《GIS原理第三章》ppt课件

1、第三章空间数据输入与处置 学习目的了解GIS的数据采集方式掌握地图数字化的方法、步骤掌握地图数据的各种处置方法了解属性数据编码的深化含义了解空间数据的紧缩处置的方法及优缺陷重点：数据采集方式和数字化方法，空间数据处置的概念、意义和方法。难点：扫描数据的处置，空间数据类型的转换。 四、空间数据的紧缩处置一、数据输入方式二、地图数字化三、地图数据处置五、属性数据输入与编辑第三章空间数据输入与处置 经过手工在计算机终端上输入数据，主要是键盘输入。主要用于属性数据的输入。第一节第一节 数字采集方式数字采集方式手扶跟踪数字化仪是一种图形数字化设备，是目前常用的地图数字化方式生成矢量数据。第一节第一节 数

2、字采集方式数字采集方式扫描仪是一种图形、图象输入设备，可以快速地将图形、图象输入计算机系统，是目前开展最快的数字化设备生成栅格数据。第一节第一节 数字采集方式数字采集方式第一节第一节 数字采集方式数字采集方式速度快但数据精度较差速度快但数据精度较差 速度虽慢而采集数据的精速度虽慢而采集数据的精度高度高 扫描过程简单，易操作扫描过程简单，易操作 操作较复杂操作较复杂后续处置任务难度高、任后续处置任务难度高、任务量大务量大 后续处置简单，数据量小后续处置简单，数据量小扫描仪与数字化仪各有其优势和缺陷：扫描仪与数字化仪各有其优势和缺陷：从遥感影像上直接提取专题信息。第一节第一节 数字采集方式数字采集

3、方式一、 手工方式二、手扶跟踪化数字方式三、扫描方式四、影像处置和信息提取方式五、数据通讯方式联网方式下，信息系统内部各子系统之间以及与其它信息系统之间实现信息交流和信息共享的主要方式。第一节第一节 数字采集方式数字采集方式一、 手工方式二、手扶跟踪化数字方式三、扫描方式四、影像处置和信息提取方式五、数据通讯方式第一节第一节 数字采集方式数字采集方式第二节第二节 地图数字化地图数字化一、手扶跟踪数字化一、手扶跟踪数字化 数字化仪组成、数字化方式、操作步骤数字化仪组成、数字化方式、操作步骤二、扫描矢量化二、扫描矢量化 扫描仪原理、处置流程、操作步骤扫描仪原理、处置流程、操作步骤数字化仪数字化仪1

4、、数字化仪的组成 底座底座感应板感应板定标器定标器一、手扶跟踪数字化一、手扶跟踪数字化按钮电磁感应板叉丝游标通向计算机接口手扶跟踪数字化仪表示图手扶跟踪数字化仪表示图 1、数字化仪的组成 一、手扶跟踪数字化一、手扶跟踪数字化1点方式 每次定标器的键被按下，感应板发送一对坐标数据到计算机。2流方式 数字化仪每隔一定的时间就向计算机发送坐标数据，能自动记录经过点的坐标。3增量方式 当定标器在感应板上挪动某个间隔，数字化仪就发送一对绝对坐标数据。2、数字化方式、数字化方式一、手扶跟踪数字化一、手扶跟踪数字化预备预备设置设置数字化数字化读图和分层读图和分层一、手扶跟踪数字化一、手扶跟踪数字化输入初始化

5、参数输入初始化参数设置输入控制点设置输入控制点设置数字化参数设置数字化参数设置定标器按键设置定标器按键 固定地图固定地图数字化数字化检查和修正数字化错误检查和修正数字化错误3、地图数字化的操作步骤、地图数字化的操作步骤一、手扶跟踪数字化一、手扶跟踪数字化3、地图数字化的操作步骤、地图数字化的操作步骤成图成图居民点居民点等高线等高线方里网方里网一、手扶跟踪数字化一、手扶跟踪数字化3、地图数字化的操作步骤、地图数字化的操作步骤一、手扶跟踪数字化一、手扶跟踪数字化3、地图数字化的操作步骤、地图数字化的操作步骤一、手扶跟踪数字化一、手扶跟踪数字化3、地图数字化的操作步骤、地图数字化的操作步骤一、手扶跟

6、踪数字化一、手扶跟踪数字化3、地图数字化的操作步骤、地图数字化的操作步骤二、扫描仪矢量化方法1、扫描仪任务原理、扫描仪任务原理2、扫描数字化流程、扫描数字化流程3、扫描矢量化操作步骤、扫描矢量化操作步骤小型扫描仪小型扫描仪工程扫描仪工程扫描仪光线光线物体物体透镜透镜光信号光信号光电转换器光电转换器CCD模数转换器模数转换器数字数字信号信号计算机计算机二、扫描仪矢量化方法1、扫描仪任务原理、扫描仪任务原理 扫描仪是一种高精度的光电一体化产品，能经过光电器件将检测到的光信号转换成电信号，再将电信号经过模拟/数字转换器转化为数字信号传输到计算机中处置。 二、扫描仪矢量化方法2、扫描数字化流程、扫描数

7、字化流程1任务方式任务方式二、扫描仪矢量化方法2、扫描数字化流程、扫描数字化流程1任务方式任务方式二、扫描仪矢量化方法2、扫描数字化流程、扫描数字化流程1任务方式任务方式图像二值化图像二值化平平 滑滑栅格图像转化为矢量图像步骤二、扫描仪矢量化方法细细 化化链式编码链式编码矢量线提取矢量线提取2、扫描数字化流程、扫描数字化流程2矢量化流程矢量化流程二、扫描仪矢量化方法3、扫描矢量化操作步骤、扫描矢量化操作步骤二、扫描仪矢量化方法3、扫描矢量化操作步骤、扫描矢量化操作步骤原图原图用扫描仪原图扫描用扫描仪原图扫描图像校正图像校正拼接子图块拼接子图块读图、分层读图、分层装入光栅数据装入光栅数据矢量图合

8、成矢量图合成设置当前层和缺省参数设置当前层和缺省参数设置矢量化参数设置矢量化参数设置矢量化范围设置矢量化范围交互矢量化交互矢量化保管文件保管文件可用二值扫描、灰度扫描或彩色扫描可用二值扫描、灰度扫描或彩色扫描普通情况下，先矢量化后对矢量图形数据进展校正普通情况下，先矢量化后对矢量图形数据进展校正但有时需求与已有的图形套合，这时需求先将扫但有时需求与已有的图形套合，这时需求先将扫图形进展校正，然后与已有的图形配准。图形进展校正，然后与已有的图形配准。 抽稀因子就是控制线在抽稀后与原光栅中心线之间抽稀因子就是控制线在抽稀后与原光栅中心线之间的最大偏向值，实践上就是控制线的坐标点数，要的最大偏向值，

9、实践上就是控制线的坐标点数，要适宜精度要求。适宜精度要求。 一、数据处置的概念和意义一、数据处置的概念和意义0yxPx，yP(x，y)xyx=x+xy=y+y二、图形坐标变换yPx，y0 xP(x，y)x=xcos-y sin y=xsin+y cosx=x0+(x- x0)cos-(y- y0) siny=y0+(x- x0) sin+(y- y0) cos二、图形坐标变换点可以经过对其Px，y坐标分别乘以各自的比例因子Sx和Sy来改动它们到坐标原点的间隔。 x=xSxy=ySyx=x0+(x- x0) Sx y=y0+(y- y0) Sy二、图形坐标变换SX=SY=1SX=SY1SX=SY

10、1SX=SY1地图投影变换正解变换反解变换数值变换三、地图投影变换三、地图投影变换 当系统运用的数据取自不同地图投影的图幅时，需求将取自不同地图投影的数字化坐标数据转换为系统规定投影的坐标数据，称为地图投影变换。三、地图投影变换三、地图投影变换 X = f1(x,y) Y = f2x,y三、地图投影变换三、地图投影变换 三、地图投影变换三、地图投影变换 X = f3(，) Y =f4(， )b00+b10 x+b20 x2+b01y+b11xy+b02y2+b30 x3+b21x2y+b12xy2+b03y3式中待定系数式中待定系数aij，bij可由假设干知点坐标求出。可由假设干知点坐标求出。

11、三、地图投影变换三、地图投影变换 三、地图投影变换三、地图投影变换 四、图幅拼接四、图幅拼接 在相邻图幅的边缘部分，由于原图本身的在相邻图幅的边缘部分，由于原图本身的误差或数字化输入的误差，使同一实体的线段误差或数字化输入的误差，使同一实体的线段或弧段的坐标数据不能相互衔接。因此必需进或弧段的坐标数据不能相互衔接。因此必需进展图幅数据的边缘匹配处置，使一样实体的线展图幅数据的边缘匹配处置，使一样实体的线段或弧段的坐标数据相互衔接，同一实体的属段或弧段的坐标数据相互衔接，同一实体的属性码一样。性码一样。 四、图幅拼接四、图幅拼接 2、识别和检索相邻图幅313233212311121322四、图幅

12、拼接四、图幅拼接 3、相邻图幅边境点坐标数据的匹配 相邻图幅边境点坐标数据的匹配采用追踪拼接法。 只需符合以下条件，两条线段或弧段即可匹配衔接：相邻图幅边境两条线段或弧段的左右码各自一样或相反；相邻图幅同名边境点坐标在某一允许值范围内0.5mm。 匹配衔接时是以一条弧或线段作为处置的单元，因此，当边境点位于两个结点之间时，必需分别取出相关的两个结点，然后按照结点之间线段方向一致性的原那么进展数据的记录和存储。 四、图幅拼接四、图幅拼接 3、相邻图幅边境点坐标数据的匹配四、图幅拼接四、图幅拼接 4、一样属性多边形公共边境的删除+2+3+8+3+2+4+1+6+8+2+3+2+4+1+6+8 当图

13、幅内图形数据完全拼接后，相邻图斑会有一样属性。此时，应将一样属性的两个或多个相邻图斑组合成一个图斑，即消除公共边境，并对共同属性进展合并。 多边形公共边境限的删除，可以经过构成每一面域的线段坐标链，删除其中共同的线段，然后重新建立合并多边形的线段链表，如下图。对于多边形的属性表，除多边形的面积和周长需求重新计算外，其他属性保管其中之一图斑的属性即可。四、图幅拼接四、图幅拼接 4、一样属性多边形公共边境的删除P1P2415202111P1 P2 P1 + P2 4 6 4 6 20 20 15 21 21 11 11 15 +6六、建立拓扑关系六、建立拓扑关系 六、建立拓扑关系六、建立拓扑关系

14、操作复杂，任务量大操作复杂，任务量大生成速度快生成速度快对原始数据要求不严对原始数据要求不严原始数据要求严原始数据要求严修正时不用反复计算修正时不用反复计算要求弧段结点匹配好要求弧段结点匹配好 一、数据紧缩的途径一、数据紧缩的途径空间数据的紧缩处置一、属性数据的录入与编辑一、属性数据的录入与编辑属性数据的输入与编辑二、属性数据编码的原那么二、属性数据编码的原那么属性数据的输入与编辑l登陆部分登陆部分l分类部分分类部分l控制部分控制部分三、属性数据编码的内容三、属性数据编码的内容属性数据的输入与编辑01201063-1l列出全部地理要素清单。列出全部地理要素清单。l制定各类要素分类、分级原那么和目的，将地理制定各类要素分类、分级原那么和目的，将地理要素分类分级。要素分类分级。l拟定分类代码系统。