第二章地理信息系统的地理数学基础

第二章地理空间数学基础

2、投影的实质
建立地球椭球面上的点的地理坐标（L，B）与平面上对
应点的平面坐标（x，y）之间的函数关系：
x f1 ( L, B) y f 2 ( L, B)
地球椭球面 B,L x， y 地图平面
地图投影
二、地图投影的变形
1、投影变形的性质观察地球体经纬线的
长度、面积和角度特征。
地图投影的变形具体表现：长度(距离)变形角度(形状)变形面积变形
其优点：
①椭球体参数精度高； ②定位采用的椭球体面与我国大地水准面符合得好； ③大地网精度高；
④坐标统一，精度优良，可以直接满足1:5000甚至更大
比例尺测图的需要。
三角测量
导线测量
支导线
国家平面控制网
O
国家平面控制网含三角点、导线点共154348个，构成1954北京坐标系、1980西安坐标系两套系统。
3、我国常用的地图投影
①我国1：100万地形图采用兰勃特Lambert投影(正轴等
角割圆锥) ；
②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Albers投影(正轴等积割圆锥投影)； ③我国基本比例尺地形图除1：100万外均采用高斯—克吕格投影为地理基础；
用来代替大地体的椭球体称地球椭球体。
b a a
x2 y2 z2 2 2 1 2 a a b
椭球体三要素:长轴a(赤道半径)、短轴b(极半径)和椭球扁率f。
3、地球体的数学表面——地球椭球体
地球椭球体参数：
• 长半径： a（赤道半径）
b a
• 短半径： b（极半径）
• 扁率： f=(a-b)/a • 第一偏心率： e2=(a2- b2)/ a2 • 第二偏心率： e’2=(a2- b2)/ b2

地理空间数学基础

克拉索夫斯基
1940 6,378,245 1:298.3
苏联
1967年大地坐标系 1967 6,378,160 1:298.247 1971年国际第二个推荐值
1975年大地坐标系 1975 6,378,140 1:298.257 1975年国际第三个推荐值
1980年大地坐标系 1979 6,378,137 1:298.257 1979年国际第四个推荐值
x2 a2
y2 a2
z2 b2
1
主要参数：长轴、短轴、扁率
b a
旋转椭球体是地球表面几何模型中最简单一类模型，为世界各国普遍采用作为测量工作的基准。
我国目前一般采用克拉索夫斯基椭球体作为地球表面
几何模型。
地理空间数学基础
国际主要的椭球参数
椭球名称
年代
德兰勃（Delambre） 1800
长半径/m 6,375,653
第2章地理信息系统 §2.2 地理空间数学基础
地理空间数学基础
本章内容：
一地理空间参考二空间数据投影三空间坐标转换四空间尺度
地理空间数学基础
一地理空间参考
解决地球的空间定位与数学描述问题。
（一）地球形状与地球椭球（二）坐标系统（三）高程基准
地理空间数学基础
一地理空间参考
地理空间数学基础
平面坐标系统=球面坐标系统+投影规则
地理空间数学基础
一地理空间参考
（三）高程基准
1 绝对高程。地面点沿垂线方向至大地水准面的距离称为绝对高程或称海拔。
高程基准是推算国家统一高程控制网的水准原点的起算依据，它包括一个水准基面和一个永久性水准原点。
我国高程基准：

第2章地理空间数学基础

通常情况：通常所说的高程是以平均海面为起算基准面，所以高程也称为标高或者海拔高。高程基准: 高程基准是推算国家统一高程控制网中所有水准高程的起算依据，包括一个水准基面和一个永久性水准原点。水准基面：大地水准面，也是重力等位面，平均海面。
相关概念：地面点到大地水准面的高程，称为绝对高程。如图所示， P0P0‘为大地水准面，地面点A和B到P0P0’的垂直距离 HA和HB为A、B两点的绝对高程。地面点到任一水准面的高程，称为相对高程。如图中，A、B两点至任一水准面P1P1‘的垂直距离HA’和HB‘为A、B两点的相对高程。地面点之间的高程差值，称为高差。
• 按坐标单位划分：
– 角度单位坐标系统
天文坐标系（大地体）大地坐标系（参考椭球）
– 线性单位坐标系统
空间直角坐标系（参心、地心）
（1）天文地理坐标系模型：大地体坐标原点：地心（地球质量中心）天文纬度：测站垂线方向与地球平均赤道面的交角，以φ表示。 • 天文经度：首天文子午面与测站天文子午面的夹角，以λ表示。 • • • •
实质：
建立地图平面上点的坐标（x, y）与地球椭球面上对应点的坐标 (,)之间的函数关系。准确表示地物的地理位臵。一般通式为：
x f1 ( , ) y f 2 ( , )
• 对于较小区域范围，可以视地表为平面，认为投影没有变形。 • 对于较大区域范围，由于地球椭球体表面是曲面，而地图通常是要绘制在平面图纸上，因此制图时首先要把曲面展为平面，然而球面是个不可展的曲面，即把它直接展为平面时，不可能不发生破裂或褶皱。若用这种具有破裂或褶皱的平面绘制地图，显然是不实际的，所以必须采用特殊的方法将曲面展开，使其成为没有破裂或褶皱的平面。那么图形必将在某些地方被拉伸，某些地方被压缩，因此投影变形是不可避免的。

第二章地理信息系统基础

球应该只有一个。
第二节空间坐标系
地理空间坐标系统提供了确定空间位置的参照基准。一般情况，根据表达方式的不同，地理空间坐标系统通常分为球面坐标系统和平面坐标系统。平面坐标系统也常被成为投影坐标系统。
天文地理坐标球面坐标系统地理空间坐标平面坐标系
大地地理坐标空间直角坐标系
参心坐标系地心坐标系
China Geodetic Coordinate System 2000，缩写为CGCS2000
我国的大地坐标系（参心、地心）
我国现有三种参心坐标系：
1）1954年北京坐标系（局部平差）--参心
以苏联西部普尔科夫(Pulkovo)为坐标原点，采用克拉索夫斯基椭球体。 2）1980年国家大地坐标系（整体平差） --参心 1980年在陕西省泾阳县永乐镇设立了大地坐标原点，
地图投影：投影实质
设想地球是透明体，有一点光源S（投影中心），向四周辐射投影射线，通过球表面射到可展面（投影面）上，得到投影点，然后再将投影面展开铺平，又将其比例尺缩小到可见程度，从而制成地图。
3. 地图投影概念
椭球面上的各点的大地坐标，按照一定的数学法则，变换为平面上相应点的平面直角坐标，通常称为地图投影。地理坐标为球面坐标，不方便进行距离、方位、面积等参数的量算地球椭球体为不可展曲面地图为平面，符合视觉心理，并易于进行距离、方位、面积等量算和各种空间分析
x y z 2 2 1 2 a b c
2
2
2
由于赤道扁率较极地扁率要小得多，因此可假定赤道面为圆形。因此，为便于计算，广泛采用双轴椭球体作为地球形体的参考模型，即用 a 代替 b ，双轴椭球体亦称为旋转椭球体。因此上面的方程就变为： 2 2 2

地理信息系统gis第2章 GIS的地理基础3

面
体
(3)空间关系
作业:
地形图的分幅
1：100万地形图的分幅与编号
各比例尺地形图代码
2.3地理实体表达与空间关系
（1）地理实体：自然现象和社会经济要素中不能再分割的单元实体是一个概括性的、复杂的、具有相对意义的概念和术语。地理实体类别及实体内容的确定是从具体需要出发的，具有很强的尺度特征。
ห้องสมุดไป่ตู้
(2)地理实体类型与表达
地理实体类型

空间对象一般按地形维数进行归类划分点：零维线：一维面：二维体：三维时间：通常以第四维表达，但目前GIS还很难处理时间属性。
点

有位置，无宽度和长度；抽象的点
线

有长度，但无宽度和高度用来描述线状实体，通常在网络分析中使用较多度量实体距离

地理信息系统第二章课件

添加信息
对缺失的信息进行补充。
数据编辑与处理
• 格式转换：将不同格式的数据统一格式。
数据编辑与处理
空间分析
01
如距离、面积、体积等计算。
数据聚合
02
将小范围的数据合并为较大范围的数据。
数据转换
03
将一种形式的数据转换为另一种形式。
数据转换与投影
坐标转换
将数据从一个坐标系转换到另一个坐标系。
格式转换
02 地理信息系统的发展历程
地理信息系统的起源
01
02
03
20世纪60年代
地理信息系统概念的形成，主要用于地图制作和空间查询。
20世纪70年代
地理信息系统开始应用于资源调查、城市规划等领域。
20世纪80年代
地理信息系统技术逐渐成熟，开始广泛应用于各个领域。
地理信息系统的发展阶段
萌芽阶段
02
它能够处理空间数据，将地理位置与相关属性相结合，为决策提供支持。
地理信息系统的组成
硬件
包括计算机、存储设备、输入/输出设备等，用于处理和存储地理
信息数据。
软件
GIS软件是地理信息系统的重要组成部分，用于处理和分析地理数据。
人员
包括GIS专业人员和用户，负责GIS 系统的开发、管理和应用。
地理信息系统的功能
数据输入与编辑
GIS能够接受各种来源的数据，并进行编辑和整理。
数据存储与管理
GIS具有强大的数据存储和管理功能，能够高效地管理海量地理数据。
数据查询与分析
GIS支持空间数据的查询、检索和分析，能够进行各种空间分析，如缓冲区分析、叠置分析等。
数据可视化与输出

地理信息系统导论知识点总结

《地理信息系统导论》复习资料（要点）陈诗吉（编）《地理信息系统导论》复习资料（要点）第一章GIS概述第一节GIS概念一、数据、信息和地理信息1、数据（1）定义：数据是指某一目标定性、定量描述的原始资料，包括数字、文字、符号、图形、图像以及它们能转换成的数据等形式。

（2）数据项可以按目的组织成数据结构。

但数据的格式往往与计算机系统有关，并随载荷它的物理设备的形式而改变。

2、信息信息源自数据，信息是经过加工后的数据，它对接受者有用，对决策或行为有现实或潜在的价值。

目前，学术界对信息尚未形成一致的定义。

广义的认为，信息是物质运动状态和状态改变的方式，它通过数字、语音、图像、文本、图形等媒体形式来表现，它蕴含着事物相互间联系、发展趋势、过程规律等。

3、信息的基本属性包括客观性、传输性、共享性、适应性、等级性、可压缩性、扩散性、增殖性、转换性等。

信息最主要的特点：（1）客观性：任何信息都是与客观事实紧密相关的，这是信息正确性和精确度的保证。

（2）传输性：信息可以在信息发送者和接受者之间传输，既包括系统把有用信息送至终端设备（包括远程终端）和以一定的形式或格式提供给有关用户，也包括信息在系统内各个子系统之间的流转和交换。

（3）共享性：信息与实物不同，信息可以传输给多个用户，为多个用户共享，而其本身并无损失。

（4）适用性：可为决策提供支持。

4、信息与数据既有区别又有联系（1）信息是与物理介质有关的数据表达；数据中所包含的意义就是信息。

（2）数据是记录下来的某种可以识别的符号，具有多种多样的形式，也可以由一种数据形式转换为其他数据形式，但其中包含的信息的内容不会改变。

（3）数据是信息的载体，但并不就是信息。

只有理解了数据的含义，对数据做出解释，才能提取数据中所包含的信息。

（4）数据是原始事实，信息是数据处理的结果。

信息必须是有意义或有用的；使用的信息必须是完整、精确、相关和及时的。

（5）人的知识、经验作用到数据上，可以得到信息，而获得信息量的多少，与人原有的知识水平有关。

地理信息技术专业学习教程地理信息系统基础知识详解

地理信息技术专业学习教程地理信息系统基础知识详解地理信息技术专业学习教程地理信息系统基础知识详解地理信息技术（Geographic Information Technology，简称GIT）是一门综合性学科，涵盖了地理学、测绘学、计算机科学等多个学科的知识。

地理信息系统（Geographic Information System，简称GIS）作为地理信息技术的核心工具，广泛应用于地理信息的获取、存储、分析和展示等方面。

本教程将为大家详细介绍地理信息系统的基础知识。

一、地理信息系统的定义与特点地理信息系统是基于计算机软硬件平台，将地理空间数据与属性数据相结合，进行存储、管理、分析和表达的系统。

其主要特点如下：1. 数据整合性：地理信息系统能够将各种类型的地理数据进行整合，包括空间数据、属性数据和拓扑关系等。

2. 数据准确性：地理信息系统通过测量、遥感等手段获取地理数据，并进行精确的处理和分析，确保数据的准确性。

3. 空间分析能力：地理信息系统提供了丰富的空间分析功能，包括缓冲区分析、叠加分析、网络分析等，可用于解决各种地理问题。

4. 可视化表达：地理信息系统能够将地理数据以图形的形式进行表达和展示，通过地图、图表等形式直观地呈现分析结果。

二、地理信息系统的组成与架构地理信息系统主要由数据、硬件、软件和人员组成，其基本架构如下：1. 数据：地理信息系统的基础是地理空间数据和属性数据。

地理空间数据包括地图、遥感影像、三维模型等；属性数据包括地名、经纬度、地形等。

2. 硬件：地理信息系统需要使用计算机、显示设备、网络设备等硬件设施来进行数据处理、分析和展示。

3. 软件：地理信息系统利用专门的软件工具来完成数据的存储、管理、分析和表达等任务。

常用的地理信息系统软件有ArcGIS、MapInfo等。

4. 人员：地理信息系统的运行和应用需要专业的人员进行操作和管理，包括地理信息工程师、数据分析师等。

三、地理信息系统的应用领域地理信息系统广泛应用于各个领域，包括城市规划、环境保护、农业管理、交通运输等。

地理信息系统第二章

三、矢量数据的输入与编辑
▪ 矢量数据的输入，是指将分类和编码的空间对象图
形转换为一系列x、y坐标，然后按照确定的数据结构加
入到线段或标示点的计算机数据文件中去；
▪ 空间数据编辑的目的是为了消除数字化过程中引入的各类错误和对数据进行拓扑关系检查等而进行的操作。
第四十五页，共48页
第四节空间数据结构的建立
3 15 2 8 （第三线段头文件） ..
第十五页，共48页
第三节空间数据结构的类型
多边形表
1 4 58 7 (第一多边形头文件）
x1 y1 x2 y2 （第一多边形中间点坐标）
x3 y3 x4 y4 2 3 12 7 (第二多边形头文件）
x1 y1 x2 y2 （第二多边形中间点坐标）
x3 y3 3 30 26 8 （第三多边形头文件）
结点：两条以上的弧段相交的点
弧段：两个结点之间的曲线段岛：由一条弧段组成的多边形简单多边形：不含岛的多边形
复合多边形：含岛区的多边形
第十七页，共48页
第三节空间数据结构的类型
拓扑数据举例 C4
N4 N1
C1 P2
C6
C8
P1 C3
P3 N2 C5 N5
C2 C9
N3
C7 N7
P5
P4
N6
C10
的拓扑关系。包含关系分为简单包含、多层包含和等价包含。
第十页，共48页
第二节地理空间数据及其特征
属性特征是指空间对象的专题属性
第十一页，共48页
第三节空间数据结构的类型
一、矢量数据结构：基于矢量模型的数据结构
包括：简单数据结构：不含有拓扑关系数据拓扑数据结构：包含拓扑关系数据曲面数据结构：表达一些具有联系分布现象的覆盖表面（地形、降水、温度等等）时所用的一种数据结构。

地理信息系统基础知识

地理信息系统基础知识地理信息系统（Geographic Information System，简称为GIS）是一种以数据为基础、以地理空间信息为核心、以计算机技术为手段、以空间分析为特色、以解决地理问题为目标的综合性技术体系。

GIS应用广泛，包括环境监测、城市规划、土地利用、交通管理、自然资源管理、农业规划、气候研究、地质勘探、公共安全等领域。

一、GIS的基本概念1、地理信息系统（GIS）GIS是利用计算机软硬件进行地理信息获取、处理、存储、分析和表达的一种空间信息系统。

2、地理信息（GI）地理信息是一种关于地球表面及其特征和现象的数字形式。

二、GIS的数据类型1、地理位置数据地理位置数据是指通过对空间位置和空间关系进行描述，来进行数据表达的数据集。

2、属性数据属性数据是指与地理位置数据相关联的信息。

三、GIS的功能1、数据输入GIS的数据输入主要包括手工采集、自动采集、扫描转换、剖析获取、数据交换等。

2、数据处理GIS的数据处理指的是地理信息的总体技术，包括数据存储、数据分析、数据查询和数据输出等方面。

3、数据分析GIS的数据分析功能主要包括距离分析、区域分析、网络分析、地形分析等。

4、数据输出GIS的数据输出主要包括统计图表、地图、制图等。

四、GIS的应用GIS应用范围广泛，包括以下几个方面：1、资源与环境GIS在资源与环境管理中具有重要的应用价值。

例如，GIS可以对水资源、空气质量、土地利用进行监测，并提供各种类型的分析结果。

2、交通运输GIS在交通运输领域的应用主要包括智能交通、交通管理、物流管理等方面。

例如，GIS可以用于路况监控、智能交通控制、城市交通规划等方面。

3、城市规划GIS可以帮助城市规划者实现空间信息的快速获取、计算和分析，进而实现城市规划的科学化、合理化。

4、农业生产GIS可以帮助农业生产者实现对农业基础数据、农业生产数据、土地利用、资源与环境等信息的实时监测和分析。

五、GIS应用的发展趋势1、数据开发随着数据量的增加和技术的发展，GIS数据开发将成为GIS应用的重要方向。

地理信息系统原理与方法

（1）拓扑邻接
–拓扑邻接指存在于空间图形的同类元素之间的拓扑关系。结点邻接关系有N1/N4，N1/N2···等；多边形邻接关系有P1/P3，P2/P3 ···等。
地理信息系统原理与方法
（2）拓扑关联
• 拓扑关联指存在于空间图形的不同类元素之间的拓扑关系。结点与弧段关联关系有N1/C1、C3、C6， N2/C1、C2、C5 ···等。多边形与线段的关联关系有P1/C1、C5、C6，P2/C2、C4、C5、C7等。
x16,y16; x17,y17; x18,地y1理8;信x息24,系y2统4;原x理23,与y2方3;法x27,y27; x26,y26; x25,y25; x16,y16
2.2.4 DIME结构
• 双重独立地图编码，简称DIME结构（Dual • Independent Map Encoding）。它是由美国人口调查 • 局建立起来的为人口调查目的而设计的一种拓扑编码方法， • 是一种把几何量度信息（直角坐标）与拓扑逻辑信息结 • 合起来的系统。 • DIME文件的基本元素是连接两个端点（结点）的一条线段 • （街段）、线段始结点和终结点标识符、伴有这两个结点 • 的坐标及线段两侧的区域代码（左区号和右区号）。根据 • 结点标识符和结点坐标建立结点坐标文件。根据结点、线段、 • 多边形间的拓扑关系建立拓扑结构文件。在这种结构中， • 线段通常被认为是直线型的，复杂的曲线由一系列逼近曲线 • 的直线段来表示。结点与结点或者面域与面域之间为邻接关 • 系，而结点与线段或面域与线段之间为关联关系,。
关系，用数字式表达这
种关系就是：
x y
f1 (, ) f2 (, )
为平面坐标，为球面地理坐标
地理信息系统原理与方法

地理信息系统期末复习(1-3)

地理信息系统期末复习第一章导论第一节地理信息系统的基本概念一、数据与信息data）为便于交流、解释或处理，对信息的可再解释的形式化表示。

理解：泛指表示一个指定的值或条件的数字、符号（或字母）等。

数据是表示信息的，但这种表示要适合传输、分析和处理。

在数字通信中，常把数据当作信息的同义词。

information）关于客体（如事实、事件、事物、过程或思想，包括概念）的知识，在一定场合中具有特定的意义。

二、地理信息与地理信息系统geographic data）直接或间接关联着相对于地球的某个地点的数据。

（geographic information）关于那些直接或间接涉及相对于地球的某个地点的现象的信息。

GIS的操作对象是地理数据或空间数据。

P5-----Who？GIS空间数据（地理信息）的基本特征：空间特征、属性特征、时序或时间特征。

（1、2题的关系）P3------操作对象的特点GIS，7.132）在计算机软硬件支持下，把各种地理信息按照空间分布，以一定的格式输入、存储、检索、更新、显示、制图和综合分析的计算机技术系统。

课后习题1、什么是地理信息系统（GIS）？它与一般计算机应用系统有哪些异同点？(P4)答：在计算机软硬件支持下，把各种地理信息按照空间分布，以一定的格式输入、存储、检索、更新、显示、制图和综合分析的计算机技术系统。

GIS脱胎于地图学，是计算机科学、地理学、测绘遥感学、环境科学、城市科学、空间科学、信息科学和管理科学等众多学科交叉融合而成的新兴学科。

但是，地理信息系统与这学科和系统之间既有联系又有区别：（1）GIS与机助制图系统。

机助制图是地理信息系统的主要技术基础，它涉及GIS中的空间数据采集、表示、处理、可视化甚至空间数据的管理。

地理信息系统和数字制图系统的主要区别在于空间分析方面。

一个功能完善的地理信息系统可以包含数字制图系统的所有功能，此外它还应具有丰富的空间分析功能。

（2）GIS与DBMS(数据库管理系统)。

地理信息技术专业学习教程地理信息系统的基础知识与应用

地理信息技术专业学习教程地理信息系统的基础知识与应用地理信息技术专业学习教程地理信息系统的基础知识与应用地理信息系统（Geographic Information System，简称GIS）是一种用于收集、存储、管理、分析和展示地理数据的技术和工具。

在现代社会中，GIS已经成为处理空间和地理信息的重要工具。

对于地理信息技术专业的学生来说，掌握地理信息系统的基础知识和应用是非常重要的。

本篇文章将介绍地理信息系统的基础知识和应用，并为学生提供学习地理信息技术的指导。

一、地理信息系统的基础知识1. GIS的定义和组成地理信息系统是指通过计算机和相关软硬件技术来收集、存储、管理、分析和展示地理数据的系统。

它由硬件、软件、数据和人员组成。

硬件包括计算机、显示器和输入设备；软件包括GIS软件和相关的应用软件；数据包括地理数据、属性数据和拓扑数据；人员包括GIS技术人员和终端用户。

2. 地理数据的类型地理数据主要分为空间数据和属性数据两种类型。

空间数据描述地理现象的位置、形状和拓扑关系，常见的空间数据有点数据、线数据和面数据。

属性数据描述地理现象的属性特征，如人口统计数据、地质属性等。

3. 坐标系统和投影坐标系统用来描述地理要素的位置，常见的坐标系统有经纬度坐标系统和投影坐标系统。

经纬度坐标系统以地球的纬度和经度作为坐标来表示地理要素的位置，投影坐标系统将地球的表面展开为平面，使得地理要素能够用二维坐标来表示。

4. 空间数据的数据模型空间数据模型用来描述地理要素在地理空间上的位置关系和属性信息。

常见的空间数据模型有矢量数据模型和栅格数据模型。

矢量数据模型将地理要素表示为点、线、面等几何要素，栅格数据模型将地理要素表示为由像元组成的栅格网格。

二、地理信息系统的应用1. 地图制图与可视化地理信息系统可以将收集到的地理数据进行轻松的制图和可视化。

通过GIS软件，可以制作各种类型的地图，如道路交通图、土地利用图等。

制作地图不仅可以直观地展示地理现象，还可以帮助人们更好地理解和分析地理问题。

地理信息系统基础

-66.000000
1.000000 GCS_XiAn_1980 D_XiAn_1980 International_1975 6378140.000000 0.0033528132 0.000000
34
WGS1984

坐标系名称：GCS_WGS_1984
大地参照系参考椭球体 D_WGS_1984 WGS_1984
高程基准：推算国家统一高程控制网中所有水准高程的起算依据，它包括一个水准基面和一个永久性水准原点。

36
1.3高程系统

我国主要高程基准 – 1956年黄海高程系 – 1985国家高程基准 – 珠江高程系 – 独立高程系
37
38
高程系统
A
hAB 黄海海面 1952-1979年平任意水准面均海水面为0米 H´A H´B HA HB 水准原点 1985国家高程基准， 72.604米
大地水准面
铅垂线
39
高程系统

我国陆地水准测量的高程起算面不是真正意义上的大地水准面。要将这一基准面归化到大地水准面，必须扣掉青岛验潮站海面地形高度。
初步研究表明，青岛验潮站平均海水面高出全球平均海水面0.1m，比采用卫星测高确定的全球大地水准面高（0.26±0.05）m。

40
§2地图投影
由于地球椭球面或圆球面是不可展开的曲面,即不能展开成平面,而地图又必须是一个平面,所以将地球表面展开成地图平面必然会产生裂隙或裙皱。
如何将地球表面(椭球面或圆球面)表示到地图平面上。
44
42
1. 为什么要进行投影?

地图投影：将地球椭球面上的点映射到平面上的方法，称为地图投影

地理信息系统原理第二章地球空间与空间数据基础

4.地理空间认知模型
基于对象（目标）的模型基于网络的模型基于域（场）的模型
对象模型
场模型
网络模型
星蓝海学习网22
第二章地球空间与空间数据基础
对象模型/要素模型
•将研究的整个地理空间看成一个空域，地理现象和空间实体作为独立的对象分布在该空域中, 对象模型强调地理空间中的单个地理现象。 •按照其几何（空间）特征分为点、线、面、体四种基本对象; •对象也可能由其他对象构成复杂对象，并且与其他分离的对象保持特定的关系，如点、线、面、体之间的拓扑关系; •每个对象对应着一组相关的属性以区分各个不同的对象; •对象模型把地理现象当作空间要素（Feature）或空间实体（Entity）,一个空间要素必须同时符合三个条件：
y
（0,7）
松树
（0,4）
冷杉
槐树
（0,0）
（3,0）（7,0）
多种林分的森林
x
区域ID 主要林分
区域/边界
FS1
松树 (0,4),(7,4),(7,7),(0,7)
FS2
冷杉 (0,0),(3,0),(3,4),(0,4)
FS3
槐树 (3,0),(7,0),(7,4),(3,4)
按对象模型的林分建模
➢ 既要考虑用户易理解，又要考虑易于物理实现，易于转换成物理数据模型，例如UML建模
➢ 通常所称的空间数据模型其实是空间数据的逻辑模型。
物理数据模型
逻辑数据模型在计算机内部具体的存储形式和操作机制，即在物理磁盘上如何存放和存取，是系统抽象的最底层。
星蓝海学习网21
第二章地球空间与空间数据基础
2.1 地球空间、地理空间与地理空间描述
等； • 地理坐标转换到投影坐标的过程可理解为投影。（投影：将不规则的