GIS数据库的建立

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1、单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,*,上节课主要内容回顾,实体型矢量数据结构,实体/对象；基本要素：点、线、面,拓扑型矢量数据结构,拓扑关系；基本要素：点、线、面,不规则三角网结构,易于表达不规则表面,栅格结构与矢量结构的比较,优 点,缺 点,矢量数据,数据精度较高,数据量小,能完整描述拓扑关系,图形输出美观,数据结构复杂,叠置分析难,数学模拟困难,空间分析技术上复杂,栅格数据,数据结构简单,叠置和组合方便,便于实现叠置分析,数学模拟方便,技术开发费用低,数据量大,降低分辨率时，信息损失严重,地图输出不够精美,投影转换较费时,第三章,GIS,数

2、据库的建立,第一节,GIS,数据源,第二节 空间数据的采集,一、空间数据采集的一般方法,二、,数字化中的物理坐标、用户坐标,三、,MapInfo,数字化,四、数字化精度分析,第三节 属性数据库的建立,第四节 数据维护与管理,第一节,GIS,数据源,1.地图资料,普通地图空间信息,专题地图专题（属性）信息,2.遥感(,RS,),资料,数据,图片,3.实测数据资料,空间数据：数字测图仪、,GPS,接受,仪,属性数据：气象气候数据等,Global Positioning System,Remote Sensing,4.统计资料,数字：人口、产值、收入、消费,文字：土地类型、劳动力状况、,受教育程度、

3、污染情况,第二节 空间数据的采集,一、空间数据采集的一般方法,1.手扶跟踪数字化仪（,Digitizer）,数字化,工作原理,1.,手扶跟踪数字化（续）,数据采集方式,点方式,时间方式,距离方式,数字化仪的精度,手扶数字化的缺陷,无法及时发现错误,作业辛苦,2.扫描数字化,台式扫描仪,滚筒式扫描仪,扫描仪简介,2.扫描数字化（续）,扫描精度：扫描分辨率用每英寸点数,DPI（Dot Per Inch）,表示,例：当分辨率为,300,DPI,时，则扫描象元的大小为,2.54cm/300=0.085mm,3.屏幕跟踪数字化,栅格图象矢量化,扫描数据、遥感数据,二、数字化中的物理坐标、用户坐标,地球坐

4、标,经度、纬度,地图投影变换,地图投影变换,地图坐标,直角坐标,屏幕显示坐标,数字化仪、,扫描仪坐标,用户坐标,物理坐标,二、数字化中的物理坐标、用户坐标,1.物理坐标,数字化仪坐标：以其分辨率为坐标单位,X,Y,(0,0),设某,A0,幅面数字化仪分辨率为0.025mm，则,Y,max,=900mm/0.025mm=36000,X,min,=1200mm/0.025mm=48000,1.物理坐标（续）,扫描图象坐标,Y,max,行数,图纸宽度,分辨率,X,max,列数,图纸长度,分辨率,2.用户坐标,地球坐标地理经纬度,地图坐标直角坐标,地图投影,我国大中比例尺地形图坐标系的建立,中央,经线

5、,X,Y,500,km,2.用户坐标（续）,我国小比例尺图（圆锥投影）,MapInfo,2.用户坐标（续）,世界图,用户自定义坐标,当我们不需要考虑地图投影变形，把制图区域看成是一个平面时，或者当研究区域数据不与其它数据综合使用时，用户可自定义数字化原图的坐标，一般取左下角为（0，0）。,MapInfo,3.用户坐标定义,MapInfo,ArcGIS,4.物理坐标与用户坐标的转换,X,Y,x,x,x,y,y,y,O,(a,0,b,0,),X=x+a,0,Y=y+b,0,x=y,*,cos,(),-x,*,sin(),y=x,*,cos,(),+y,*,sin(),y=y,*,S,x,y=y,*

6、,S,y,设物理坐标系为,xo y,，,用户坐标系为XOY，则,O,P,4.物理坐标与用户坐标的转换（续）,整理可得,变换公式如下：,x=a,0,+a,1,x+a,2,y,y=b,0,+b,1,x+b,2,y,x=a,0,+,m*,cos,(,),x+,n*,sin(,),y,y=b,0,+,m*sin(,),x,+,n*,cos,(,),y,x=a,0,+a,1,x+a,2,y,+,a,4,x,2,+a,5,y,2,+a,6,x,y,+,y=b,0,+b,1,x+b,2,y,+,b,4,x,2,+,b,5,y,2,+,b,6,x,y,+,相似变换,(m=n),仿射变换,(m=n),多项式变换

7、,4.物理坐标与用户坐标的转换（续）,x=a,0,+a,1,x+a,2,y,y=b,0,+b,1,x+b,2,y,X,方向误差为,X x（a,0,+a,1,x+a,2,y）,Y,方向误差为,Y y（b,0,+b,1,x+b,2,y）,则距离误差为,d,X,2,Y,2,最小二乘法求解,4.物理坐标与用户坐标的转换（续）,则距离误差为,d,X,2,Y,2,设：,U,d,2,X,2,Y,2,U,x(a,0,+a,1,x+a,2,y),2,y(b,0,+b,1,x+b,2,y),2,分别对未知数,a,i,、b,i,求导，并令各导数为零，则可得：,x=n a,0,+a,1,x+a,2,y,xx,=a,0

8、,x+a,1,x,2,+a,2,xy,xy=a,0,y,+a,1,xy+a,2,y,2,y=n b,0,+b,1,x+b,2,y,xx,=b,0,x+b,1,x,2,+b,2,xy,xy=b,0,y,+b,1,xy+b,2,y,2,4.物理坐标与用户坐标的转换（续）,转换的实质,是建立两个坐标系之间的数学关系,转换的意义,:,1.,将设备坐标转换为地理要素的实际坐标,2.,实现多幅图,包括不同比例尺地图的拼接或叠置,3.,减少各种变形,(,投影变形、扫描变形、纸张变形等,),转换通过,配准,来实现,5.,MapInfo环境下栅格图像的配准,MapInfo所识别的栅格文件种类,MapInfo图像配准方法,从底图上采控制点,从数字地图上采控制点,关于配准,配准的目的：建立物理坐标与用户坐标的转换关系,配准的方法：采集一定数量的控制点,方法一与方法二只是输入用户坐标的方法不同,实习中出现的问题：,控制点分布不均匀,点位不精确,控制点坐标,不能,任意改动,配准结果将直接影响数字化精度,