GIS數(shù)據(jù)庫(kù)的建立

上節(jié)課主要內(nèi)容回顧實(shí)體型矢量數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)實(shí)體/對(duì)象；基本要素：點(diǎn)、線(xiàn)、面拓?fù)湫褪噶繑?shù)據(jù)結(jié)構(gòu)拓?fù)潢P(guān)系；基本要素：點(diǎn)、線(xiàn)、面不規(guī)則三角網(wǎng)結(jié)構(gòu)易于表達(dá)不規(guī)則表面2021/6/271柵格結(jié)構(gòu)與矢量結(jié)構(gòu)的比較優(yōu)點(diǎn)缺點(diǎn)矢量數(shù)據(jù)數(shù)據(jù)精度較高數(shù)據(jù)量小能完整描述拓?fù)潢P(guān)系圖形輸出美觀(guān)數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)復(fù)雜疊置分析難數(shù)學(xué)模擬困難空間分析技術(shù)上復(fù)雜柵格數(shù)據(jù)數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單疊置和組合方便便于實(shí)現(xiàn)疊置分析數(shù)學(xué)模擬方便技術(shù)開(kāi)發(fā)費(fèi)用低數(shù)據(jù)量大降低分辨率時(shí)，信息損失嚴(yán)重地圖輸出不夠精美投影轉(zhuǎn)換較費(fèi)時(shí)2021/6/272第三章GIS數(shù)據(jù)庫(kù)的建立第一節(jié)GIS數(shù)據(jù)源第二節(jié)空間數(shù)據(jù)的采集 一、空間數(shù)據(jù)采集的一般方法 二、數(shù)字化中的物理坐標(biāo)、用戶(hù)坐標(biāo) 三、MapInfo數(shù)字化 四、數(shù)字化精度分析第三節(jié)屬性數(shù)據(jù)庫(kù)的建立第四節(jié)數(shù)據(jù)維護(hù)與管理2021/6/273第一節(jié)GIS數(shù)據(jù)源1.地圖資料普通地圖—空間信息專(zhuān)題地圖—專(zhuān)題（屬性）信息2.遙感(RS)資料數(shù)據(jù)圖片3.實(shí)測(cè)數(shù)據(jù)資料空間數(shù)據(jù)：數(shù)字測(cè)圖儀、GPS接受儀屬性數(shù)據(jù)：氣象氣候數(shù)據(jù)等GlobalPositioningSystemRemoteSensing4.統(tǒng)計(jì)資料數(shù)字：人口、產(chǎn)值、收入、消費(fèi)……文字：土地類(lèi)型、勞動(dòng)力狀況、受教育程度、污染情況……2021/6/274第二節(jié)空間數(shù)據(jù)的采集一、空間數(shù)據(jù)采集的一般方法1.手扶跟蹤數(shù)字化儀（Digitizer）數(shù)字化工作原理2021/6/2751.手扶跟蹤數(shù)字化（續(xù)）數(shù)據(jù)采集方式點(diǎn)方式時(shí)間方式距離方式數(shù)字化儀的精度手扶數(shù)字化的缺陷無(wú)法及時(shí)發(fā)現(xiàn)錯(cuò)誤作業(yè)辛苦2021/6/2762.掃描數(shù)字化臺(tái)式掃描儀滾筒式掃描儀掃描儀簡(jiǎn)介2021/6/2772.掃描數(shù)字化（續(xù)）掃描精度：掃描分辨率用每英寸點(diǎn)數(shù)

DPI（DotPerInch）表示例：當(dāng)分辨率為300DPI時(shí)，則掃描象元的大小為2.54cm/300=0.085mm3.屏幕跟蹤數(shù)字化——柵格圖象矢量化掃描數(shù)據(jù)、遙感數(shù)據(jù)2021/6/278二、數(shù)字化中的物理坐標(biāo)、用戶(hù)坐標(biāo)地球坐標(biāo)經(jīng)度、緯度地圖投影變換地圖投影變換地圖坐標(biāo)直角坐標(biāo)屏幕顯示坐標(biāo)數(shù)字化儀、掃描儀坐標(biāo)用戶(hù)坐標(biāo)物理坐標(biāo)2021/6/279二、數(shù)字化中的物理坐標(biāo)、用戶(hù)坐標(biāo)1.物理坐標(biāo)①數(shù)字化儀坐標(biāo)：以其分辨率為坐標(biāo)單位XY(0,0)設(shè)某A0幅面數(shù)字化儀分辨率為0.025mm，則Ymax=900mm/0.025mm=36000Xmin=1200mm/0.025mm=480002021/6/27101.物理坐標(biāo)（續(xù)）②掃描圖象坐標(biāo)Ymax＝行數(shù)＝圖紙寬度分辨率Xmax＝列數(shù)＝圖紙長(zhǎng)度分辨率2021/6/27112.用戶(hù)坐標(biāo)①地球坐標(biāo)—地理經(jīng)緯度②地圖坐標(biāo)—直角坐標(biāo)地圖投影我國(guó)大中比例尺地形圖坐標(biāo)系的建立中央經(jīng)線(xiàn)XY500km2021/6/27122.用戶(hù)坐標(biāo)（續(xù)）我國(guó)小比例尺圖（圓錐投影）MapInfo2021/6/27132.用戶(hù)坐標(biāo)（續(xù)）世界圖③用戶(hù)自定義坐標(biāo)當(dāng)我們不需要考慮地圖投影變形，把制圖區(qū)域看成是一個(gè)平面時(shí)，或者當(dāng)研究區(qū)域數(shù)據(jù)不與其它數(shù)據(jù)綜合使用時(shí)，用戶(hù)可自定義數(shù)字化原圖的坐標(biāo)，一般取左下角為（0，0）。MapInfo2021/6/27143.用戶(hù)坐標(biāo)定義MapInfoArcGIS2021/6/27154.物理坐標(biāo)與用戶(hù)坐標(biāo)的轉(zhuǎn)換XYx’’’x’’x’y’’’y’y’’O’(a0,b0)θX=x’’’+a0Y=y’’’+b0x’’’=y’’*

cos(θ)-x’’*

sin(θ)y’’’=x’’*

cos(θ)+y’’*

sin(θ)y’’=y’*

Sxy’’=y’*

Sy設(shè)物理坐標(biāo)系為x’o’y’，用戶(hù)坐標(biāo)系為XOY，則O●P2021/6/27164.物理坐標(biāo)與用戶(hù)坐標(biāo)的轉(zhuǎn)換（續(xù)）整理可得變換公式如下：x=a0+a1x’+a2y’y=b0+b1x’+b2y’x=a0+m*cos(θ)x’+n*sin(θ)y’y=b0+m*sin(θ)x’+n*cos(θ)y’x=a0+a1x’+a2y’+a4x’2+a5y’2+a6x’y’+……y=b0+b1x’+b2y’+

b4x’2+b5y’2

+b6x’y’+……相似變換(m=n)仿射變換(m=n)多項(xiàng)式變換2021/6/27174.物理坐標(biāo)與用戶(hù)坐標(biāo)的轉(zhuǎn)換（續(xù)）x=a0+a1x’+a2y’y=b0+b1x’+b2y’X方向誤差為△X＝x－（a0+a1x’+a2y’）Y方向誤差為△Y＝y(tǒng)－（b0+b1x’+b2y’）則距離誤差為△d＝△X2＋△Y2最小二乘法求解2021/6/27184.物理坐標(biāo)與用戶(hù)坐標(biāo)的轉(zhuǎn)換（續(xù)）則距離誤差為△d＝△X2＋△Y2設(shè)：U＝∑△d2＝∑△X2＋∑

△Y2U＝∑[x－(a0+a1x’+a2y’)]2

＋∑[y－(b0+b1x’+b2y’)]2分別對(duì)未知數(shù)ai、bi求導(dǎo)，并令各導(dǎo)數(shù)為零，則可得：∑x=na0+a1∑x’+a2∑y’∑xx’=a0∑x’+a1∑x’2+a2∑x’y’∑x’y’=a0∑y’

+a1∑x’y’+a2∑y’2∑y=nb0+b1∑x’+b2∑y’∑xx’=b0∑x’+b1∑x’2+b2∑x’y’∑x’y’=b0∑y’

+b1∑x’y’+b2∑y’22021/6/27194.物理坐標(biāo)與用戶(hù)坐標(biāo)的轉(zhuǎn)換（續(xù)）轉(zhuǎn)換的實(shí)質(zhì)是建立兩個(gè)坐標(biāo)系之間的數(shù)學(xué)關(guān)系轉(zhuǎn)換的意義:1.將設(shè)備坐標(biāo)轉(zhuǎn)換為地理要素的實(shí)際坐標(biāo)2.實(shí)現(xiàn)多幅圖,包括不同比例尺地圖的拼接或疊置3.減少各種變形(投影變形、掃描變形、紙張變形等)轉(zhuǎn)換通過(guò)配準(zhǔn)來(lái)實(shí)現(xiàn)2021/6/27205.MapInfo環(huán)境下柵格圖像的配準(zhǔn)MapInfo所識(shí)別的柵格文件種類(lèi)MapInfo圖像配準(zhǔn)方法①?gòu)牡讏D上采控制點(diǎn)