航電文，送入注入站。3）調(diào)整偏離軌道的衛(wèi)星，使之沿預(yù)定軌道運行。4）啟用備用衛(wèi)星代替失效工作衛(wèi)星。現(xiàn)在是103頁\一共有196頁\編輯于星期三3、注入站：主要設(shè)備為1臺直徑3.6m的天線、1臺c波段發(fā)射機和1臺計算機。主要任務(wù)是在主控站的控制下，將主控站推算和編制的衛(wèi)星星歷、鐘差、導(dǎo)航電文和其它控制指令等，注入到相應(yīng)衛(wèi)星的存儲系統(tǒng)，并監(jiān)測注入信息的正確性。整個GPS系統(tǒng)的地面監(jiān)控部分，除主控站外均無人值守。各站間用現(xiàn)代化通訊網(wǎng)絡(luò)聯(lián)系，在原子鐘和計算機的驅(qū)動和控制下，實現(xiàn)高度的自動化標(biāo)準(zhǔn)化?，F(xiàn)在是104頁\一共有196頁\編輯于星期三Slide105接收機調(diào)制解調(diào)器銫鐘氣象傳感器監(jiān)測站觀測星歷與時鐘主控站計算誤差編算注入導(dǎo)航電文調(diào)制解調(diào)器高功率放大器指令發(fā)生器數(shù)據(jù)存儲器和外部設(shè)備注入站數(shù)據(jù)處理機數(shù)據(jù)處理機L1L2S波段GPS衛(wèi)星GPS衛(wèi)星地面監(jiān)控系統(tǒng)流程圖現(xiàn)在是105頁\一共有196頁\編輯于星期三負(fù)責(zé)監(jiān)控全球定位系統(tǒng)的工作：監(jiān)測衛(wèi)星是否正常工作，是否沿預(yù)定的軌道運行跟蹤計算衛(wèi)星的軌道參數(shù)并發(fā)送給衛(wèi)星，由衛(wèi)星通過導(dǎo)航電文發(fā)送給用戶保持各顆衛(wèi)星的時間同步必要時對衛(wèi)星進(jìn)行調(diào)度GPS地面控制部分的作用現(xiàn)在是106頁\一共有196頁\編輯于星期三Slide107GPS用戶設(shè)備部分用戶部分組成GPS信號接收機及相關(guān)設(shè)備GPS接收機接收、跟蹤、變換和測量GPS信號的無線電設(shè)備GPS接收機的組成天線、接收機、處理器、控制顯示單元、電源GPS接收機的作用接收GPS衛(wèi)星發(fā)射的無線電信號，以獲得必要的定位信息和觀測量，并經(jīng)過數(shù)據(jù)處理而完成定位工作現(xiàn)在是107頁\一共有196頁\編輯于星期三Slide108GPS接收機DSNPLEICAGARMIN

TRIMBLEASHTECHJAVAD現(xiàn)在是108頁\一共有196頁\編輯于星期三現(xiàn)場作業(yè)現(xiàn)在是109頁\一共有196頁\編輯于星期三GPS定位原理

GPS絕對定位原理利用GPS進(jìn)行絕對定位的基本原理，是以GPS衛(wèi)星和用戶接收機天線之間的距離觀測量為基準(zhǔn)，根據(jù)已知的衛(wèi)星瞬時坐標(biāo)，來確定用戶接收機天線所在的位置。實質(zhì)是空間距離后方交會。又稱偽距離測量。1、動態(tài)絕對定位：當(dāng)用戶接收設(shè)備安置在運動的載體上，確定載體瞬時絕對位置的定位方法；2、靜態(tài)絕對定位：當(dāng)接收機天線處于靜止?fàn)顟B(tài)時，來確定觀測站絕對坐標(biāo)的方法。由于偽距有測碼偽距和測相偽距之分，所以，絕對定位又可分為測碼偽距絕對定位和測相偽距絕對定位。現(xiàn)在是110頁\一共有196頁\編輯于星期三偽距：衛(wèi)星發(fā)射的測距碼信號到達(dá)GPS接收機的傳播時間乘以光速所得到的量測距離。D=c·△t△t=t2-t1現(xiàn)在是111頁\一共有196頁\編輯于星期三現(xiàn)在是112頁\一共有196頁\編輯于星期三3、衛(wèi)星定位系統(tǒng)的種類

●NNSS子午儀系統(tǒng) ●GPS ●GLONASS系統(tǒng) ●雙星導(dǎo)航定位系統(tǒng)（北斗一號） ●GNSS加俐略系統(tǒng)現(xiàn)在是113頁\一共有196頁\編輯于星期三人造地球衛(wèi)星的出現(xiàn)，首先引起了各國軍事部門的高度重視。1958年底，美國海軍武器實驗室，開始著手建立為美國海軍艦艇導(dǎo)航的衛(wèi)星系統(tǒng)，即“海軍導(dǎo)航衛(wèi)星系統(tǒng)”（NavyNavigationSatelliteSystem——NNSS）。由于該系統(tǒng)衛(wèi)星都通過地極，也稱“子午(Transit)衛(wèi)星系統(tǒng)”。1964年該系統(tǒng)建成，并在美國軍方啟用。1967年美國政府批準(zhǔn)該系統(tǒng)解密，提供民用。該系統(tǒng)不受氣象條件的限制，自動化程度高，具有良好的定位精度。NNSS衛(wèi)星定位系統(tǒng)現(xiàn)在是114頁\一共有196頁\編輯于星期三盡管NNSS在導(dǎo)航技術(shù)的發(fā)展中具有劃時代的意義，但由于該系統(tǒng)衛(wèi)星數(shù)目少（5-6顆），運行軌道低（1000km）,觀測時間長（1.5小時），無法提供連續(xù)實時三維導(dǎo)航，同時獲得一次導(dǎo)航解的時間長，難以滿足軍事要求，尤其是高動態(tài)目標(biāo)（飛機、導(dǎo)彈等）導(dǎo)航要求。而從大地測量看，定位速度慢，一個測站一般平均觀測1-2天；精度低，單點定位精度3-5m，相對定位精度1m，使得在大地測量和地球動力學(xué)研究方面的應(yīng)用，也受到很大限制。現(xiàn)在是115頁\一共有196頁\編輯于星期三Slide116GLONASS定位系統(tǒng)類似于GPS，是俄羅斯以空間為基礎(chǔ)的無線電導(dǎo)航系統(tǒng)；其前身CICADA與子午系統(tǒng)同期，于1965年設(shè)計，有12顆衛(wèi)星；20世紀(jì)70年代中期開始啟動GLONASS計劃1982年10月12日發(fā)射第一顆GLONASS衛(wèi)星1996年1月18日，完成24顆衛(wèi)星的布局，衛(wèi)星具備完全工作能力由于經(jīng)濟(jì)原因，現(xiàn)在天空上的GLONASS衛(wèi)星僅為8顆?，F(xiàn)在是116頁\一共有196頁\編輯于星期三Slide117GPS/GLONASS系統(tǒng)參數(shù)比較GPSGLONASS衛(wèi)星星座21+321+3軌道平面6個軌道面3個軌道面軌道傾角55。64.8。軌道高度20,200km19,123km運行周期11小時58分鐘11小時15分鐘星歷數(shù)據(jù)軌道開普勒根數(shù)地心直角坐標(biāo)衛(wèi)星尋址CDMA（碼分多址）不同的衛(wèi)星采用不同的PRN碼加以區(qū)分FDMA（頻分多址）（L1）1602+k?/16MHz（L2）1246+k?/16MHz載波頻率L1：1575.42MHzL2：1227.6MHz1602.5625MHz~1615.5MHz1246.4375MHz~1256.5MHz基準(zhǔn)坐標(biāo)系WGS-84PZ-90測距碼偽隨機噪聲碼偽隨機噪聲碼碼元數(shù)1023bit511bit碼周期1ms1ms碼頻率1.023MHz0.511MHz時間基準(zhǔn)GPS時統(tǒng)，與UTC保持一定的差值，無跳秒GLONASS時統(tǒng)，經(jīng)常調(diào)整與UTC保持一致，有跳秒導(dǎo)航電文37500bits，持續(xù)750秒7500bits，持續(xù)150秒現(xiàn)在是117頁\一共有196頁\編輯于星期三Galileo背景：GLONASS在軌衛(wèi)星缺失，GPS獨霸市場

GLONASS、GPS均由軍方控制歐盟：要建立國際民間控制的或歐盟自己的民用導(dǎo)航系統(tǒng)特點：共享的獨立于GPS的無增強條件下的適于海陸空的系統(tǒng)。參股共建，收費。階段：（一）2000年前，可行性評估或定義（二）2001~2005，開發(fā)和檢測（三）2006~2007，部署（四）2008，商業(yè)運行現(xiàn)在是118頁\一共有196頁\編輯于星期三伽利略計劃的資金預(yù)計為32億到36億歐元系統(tǒng)由30顆高軌道衛(wèi)星組成，分布在軌道高度為2.4萬千米、傾角為56度的3個軌道面上?；A(chǔ)設(shè)施包括天基和地基兩部分。衛(wèi)星將為用戶提供精確的時間和誤差不超過一米的全球精確定位服務(wù)，與美國GPS和俄羅斯的GLONASS爭奪市場?，F(xiàn)在是119頁\一共有196頁\編輯于星期三3、北斗系統(tǒng)北斗衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)是中國自行研制的全球衛(wèi)星定位與通信系統(tǒng)（BDS），是繼美全球定位系統(tǒng)（GPS）、俄（GLONASS）和歐盟（GALILEO）之后第四個成熟的衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)。系統(tǒng)由空間端、地面端和用戶端組成，可在全球范圍內(nèi)全天候、全天時為各類用戶提供高精度、高可靠定位、導(dǎo)航、授時服務(wù)，并具短報文通信能力。

現(xiàn)在是120頁\一共有196頁\編輯于星期三系統(tǒng)目標(biāo)北斗衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)是建成獨立自主、開放兼容、技術(shù)先進(jìn)、穩(wěn)定可靠覆蓋全球的導(dǎo)航系統(tǒng)。北斗衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)，促進(jìn)衛(wèi)星導(dǎo)航產(chǎn)業(yè)鏈形成，形成完善的國家衛(wèi)星導(dǎo)航應(yīng)用產(chǎn)業(yè)支撐、推廣和保障體系，推動衛(wèi)星導(dǎo)航在國民經(jīng)濟(jì)社會各行業(yè)的廣泛應(yīng)用。該系統(tǒng)可在全球范圍內(nèi)全天候、全天時為各類用戶提供高精度、高可靠的定位、導(dǎo)航、授時服務(wù)并兼具短報文通信能力?，F(xiàn)在是121頁\一共有196頁\編輯于星期三2010年1月17日GEO衛(wèi)星2009年4月15日GEO衛(wèi)星2007年4月14日MEO衛(wèi)星北斗衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)三步走戰(zhàn)略：第一步：2000年建成了北斗衛(wèi)星導(dǎo)航試驗系統(tǒng)，使中國成為世界上第三個擁有自主衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)的國家。第二步：建設(shè)北斗衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)，2012年左右形成覆蓋亞太大部分地區(qū)的服務(wù)能力。第三步：2020年左右，北斗衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)形成全球覆蓋能力。北斗的進(jìn)展穩(wěn)步推進(jìn)現(xiàn)在是122頁\一共有196頁\編輯于星期三三、系統(tǒng)組成（1）空間段由5顆GEO（靜止軌道）衛(wèi)星和30顆Non-GEO（非靜止軌道）衛(wèi)星組成空間星座GEO衛(wèi)星MEO衛(wèi)星現(xiàn)在是123頁\一共有196頁\編輯于星期三（2）地面段由主控站、上行注入站和監(jiān)測站等若干個地面站組成現(xiàn)在是124頁\一共有196頁\編輯于星期三（3）用戶段由北斗用戶終端以及與美國GPS、俄羅斯GLONASS、歐盟GALILEO等其他衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)兼容的終端組成北斗系統(tǒng)的用戶終端現(xiàn)在是125頁\一共有196頁\編輯于星期三系統(tǒng)功能精密授時：

北斗系統(tǒng)具有時精密授時功能，可向用戶提供20ns-100ns間同步精度。短報文通信：

北斗系統(tǒng)用戶終端具有雙向報文通信功能，用戶可以一次傳送120個漢

字的短報文信息，在遠(yuǎn)洋航行中有重要的應(yīng)用價值。系統(tǒng)容納的最大用戶數(shù)：

540000戶/小時。定位精度：

單獨使用時全球范圍定位精度優(yōu)于10米；與其他系統(tǒng)兼容使用時優(yōu)于5米；

戰(zhàn)略重點地區(qū)單獨使用時優(yōu)于5米；在我國領(lǐng)土及周邊廣域差分服務(wù)優(yōu)于1

米；測速精度優(yōu)于0.2米/秒。工作頻率：2491.75MHz。現(xiàn)在是126頁\一共有196頁\編輯于星期三系統(tǒng)應(yīng)用軍事服務(wù)

飛機、導(dǎo)彈、水面艦艇和潛艇的定位導(dǎo)航；彈道導(dǎo)彈機動發(fā)射車、自行火炮與多管火箭發(fā)射車等武器載具發(fā)射位置的快速定位，以縮短反應(yīng)時間；人員搜救、水上排雷定位等。北斗功能用在軍事上，意味著可主動進(jìn)行各級部隊的定位，也就是說大陸各級部隊一旦配備“北斗”衛(wèi)星導(dǎo)航定位系統(tǒng)，除了可供自身定位導(dǎo)航外，高層指揮部也可隨時通過“北斗”系統(tǒng)掌握部隊位置，并傳遞相關(guān)命令，對任務(wù)的執(zhí)行有相當(dāng)大的助益。換言之，大陸可利用“北斗”衛(wèi)星導(dǎo)航定位系統(tǒng)執(zhí)行部隊指揮與管制及戰(zhàn)場管理。現(xiàn)在是127頁\一共有196頁\編輯于星期三系統(tǒng)應(yīng)用民用服務(wù)當(dāng)你進(jìn)入不熟悉的地方時，你可以使用裝有北斗衛(wèi)星導(dǎo)航接收芯片的手機或車載衛(wèi)星導(dǎo)航裝置找到你要走的路線。北斗導(dǎo)航衛(wèi)星氣象應(yīng)用的開展，可以促進(jìn)我國天氣分析和數(shù)值天氣預(yù)報、氣候變化監(jiān)測和預(yù)測，也可以提高空間天氣預(yù)警業(yè)務(wù)水平，提升我國氣象防災(zāi)減災(zāi)的能力。除此之外，北斗導(dǎo)航衛(wèi)星系統(tǒng)的氣象應(yīng)用對推動北斗導(dǎo)航衛(wèi)星創(chuàng)新應(yīng)用和產(chǎn)業(yè)拓展也具有重要的影響。衛(wèi)星衛(wèi)星導(dǎo)航將有利于減緩交通阻塞，提升道路交通管理水平。通過在車輛上安裝衛(wèi)星導(dǎo)航接收機和數(shù)據(jù)發(fā)射機，車輛的位置信息就能在幾秒鐘內(nèi)自動轉(zhuǎn)發(fā)到中心站。這些位置信息可用于道路交通管理。衛(wèi)星導(dǎo)航將促進(jìn)傳統(tǒng)運輸方式實現(xiàn)升級與轉(zhuǎn)型。例如，在鐵路運輸領(lǐng)域，通過安裝衛(wèi)星導(dǎo)航終端設(shè)備，可極大縮短列車行駛間隔時間，降低運輸成本，有效提高運輸效率。未來，北斗衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)將提供高可靠、高精度的定位、測速、授時服務(wù)，促進(jìn)鐵路交通的現(xiàn)代化，實現(xiàn)傳統(tǒng)調(diào)度向智能交通管理的轉(zhuǎn)型。鐵路智能交通道路交通管理氣象應(yīng)用個人位置服務(wù)現(xiàn)在是128頁\一共有196頁\編輯于星期三

民用功能海運和水運海運和水運是全世界最廣泛的運輸方式之一，也是衛(wèi)星導(dǎo)航最早應(yīng)用的領(lǐng)域之一。目前在世界各大洋和江河湖泊行駛的各類船舶大多都安裝了衛(wèi)星導(dǎo)航終端設(shè)備，使海上和水路運輸更為高效和安全。北斗衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)將在任何天氣條件下，為水上航行船舶提供導(dǎo)航定位和安全保障。同時，北斗衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)特有的短報文通信功能將支持各種新型服務(wù)的開發(fā)。當(dāng)飛機在機場跑道著陸時，最基本的要求是確保飛機相互間的安全距離。利用衛(wèi)星導(dǎo)航精確定位與測速的優(yōu)勢，可實時確定飛機的瞬時位置，有效減小飛機之間的安全距離，甚至在大霧天氣情況下，可以實現(xiàn)自動盲降，極大提高飛行安全和機場運營效率。通過將北斗衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)與其他系統(tǒng)的有效結(jié)合，將為航空運輸提供更多的安全保障。衛(wèi)星導(dǎo)航已廣泛用于沙漠、山區(qū)、海洋等人煙稀少地區(qū)的搜索救援。在發(fā)生地震、洪災(zāi)等重大災(zāi)害時，救援成功的關(guān)鍵在于及時了解災(zāi)情并迅速到達(dá)救援地點。北斗衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)除導(dǎo)航定位外，還具備短報文通信功能，通過衛(wèi)星導(dǎo)航終端設(shè)備可及時報告所處位置和受災(zāi)情況，有效縮短救援搜尋時間，提高搶險救災(zāi)時效，大大減少人民生命財產(chǎn)損失。航空運輸應(yīng)急救援海洋漁業(yè)應(yīng)用分布

現(xiàn)在是129頁\一共有196頁\編輯于星期三全球服務(wù)開放服務(wù)：免費、開放授權(quán)服務(wù)：確保高可靠應(yīng)用。（甚至是在復(fù)雜條件下）定位精度:10m測位精度:0.2m/s授時精度：20ns在二期工程完成之后，北斗導(dǎo)航系統(tǒng)服務(wù)范圍將由我國及周邊地區(qū)向全球擴展，導(dǎo)航定位精度將提高，全球區(qū)域達(dá)到水平5米，高程8米。區(qū)域服務(wù)廣域差分服務(wù)定位精度:1m短報文通信服務(wù)現(xiàn)在是130頁\一共有196頁\編輯于星期三系統(tǒng)優(yōu)勢北斗導(dǎo)航系統(tǒng)是在地球赤道平面上設(shè)置2顆地球同步顆衛(wèi)衛(wèi)星且兩顆衛(wèi)星間的赤道角距約60°。GPS是在6個軌道平面上設(shè)置24顆衛(wèi)星，軌道赤道傾角55°，軌道面赤道角距60°。航衛(wèi)星為準(zhǔn)同步軌道，繞地球一周11小時58分。北斗導(dǎo)航系統(tǒng)是覆蓋中國本土的區(qū)域?qū)Ш较到y(tǒng)。覆蓋范圍東經(jīng)約70°一140°，北緯5°一55°。GPS是覆蓋全球的全天候?qū)Ш较到y(tǒng)。能夠確保地球上任何地點、任何時間能同時觀測到6-9顆衛(wèi)星(實際上最多能觀測到11顆)。覆蓋范圍2.衛(wèi)星數(shù)量和軌道特性范圍北斗導(dǎo)航系統(tǒng)三維定位精度約幾十米，授時精度約100ns。GPS三維定位精度P碼目前己由16m提高到6m，C/A碼目前己由25-100m提高到12m，授時精度日前約20ns。3.定位精度設(shè)計現(xiàn)在是131頁\一共有196頁\編輯于星期三北斗導(dǎo)航系統(tǒng)由于是主動雙向測距的詢問--應(yīng)答系統(tǒng)，用戶設(shè)備與地球同步衛(wèi)星之間不僅要接收地面中心控制系統(tǒng)的詢問信號，還要求用戶設(shè)備向同步衛(wèi)星發(fā)射應(yīng)答信號，這樣，系統(tǒng)的用戶容量取決于用戶允許的信道阻塞率、詢問信號速率和用戶的響應(yīng)頻率。因此，北斗導(dǎo)航系統(tǒng)的用戶設(shè)備容量是有限的。GPS是單向測距系統(tǒng)，用戶設(shè)備只要接收導(dǎo)航衛(wèi)星發(fā)出的導(dǎo)航電文即可進(jìn)行測距定位，因此GPS的用戶設(shè)備容量是無限的。4.用戶容量6.實時性5.生存能力和所有導(dǎo)航定位衛(wèi)星系統(tǒng)一樣，"北斗一號"基于中心控制系統(tǒng)和衛(wèi)星的工作，但是"北斗一號"對中心控制系統(tǒng)的依賴性明顯要大很多，因為定位解算在那里而不是由用戶設(shè)備完成的。為了彌補這種系統(tǒng)易損性，GPS正在發(fā)展星際橫向數(shù)據(jù)鏈技術(shù)，使萬一主控站被毀后GPS衛(wèi)星可以獨立運行。而"北斗一號"系統(tǒng)從原理上排除了這種可能性，一旦中心控制系統(tǒng)受損，系統(tǒng)就不能繼續(xù)工作了。"北斗一號"用戶的定位申請要送回中心控制系統(tǒng)，中心控制系統(tǒng)解算出用戶的三維位置數(shù)據(jù)之后再發(fā)回用戶，其間要經(jīng)過地球靜止衛(wèi)星走一個來回，再加上衛(wèi)星轉(zhuǎn)發(fā)，中心控制系統(tǒng)的處理，時間延遲就更長了，因此對于高速運動體，就加大了定位的誤差。現(xiàn)在是132頁\一共有196頁\編輯于星期三系統(tǒng)特性北斗和GPS兼容支持多星系統(tǒng)更強信號更大可用性，特別是亞太地區(qū)，由于增加跟蹤衛(wèi)星數(shù)量，提高系統(tǒng)

精度與可靠性，效果遠(yuǎn)遠(yuǎn)好于GPS,特別是高遮擋地區(qū)自主知識產(chǎn)權(quán)，不受GPS的限制現(xiàn)在是133頁\一共有196頁\編輯于星期三解析攝影測量與數(shù)字?jǐn)z影測量鏡箱暗箱攝影物鏡ABab一、攝影機現(xiàn)在是134頁\一共有196頁\編輯于星期三普通攝影機 哈蘇555ELD相機現(xiàn)在是135頁\一共有196頁\編輯于星期三哈蘇H1D數(shù)碼相機2、改造后的數(shù)碼相機（航空攝影測量用）JXDC45航空數(shù)碼相機JXDC58航空數(shù)碼相機現(xiàn)在是136頁\一共有196頁\編輯于星期三近景攝影機現(xiàn)在是137頁\一共有196頁\編輯于星期三近景攝影機現(xiàn)在是138頁\一共有196頁\編輯于星期三航空攝像機現(xiàn)在是139頁\一共有196頁\編輯于星期三安裝在航攝飛機上的航攝儀從空中一定角度對地面物體進(jìn)行攝影，飛行航線一般為東西方向，要求航線相鄰兩張像片應(yīng)有60%左右的重疊度，相鄰航線的像片應(yīng)有30%左右的重疊度,航攝機在攝影曝光的瞬間物鏡主光軸保持垂直地面。航空攝影簡介現(xiàn)在是140頁\一共有196頁\編輯于星期三檢影器重力穩(wěn)定平臺攝影員所在位置飛行員所在位置數(shù)碼相機現(xiàn)在是141頁\一共有196頁\編輯于星期三像對左片像對右片現(xiàn)在是142頁\一共有196頁\編輯于星期三現(xiàn)在是143頁\一共有196頁\編輯于星期三3.3遙感數(shù)據(jù)遙感數(shù)據(jù)有下列優(yōu)點：

1）增大了觀測范圍。

2）能夠提供大范圍的瞬間靜態(tài)圖象。

3）能夠進(jìn)行大面積重復(fù)性觀測，即使是人類

難以到達(dá)的偏遠(yuǎn)地區(qū)也能夠做到這一點。

4）大大加寬了人眼所能觀察的光譜范圍。

5）空間詳細(xì)程度高?，F(xiàn)在是144頁\一共有196頁\編輯于星期三現(xiàn)在是145頁\一共有196頁\編輯于星期三數(shù)據(jù)特點掃描式傳感器所獲圖象側(cè)視雷達(dá)圖象目前世界上常用的衛(wèi)星數(shù)據(jù)仍是美國的陸地衛(wèi)星（Landsat）專題制圖儀（ThematicMapper，TM）、諾阿氣象衛(wèi)星的甚高分辨率輻射儀（NOAA-AVHRR）和法國SPOT衛(wèi)星的較高分辨率傳感器（HRV）數(shù)據(jù)及美國的SPACEIMAGING的IKONOS高分辨率衛(wèi)星數(shù)據(jù)?，F(xiàn)在是146頁\一共有196頁\編輯于星期三現(xiàn)在是147頁\一共有196頁\編輯于星期三現(xiàn)在是148頁\一共有196頁\編輯于星期三現(xiàn)在是149頁\一共有196頁\編輯于星期三3.4地圖地圖一般分為普通地圖和專題地圖。普通地圖是一般性的參考圖，它主要用來表達(dá)6方面內(nèi)容；居民地、道路、行政邊界、地形、及地表覆蓋、水系和典型目標(biāo)物。常見的專題地圖：天氣預(yù)測圖——以天氣類型、溫度和降水空間分布為主的地圖；旅游圖——以介紹旅游景點位置和交通狀況為主的地圖；交通圖——以介紹街區(qū)和公共交通狀況為主的地圖；地鐵線路圖——反映地鐵站點位置、路徑、中轉(zhuǎn)位置等為主的地圖；地勢圖——以反映地形起伏和山脈高程為主的地圖；自然專題地圖:地質(zhì)圖、土壤圖、氣候圖、植被圖、太陽能分布圖、風(fēng)能分布圖、洋流圖、潮汐圖等；經(jīng)濟(jì)專題圖：交通圖、工業(yè)圖、農(nóng)業(yè)圖、商業(yè)圖、貿(mào)易圖、水利圖、電力圖、漁業(yè)圖、林業(yè)圖、牧業(yè)圖等?，F(xiàn)在是150頁\一共有196頁\編輯于星期三地圖符號現(xiàn)在是151頁\一共有196頁\編輯于星期三現(xiàn)在是152頁\一共有196頁\編輯于星期三地圖制作過程和地圖綜合

地圖的制作與GIS開發(fā)過程有許多相似之處，大致可分下列步驟：1）調(diào)查分析地圖用戶的要求；2）確定制圖目標(biāo)，確定比例尺、投影、內(nèi)容、設(shè)計符號、編制地圖規(guī)范；3）收集數(shù)據(jù)、野外測量、象片判讀、問卷調(diào)查等；4）對數(shù)據(jù)進(jìn)行鑒別、分析處理；5）轉(zhuǎn)繪數(shù)據(jù)到基礎(chǔ)底圖上；6）進(jìn)行地圖綜合，先選樣區(qū)試驗再對整個制圖區(qū)域進(jìn)行綜合；7）進(jìn)行地圖清繪；8）檢查質(zhì)量，檢驗精度等；9）修改后制版印刷。現(xiàn)在是153頁\一共有196頁\編輯于星期三地圖制圖工作要點

取舍；它實際上貫穿于整個制圖過程中。分類；指的是將同樣的或類似的制圖對象劃入一組。簡化：實際上，取舍、分類和符號化都是為了簡化細(xì)節(jié)，但簡化還有其它形式。符號化：由于不可能將所有制圖對象的實際形狀按比例縮小到地圖上，所以地圖上要用符號。符號又分為兩類：抽象符號或象形符號。地圖綜合分為兩部分；圖形綜合和制圖內(nèi)容綜合。1）圖形綜合對點狀、線狀、面狀符號的綜合需要不同的方法。2）內(nèi)容綜合內(nèi)容綜合有兩個方面：取舍和分類。現(xiàn)在是154頁\一共有196頁\編輯于星期三數(shù)據(jù)加工整理一、數(shù)據(jù)分類標(biāo)準(zhǔn)二、基礎(chǔ)原始數(shù)據(jù)的確定三、原始數(shù)據(jù)項目的確定四、數(shù)據(jù)標(biāo)準(zhǔn)的準(zhǔn)確性的確定五、數(shù)據(jù)錄入表設(shè)計四、數(shù)據(jù)獲取現(xiàn)在是155頁\一共有196頁\編輯于星期三4.1數(shù)據(jù)采集一、空間圖形數(shù)據(jù)的采集二、非空間屬性數(shù)據(jù)的采集三、空間數(shù)據(jù)和非空間數(shù)據(jù)的連接現(xiàn)在是156頁\一共有196頁\編輯于星期三現(xiàn)在是157頁\一共有196頁\編輯于星期三四、空間數(shù)據(jù)的壓縮處理一、數(shù)據(jù)采集方式二、地圖數(shù)字化三、地圖數(shù)據(jù)處理五、屬性數(shù)據(jù)輸入與編輯現(xiàn)在是158頁\一共有196頁\編輯于星期三一.手工方式二、手扶跟蹤化數(shù)字方式三、掃描方式四、影像處理和信息提取方式五、數(shù)據(jù)通訊方式通過手工在計算機終端上輸入數(shù)據(jù)，主要是鍵盤輸入。主要用于屬性數(shù)據(jù)的輸入。4.2數(shù)字采集方式現(xiàn)在是159頁\一共有196頁\編輯于星期三手扶跟蹤數(shù)字化儀是一種圖形數(shù)字化設(shè)備，是目前常用的地圖數(shù)字化方式生成矢量數(shù)據(jù)。4.2數(shù)字采集方式一.手工方式二、手扶跟蹤化數(shù)字方式三、掃描方式四、影像處理和信息提取方式五、數(shù)據(jù)通訊方式現(xiàn)在是160頁\一共有196頁\編輯于星期三掃描儀是一種圖形、圖象輸入設(shè)備，可以快速地將圖形、圖象輸入計算機系統(tǒng)，是目前發(fā)展最快的數(shù)字化設(shè)備生成柵格數(shù)據(jù)。4.2數(shù)字采集方式一.手工方式二、手扶跟蹤化數(shù)字方式三、掃描方式四、影像處理和信息提取方式五、數(shù)據(jù)通訊方式現(xiàn)在是161頁\一共有196頁\編輯于星期三4.2數(shù)字采集方式掃描儀數(shù)字化儀速度快但數(shù)據(jù)精度較差

速度雖慢而采集數(shù)據(jù)的精度高

掃描過程簡單，易操作

操作較復(fù)雜后續(xù)處理工作難度高、工作量大

后續(xù)處理簡單，數(shù)據(jù)量小

掃描儀與數(shù)字化儀各有其優(yōu)勢和缺點：現(xiàn)在是162頁\一共有196頁\編輯于星期三從遙感影像上直接提取專題信息。4.2數(shù)字采集方式一、手工方式二、手扶跟蹤化數(shù)字方式三、掃描方式四、影像處理和信息提取方式五、數(shù)據(jù)通訊方式現(xiàn)在是163頁\一共有196頁\編輯于星期三聯(lián)網(wǎng)方式下，信息系統(tǒng)內(nèi)部各子系統(tǒng)之間以及與其它信息系統(tǒng)之間實現(xiàn)信息交流和信息共享的主要方式。4.2數(shù)字采集方式一、手工方式二、手扶跟蹤化數(shù)字方式三、掃描方式四、影像處理和信息提取方式五、數(shù)據(jù)通訊方式現(xiàn)在是164頁\一共有196頁\編輯于星期三4.3地圖數(shù)字化一、手扶跟蹤數(shù)字化數(shù)字化儀組成、數(shù)字化方式、操作步驟二、掃描矢量化掃描儀原理、處理流程、操作步驟現(xiàn)在是165頁\一共有196頁\編輯于星期三數(shù)字化儀現(xiàn)在是166頁\一共有196頁\編輯于星期三1、數(shù)字化儀的組成底座感應(yīng)板定標(biāo)器一、手扶跟蹤數(shù)字化有效區(qū)域現(xiàn)在是167頁\一共有196頁\編輯于星期三手扶跟蹤數(shù)字化儀示意圖

1、數(shù)字化儀的組成一、手扶跟蹤數(shù)字化現(xiàn)在是168頁\一共有196頁\編輯于星期三1．點方式每次定標(biāo)器的鍵被按下，感應(yīng)板發(fā)送一對坐標(biāo)數(shù)據(jù)到計算機。2．流方式數(shù)字化儀每隔一定的時間就向計算機發(fā)送坐標(biāo)數(shù)據(jù)，能自動記錄經(jīng)過點的坐標(biāo)。3．增量方式當(dāng)定標(biāo)器在感應(yīng)板上移動某個距離，數(shù)字化儀就發(fā)送一對絕對坐標(biāo)數(shù)據(jù)。2、數(shù)字化方式一、手扶跟蹤數(shù)字化現(xiàn)在是169頁\一共有196頁\編輯于星期三準(zhǔn)備設(shè)置數(shù)字化讀圖和分層一、手扶跟蹤數(shù)字化輸入初始化參數(shù)設(shè)置輸入控制點設(shè)置數(shù)字化參數(shù)設(shè)置定標(biāo)器按鍵

固定地圖數(shù)字化檢查和修改數(shù)字化錯誤3、地圖數(shù)字化的操作步驟現(xiàn)在是170頁\一共有196頁\編輯于星期三一、手扶跟蹤數(shù)字化讀圖和分層要認(rèn)真讀圖，確定要數(shù)字化的信息，對圖形主要結(jié)構(gòu)有一個了解，然后根據(jù)一定的目的和分類指標(biāo)，對地圖上的圖形要素進(jìn)行分類。每一類作為一個圖層，每一個圖層賦一個圖層名。并可以擬定一個數(shù)字化工作提綱。3、地圖數(shù)字化的操作步驟成圖居民點等高線方里網(wǎng)現(xiàn)在是171頁\一共有196頁\編輯于星期三輸入初始化參數(shù)數(shù)字化的閾值，圖幅四角點的理論坐標(biāo)，圖幅的長度和寬度，比例尺，投影等。一、手扶跟蹤數(shù)字化3、地圖數(shù)字化的操作步驟現(xiàn)在是172頁\一共有196頁\編輯于星期三二、掃描儀矢量化方法1、掃描儀工作原理2、掃描數(shù)字化流程3、掃描矢量化操作步驟現(xiàn)在是173頁\一共有196頁\編輯于星期三小型掃描儀工程掃描儀現(xiàn)在是174頁\一共有196頁\編輯于星期三掃描儀工作原理示意圖光線物體透鏡光信號光電轉(zhuǎn)換器CCD模數(shù)轉(zhuǎn)換器數(shù)字信號計算機二、掃描儀矢量化方法1、掃描儀工作原理

掃描儀是一種高精度的光電一體化產(chǎn)品，能通過光電器件將檢測到的光信號轉(zhuǎn)換成電信號，再將電信號通過模擬/數(shù)字轉(zhuǎn)換器轉(zhuǎn)化為數(shù)字信號傳輸?shù)接嬎銠C中處理。

現(xiàn)在是175頁\一共有196頁\編輯于星期三快速全自動矢量化方法對于簡單圖紙進(jìn)行快速矢量化。在保證曲線精度的情況下，對坐標(biāo)數(shù)據(jù)點進(jìn)行自動抽稀，從而大大減少圖形矢量化后的數(shù)據(jù)量。二、掃描儀矢量化方法2、掃描數(shù)字化流程（1）工作方式現(xiàn)在是176頁\一共有196頁\編輯于星期三二、掃描儀矢量化方法2、掃描數(shù)字化流程（1）工作方式人工導(dǎo)向自動識別跟蹤矢量化可對復(fù)雜的小比例尺全要素彩色地圖進(jìn)行有效矢量化?？捎行У剡x取所需圖形信息，克服無條件全自動矢量化時的盲目性，減少后期圖形編輯整理的工作量?，F(xiàn)在是177頁\一共有196頁\編輯于星期三人工跟蹤屏幕矢量化方式與手扶跟蹤數(shù)字化方法類似，都是由人工逐點跟蹤各地理要素采集點數(shù)據(jù)坐標(biāo)，所不同的是人工跟蹤屏幕矢量化方法是利用鼠標(biāo)跟蹤屏幕上顯示的各圖形要素，并且人工控制采集點坐標(biāo)的密度。