位置量测与中心

第二章空间量测与计算基本几何参数量测地理空间目标形态量测空间分布计算与分析空间量测与计算空间格局空间位置:空间物体的空间分布:同类空间事物的群体空间形态:运用空间物体的几何特征描述指量测和分析GIS数据库中各种空间目标的基本参数，如空间目标的位置、距离、周长、面积、体积、曲率、空间形态以及空间分布等；实现定性描述向定量描述转换的基本

；服务于空间分析、空间模拟与决策支持。PatternsLinkagesTrends第二章 空间量测与计算基本几何参数量测地理空间目标形态量测空间分布计算与分析2.1

基本几何参数量测位置量测中心量测重心量测长度量测面积量测体积量测2.1

基本几何参数量测位置量测中心量测重心量测长度量测面积量测体积量测1

位置测量(几何参数指标计算的依据)绝对位置：以地理或投影坐标系统为基础定义的位置相对位置：相对其他目标物的位置距离和方位（ 坐标）飞机场相对于市区的位置变化飞机场飞机场市区飞机场飞机场飞机场修建一个飞机场，需要考虑现有土地基础、不扰民且距离市区较近等，选择最佳位置。各向同性和各向异性的距离表面高摩擦低摩擦Note：没有特别，距离计算完全依据均质距离来计算相对位置的表达(y2－y1)(x2―x1）d（b）两点间距离公式（a）勾股定理BabCAca2c

b2相对位置的表达(均质距离)212212

y

)x

)

(

yd

(x

tan

(

y2

y1

)

/(x2

x1

)

x1

)

/

ABcos

(x22

1

y

)

/

ABsin

(

y距离方向?21

221

22(

p1,

p2

)

z

z

y

y

D

x1

x2

空间方位量算ESWNNENEEW

ESWW

SEESESSW

SSESSWNWWNWNNNW

NNEB1

tan

yA

B

AB

A

B

A

y

/

x

x

270

90

x

x

/

x

xX

N

YA

xA

,

yA

B

xB

,

yB

OC

空间方位的定义X:经向距离坐标

Y:纬向距离坐标现有问题：位置精度，成为GIS空间测量急需解决的重要数据质量问题。1

位置测量(几何参数指标计算的依据)REEEHREEERPPEERPPRPPRRRHRRRRaster

Representation6555000561000

581000Vector

Representation6575000EEHPEucalyptsPineForestHHouseReal

World不同数据结构的位置表达矢量数据位置的量测点label点线实体label点、vertex点（node点）面实体label点、vertex点（node点）6555000561000

581000Vector

Representation6575000HousePineForestEucalyptsEPEHH矢量数据中point的类型①标识点(label):用于表示一个点特征或者标识一个多边形；②结点(node):表示线的起点、终点和弧段的交点；③拐点(vertex):表示线段和弧段的点,用于定义弧段形状的点；④伪结点(pseudo

nodes):弧段形成闭合的节点或只连接两条弧段的节点.用于给两个相连的弧段赋予不同的属性，e.g.道路情况；⑤悬挂结点(dangling

nodes):弧段的末端没有与其它弧段相连的点；⑥TIC:

或地理控制点.使所有的COVERAGE特征到同一坐标系统中去；ArcGIS

10.1不同类型点的提取*.shp格式线数据的start与end一致么?案例1：ArcGIS

10.1

end点与mid点的提取Vertex/Vertice的其他用途栅格数据结构中位置的量测REEEHREEERPPEERPPRPPRRRHRRRRaster

Representation坐标原点位置数据的左下角坐标Cellsize中国的几何版图中心？随着西部大开发，经济重心开始向西北移动？中国的人口重心移动？……2.1

基本几何参数量测位置量测中心量测重心量测长度量测面积量测体积量测n

xi

i1

nxC

Cn

yi

i1

nynnz

ziC

i1

2（几何）中心量测反映一组数据的一般情况与平均水平；即地理区位中心，仅与空间坐标有关，生成一个点图层；？案例2：计算由以下点所构成多边形的几何中心12345X坐标（单位：度）116117114114115Y坐标（单位：度）39383639395

39

38

36

39

39

38.25

116

117

114114

115

115.2yxCCBeiJing1954坐标12345地理均值转换X坐标(m)11934911027238770534500000846570867977Y坐标(m)434915942246043989779431858043262014238121Gauss-Kruger坐标Cx

867567Cy

4241665Tip：平面投影坐标下计算，地理坐标下运用表达；案例2：如何描述中国的平均降水中心？案例3：如何描述中国的人口重心？案例4：2.1

基本几何参数量测位置量测中心量测重心量测长度量测面积量测体积量测3

重心量测—图3.15

单一多边形的重心位置图3.16

单一多边形计算重心位置计算x

GYGX

yi

Ai

/

Aii

xi

Ai

/

A__现实中，区域 的经济实力、人口、土地利用等专题空间分布不平衡等问题平均中心3

重心（

平均中心）的量测不同要素的重要性差异，以及实体的某种属性差异通常通过权的方式进行修正。WiiWiiWi

xi

Wi

yiXG

i

,YG

i WiiWi

ZiZG

i

土地利用研究时：用面积值作权重；人口变迁研究时：用人口数作权重。区域中心y坐标空间地物假设人口所在区域为一同质平面，每个人都是平面上的一个质点，且具有相同的重量，如何计算人口重心？案例5：ii

i

WWi

yiGiiGWWi

xiX

i

,Y人口数各小区域的中心位置y坐标平均中心的应用人口重心、经济重心、生态重心、工业重心等。。。演化案例6：113.50°E,32.73°N113.39°E,

32.62°N32.58（

36.0°N

，103.6°E）113.39W向西：0.11°，0.006°/年，0.58km /年向北：

0.11°，0.006°/年，0.67km /年ArcGIS中确定重心的方法Inside不选(the

point_location

parameter

is

setto

CENTROID)multipoint:

theaverage

x

andy

coordinates

of

all

thepoints.line:weighted

average

x

and

y

coordinates

of

the

midpoints;weight

of

aparticular

midpoint

is

the

length

of

thecorrespondent

line

segment.Parametric

(true)

curves

are

densified.polygon:

the

center

of

gravity

(centroid)

of

thepolygon.Inside选项(the

point_location

parameter

is

setto

INSIDE)multipoint:

be

coincident

withone

of

the

points

in

themultipoint.line:

on

the

line.

If

the

line

is

a

parametric

(true)curve,the

outputpoint

will

be

atthe

midpoint

of

the

line.polygon:

the

output

point

will

be

inside

thepolygon.课

堂 小

结位置量测中心量测重心量测