05第五章空間數(shù)據(jù)處理地理系統(tǒng)教學(xué)課件

北京林業(yè)大學(xué)信息學(xué)院地理信息系統(tǒng)GeographicInformationSystemMonday,January13,20252第五章空間數(shù)據(jù)處理空間數(shù)據(jù)編輯

圖形數(shù)據(jù)的編輯；屬性數(shù)據(jù)的編輯；圖形的幅面處理

圖形的裁剪；圖形的合并；圖幅接邊;

空間數(shù)據(jù)坐標(biāo)變換

坐標(biāo)變換；比例尺變換；幾何校正；投影變換；

空間數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)的轉(zhuǎn)換

矢量向柵格的轉(zhuǎn)換；柵格向矢量的轉(zhuǎn)換；空間數(shù)據(jù)的插值

點(diǎn)的內(nèi)插；區(qū)域的內(nèi)插。空間數(shù)據(jù)的壓縮與光滑

Monday,January13,20253第五章空間數(shù)據(jù)處理§5-2

拓?fù)潢P(guān)系自動(dòng)建立§5-3

圖形的裁減與合并§5-1空間數(shù)據(jù)編輯§5-5空間數(shù)據(jù)格式變換§5-6空間數(shù)據(jù)插值§5-4坐標(biāo)變換§5-7數(shù)據(jù)壓縮與光滑Monday,January13,20254第五章空間數(shù)據(jù)處理§5-2

拓?fù)潢P(guān)系自動(dòng)建立§5-3

圖形的裁減與合并§5-1空間數(shù)據(jù)編輯§5-5空間數(shù)據(jù)格式變換§5-6空間數(shù)據(jù)插值§5-4坐標(biāo)變換§5-7數(shù)據(jù)壓縮與光滑Monday,January13,20255§5-1空間數(shù)據(jù)編輯刪除增加修改移動(dòng)拷貝結(jié)點(diǎn)吻合、匹配拓?fù)潢P(guān)系的檢查線型顏色符號(hào)注記屬性范圍屬性內(nèi)容空值檢查圖形幾何編輯圖形的裝飾屬性編輯圖形拓樸編輯空間數(shù)據(jù)編輯是一交互處理過(guò)程，GIS具備的空間數(shù)據(jù)編輯功能的要求是：1）具有友好的人機(jī)界面；2）具有對(duì)幾何數(shù)據(jù)和屬性編碼的修改功能；3）具有分層顯示和窗口操作功能。一.空間數(shù)據(jù)編輯的內(nèi)容Monday,January13,20256

包括用鼠標(biāo)增加或刪除一個(gè)點(diǎn)、線、面實(shí)體，移動(dòng)、旋轉(zhuǎn)一個(gè)點(diǎn)、線、面實(shí)體。1）刪除和增加一個(gè)頂點(diǎn)刪除頂點(diǎn)增加頂點(diǎn)2）移動(dòng)一個(gè)頂點(diǎn)3）刪除一段弧段4）延長(zhǎng)線5）縮短線jkjkabL3L1L21、圖形編輯§5-1空間數(shù)據(jù)編輯二.編輯操作Monday,January13,202571）結(jié)點(diǎn)吻合(Snap)

或稱結(jié)點(diǎn)匹配、結(jié)點(diǎn)對(duì)齊、結(jié)點(diǎn)咬合、結(jié)點(diǎn)附和、結(jié)點(diǎn)平差等。方法：A、

結(jié)點(diǎn)移動(dòng)B、

鼠標(biāo)拉框C、

求交點(diǎn)D、自動(dòng)匹配2、結(jié)點(diǎn)的編輯§5-1空間數(shù)據(jù)編輯二.編輯操作Monday,January13,202582）結(jié)點(diǎn)與線的吻合編輯的方法：A、

結(jié)點(diǎn)移動(dòng)，將結(jié)點(diǎn)移動(dòng)到線目標(biāo)上。B、

使用線段求交；C、

自動(dòng)編輯，在給定容差內(nèi)，自動(dòng)求交并吻合在一起。ABDCE3）需要考慮兩種情況A、

要求坐標(biāo)一致，而不建立拓?fù)潢P(guān)系（不打斷）B、

不僅坐標(biāo)一致，且要建立之間的空間關(guān)聯(lián)關(guān)系（打斷）無(wú)結(jié)點(diǎn)有結(jié)點(diǎn)§5-1空間數(shù)據(jù)編輯二.編輯操作Monday,January13,20259

有些系統(tǒng)要將這種假結(jié)點(diǎn)清除掉（如ArcGIS），即將目標(biāo)A和B合并成一條，使它們之間不存在結(jié)點(diǎn)；有些系統(tǒng)并不要求清除假結(jié)點(diǎn)（如MapGIS），因?yàn)樗鼈儾⒉挥绊懣臻g查詢、分析和制圖。由僅有兩個(gè)線目標(biāo)相關(guān)聯(lián)的結(jié)點(diǎn)成為假結(jié)點(diǎn)。AB4）清除假結(jié)點(diǎn)§5-1空間數(shù)據(jù)編輯二.編輯操作Monday,January13,202510

數(shù)據(jù)檢查指拓?fù)潢P(guān)系的檢查，結(jié)點(diǎn)是否匹配，是否有假結(jié)點(diǎn)，是否存在懸掛弧段，弧段是否自相交，弧段是否重疊，多邊形是否封閉。

要求系統(tǒng)能將有錯(cuò)誤或不正確的拓?fù)潢P(guān)系的點(diǎn)、線和面用不同的顏色和符號(hào)表示出來(lái)，以便于人工檢查和修改。

數(shù)據(jù)清理則是用交互式方法、自動(dòng)的方法清除空間數(shù)據(jù)的錯(cuò)誤。3、數(shù)據(jù)檢查與清理§5-1空間數(shù)據(jù)編輯二.編輯操作Monday,January13,202511Undo，Redo功能是必要的。但功能的實(shí)現(xiàn)是困難的。當(dāng)撤消編輯，即恢復(fù)目標(biāo)，要恢復(fù)目標(biāo)的標(biāo)識(shí)和坐標(biāo)、拓?fù)潢P(guān)系。這一處理過(guò)程相當(dāng)復(fù)雜。

N1N2A2N2N1A24、撤銷(xiāo)與恢復(fù)編輯§5-1空間數(shù)據(jù)編輯二.編輯操作Monday,January13,2025121、點(diǎn)的捕捉若S和A的距離d小于捕捉半徑D則認(rèn)為捕捉成功，即認(rèn)為找到的點(diǎn)是A，否則失敗，繼續(xù)搜索其它點(diǎn)。乘方運(yùn)算影響了搜索的速度，因此，把距離d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?！?-1空間數(shù)據(jù)編輯三.關(guān)鍵算法Monday,January13,202513

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(x1,y1),(x2,y2),…(xn,yn)。通過(guò)計(jì)算S到該線的每個(gè)直線段的距離d。.

若min(d1,d2,…dn-1)＜D，則認(rèn)為光標(biāo)S捕捉到了該條線，否則為未捕捉到。

2、線的捕捉§5-1空間數(shù)據(jù)編輯三.關(guān)鍵算法Monday,January13,202514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(gè)距離di就進(jìn)行一次比較，若di＜D，則捕捉成功。2）把不可能被光標(biāo)捕捉到的線，用簡(jiǎn)單算法去除。3）簡(jiǎn)化距離公式：點(diǎn)S(x,y)到直線段(x1,y1),(x2,y2)的距離d的計(jì)算公式為：簡(jiǎn)化為：2、線的捕捉§5-1空間數(shù)據(jù)編輯三.關(guān)鍵算法Monday,January13,202515

實(shí)際上就是判斷光標(biāo)點(diǎn)S(x,y)是否在多邊形內(nèi)，若在多邊形內(nèi)則說(shuō)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。

垂線法的基本思想是從光標(biāo)點(diǎn)引垂線(實(shí)際上可以是任意方向的射線)，計(jì)算與多邊形的交點(diǎn)個(gè)數(shù)。若交點(diǎn)個(gè)數(shù)為奇數(shù)則說(shuō)明該點(diǎn)在多邊形內(nèi)；若交點(diǎn)個(gè)數(shù)為偶數(shù)，則該點(diǎn)在多邊形外。3、面的捕捉§5-1空間數(shù)據(jù)編輯三.關(guān)鍵算法Monday,January13,202516加快速度的方法：1）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(duì)該多邊形的進(jìn)一步計(jì)算和判斷。2）對(duì)不可能有交點(diǎn)的線段應(yīng)通過(guò)簡(jiǎn)單的坐標(biāo)比較迅速去除。3）運(yùn)用計(jì)算交點(diǎn)的技巧。

3、面的捕捉§5-1空間數(shù)據(jù)編輯三.關(guān)鍵算法Monday,January13,202517

為加速檢索，需要分層建索引，主要方法有：對(duì)象范圍索引、格網(wǎng)索引、四叉樹(shù)索引和R樹(shù)、R+樹(shù)、R*樹(shù)索引。

1、格網(wǎng)索引a、每個(gè)要素在一個(gè)或多個(gè)網(wǎng)格中b、每個(gè)網(wǎng)格可含多個(gè)要素c、要素不真正被網(wǎng)格分割

格網(wǎng)號(hào)(Peano或Morton)空間對(duì)象空間對(duì)象

格網(wǎng)號(hào)(Peano或Morton)對(duì)象索引空間區(qū)域索引§5-1空間數(shù)據(jù)編輯四.空間索引屬性數(shù)據(jù)有對(duì)字段建立的索引Monday,January13,20251857131546121413802Peano碼Side空間對(duì)象04E02D11A41F82C151B,GCABGFDEA、線性四叉樹(shù)，先采用Morton或Peano碼，再根據(jù)空間對(duì)象覆蓋的范圍進(jìn)行四叉樹(shù)分割。B、層次四叉樹(shù)，需要記錄中間結(jié)點(diǎn)和父結(jié)點(diǎn)與子結(jié)點(diǎn)之間的指針，若某個(gè)地物覆蓋了哪個(gè)中間結(jié)點(diǎn)，還要記錄該空間對(duì)象的標(biāo)識(shí)。0E0D1A44F8C1215GB層1邊長(zhǎng)4層2邊長(zhǎng)2層3邊長(zhǎng)1§5-1空間數(shù)據(jù)編輯2、四叉樹(shù)索引四.空間索引Monday,January13,202519第五章空間數(shù)據(jù)處理§5-2

拓?fù)潢P(guān)系自動(dòng)建立§5-3

圖形的裁減與合并§5-1空間數(shù)據(jù)編輯§5-5空間數(shù)據(jù)格式變換§5-6空間數(shù)據(jù)插值§5-4坐標(biāo)變換§5-7數(shù)據(jù)壓縮與光滑Monday,January13,202520§5-2拓?fù)潢P(guān)系的自動(dòng)建立一、點(diǎn)、線拓?fù)潢P(guān)系的自動(dòng)建立N1a1a2N1N2N3N4a3(b)a1a2N2N3(a)a1a2N1N2N3N4a3a4(c)結(jié)點(diǎn)-弧段表Oid起結(jié)點(diǎn)終結(jié)點(diǎn)a1a2N1N2N2N3Oid弧段號(hào)N1N2N3a1a1,a2a2弧段-結(jié)點(diǎn)表1、在圖形采集和編輯中實(shí)時(shí)建立

Oid起結(jié)點(diǎn)終結(jié)點(diǎn)a1a2a3N1N2N2N2N3N4Oid弧段號(hào)N1N2N3N4a1a1,a2,a3a2a3Oid起結(jié)點(diǎn)終結(jié)點(diǎn)a1a2a3a4N1N2N2N4N2N3N4N3Oid弧段號(hào)N1N2N3N4a1a1,a2,a3a2,a4a3,a42、在圖形采集和編輯之后自動(dòng)建立，其基本原理與前類似。Monday,January13,2025211、弧段的組織1）找出在弧段的中間相交的情況，自動(dòng)剪斷成新弧段；2）把弧段按一定順序存儲(chǔ)，并把弧段按順序編號(hào)。2、結(jié)點(diǎn)匹配1）把一定限差內(nèi)的弧段的端點(diǎn)作為一個(gè)結(jié)點(diǎn)，其坐標(biāo)值取多個(gè)端點(diǎn)的平均值。2）對(duì)結(jié)點(diǎn)順序編號(hào)?！?-2拓?fù)潢P(guān)系的自動(dòng)建立二、多邊形拓?fù)潢P(guān)系的自動(dòng)建立有四類多邊形：獨(dú)立、公共邊、島、復(fù)合。（MapInfo無(wú)拓?fù)鋽?shù)據(jù)結(jié)構(gòu)）Monday,January13,2025223、檢查多邊形是否閉合通過(guò)判斷一條弧段的端點(diǎn)是否有與之匹配的端點(diǎn)來(lái)進(jìn)行。多邊形不閉合的原因：1）由于結(jié)點(diǎn)匹配限差的問(wèn)題，造成應(yīng)匹配的端點(diǎn)未匹配；2）由于數(shù)字化誤差較大，或數(shù)字化錯(cuò)誤。3）弧段本身就是懸掛弧段，不需參加多邊形拓?fù)?。?-2拓?fù)潢P(guān)系的自動(dòng)建立二、多邊形拓?fù)潢P(guān)系的自動(dòng)建立Monday,January13,2025231）概念a、順時(shí)針?lè)较驑?gòu)多邊形：指多邊形是在弧段的右側(cè)。b、最靠右邊的弧段：指從弧段的一個(gè)端點(diǎn)，在這條弧段的方向上最右邊的第一條弧段?！?-2拓?fù)潢P(guān)系的自動(dòng)建立二、多邊形拓?fù)潢P(guān)系的自動(dòng)建立4、建立多邊形Pa1a2a3a4Monday,January13,2025241°順序取一個(gè)結(jié)點(diǎn)為起始結(jié)點(diǎn)，取完為止；取過(guò)該結(jié)點(diǎn)的任一條弧段作為起始弧段。2°取這條弧段的另一結(jié)點(diǎn)，找這個(gè)結(jié)點(diǎn)上，靠這條弧段最右邊的弧段，作為下一條弧段。3°是否回到起點(diǎn)：是，已形成一多邊形，記錄之，并轉(zhuǎn)4°；否，轉(zhuǎn)2°。4°取起始點(diǎn)上開(kāi)始的，剛才所形成多邊形的最后一條邊反方向作為新的起始弧段，轉(zhuǎn)2°；若這條弧段已用過(guò)兩次，即已成為兩個(gè)多邊形的邊，則轉(zhuǎn)1°?！?-2拓?fù)潢P(guān)系的自動(dòng)建立二、多邊形拓?fù)潢P(guān)系的自動(dòng)建立4、建立多邊形2）建立多邊形的過(guò)程N(yùn)1N2N5N3N4a1a3a2a5a8a6a7a4P1P2P3P4PMonday,January13,202525找出多邊形互相包含的情況.1°、計(jì)算所有多邊形的面積。2°、分別對(duì)面積為正的多邊形和面積為負(fù)的多邊形排序。3°、從面積為正的多邊形中，順序取每個(gè)多邊形，取完為止。若負(fù)面積多邊形個(gè)數(shù)為0，則結(jié)束。4°、找出該多邊形所包含的所有面積為負(fù)的多邊形，并把這些面積為負(fù)的多邊形加入到包含它們的多邊形中，轉(zhuǎn)3°。

單多邊形被追蹤兩次p1,p2,p3,-p1,-p2,-p3,§5-2拓?fù)潢P(guān)系的自動(dòng)建立二、多邊形拓?fù)潢P(guān)系的自動(dòng)建立5、島的判斷p1p2p3Monday,January13,202526正面積多邊形包含的負(fù)面積多邊形是關(guān)鍵1°、找出所有比該正面積多邊形面積小的負(fù)面積多邊形。2°、用外接矩形法去掉不可能包含的多邊形。即負(fù)面積多邊形的外接矩形不和該正面積多邊形的外接矩形相交或被包含時(shí)，則不可能為該正面積多邊形包含。3°、取負(fù)面積多邊形上的一點(diǎn)，看是否在正面積多邊形內(nèi)，若在內(nèi)，則被包含；若在外，則不被包含。

6、確定多邊形的屬性多邊形以內(nèi)點(diǎn)標(biāo)識(shí)。內(nèi)點(diǎn)與多邊形匹配后,內(nèi)點(diǎn)的屬性常賦于多邊形。

§5-2拓?fù)潢P(guān)系的自動(dòng)建立二、多邊形拓?fù)潢P(guān)系的自動(dòng)建立5、島的判斷Monday,January13,202527第五章空間數(shù)據(jù)處理§5-2

拓?fù)潢P(guān)系自動(dòng)建立§5-3

圖形的裁減與合并§5-1空間數(shù)據(jù)編輯§5-5空間數(shù)據(jù)格式變換§5-6空間數(shù)據(jù)插值§5-4坐標(biāo)變換§5-7數(shù)據(jù)壓縮與光滑Monday,January13,202528§5-3圖形的裁減與合并一.圖形的裁減1）直線的窗口剪裁找出在窗口內(nèi)的線段及窗口外的線段，實(shí)質(zhì)是求出交點(diǎn)。實(shí)現(xiàn)算法：（1）矢量剪裁法（2）編碼剪裁法

圖形的剪裁的目的是找出指定幾何區(qū)內(nèi)點(diǎn)、線、面數(shù)據(jù)，為此要求出其與幾何邊界的所有交點(diǎn)。ABMonday,January13,202529§5-3圖形的裁減與合并一.圖形的裁減2）多邊形的窗口裁減

多邊形的窗口裁減是指用一窗口剪裁多邊形，剪切前剪切后Monday,January13,202530§5-3圖形的裁減與合并一.圖形的裁減3）不規(guī)則多邊形的裁減

不規(guī)則多邊形的剪裁實(shí)質(zhì)是將一個(gè)不規(guī)則多邊形作剪切器，去剪切另一個(gè)多邊形。其實(shí)質(zhì)是作多邊形的疊置操作，即圖形的邏輯交。剪切前剪切后Monday,January13,2025311、具有公共邊的多邊形合并2、相離的多邊形（沒(méi)有公共邊）合并：復(fù)合多邊形pL1pAApL1pAA去除公共邊界屬性合并§5-3圖形的裁減與合并二.圖形的合并Monday,January13,202532幾何裂縫：指由數(shù)據(jù)文件邊界分開(kāi)的一個(gè)地物的兩部分不能精確地銜接。

----幾何接邊邏輯裂縫：同一地物的地物編碼不同或具有不同的屬性信息，如公路的編碼，等高線高程等。----邏輯接邊

1、識(shí)別或提取相鄰圖幅。--要求圖幅編號(hào)合理313233212223111213§5-3圖形的裁減與合并三.圖幅接邊Monday,January13,2025332、幾何接邊§5-3圖形的裁減與合并三.圖幅接邊自動(dòng)接邊、人工接邊Monday,January13,2025343、邏輯接邊1）檢查同一地物在相鄰圖幅的地物編碼和屬性值是否一致，不一致，進(jìn)行人工編輯。2）將同一地物在相鄰圖幅的空間數(shù)據(jù)在邏輯上連在一起。a、索引文件，建立雙向指針。b、關(guān)鍵字，空間操作的方法?！?-3圖形的裁減與合并三.圖幅接邊Monday,January13,2025353、邏輯接邊§5-3圖形的裁減與合并三.圖幅接邊Monday,January13,202536第五章空間數(shù)據(jù)處理§5-2

拓?fù)潢P(guān)系自動(dòng)建立§5-3

圖形的裁減與合并§5-1空間數(shù)據(jù)編輯§5-5空間數(shù)據(jù)格式變換§5-6空間數(shù)據(jù)插值§5-4坐標(biāo)變換§5-7數(shù)據(jù)壓縮與光滑Monday,January13,202537§5-4坐標(biāo)變換1、比例尺變換：乘系數(shù)2、變形誤差改正：通過(guò)控制點(diǎn)利用高次變換、二次變換和仿射變換加以改正。3、坐標(biāo)旋轉(zhuǎn)和平移即數(shù)字化坐標(biāo)變換，利用仿射變換改正。4、投影變換：

三種方法。幾何變換Monday,January13,202538§5-4坐標(biāo)變換一.基本坐標(biāo)變換Monday,January13,202539§5-4坐標(biāo)變換一.基本坐標(biāo)變換Monday,January13,202540§5-4坐標(biāo)變換一.基本坐標(biāo)變換1、平移變換[X，Y，1]=[x,y,1]*=[x+TX,

y+Ty,1

]2、比例變換[X，Y，1]=[x,y,1]*=[x*SX,

Y*Sy,1

]100010TXTY1SX000SY000

1平移變換比例變換Monday,January13,202541§5-4坐標(biāo)變換一.基本坐標(biāo)變換3、反射變換[X，Y，1]=[x,y,1]*=[-x,y,1](對(duì)反射）4、旋轉(zhuǎn)變換[X，Y，1]=[x,y,1]*=[xcos-ysin,xsin+ycos

,1]-1000100

0

1cos

sin

0-sin

cos

0001Monday,January13,202542§5-4坐標(biāo)變換一.基本坐標(biāo)變換5、組合變換

多個(gè)基本變換組合的復(fù)雜變換稱組合變換。組合變換實(shí)際上是多個(gè)基本變換的連乘。如下組合變換表示先將圖形旋轉(zhuǎn)，再進(jìn)行平移。*

cos

sin

0-sin

cos

0001100010TXTY1XYMonday,January13,202543§5-4坐標(biāo)變換二.變形誤差糾正

其中A、B代表二次以上高次項(xiàng)之和。解算待定系數(shù)需要有6對(duì)以上控制點(diǎn)的坐標(biāo)和理論值。1、高次變換2、二次變換當(dāng)不考慮高次變換方程中的A和B時(shí)，則變成二次曲線方程，稱為二次變換。解算待定系數(shù)需要5對(duì)控制點(diǎn)的坐標(biāo)及其理論值。

Monday,January13,202544§5-4坐標(biāo)變換二.變形誤差糾正3、仿射變換在保持目標(biāo)平行條件下，允許進(jìn)行旋轉(zhuǎn)、平移、傾斜、不均勻縮放等。Monday,January13,202545§5-4坐標(biāo)變換二.變形誤差糾正3、仿射變換組合變換：旋轉(zhuǎn)變換×平移變換×比例變換變換過(guò)程：課本P98Monday,January13,202546特性：1）直線變換后仍為直線2）平行線變換后仍為平行線3）不同方向上的長(zhǎng)度比發(fā)生變化。

求解上式中的6個(gè)未知數(shù)，需不在一直線上的3對(duì)已知控制點(diǎn)，由于誤差，需多余觀測(cè)，所以，用于誤差糾正至少需要四對(duì)控制點(diǎn)?！?-4坐標(biāo)變換二.變形誤差糾正Monday,January13,202547§5-4坐標(biāo)變換三.投影變換Monday,January13,202548§5-4坐標(biāo)變換三.投影變換投影A（x，y）投影B（X，Y）正解變換：解析函數(shù)關(guān)系X=f(x,y)，Y=g(x,y)反解變換：經(jīng)緯度B=f(x,y),L=g(x,y)X=F(B,L),Y=G(B,L)數(shù)值變換：數(shù)學(xué)方法Monday,January13,202549第五章空間數(shù)據(jù)處理§5-2

拓?fù)潢P(guān)系自動(dòng)建立§5-3

圖形的裁減與合并§5-1空間數(shù)據(jù)編輯§5-5空間數(shù)據(jù)格式變換§5-6空間數(shù)據(jù)插值§5-4坐標(biāo)變換§5-7數(shù)據(jù)壓縮與光滑Monday,January13,202550§5-5空間數(shù)據(jù)格式變換數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)轉(zhuǎn)換相同數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)的不同組織形式轉(zhuǎn)換矢量拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)變換柵格數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換不同數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)轉(zhuǎn)換矢量到柵格柵格到矢量不同介質(zhì)數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換Monday,January13,202551點(diǎn)：簡(jiǎn)單的坐標(biāo)變換線：線的柵格化面：線的柵格化+面填充（一）線的柵格化

1、DDA法(數(shù)字微分分析法)2、Bresenham算法

（二）面(多邊形)的填充方法

1、內(nèi)部點(diǎn)擴(kuò)散法（種子擴(kuò)散法）2、掃描法3、邊填充算法

§5-5空間數(shù)據(jù)格式變換一.矢量向柵格轉(zhuǎn)換Monday,January13,202552從柵格單元轉(zhuǎn)換為幾何圖形的過(guò)程為矢量化；（一）要求（矢量化過(guò)程應(yīng)保持）：

1）

柵->矢轉(zhuǎn)換為拓?fù)滢D(zhuǎn)換，即保持實(shí)體原有的連通性、鄰接性等；

2）

轉(zhuǎn)換實(shí)體保持正確的外形。§5-5空間數(shù)據(jù)格式變換二.柵格向矢量轉(zhuǎn)換Monday,January13,202553（二）方法方法一，實(shí)際應(yīng)用中大多數(shù)采用人工矢量化法，如掃描矢量化。方法二，程序轉(zhuǎn)換（全自動(dòng)或半自動(dòng)）過(guò)程為：遙感影象圖柵格分類圖邊界提取二值化編輯矢量跟蹤數(shù)據(jù)壓縮原始線劃圖二值化細(xì)化分類圖掃描預(yù)處理拓?fù)浠?柵格向矢量轉(zhuǎn)換§5-5空間數(shù)據(jù)格式變換Monday,January13,202554第五章空間數(shù)據(jù)處理§5-2

拓?fù)潢P(guān)系自動(dòng)建立§5-3

圖形的裁減與合并§5-1空間數(shù)據(jù)編輯§5-5空間數(shù)據(jù)格式變換§5-6空間數(shù)據(jù)插值§5-4坐標(biāo)變換§5-7數(shù)據(jù)壓縮與光滑Monday,January13,202555內(nèi)插:在已觀測(cè)點(diǎn)的區(qū)域內(nèi)估算未觀測(cè)點(diǎn)的數(shù)據(jù)的過(guò)程；外推:在已觀測(cè)點(diǎn)的區(qū)域外估算未觀測(cè)點(diǎn)的數(shù)據(jù)的過(guò)程——預(yù)測(cè)?！?-6空間數(shù)據(jù)插值空間插值的概念：Monday,January13,202556SampledpointsEstimatedpoints§5-6空間數(shù)據(jù)插值空間插值的概念：Monday,January13,202557

首先假定任何重要的變化都發(fā)生在區(qū)域的邊界上，邊界內(nèi)的變化則是均勻的、同質(zhì)的。邊界內(nèi)插的方法之一是泰森多邊形法。泰森多邊形法的基本原理是，未知點(diǎn)的最佳值由最鄰近的觀測(cè)值產(chǎn)生?！?-6空間數(shù)據(jù)插值一、邊界內(nèi)插Monday,January13,202558

是一種多項(xiàng)式回歸分析技術(shù)，用多項(xiàng)式表示線或面，按最小二乘法原理對(duì)數(shù)據(jù)點(diǎn)進(jìn)行擬合。1、當(dāng)數(shù)據(jù)為一維時(shí)，1）線性回歸:2）二次或高次多項(xiàng)式：二、趨勢(shì)面分析§5-6空間數(shù)據(jù)插值Monday,January13,2025592、數(shù)據(jù)是二維的二元二次或高次多項(xiàng)式二、趨勢(shì)面分析§5-6空間數(shù)據(jù)插值Monday,January13,202560

利用局部范圍內(nèi)的已知采樣點(diǎn)的數(shù)據(jù)內(nèi)插出未知點(diǎn)的數(shù)據(jù)。1、線性內(nèi)插將內(nèi)插點(diǎn)周?chē)?個(gè)數(shù)據(jù)點(diǎn)的數(shù)據(jù)值帶入多項(xiàng)式，即可解算出系數(shù)a0、a1、a2。三、局