空间表达变换分析PPT课件
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栅格坐标原点在右上角，应写成
YY0(I0.5)DY
.
29
（2）线状栅格的矢量化
◆细化矢量化
平滑去噪 二值化 细化(骨架法 、剥皮法 ) 追踪
◆非细化矢量化
平滑去噪 两边同步行走夹比取中矢量化（算法见后）
.
30
算法的基本思想是：通常情况下(见图a),系统在栅 格线划影象两边同步行走，并取其中心线作为线划影象 线条的矢量线；在遇到毛刺及各线的接头时(见图b)， 系统按一定的限差控制栅格线条两边的走向和走步。若 在一定的限差允许范围内可以通过，系统则继续夹比取 中矢量化该线条；否则在非细化追踪矢量化功能中，系 统终止该线条的矢量化而开始另一线条的矢量化。在交 互式矢量化算法中，系统会提请用户选择以引导系统可 进行的下一个执行动作。
式在单连通域D内处处解析,那么函数(1)式沿预计
区域边界C的积分为零,即
c f (z) 0
z0点位于区域D之内(1点),那么函数(1)式在区域D内z0点不解析。以z0(1点)
为圆心,以r为半径（r可以足够小,不与C相交（,作闭路圆C1。根据复合闭路
积分定理得
f(z) f(z)
c
c1
这样沿预计区域边界C的复变函数积分转化为沿圆C1的积分(图5)。C1的方
y
x
P（x，y）
0
x
.
38
●旋转变换
y
P′(x′，y′)
x′=x•cosθ-y •sin θ
y′=x•sinθ+y •cosθ
θ
P（x，y）
0
x
x′=x0+(x- x0)cosθ-(y- y0) •sinθ y′=y0+(x- x0) sinθ+(y- y0) cosθ
.
39
●比例变换（图形缩放）
空间表达 空间数据转换格式 地理空间坐标变换 空间尺度变换 图形变换
.
1
4.1 空间表达
4.1.1 客观世界的抽象 4.1.2 地理空间表达的形式 4.1.3 空间表达的地理意义
.
2
4.1.1 客观世界的抽象
Step 1
Step 2
Step 3
•输出地图 •为点线面编码
•去粗取精，去伪存真 •转换成点线面
O （ 3,11 ）
B（10.7，7.8）
A（4.6，4.3）
.
25
（3）面对象的栅格化
① 内部点扩散算法 ② 复数积分算法 ③ 射线算法 ④ 扫描算法 ⑤ 边界代数算法
.
26
1
构造的复变函数为 其中z0表示待判断的点。
f (z)
z z0
z0点位于区域D之外(2点),那么函数(1)式在区域
D内处处解析。根据柯西-古萨定理,如果函数(1)
◆定义了人们观察地球的一种约 束，是人类揭示地理现象规律性 的关键因素
.
8
图形表达
◆空间位置、空间形状和空间关
系等在多数情况下，都用图形来 表达
◆图形表达更直观、更简便
.
9
4.1.3 空间表达的地理意义
现代地理学中很多分支学科理论的发展也印证了空间 表达所占据的重要地位。
1、认知的桥梁。不同的空间表达是人们对客观世界不 同抽象描述的结果，所传递和表达的信息也不同。地理 空间表达为地理科学研究与现实世界架设了桥梁，也促 使人们从更加开阔的视野、更多的视角来研究和认识地 球表层特征空间。
地图投影 转换方法
.
36
1. 空间坐标转换方法
（1）原理
坐标转换包括数字化仪坐标、扫描影像的坐标与大地坐标的变 换以及两个不同大地坐标系的坐标变换。现有GIS软件一般都提供 了以下两种模型实现坐标转换。
① 仿射变换
也称六参数变换，其变换公式为
XA xB yC
YD xE yF
式中（X′, Y′）为地图输出坐标系中的坐标点对，（x, y）为输入坐标 系中的坐标点对；A、B、C、D、E、F为方程参数，其中，A、E分别确
i 1 （ x1,y1 ）
2 （ x2,y2 ）
O （ x0,y0 ）
i 1(x1,y1)
2 （ x2,y2 ）
Ja
[y0tay1nimx1x0]1
m
Je[y0yt1a (nim 1)mx1x0]1
.
24
给定下图的条件，像元边长为1，利用全路径栅格
化算法，判断是按行计算起止列，还是按列计算起 止行，然后任选某一行（或列）进行计算。
.
13
4.2.2空间数据格式类型
1.矢量数据结构
X
xn yn
xi yi
x1 y1矢量结构
x2 y2
Y
.
14
2. 栅格结构
i
.
15
3.矢量结构与栅格结构的比较
比较内容 数据结构 数据量 图形精度 图形运算、搜索 软件与硬件技术 遥感影像格式 图形输出
数据共享 拓扑和网络分析
矢量结构 复杂
栅 格结构 简单
Y=Ymax - △Y(i – 1/2)
(b)用直线方程求出对 应Y值点的X值
（i1，j1）
P(X1,Y1
● ●
(c)对对应点的X值，按 转换公式，求出相应的 列值j
.
P(Xm,Ym )
（
i
m，j
）
m
20
② 全路径栅格化
按行计算起始列号和终止列号（或按列计算起始行号和终 止行号）的方法
当 ＜ X2 X1 当 ≥ X2 X1
H）求（X, Y, Z）
式中，N为P点子午圈
X (N H)cosBcosL
Y
(N
H)cosBsinL
Z [N(1e2) H]sinB
曲率半径，它是椭球长
半轴a、偏心率e和纬度 B的函数。 N a
1e2 sin2 B
P Z
H
（b）空间直角坐标转换成大地坐标，
即由（X, Y, Z）求（B, L, H）
.
12
4.2.1空间数据格式转换的意义
意义
（1）空间数据获取的手段
不断地生产和开发各种电子数据产品 对现有数据进行改进和开发
数据种类 越来越多
（2） GIS空间数据处理的重要任务
由于数据结构的优缺点，往往设计几种可接收的数据格式， 根据要求进行取舍，从而需要转换。
（3）实现数据共享的方法之一
由于不同的硬件平台、GIS软件平台、数据格式、数据标 准、参考系统、数据的组织方法及学术经济和立法的障碍， 数据共享不易。数据转换技术是实现共享最简单的方法之 一
YB xA yD
式中，（X′, Y′）为输出地图坐标系中的坐标点对，（x, y）为 输入坐标系中的坐标点对；A、B、C、D为方程参数。相似变换实 质上也是坐标系间的平移、旋转和缩放尺度的变换，式中 C、D分 别为坐标在X和Y轴上的平移大小， S A2B2为缩放比例，
arctB a/nA() 为旋转角度。
i行到o点的距离为（i-1)m i行到Y1的距离为
y1y0(i1)m
.
22
（d）将第I行从Ja列开始到Je列为止的中间所有像元“涂黑”； （e）若当前处理行不是终止行，则把本行终止列号Je作为下 行的起始列号Ja，行号i增加1，并转到第一步，计算矢量倾角
的正切；否则本矢量段栅格化过程结束。
.
23
O （ x0,y0 ）
时Y，2 计Y1算行号Ia、Ie； 时Y，2 计Y1算列号Ja、Je。
.
21
转换步骤：
（a）计算矢量倾角的正切
ta n (Y 2 Y 1 )/X (2 X 1 )
（b）计算起始列号Ja
Ja (Y 1(it 1 a ) m n Y 0x1x0)/m 1
（c）计算终止列号Je
Je (Y 1 tiam nY 0x1x0)/m 1
.
5
数据结 构类型
◆是GIS中最基本的空间数据表达形式 ◆包括矢量数据结构和栅格数据结构
.
6
空间参 考系统
◆是地理空间数据表达格式与 规范的重要组成部分
◆是地图制图和GIS数据共享 的基础
◆包括坐标系统和地图投影系 统
.
7
时空尺 度
◆实体空间属性在特定的尺度内 观察和测量才有效
◆在不同空间尺度下遵循不同的 规律及体现不同的特征。
小
大
高
低
复杂、高效 不一致 要求比较高
简单、低效 一致或接近 不高
显示质量好、精度高， 输出方法快速，质量
但 成本比较高
低，成本比较低廉
不易实现
容易实现
容易实现
不易实现
.
16
4.2.3空间数据格式转换方法
矢量结构与栅格结构的相互转换
❖矢量数据结构向栅格数据结构的转换 ❖栅格数据结构向矢量数据结构的转换
•复杂的地理信息
通过数字化和地理编码过程将现实世界表达为地图
.
3
GIS的建立过程
客观世界 认知、概括 地理问题 数字表达 GIS数据库
决策支持
信息知识
模型分析 数据挖掘
GIS的空间分析过程
图4.2 GIS是客观世界的数字模型
.
4
4.1.2 地理空间表达的形式
数据结构 类型
图形表达
空间参考 系统
时空尺度
.
17
1. 矢量数据向栅格数据的转换
（1）点对象的栅格化
I J
1 1
Y X
0 Y DY X
DX
0
y I O′ (X0,Y0) J
x
P
y
O
x
栅格点坐标与矢量点坐标关系
.
18
（2）线对象的栅格化
①八方向栅格化
在每行或每列上，只有 一个像元被“涂黑”。
① 八方向栅格化
2
1
.
19
推算中间点（i2，i m－1）行号所对应的列号 (a)求出相应i行中心处同直线相交的Y值
x54 a11a12a131x84x
y5
4
a2
1a2
2a2
3
y84y
z54 a31a32a33 z84z
其中， a11 a12 a13 1m ； a12a21；0
a13 a31 y /
2、科研的工具。地理空间的表达绝不仅仅是现在人们 所了解和掌握的方式，从宏观到微观，从不同角度、不 同方位分析和认知特定地域的空间地理信息，已经成为 地球空间信息科学研究的重要内容。
.
10
空间表达 空间数据转换格式 地理空间坐标变换 空间尺度变换 图形变换
.
11
4.2空间数据转换格式
4.2.1空间数据格式转换的意义 4.2.2空间数据格式类型 4.2.3空间数据格式转换方法
定点（x, y）在输出坐标系中 X、Y方向上的缩放尺度，B、D确定旋转尺
度，C、F分别确定在 X方向和Y方向上的平移尺寸。
.
37
② 相似变换
地图数字化坐标变换一般采用相似变换模型，即选择常用的4
个参数，通过平移、旋转和缩放来将数字化坐标系转换为地面坐标
系。
y
●平移变换
P′(x′y′)
x′=x+Δx′ y′=y+Δy′
.
31
（3）面状栅格的矢量化
（一）多边形边界提取与边界线搜索
基于图形数据的矢量化方法 （“边界跟踪”同“线的细化矢量化”） 基于窗口匹配的矢量化方法 （双边界搜索算法）
(二)扑关系生成 (三)去除多余点及曲线光滑
.
32
空间表达 空间数据转换格式 地理空间坐标变换 空间尺度变换 图形变换
.
33
4.3 地理空间坐标变换
点可以通过对其P（x，y）坐标分别乘以各自的 比例因子Sx和Sy来改变它们到坐标原点的距离。
x′=x·Sx y′=y·Sy
x′=x0+(x- x0) ·Sx y′=y0+(y- y0) ·Sy
.
40
当仿射变换公式参数满足AEScos, BD Ssin
条件时，则得到四参数的相似变换公式
XAx B yC
程可写作 zz0rie ,02
1
2 ir ie 2
所以：
f(z) d z
c 1
c 1z z0
0
rie d i0
d 2i
.
27
2. 栅格数据向矢量数据的转换
（1）点状栅格的矢量化 （2）线状栅格的矢量化 （3）面状栅格的矢量化
.
28
（1）点状栅格的矢量化
X YYX00((IJ1212))DDYX
.
41
（2）实现方法
同一坐标系中的坐标转换
1.大地坐标转换成 空间直角坐标
2.空间直角坐标转 换成大地坐标
不同坐标系统之间的转换
1.WGS-84地心坐 标转换成54北京参 心坐标
2.大地坐标与航片 扫描坐标的坐标转 换
.
42
① 同一坐标系中的坐标转换
（a）大地坐标转换成空间直角坐标，即由（B, L,
X
Z
O LB
Y
X
Y
大地坐标与空间直角坐标
B
arctg [tg (1 ae 2 Z
L arctg ( Y ) X
H R cos N
sin W
B
)]
cos B
Arctg
Z 1
(X 2 Y2 )2
1
RX2Y2Z2 2
.
43Leabharlann ② 不同坐标系统之间的转换
（a） WGS-84坐标转换到54北京坐 标
4.3.1 地理空间坐标变换的意义 4.3.2 地理空间坐标变换的方法
.
34
4.3.1 地理空间坐标变换的意义
意义
（1） GIS实现多源数据无缝集成的基础 有了统一意的坐义标系统和投影系统，可以对空间数据
进行存贮并对其进行编辑处理，实现多源数据的无缝 集成
（2） GIS空间分析的基础
没有统一的空间坐标参考系统，很难实现两个图层 的叠加，就不可能实现空间分析
（3） GIS输出显示成果的需要
通过坐标转换能够将不同的投影系统转换为同一投 影形式，从而实现各种成果图件之间的对比和拼接。
.
35
4.3.2 地理空间坐标变换的方法
地理空间坐标转换的方法
（1）不同坐标系统之间的转换 （2）不同投影系统之间的转换
都是建立不同空间参考系统中两点间一一对 应关系
坐标系统 转换方法
YY0(I0.5)DY
.
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（2）线状栅格的矢量化
◆细化矢量化
平滑去噪 二值化 细化(骨架法 、剥皮法 ) 追踪
◆非细化矢量化
平滑去噪 两边同步行走夹比取中矢量化（算法见后）
.
30
算法的基本思想是：通常情况下(见图a),系统在栅 格线划影象两边同步行走，并取其中心线作为线划影象 线条的矢量线；在遇到毛刺及各线的接头时(见图b)， 系统按一定的限差控制栅格线条两边的走向和走步。若 在一定的限差允许范围内可以通过，系统则继续夹比取 中矢量化该线条；否则在非细化追踪矢量化功能中，系 统终止该线条的矢量化而开始另一线条的矢量化。在交 互式矢量化算法中，系统会提请用户选择以引导系统可 进行的下一个执行动作。
式在单连通域D内处处解析,那么函数(1)式沿预计
区域边界C的积分为零,即
c f (z) 0
z0点位于区域D之内(1点),那么函数(1)式在区域D内z0点不解析。以z0(1点)
为圆心,以r为半径（r可以足够小,不与C相交（,作闭路圆C1。根据复合闭路
积分定理得
f(z) f(z)
c
c1
这样沿预计区域边界C的复变函数积分转化为沿圆C1的积分(图5)。C1的方
y
x
P（x，y）
0
x
.
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●旋转变换
y
P′(x′，y′)
x′=x•cosθ-y •sin θ
y′=x•sinθ+y •cosθ
θ
P（x，y）
0
x
x′=x0+(x- x0)cosθ-(y- y0) •sinθ y′=y0+(x- x0) sinθ+(y- y0) cosθ
.
39
●比例变换（图形缩放）
空间表达 空间数据转换格式 地理空间坐标变换 空间尺度变换 图形变换
.
1
4.1 空间表达
4.1.1 客观世界的抽象 4.1.2 地理空间表达的形式 4.1.3 空间表达的地理意义
.
2
4.1.1 客观世界的抽象
Step 1
Step 2
Step 3
•输出地图 •为点线面编码
•去粗取精，去伪存真 •转换成点线面
O （ 3,11 ）
B（10.7，7.8）
A（4.6，4.3）
.
25
（3）面对象的栅格化
① 内部点扩散算法 ② 复数积分算法 ③ 射线算法 ④ 扫描算法 ⑤ 边界代数算法
.
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1
构造的复变函数为 其中z0表示待判断的点。
f (z)
z z0
z0点位于区域D之外(2点),那么函数(1)式在区域
D内处处解析。根据柯西-古萨定理,如果函数(1)
◆定义了人们观察地球的一种约 束，是人类揭示地理现象规律性 的关键因素
.
8
图形表达
◆空间位置、空间形状和空间关
系等在多数情况下，都用图形来 表达
◆图形表达更直观、更简便
.
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4.1.3 空间表达的地理意义
现代地理学中很多分支学科理论的发展也印证了空间 表达所占据的重要地位。
1、认知的桥梁。不同的空间表达是人们对客观世界不 同抽象描述的结果，所传递和表达的信息也不同。地理 空间表达为地理科学研究与现实世界架设了桥梁，也促 使人们从更加开阔的视野、更多的视角来研究和认识地 球表层特征空间。
地图投影 转换方法
.
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1. 空间坐标转换方法
（1）原理
坐标转换包括数字化仪坐标、扫描影像的坐标与大地坐标的变 换以及两个不同大地坐标系的坐标变换。现有GIS软件一般都提供 了以下两种模型实现坐标转换。
① 仿射变换
也称六参数变换，其变换公式为
XA xB yC
YD xE yF
式中（X′, Y′）为地图输出坐标系中的坐标点对，（x, y）为输入坐标 系中的坐标点对；A、B、C、D、E、F为方程参数，其中，A、E分别确
i 1 （ x1,y1 ）
2 （ x2,y2 ）
O （ x0,y0 ）
i 1(x1,y1)
2 （ x2,y2 ）
Ja
[y0tay1nimx1x0]1
m
Je[y0yt1a (nim 1)mx1x0]1
.
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给定下图的条件，像元边长为1，利用全路径栅格
化算法，判断是按行计算起止列，还是按列计算起 止行，然后任选某一行（或列）进行计算。
.
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4.2.2空间数据格式类型
1.矢量数据结构
X
xn yn
xi yi
x1 y1矢量结构
x2 y2
Y
.
14
2. 栅格结构
i
.
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3.矢量结构与栅格结构的比较
比较内容 数据结构 数据量 图形精度 图形运算、搜索 软件与硬件技术 遥感影像格式 图形输出
数据共享 拓扑和网络分析
矢量结构 复杂
栅 格结构 简单
Y=Ymax - △Y(i – 1/2)
(b)用直线方程求出对 应Y值点的X值
（i1，j1）
P(X1,Y1
● ●
(c)对对应点的X值，按 转换公式，求出相应的 列值j
.
P(Xm,Ym )
（
i
m，j
）
m
20
② 全路径栅格化
按行计算起始列号和终止列号（或按列计算起始行号和终 止行号）的方法
当 ＜ X2 X1 当 ≥ X2 X1
H）求（X, Y, Z）
式中，N为P点子午圈
X (N H)cosBcosL
Y
(N
H)cosBsinL
Z [N(1e2) H]sinB
曲率半径，它是椭球长
半轴a、偏心率e和纬度 B的函数。 N a
1e2 sin2 B
P Z
H
（b）空间直角坐标转换成大地坐标，
即由（X, Y, Z）求（B, L, H）
.
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4.2.1空间数据格式转换的意义
意义
（1）空间数据获取的手段
不断地生产和开发各种电子数据产品 对现有数据进行改进和开发
数据种类 越来越多
（2） GIS空间数据处理的重要任务
由于数据结构的优缺点，往往设计几种可接收的数据格式， 根据要求进行取舍，从而需要转换。
（3）实现数据共享的方法之一
由于不同的硬件平台、GIS软件平台、数据格式、数据标 准、参考系统、数据的组织方法及学术经济和立法的障碍， 数据共享不易。数据转换技术是实现共享最简单的方法之 一
YB xA yD
式中，（X′, Y′）为输出地图坐标系中的坐标点对，（x, y）为 输入坐标系中的坐标点对；A、B、C、D为方程参数。相似变换实 质上也是坐标系间的平移、旋转和缩放尺度的变换，式中 C、D分 别为坐标在X和Y轴上的平移大小， S A2B2为缩放比例，
arctB a/nA() 为旋转角度。
i行到o点的距离为（i-1)m i行到Y1的距离为
y1y0(i1)m
.
22
（d）将第I行从Ja列开始到Je列为止的中间所有像元“涂黑”； （e）若当前处理行不是终止行，则把本行终止列号Je作为下 行的起始列号Ja，行号i增加1，并转到第一步，计算矢量倾角
的正切；否则本矢量段栅格化过程结束。
.
23
O （ x0,y0 ）
时Y，2 计Y1算行号Ia、Ie； 时Y，2 计Y1算列号Ja、Je。
.
21
转换步骤：
（a）计算矢量倾角的正切
ta n (Y 2 Y 1 )/X (2 X 1 )
（b）计算起始列号Ja
Ja (Y 1(it 1 a ) m n Y 0x1x0)/m 1
（c）计算终止列号Je
Je (Y 1 tiam nY 0x1x0)/m 1
.
5
数据结 构类型
◆是GIS中最基本的空间数据表达形式 ◆包括矢量数据结构和栅格数据结构
.
6
空间参 考系统
◆是地理空间数据表达格式与 规范的重要组成部分
◆是地图制图和GIS数据共享 的基础
◆包括坐标系统和地图投影系 统
.
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时空尺 度
◆实体空间属性在特定的尺度内 观察和测量才有效
◆在不同空间尺度下遵循不同的 规律及体现不同的特征。
小
大
高
低
复杂、高效 不一致 要求比较高
简单、低效 一致或接近 不高
显示质量好、精度高， 输出方法快速，质量
但 成本比较高
低，成本比较低廉
不易实现
容易实现
容易实现
不易实现
.
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4.2.3空间数据格式转换方法
矢量结构与栅格结构的相互转换
❖矢量数据结构向栅格数据结构的转换 ❖栅格数据结构向矢量数据结构的转换
•复杂的地理信息
通过数字化和地理编码过程将现实世界表达为地图
.
3
GIS的建立过程
客观世界 认知、概括 地理问题 数字表达 GIS数据库
决策支持
信息知识
模型分析 数据挖掘
GIS的空间分析过程
图4.2 GIS是客观世界的数字模型
.
4
4.1.2 地理空间表达的形式
数据结构 类型
图形表达
空间参考 系统
时空尺度
.
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1. 矢量数据向栅格数据的转换
（1）点对象的栅格化
I J
1 1
Y X
0 Y DY X
DX
0
y I O′ (X0,Y0) J
x
P
y
O
x
栅格点坐标与矢量点坐标关系
.
18
（2）线对象的栅格化
①八方向栅格化
在每行或每列上，只有 一个像元被“涂黑”。
① 八方向栅格化
2
1
.
19
推算中间点（i2，i m－1）行号所对应的列号 (a)求出相应i行中心处同直线相交的Y值
x54 a11a12a131x84x
y5
4
a2
1a2
2a2
3
y84y
z54 a31a32a33 z84z
其中， a11 a12 a13 1m ； a12a21；0
a13 a31 y /
2、科研的工具。地理空间的表达绝不仅仅是现在人们 所了解和掌握的方式，从宏观到微观，从不同角度、不 同方位分析和认知特定地域的空间地理信息，已经成为 地球空间信息科学研究的重要内容。
.
10
空间表达 空间数据转换格式 地理空间坐标变换 空间尺度变换 图形变换
.
11
4.2空间数据转换格式
4.2.1空间数据格式转换的意义 4.2.2空间数据格式类型 4.2.3空间数据格式转换方法
定点（x, y）在输出坐标系中 X、Y方向上的缩放尺度，B、D确定旋转尺
度，C、F分别确定在 X方向和Y方向上的平移尺寸。
.
37
② 相似变换
地图数字化坐标变换一般采用相似变换模型，即选择常用的4
个参数，通过平移、旋转和缩放来将数字化坐标系转换为地面坐标
系。
y
●平移变换
P′(x′y′)
x′=x+Δx′ y′=y+Δy′
.
31
（3）面状栅格的矢量化
（一）多边形边界提取与边界线搜索
基于图形数据的矢量化方法 （“边界跟踪”同“线的细化矢量化”） 基于窗口匹配的矢量化方法 （双边界搜索算法）
(二)扑关系生成 (三)去除多余点及曲线光滑
.
32
空间表达 空间数据转换格式 地理空间坐标变换 空间尺度变换 图形变换
.
33
4.3 地理空间坐标变换
点可以通过对其P（x，y）坐标分别乘以各自的 比例因子Sx和Sy来改变它们到坐标原点的距离。
x′=x·Sx y′=y·Sy
x′=x0+(x- x0) ·Sx y′=y0+(y- y0) ·Sy
.
40
当仿射变换公式参数满足AEScos, BD Ssin
条件时，则得到四参数的相似变换公式
XAx B yC
程可写作 zz0rie ,02
1
2 ir ie 2
所以：
f(z) d z
c 1
c 1z z0
0
rie d i0
d 2i
.
27
2. 栅格数据向矢量数据的转换
（1）点状栅格的矢量化 （2）线状栅格的矢量化 （3）面状栅格的矢量化
.
28
（1）点状栅格的矢量化
X YYX00((IJ1212))DDYX
.
41
（2）实现方法
同一坐标系中的坐标转换
1.大地坐标转换成 空间直角坐标
2.空间直角坐标转 换成大地坐标
不同坐标系统之间的转换
1.WGS-84地心坐 标转换成54北京参 心坐标
2.大地坐标与航片 扫描坐标的坐标转 换
.
42
① 同一坐标系中的坐标转换
（a）大地坐标转换成空间直角坐标，即由（B, L,
X
Z
O LB
Y
X
Y
大地坐标与空间直角坐标
B
arctg [tg (1 ae 2 Z
L arctg ( Y ) X
H R cos N
sin W
B
)]
cos B
Arctg
Z 1
(X 2 Y2 )2
1
RX2Y2Z2 2
.
43Leabharlann ② 不同坐标系统之间的转换
（a） WGS-84坐标转换到54北京坐 标
4.3.1 地理空间坐标变换的意义 4.3.2 地理空间坐标变换的方法
.
34
4.3.1 地理空间坐标变换的意义
意义
（1） GIS实现多源数据无缝集成的基础 有了统一意的坐义标系统和投影系统，可以对空间数据
进行存贮并对其进行编辑处理，实现多源数据的无缝 集成
（2） GIS空间分析的基础
没有统一的空间坐标参考系统，很难实现两个图层 的叠加，就不可能实现空间分析
（3） GIS输出显示成果的需要
通过坐标转换能够将不同的投影系统转换为同一投 影形式，从而实现各种成果图件之间的对比和拼接。
.
35
4.3.2 地理空间坐标变换的方法
地理空间坐标转换的方法
（1）不同坐标系统之间的转换 （2）不同投影系统之间的转换
都是建立不同空间参考系统中两点间一一对 应关系
坐标系统 转换方法