计算机制地图第三章.ppt

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1、计算机制地图第三章,1,第三章 地图数据库的建立,第一节 地图数据源第二节 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 数据维护与管理第五节 空间信息分类统计,计算机制地图第三章,2,第一节 地图数据源,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、

2、收入、消费,文字：土地类型、劳动力状况、 受教育程度、污染情况,计算机制地图第三章,3,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,坐标被存入到GIS数据库中,计算机制地图第三章,4,1. 手扶跟踪数字化（续）,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,计算机制地图第三章,5,2. 扫描数字化,台式扫描仪,滚筒式扫描仪,扫描仪简介,计算机制地图第三章,6,2. 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300DPI时，则扫描象元的大小为,3.

3、屏幕跟踪数字化栅格图象矢量化 扫描数据、遥感数据,计算机制地图第三章,7,二、数字化中的物理坐标、用户坐标,地球坐标经度、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,计算机制地图第三章,8,二、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,Ymax=900mm/0.025mm=36000 Xmin=1200mm/0.025mm=48000,计算机制地图第三章,9,1. 物理坐标（续）,扫描图象坐标,Ymax 行数 ,图纸宽度,分

4、辨率,Xmax 列数 ,图纸长度,分辨率,计算机制地图第三章,10,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,X,Y,500km,计算机制地图第三章,11,2.用户坐标（续）,我国小比例尺图（圆锥投影）,MapInfo,计算机制地图第三章,12,2.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,计算机制地图第三章,13,MapInfoArcGIS,计算机制地图第三章,14,Map

5、Info中的坐标系定义（设置相关参数）,1 ） 投影与坐标系MapInfo 提供300多个预定义坐标系在MapInfo中，投影和坐标系这两个术语经常可以交换使用，但它们的意义并不同。投影是包含一组参数的一个或一组公式，参数的个数和性质取决于投影的类型。当每一个参数被赋予特定的值时，投影便成为坐标系。 投影是球面坐标与平面坐标之间的一种转换方法；坐标系则是描述坐标的参数的集合。,计算机制地图第三章,15,MapInfo中的坐标系定义（续）,2 )坐标系及其参数,计算机制地图第三章,16,文件参数说明(正轴等距圆柱投影）, - Longitude / Latitude - Longitude /

6、Latitude (WGS 84), 1, 104,基准面代码,取决于参考椭球体及其定位,有两个特殊基准面代码：0和999用于自定义基准面,计算机制地图第三章,17,文件参数说明（续）(非球面投影）,- Non-Earth -Non-Earth (meters), 0, 7,投影代码,直角坐标单位码代,常用单位代码：0英里；1千米；3英尺；6厘米；7米；9海里,计算机制地图第三章,18,文件参数说明（续） （圆锥投影）,- Regional Conformal Projections -Conformal Projection (China) , 3, 0, 0, 110, 10, 25, 4

7、0, 0, 0,投影代码,基准面代码,单位代码,计算机制地图第三章,19,等积割圆锥投影中国政区图。 标准纬线分别为25、45（ 47）等角割圆锥投影小比例尺地形图。,两条边纬与中央纬线长度变形绝对值相等。,标准纬线,1 N-35,2 S+35,计算机制地图第三章,20,文件参数说明（续） （圆锥投影全国图用）,- Regional Conformal Projections -“Conformal Projection (China)”, 3, 0, 0, 110, 10, 25, 40, 0, 0,原点经度,原点纬度,标准纬线1,标准纬线1,东伪偏移（实际坐标原点相对于前原点经线的偏移量）

8、,北伪偏移（实际坐标原点相对于前原点纬线的偏移量）,计算机制地图第三章,21,文件参数说明（续） （高斯克吕格投影）,- Gauss-Kruger (DHDN) -GK Zone 5 (DHDN)p31495, 8, 1000, 7, 15, 0, 1, 5500000, 0,投影代码,基准面代码,坐标单位,原点经度,比例系数,东伪偏移,原点纬度,北伪偏移,- Universal Transverse Mercator (Corrego Alegre) -UTM Zone 18, Southern Hemisphere (Corrego Alegre), 8, 24, 7, -75, 0, 0

9、.9996, 500000, 10000000,计算机制地图第三章,22,计算机制地图第三章,23,高斯克吕格投影,投影分带,3分带：大于、等于1:1万,计算机制地图第三章,24,文件参数说明（续） （墨卡托投影）,- Projections of the World -Mercator, 10, 62, 7, 0,投影代码,基准面代码,原点经度,坐标单位,计算机制地图第三章,25,ArcGIS投影及参数设置,计算机制地图第三章,26,X,Y,x,x,x,y,y,y,O (a0,b0),X = x + a0,Y = y + b0,x = y* cos () - x * sin (),y = x

10、* cos () +y * sin (),y = y* Sx,y = y* Sy,设物理坐标系为xo y，用户坐标系为XOY，则,O,P,计算机制地图第三章,27,4.物理坐标与用户坐标的转换（续）,整理可得变换公式如下：,x = a0 + a1x + a2y,y = b0 + b1x + b2y,x = a0 + m * cos() x + n * sin() y,y = b0 + m * sin() x + n * cos() y,x = a0 + a1x + a2y+ a4x2 + a5y 2 + a6xy +,y = b0 + b1x + b2y + b4x2 + b5y 2 + b6

11、xy +,相似变换(m=n),仿射变换(m=n),多项式变换,计算机制地图第三章,28,4.物理坐标与用户坐标的转换（续）,x = a0 + a1x + a2y,y = b0 + b1x + b2y,X方向误差为X x（ a0 + a1x + a2y）,Y方向误差为Y y（ b0 + b1x + b2y ）,则距离误差为d X2 Y2,最小二乘法求解,计算机制地图第三章,29,4.物理坐标与用户坐标的转换（续）,设：Ud2X2 Y2,Ux( a0 + a1x + a2y)2 y( b0 + b1x + b2y ) 2,分别对未知数ai、bi求导，并令各导数为零，则可得：,x = n a0+a1

12、x+a2y,xx = a0 x+a1x2+a2xy,xy = a0 y +a1 xy+a2y2,y = n b0+b1x+b2y,xx = b0 x+b1x2+b2xy,xy = b0 y +b1 xy+b2y2,计算机制地图第三章,30,4.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转换通过配准来实现,计算机制地图第三章,31,5.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,计算机制地图第三章,3

13、2,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,计算机制地图第三章,33,三、MapInfo数字化,判断并设置原图坐标系：投影及参数 选择控制点 a.点数=4 b.点位分布均匀、易判断 图像配准误差允许范围： 屏幕数字化则尽量在两个象元以内。误差纠正,计算机制地图第三章,34,控制点误差纠正,检查投影设置检查控制点位置精度及其分布情况增加控制点检查原图质量,计算机制地图第三章,35,打开已配准的图象：已生成Table文件要素分层选择数字化工具采集特征点点状符

14、号定位点,线状符号中心线拐弯点 面状符号轮廓特征点,正形符号中心点,侧视符号正下方,公共点、公共边的采集,计算机制地图第三章,36,要素分层,实质：要素分类目的：便于使用和管理查询、取舍、 连接、编辑、显示方法：分别创建新图层文件菜单下新建表 图层控制窗口使装饰图层可编辑， 然后在地图菜单下保存装饰对象,计算机制地图第三章,37,如果数字化前为各分幅图配准了同一坐标系统下的用户坐标，分幅数字化的结果即可自动拼接,MapInfo,计算机制地图第三章,38,4、数据（图形）编辑,常用工具整形点、线、面式样替换文本编辑图层控制保存工作空间,工作空间是指保存时的一种工作状况。通过后缀名为wor的文件记

15、录：打开的所有文件、建立的各种窗口，以及地图窗口的大小、位置、各图层的状况等。,计算机制地图第三章,39,4、数据（图形）编辑,选择工具介绍,选取任意目标,选取设定圆内的任意目标,选取设定区域内的任意目标,选取当前选集的补集,选取设定矩形框内的任意目标,选取设定多边形内的任意目标,计算机制地图第三章,40,查询地图的空间信息（点目标查询）,双击要查询的点对象，即可显示点目标的信息框,点的坐标,点符号,通过改变坐标值，可实现点目标的移动变换，点击点符号可打开点符号对话框，做相应设置。,计算机制地图第三章,41,查询地图的空间信息（线目标查询）,双击要查询的线对象，即可显示线目标的信息框,包含线目

16、标的最小矩形的最小和最大坐标值,矩形中心坐标,光滑,线样式,通过改变坐标值，可实现线目标的移动、伸缩变换，点击线符号可打开线符号对话框，做相应设置。,计算机制地图第三章,42,查询地图的空间信息（面目标查询）,双击要查询的面对象，即可显示面目标的信息框,包含面线目标的最小外切矩形的最小和最大坐标值,矩形中心坐标,面样式,通过改变坐标值，可实现面目标的移动、伸缩变换，点击面符号可打开线符号对话框，做相应设置。,计算机制地图第三章,43,编辑地图目标,基本编辑操作,设置可编辑图层,使用选择工具选取地图目标,做相应操作，实现地图目标的移动、复制、删除等,计算机制地图第三章,44,修改地图目标坐标（整

17、形线对象）,先选中线目标,单击绘图工具条上,Edit-Reshape,显示目标上的节点，用鼠标拖动节点改变线目标形状,计算机制地图第三章,45,选中线目标,单击绘图工具条上,在指定位置单击鼠标左键,增加节点（选中整形后）,计算机制地图第三章,46,删除节点（选中整形后）,选中线目标,选中要删除的节点，使用DEL键或EDIT-CUT,计算机制地图第三章,47,叠压节点,选中线目标,Object,选取与之相交但无交点的目标,Set Target,将该目标设置为目标对象,Object,Overlay Nodes,计算机制地图第三章,48,线状目标和面状目标间的转换,选中一线目标,Object,Con

18、ver to Regions,选中一面目标,Object,Conver to Polylines,自动添加连接线,计算机制地图第三章,49,包含小岛的区域处理,在一个区域中可能会包含一个或多个小区域如湖泊中有小岛、耕地中有水塘等。,当选中大区域多边形时，两个多边形将同时被选中。,计算机制地图第三章,50,包含小岛的区域处理,将大小区域分开建立两个单独的多边形,选中大区域,Object,Conver to Polylines,Object,Set Target,选中小区域,Object,Conver to Regions,选中原大区域边界线,计算机制地图第三章,51,Objects,Split,

19、打开对话框，标示no data分出小区域,选大区域并置为目标再选小区域,Objects,Split,打开对话框，标示no data分出大区域,得到两个单独多边形,计算机制地图第三章,52,四、数字化精度分析,原始资料误差：测量、绘图、印刷、纸张采点误差：控制点、数据点仪器误差：数字化仪、扫描仪软件误差：数据处理程序设计、数据精度,计算机制地图第三章,53,第三节 属性数据录入,一、关系数据库的基础知识关系数据库的3个基本概念-记录、字段和索引,计算机制地图第三章,54,二、属性数据库的建立 MapInfo环境下创建新的属性数据库 属性字段field（表列）的设计 数据记录（表行）的添加 数据的

20、录入,计算机制地图第三章,55,属性字段的设计,字段名 字段名可以长达31个字母或数字字符。可以使用字母、数字和下划线。不能使用空格。为易读起见，可以使用大小写，但MapInfo对大小写不敏感。,计算机制地图第三章,56,属性字段的设计（续）,字段类型：字符型、数值型、日期型、逻辑型字符型(Character/String)：存储多达250个字母或数字字符。不能对字符型字段中的数字执行算术运算。十进制(decimal) ：存储小数点固定的十进制形式的数字。范围从20亿到+20亿。 注意：不要在十进制整数部分加逗号。,计算机制地图第三章,57,属性字段的设计（续）,短整型(Short Integ

21、er) ：从32,767到32,767的整数（2bytes）。长整型(Long Integer)：从2,147,482,647到 2,147,482,647的整数(4个字节)浮点型(Float) ：以浮点十进制形式存储数字（4个字节，双精度浮点型(Double)为8个字节） 。日期型(Date) ：,计算机制地图第三章,58,属性字段的设计（续）,逻辑型：该字段只能包含真假或是否信息。对于 “真是 ” 存储 “T ” ，对于 “假否 ” 存储 “F ”。十进制、整型、短整型和浮点型统称为数值型，只能包含数字符号。这些字段不能接受除数字、负号或十进制及浮点数中的小数点以外的任何字符。,计算机制地

22、图第三章,59,属性字段的设计（续）,字段宽度给定字段的字符数（只针对字符型和十进制字段）。对于字符型字段，最大字段宽度是250，对于十进制最大字段宽度为19。注意：若用户插入越界的数据，则系统插入错误的值且不显示错误信息。,计算机制地图第三章,60,用信息工具给图形对象赋属性2.在浏览窗口中修改属性信息3.在表中添加行,三、属性数据的输入,计算机制地图第三章,61,一、修改已有的属性数据库,修改结构 修改数据 浏览窗口中修改 运用信息按钮修改派生新数据,第四节 数据维护与管理,计算机制地图第三章,62,二、派生新数据,表达式对话框 列：选择一个列（即记录字段）。 运算符：选择一个运算符 函数

23、：函数有零个或多个参数，并返回一个值。返回值可在表达式中使用。,计算机制地图第三章,63,第五节 空间信息分类、统计,1. 一般选择（图形选择）1) 作用：图形编辑 查看记录 另建Table2) 方法：使用选择工具 单选 半径选择 矩形框选择 边界选择,复选,计算机制地图第三章,64,2 . 查询选择Selection,查询选择可以通过查询一张表，根据记录或对象的属性选出满足某种条件的对象或记录。查询结果将被命名为Selection工作表，并在地图窗口中突出显示。Selection工作表与普通Table一样可进行各种操作，但它是临时表，若要永久保存需起名另存。,计算机制地图第三章,65,SQL

24、-Structured Query Language 结构化查询语言20世纪70年代，IBM公司 SEQL- Structured English Query Language1981年，IBM公司 SQL- Structured Query Language1986年美国国家标准局 SQL- Standard Query Language国际标准化组织ISO (International Standardization Organization),计算机制地图第三章,66,Selection命令生成的查询表中的记录只能包含基础表的信息。SQL选择创建的查询表可以派生出基础表以外的信息。 派生列 创建列的别名 聚合数据(group by) 排序(order by) 连接不同的表,计算机制地图第三章,67,4. 重新分区,重新分区是将地图对象分组的处理。当把地图对象分组时，MapInfo自动为每组对象计算总计值，并在一个特殊的浏览窗口中显示总计值。重新分区并不是创建新的地图对象或永久改变地图对象的样式，它只是一个动态的分组工具。重新分区有着广泛的用途：划分选区、就近入学区、特殊服务（110、119、120）覆盖区,