1、第二章 空间数据结构 4 空间数据的获取和管理,空间数据的获取和管理,数字线划图(Digital Line Graphics)是一种矢量地图数据，是通过矢量数据采集手段，将地理各要素分层提取、编辑、输入计算机，最终以矢量数据形式将数据存储到计算机中。DLG可以用来建立不同比例尺的矢量地图数据库。,空间数据的获取和管理,空间数据的获取和管理,DLG数据,数字栅格图(DRG) 以数字图像Raster的形式存储的地图数据,空间数据的获取和管理,数字正摄影像地图 （Digital Orthophoto Quad，DOQ）是遥感影像数据，主要来源于卫星遥感和航空遥感，包括多平台、多层面、多种传感器、多时
2、相、多光谱、和多空间分辨率的遥感影像数据，是GIS最有效的数据源之一。,空间数据的获取和管理,空间数据的获取和管理,DOQ数据?,DOQ数据+DLG数据,Google Map,南京,DOQ数据,DLG数据,数字高程模型(Digital Elevation Model, DEM)，是表示地面高程的有序的数值阵列，可将这组数值阵列以可视化的方式表示。,空间数据的获取和管理,色彩融合技术,DEM,空间数据的获取和管理,DEM的最主要两种表现形式:,规则格网Grid,不规则三角网TIN,规则格网的DEM,TIN(不规则三角网) 的DEM,等高线DEM,空间数据的获取和管理,A(,),B,C,D,地球曲
3、面,A(x, y),B,C,D,地图平面,地图投影转换,地图投影的类型： 根据投影变形的性质，将地图投影分为： 等角投影 等距离投影 等面积投影 任意投影,空间数据的处理,1 实地微分圆,r,a,b,a,b,b,a,b,a,r,r,2 a = b = r r,3 a = b = r r,4 a = r b r,5 a b = r2,根据投影面的性质，投影可分为：圆柱投影、圆锥投影、方位投影,空间数据的处理,根据投影面与地球表面的关系位置不同，又分为：正轴投影、横轴投影、斜轴投影。,空间数据的处理,圆锥投影的投影面为圆锥面，圆柱投影以圆柱面为投影面，方位投影的投影面为平面。正轴投影投影面的旋转轴
4、与地球旋转轴重合，横轴投影投影面的旋转轴与地球旋转轴垂直，既不重合也不垂直则是斜轴投影。,空间数据的处理,空间数据的处理,圆柱投影是以圆柱面为投影面，正轴圆柱投影纬线投影为平行直线，经线投影为与纬线垂直而间隔相等的平行直线，两经线的间隔与相应经差成正比。,空间数据的处理,空间数据的处理,Flamand Gerhard Kremer dit Mercator,墨卡托,墨卡托(Mercator),荷兰地图、地理学家。1512年3月出生于佛兰德的鲁珀尔蒙德，卒于1594年12月。15301532年在比利时洛文大学学习古典文学和哲学。毕业后曾开设工厂，制作科学仪器和镌制地图印版，并自学数学、地理学和天
5、文学。,墨卡托(Mercator),1537年后，以绘制和镌版地图、制造地球仪和天体仪而闻名。1537年最先出版了巴勒斯坦地图，经3年实地考察后于1540年出版了佛兰德地图和洛林地图。1552年迁居德国杜伊斯堡，继续从事制图业。发明了圆柱形投影制图法，被称为墨卡托投影。还改进了旧地图中所应用的锥顶投影法。,墨卡托(Mercator),1554年出版的欧洲记述一书中总地图即用此投影法绘制，纠正了托勒密对欧洲在经度上东西跨度的夸大估计。,墨卡托(Mercator),1569年，他对由探险家们提供的资料进行核对后，抛弃了对传统权威的信赖，用墨卡托投影绘制了根据航海资料修正描绘的新的和不断扩展的世界图
6、。该世界地图包括地球从北纬80到南纬6630的范围，长2米，宽1.32米。是第一个把地球曲面描绘在平面上的人。,墨卡托(Mercator),他曾计划撰写卷帙浩繁的宇宙结构学著作，然而1569年仅出了一部年表。15851589年出版了包括法国、德国、荷兰、意大利和希腊等国在内的地图集，并首次使用“地图集（Atlas）”一词。他去世后，洪第乌斯（J.Hondius）将其生前绘制的103幅地图编纂为墨卡托洪第乌斯地图集，于1606年出版。,圆锥投影的投影面为圆锥面，正轴圆锥投影纬线投影为同心圆弧，经线投影为同心圆的半径，两经线间的夹角与相应经差成正比。,空间数据的处理,空间数据的处理,空间数据的处理
7、,方位投影的投影面为平面，正轴方位投影纬线投影为同心圆，经线投影为同心圆的直径，两经线间的 夹角与相应经差相等。,空间数据的处理,空间数据的处理,正轴投影：正轴方位投影的投影面与地轴垂直；正轴圆柱和正轴圆锥投影，是使地轴与圆柱轴和圆锥轴重合。,空间数据的处理,横轴投影：横轴方位投影是使投影面与赤道一直径垂直；横轴圆柱和横轴圆锥投影，是使圆柱和圆锥轴与赤道一直径重合。,空间数据的处理,斜轴投影：斜轴方位投影是使投影面与地球两极直径和赤道直径以外任一直径垂直；斜轴圆柱投影和斜轴圆锥投影，是使圆柱轴和圆锥轴与地球两极直径和赤道直径以外任一直径重合。,空间数据的处理,空间数据的处理,关于地图投影的几点
8、结论: 实现等角,等面积,等距离同时做到的投影不存在. 投影方式有多种多样,一个国家或地区依据自己所处在的经纬度,幅员大小以及图件用途选择投影方式. 在比例尺1:10万以下大比例尺图件中,各种投影带来的误差可以忽略.,我国常用的地图投影 (1)基本比例尺地形图（1:100万、1：50万、1：25万、1：10万、1：5万、1：2.5万、1：1万、1：5000），除1：100万外均采用高斯-克吕格投影为地理基础；,空间数据的处理,(2) 我国1：100万地形图采用了Lambert等角圆锥投影，其分幅原则与国际地理学会规定的全球统一使用的国际百万分之一地图投影保持一致；,空间数据的处理,Lamber
9、t等角圆锥投影，在双标准纬线下是一“等角正轴割圆锥投影”，由德国数学家J.H.Lambert在1772年拟定。设想用一个正圆锥割于球面两标准纬线，应用等角条件将地球面投影到圆锥面上，然后沿一母线展开，即为兰勃特投影平面。兰勃特投影后纬线为同心圆弧，经线为同心圆半径。,空间数据的处理,(3) 我国大部分省区图以及大多数这一比例尺的地图也多采用Lambert投影和属于同一投影系统的阿尔伯斯(Albers)投影（正轴等面积割圆锥投影）；,空间数据的处理,地图数字化GIS中获取空间数据的主要手段。,空间数据的获取和管理,数字化的方式：手扶跟踪数字化扫描数字化(屏幕数字化),空间数据的获取和管理,数字化
10、仪,手扶跟踪数字化,游标,电磁感应板,十字丝,按钮,游标,步骤第一步，连接数字化仪第二步，图板定向第三步，图形数字化,手扶跟踪数字化,扫描数字化(屏幕数字化),工程扫描仪,步骤 第一步，扫描地图，生成图像 第二步，GIS打开图像 第三步，屏幕数据采集,扫描数字化(屏幕数字化),ArcView屏幕数字化,1、 打开ArcView GIS； 2、 新建一个Project；,ArcView屏幕数字化,3、 新建一个Veiw；,ArcView屏幕数字化,4、 打开File菜单，选择扩展Extensions.，选中JPEG(JFIF) Image Support；,ArcView屏幕数字化,5、 用菜单
11、View/Add Theme.，添加一个Theme ，Data Source Types为Image Data Source ，文件为图象“江苏.jpg”；,ArcView屏幕数字化,6. 在View1里左侧的方框里打勾，显示“江苏.jpg”;,ArcView屏幕数字化,7、 菜单View/New Theme.，新建一个Theme，图形类型为多边形Polygon ，文件名为“江苏 .shp”；,ArcView屏幕数字化,8、 打开“江苏.shp”的属性表；,ArcView屏幕数字化,9、菜单Table/Start Editing,ArcView屏幕数字化,10、菜单Edit/Add Field
12、，添加一个字段（Field），名为“名称”，类型为字符串，字符串长度为8；,ArcView屏幕数字化,11. 菜单File/Save Project，按Yes按钮，保存工程为“江苏.apr”。,ArcView屏幕数字化,12、选中“江苏.shp”,菜单Theme/Start Editing，准备进行数据采集； 13、用“Draw Polygon”工具屏幕数字化江苏省的第一个行政区划边界，双击结束；,ArcView屏幕数字化,14、 在属性表里设置新记录的“名称”字段为相应的地名；,ArcView屏幕数字化,15、使用“Draw line to Append Polygon”添加其他不重复的边界，与已经数字化的多边形相交，双击结束；,ArcView屏幕数字化,16、在属性表里设置新记录的“名称”字段为其他的地名；,ArcView屏幕数字化,17、每数字化一个行政区，保存一次，即菜单File/Save Project保存数字化工程。,
