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地理空间信息及定位基础(分析“空间”文档)共31张PPT
展空间的同时，也带来一些新的问题。一方面，为了全球空间数据共享和大型GIS建设，
需要一套新的实用的“地图投影”模型，来满足全球多分辨率连续可视化和精确量算与地
理分析的需要；另一方面，为了强调区域特征或灵活方便地表达城市地图，需要编制变 比例尺地图。
◈北京“数字地球”国际会议上，全球空间数据基础设施(GSDI)委员会及技术工作组主席
图投影种类现有256种，依据不同的目的和要求，可以采 用不同的分类指标对如此繁多的地图投影进行分类。
分类1：基于投影面与球面相关位置的分类； 分类2：基于投影方法的分类； 分类3：基于投影方程的分类； 分类4：基于投影变形的分类。
基于投影面与球面的分类
区分等角、等面积、任意投影
形状不变
常见变形性质的确定
地理空间信息及定位基础
地理空间现象
地理空间的整体框架
地理空间的参照基础
空间数ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ结构
①现实世界中图形数 据的表示与存储
空间数据库
地理空间信息的表达 空间信息计算机表示
②现实世界中属性数据 的表示与存储
数据库
空间现象及其描述
现实世界
空间数据
地图 遥感影像
特征 关系
行为
选择
观察
抽象
综合
测量：位置
编码：属性
最自然的面 1952-1979年平均海水面为0米
空①间为现 什象么、要地把理球空面间的、转空换间为信平息面的？
：包括海洋底部、高山、高原等在内的固体地球表
地壳理是 数指据地则球是地各表种至地莫理霍特面征之和间现一象个间主关要系由的硅符酸号盐化矿表物示为，主包体括的空岩间石位构置成、的属薄性壳特。征及时域特征三部分。
建立关系：
需要一套新的实用的“地图投影”模型，来满足全球多分辨率连续可视化和精确量算与地
理分析的需要；另一方面，为了强调区域特征或灵活方便地表达城市地图，需要编制变 比例尺地图。
◈北京“数字地球”国际会议上，全球空间数据基础设施(GSDI)委员会及技术工作组主席
图投影种类现有256种，依据不同的目的和要求，可以采 用不同的分类指标对如此繁多的地图投影进行分类。
分类1：基于投影面与球面相关位置的分类； 分类2：基于投影方法的分类； 分类3：基于投影方程的分类； 分类4：基于投影变形的分类。
基于投影面与球面的分类
区分等角、等面积、任意投影
形状不变
常见变形性质的确定
地理空间信息及定位基础
地理空间现象
地理空间的整体框架
地理空间的参照基础
空间数ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ结构
①现实世界中图形数 据的表示与存储
空间数据库
地理空间信息的表达 空间信息计算机表示
②现实世界中属性数据 的表示与存储
数据库
空间现象及其描述
现实世界
空间数据
地图 遥感影像
特征 关系
行为
选择
观察
抽象
综合
测量：位置
编码：属性
最自然的面 1952-1979年平均海水面为0米
空①间为现 什象么、要地把理球空面间的、转空换间为信平息面的？
：包括海洋底部、高山、高原等在内的固体地球表
地壳理是 数指据地则球是地各表种至地莫理霍特面征之和间现一象个间主关要系由的硅符酸号盐化矿表物示为，主包体括的空岩间石位构置成、的属薄性壳特。征及时域特征三部分。
建立关系：
地理信息系统与空间分析培训ppt
随着全球环境问题日益严重，GIS与空间分 析将在国际合作中发挥更大作用。
个人学习计划和职业发展建议
持续学习
关注GIS与空间分析的最新发展动态，不断 更新自己的知识和技能。
参与社区和活动
参加GIS相关的学术会议、研讨会和技术社 区活动，拓展人脉和交流机会。
实践应用
将所学知识应用到实际工作中，提高自己的 实践能力。
功能
GIS可以用于地图制作、空间数据 库管理、地理信息查询、空间分 析和可视化等。
GIS的组成和结构
组成
GIS由硬件、软件、数据、人员和方 法五个部分组成。
结构 GIS的结构包括输入、存储、处理和输 出四个主要部分。
GIS的发展历程和趋势
发展历程
GIS经历了从手工地图制作到计算机辅助地图制作，再到地理信息系统软件开 发的历程。
GIS在环境监测中的应用
生态保护
GIS可以用来监测和评估生态环境 状况，包括森林覆盖、生物多样 性等。
污染控制
GIS可以用来监测和评估环境污染 状况，包括大气污染、水污染等。
环境影响评价
GIS可以用来进行环境影响评价，包 括建设项目对环境的影响预测和评 估。
GIS在公共安全领域的应用
应急管理
GIS可以用来进行应急管理 ，包括灾害预警、应急响 应等。
职业规划
结合个人兴趣和市场需求，制定明确的职业 规划，提高自己的职业竞争力。
THANKS
感谢观看
环境保护
通过监测和评估环境变化，空 间分析可以为环境保护提供决 策支持，如污染源定位、生态 保护等。
公共卫生
在公共卫生领域，空间分析可 用于疾病监测、疫情控制等方 面，为公共卫生决策提供科学 依据。
《地理信息》课件
地理信息的来源： 遥感、地理信息系 统、地图、统计数 据等
地理信息的应用：城 市规划、交通规划、 资源管理、环境保护、 灾害预警等
地理信息的分类
空间数据：描述地理实体的位置、形状、大 小等特征的数据
地理信息系统（GIS）：用于管理、分析和应 用地理信息的计算机系统
属性数据：描述地理实体的属性特征的数据， 如人口、经济、环境等
环境监测：用于大气污染 监测、水质监测、噪声监 测等
灾害预警：用于地震预警、 洪水预警、滑坡预警等
旅游规划：用于旅游规划、 旅游线路规划、旅游设施 规划等
商业分析：用于市场分析、 客户分析、竞争对手分析 等
地理信息数据采集
地图数字化
地图数字化是将纸 质地图转换为数字 地图的过程
数字化地图可以方 便地进行查询、分 析和处理
地图数字化的方法 包括扫描、矢量化 、遥感等
地图数字化可以提 高地图的准确性和 效率，方便地图的 共享和传播
遥感技术
遥感设备包括卫星、飞机、 无人机等
遥感技术可以获取地球表面的 地形、地貌、植被、水体等信
息
遥感技术是一种通过遥感设 备获取地球表面信息的技术
遥感技术在灾害监测、资源调 查、环境监测等领域有广泛应
地理信息服务（GIS Service）：提供地理信 息查询、分析、展示等服务的平台
遥感数据：通过遥感技术获取的地理信息数 据，如卫星影像、航空影像等
地理信息标准：用于规范地理信息采集、处 理、交换、应用等的标准和规范
地理信息的应用领域
城市规划：用于城市规划、 交通规划、土地利用规划 等
自然资源管理：用于土地 资源管理、水资源管理、 森林资源管理等
添加副标题
地理信息PPT课件
地理信息系统与空间分析培训ppt
地理信息服务的普及化与标准化
服务接口标准化
制定统一的地理信息服务接口标准，规范服务提 供方式，提高服务的互操作性和可扩展性。
服务内容多样化
针对不同领域和行业需求，提供定制化、专业化 的地理信息服务，满足用户个性化需求。
服务普及化
降低地理信息服务的门槛和成本，让更多的用户 能够享受到地理信息服务带来的便利和价值。
总结词
地理空间分析是GIS的核心应用之一，通过对地理数据的处理和分析，挖掘出隐 藏在数据背后的空间规律和关系。
详细描述
常见的地理空间分析方法包括空间查询、缓冲区分析、叠置分析、网络分析等。 这些方法可以帮助用户解决实际问题，如资源分配、选址分析、路径规划等。
地理信息系统软件介绍
总结词
GIS软件是实现GIS功能的重要工具， 不同的软件在功能、操作方式、数据 格式等方面存在差异。
地理空间数据可视化
总结词
可视化是GIS的重要功能之一，通过地图、图表等形式将地理信息呈现出来， 帮助用户更好地理解和分析空间数据。
详细描述
GIS支持多种可视化方式，包括地图制作、图表生成、三维渲染等。通过这些可 视化手段，用户可以直观地了解地理数据的分布、变化和关联，从而更好地进 行空间分析。
地理空间分析方法
详细描述
常见的GIS软件包括ArcGIS、QGIS、 GRASS GIS等。这些软件各有特点， 用户可以根据实际需求选择合适的软 件进行学习和使用。
03
空间分析原理与实践
空间分析基本概念
空间分析定义
空间分析是地理信息系统（GIS ）的核心功能之一，它利用地理 信息数据和相关算法，对地理现 象和空间数据进行处理、分析和
空间大数据的挑战与机遇
地理空间数据分析与ppt课件
2024/7/17
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在整堂课的教学中，刘教师总是让学 生带着 问题来 学习， 而问题 的设置 具有一 定的梯 度，由 浅入深 ，所提 出的问 题也很 明确
表1 空间分析不同称谓的内容差别
2024/7/17
王劲峰 2000 《地理学报》
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在整堂课的教学中，刘教师总是让学 生带着 问题来 学习， 而问题 的设置 具有一 定的梯 度，由 浅入深 ，所提 出的问 题也很 明确
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在整堂课的教学中，刘教师总是让学 生带着 问题来 学习， 而问题 的设置 具有一 定的梯 度，由 浅入深 ，所提 出的问 题也很 明确
包含的新的理论技术方法:
GIS创建数据库； 人工智能技术（AI）和智 能计算技术（CI）提供计算原理和计算工具； 高性能计算服务系统提供动力
核心技术：
▪ 空间数据处理与建模发展历史 ▪ GIS空间分析定义 ▪ 空间分析的主要方法、步骤 ▪ 空间分析一般模型 ▪ 地理空间问题
2024/7/17
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在整堂课的教学中，刘教师总是让学 生带着 问题来 学习， 而问题 的设置 具有一 定的梯 度，由 浅入深 ，所提 出的问 题也很 明确
▪ 空间数据处理与建模发展历史 ▪ GIS空间分析定义 ▪ 空间分析的主要方法、步骤 ▪ 空间分析一般模型 ▪ 地理空间问题
空间数据挖掘
是从地理空间数据库中挖掘时空系统中潜在的、有 价值的信息、规律和知识的过程，包括空间模式与 特征、空间与非空间数据之间的概要关系等。
图1.2 地理空间数据挖掘体系结构
2024/7/17
13
在整堂课的教学中，刘教师总是让学 生带着 问题来 学习， 而问题 的设置 具有一 定的梯 度，由 浅入深 ，所提 出的问 题也很 明确
地理与地理信息系统(GIS)培训ppt
数据格式与标准
了解常见的地理数据格式 和标准，如Shapefile、 GeoJSON等，以便于数据 的交换和应用。
地理数据的可视化
可视化技术
利用计算机图形学和GIS技术将地 理数据以图形或图表的形式呈现 出来。
可视化工具
选择适合的工具进行地理数据的可 视化，如ArcGIS、QGIS等。
可视化效果评估
灾害预警
GIS可以用于灾害预警系统，通过 对地质、气象等数据的分析，预 测灾害发生的可能性，及时发出 预警。
应急响应
在灾害发生后，GIS可以帮助应急 响应团队快速了解灾区情况，制 定救援计划，优化救援资源的配 置。
农业管理与土地利用
土地利用规划
GIS可以帮助农业管理部门制定土地 利用规划，优化土地资源配置，提高 农业生产效率。
地理坐标系统定义
地理坐标系统是用于确定地球上任意 一点位置的坐标系，通常由经度和纬 度组成。
常见的地理坐标系统
地理坐标系统的应用
在地图制作、导航、空间分析等领域 具有广泛的应用。
包括WGS84、GCJ-02等，不同坐标 系统之间可以进行转换。
地图投影
地图投影定义
地图投影是将地球表面上的点转换到平面地图上的点的过程，需 要考虑到地球的曲率、面积和方向等因素。
地理与地理信息系统（GIS）培 训
汇报人：可编辑 2023-12-）简介 • 地理信息系统（GIS）基础知识 • GIS软件操作与应用 • 地理信息系统（GIS）在各领域的应用案
例 • GIS的未来发展与趋势
01
地理信息系统（GIS）简介
GIS的定义与功能
GIS的应用领域
01
02
03
城市规划
GIS可以用于城市规划的 各个环节，如规划方案制 定、规划决策支持、规划 实施监测等。
《空间信息基础 》课件
地理信息系统（GIS）是一种基于计算机技术的空间信息管理系统 ，它能够采集、存储、处理、分析和显示地理信息数据。
GIS的功能
GIS具有多种功能，包括地图制作与可视化、空间数据库管理、空 间查询与分析、地理信息共享等。
GIS的应用领域
GIS广泛应用于资源管理、城市规划、环境保护、交通管理、灾害监 测等领域。
校正参数等方法来提高定位精度。
GPS的应用领域与发展趋势
总结词
列举GPS的主要应用领域，如导航、测量、军事等，并 探讨GPS未来的发展趋势和挑战。
详细描述
GPS的应用领域非常广泛，包括导航、测量、军事、农 业等。在导航方面，GPS用于车辆、船舶和飞机的导航 ，提供准确的定位和路线指引。在测量领域，GPS用于 大地测量、地籍调查等领域，能够实现高精度的空间位 置测量。在军事方面，GPS被广泛应用于导弹制导、战 场指挥等领域。未来，随着技术的发展和应用需求的增 加，GPS将面临更多的挑战和机遇，如提高定位精度、 增强抗干扰能力等。同时，随着多模态导航技术的发展 ，GPS将与其他导航系统融合，为用户提供更加全面和 准确的导航服务。
GPS的定位方法与精度
总结词
介绍GPS定位的基本方法，包括单点定位和 差分定位，以及定位精度的因素和改善方法 。
详细描述
GPS定位方法包括单点定位和差分定位。单 点定位是根据接收到的卫星信号计算出一个 位置，而差分定位是通过比较多个接收机接 收到的信号来提高定位精度。定位精度受到 多种因素的影响，包括卫星轨道误差、大气 传播误差等，可以通过采用差分技术、引入
人工智能技术在空间信息领域的应用
要点一
人工智能技术
人工智能技术是一种模拟人类智能的 技术，包括机器学习、深度学习、自 然语言处理等技术。
GIS的功能
GIS具有多种功能，包括地图制作与可视化、空间数据库管理、空 间查询与分析、地理信息共享等。
GIS的应用领域
GIS广泛应用于资源管理、城市规划、环境保护、交通管理、灾害监 测等领域。
校正参数等方法来提高定位精度。
GPS的应用领域与发展趋势
总结词
列举GPS的主要应用领域，如导航、测量、军事等，并 探讨GPS未来的发展趋势和挑战。
详细描述
GPS的应用领域非常广泛，包括导航、测量、军事、农 业等。在导航方面，GPS用于车辆、船舶和飞机的导航 ，提供准确的定位和路线指引。在测量领域，GPS用于 大地测量、地籍调查等领域，能够实现高精度的空间位 置测量。在军事方面，GPS被广泛应用于导弹制导、战 场指挥等领域。未来，随着技术的发展和应用需求的增 加，GPS将面临更多的挑战和机遇，如提高定位精度、 增强抗干扰能力等。同时，随着多模态导航技术的发展 ，GPS将与其他导航系统融合，为用户提供更加全面和 准确的导航服务。
GPS的定位方法与精度
总结词
介绍GPS定位的基本方法，包括单点定位和 差分定位，以及定位精度的因素和改善方法 。
详细描述
GPS定位方法包括单点定位和差分定位。单 点定位是根据接收到的卫星信号计算出一个 位置，而差分定位是通过比较多个接收机接 收到的信号来提高定位精度。定位精度受到 多种因素的影响，包括卫星轨道误差、大气 传播误差等，可以通过采用差分技术、引入
人工智能技术在空间信息领域的应用
要点一
人工智能技术
人工智能技术是一种模拟人类智能的 技术，包括机器学习、深度学习、自 然语言处理等技术。
地理信息空间信息基础PPT市公开课获奖课件省名师示范课获奖课件
► 地理信息系统中旳地理空间，一般就是指经过投影变换后 放在笛卡儿坐标系中旳地球表层特征空间。
► 三维地理信息系统中所涉及旳地理空间，则是在上述笛卡 儿平面直角坐标系上加上第三维z，代表地面相对于该旋 转椭球体表面旳高程。
3、地图对地理空间旳描述
►地图是现实世界旳模型，它按照一定旳百分 比、一定旳投影原则有选择地将复杂旳三维 现实世界旳某些内容投影到二维平面媒介上， 并用符号将这些内容要素体现出来。
(x1,y1)
(x2,y2)
(x3,y3)
(x4,y4)
0 0 0 0 0 0 1 0 00 00 3 3 0 0 8 1 0 4 44 00 3 3 3 0 0 1 4 4 44 40 3 3 3 0 1 0 4 4 44 44 3 3 3 0 1 0 4 4 44 40 0 0 0 1 7 0 0 4 44 00 0 0 0 1 5 5 0 0 00 00 7 0 1 5 5 5 5 0 00 00 0 0 1 5 5 5 5 0 00 80 0 1 0 5 5 0 0 0 00 00
图3-11 遥感图象中信息旳矢量和栅格表达
►由以上两例可看出，至少有两种数字化旳措 施能够表达空间信息：
►栅格法：由一系列x,y坐标定位旳像元，每个 像元独立编码，并载有属性。
►矢量法：三种主要地理实体旳点、线、面中， 点类似于像元，但不占有面积，其他两种均 由一系列内部有关联旳坐标形成，一定旳面 或线则与一定旳属性连接。
00 00 00 01 00 00 00 00 00 00 00 01 00 00 30 40 00 00 00 01 02 00 30 40 00 00 00 01 02 03 00 40 00 00 00 00 12 03 00 40 00 00 00 00 1 33 00 40 00 00 00 00 12 30 00 40 00 00 00 00 13 0 00 04 00 00 00 00 31 20 00 04 00 00 00 00 31 20 00 04 00 00 00 00 00 20 00 04 00 00 00 00 00 20 00 40 00 00 00 00 00 20 00 40 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00
► 三维地理信息系统中所涉及旳地理空间，则是在上述笛卡 儿平面直角坐标系上加上第三维z，代表地面相对于该旋 转椭球体表面旳高程。
3、地图对地理空间旳描述
►地图是现实世界旳模型，它按照一定旳百分 比、一定旳投影原则有选择地将复杂旳三维 现实世界旳某些内容投影到二维平面媒介上， 并用符号将这些内容要素体现出来。
(x1,y1)
(x2,y2)
(x3,y3)
(x4,y4)
0 0 0 0 0 0 1 0 00 00 3 3 0 0 8 1 0 4 44 00 3 3 3 0 0 1 4 4 44 40 3 3 3 0 1 0 4 4 44 44 3 3 3 0 1 0 4 4 44 40 0 0 0 1 7 0 0 4 44 00 0 0 0 1 5 5 0 0 00 00 7 0 1 5 5 5 5 0 00 00 0 0 1 5 5 5 5 0 00 80 0 1 0 5 5 0 0 0 00 00
图3-11 遥感图象中信息旳矢量和栅格表达
►由以上两例可看出，至少有两种数字化旳措 施能够表达空间信息：
►栅格法：由一系列x,y坐标定位旳像元，每个 像元独立编码，并载有属性。
►矢量法：三种主要地理实体旳点、线、面中， 点类似于像元，但不占有面积，其他两种均 由一系列内部有关联旳坐标形成，一定旳面 或线则与一定旳属性连接。
00 00 00 01 00 00 00 00 00 00 00 01 00 00 30 40 00 00 00 01 02 00 30 40 00 00 00 01 02 03 00 40 00 00 00 00 12 03 00 40 00 00 00 00 1 33 00 40 00 00 00 00 12 30 00 40 00 00 00 00 13 0 00 04 00 00 00 00 31 20 00 04 00 00 00 00 31 20 00 04 00 00 00 00 00 20 00 04 00 00 00 00 00 20 00 40 00 00 00 00 00 20 00 40 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00
高考地理复习地理空间定位PPT课件下载
2、重要海域和海峡
120 °E
Ⅳ八中条主国要地经理纬线经过的省区
1、八条8重0 要°E的9经0 纬°E线穿过的5地0°区N
130 °E
100 °E 110 °E
ห้องสมุดไป่ตู้
40°N
23 °26′N
30°N 20 °N
八条主要经纬线经过的地形区120 °E
90 °E
50°N
130 °E
80°E
100 °E110 °E
⑷利用相关文字资料考查空间定位能力是 近年来才出现的一种命题思路。在阅读材 料时，应注意以下信息的获取。 ①自然地理特征：气候特征、自然带类型、 土壤特征、湖泊特征、地貌特征、太阳高 度及河流特点等。 ②人文地理特征：人种、民族、宗教信仰、 建筑特点、工农业特色、风俗习惯等。
⑸ 、依据图例、注记定位 如图中的河流、湖泊、山脉、等高线、沙漠等图 例、注记往往是重要的提示信息；特别是考题中 一些特殊地名信息对定位是有帮助的，如太白山 (秦岭的主峰、陕西、大陆东部第一峰) 、神农顶 北(鄂、华中第一峰) 、小五台山(冀西北) 、神 女峰(川、巫山) 、青海湖、开普敦等。
(2)图中甲、乙两城市分别位
于
()
A．关中平原、浙闽丘陵
B．江汉平原、山东丘陵
C．汉水谷地、黄淮平原
D．汾河谷地、松嫩平原
❖
1.文言文是一种十分讲究形式美的书 面语言 ，古人 写文章 时，总 是从声 律、音 节、句 式等各 方面考 虑，对 文章的 语言加 以修饰 ，以使 语言尽 善尽美 。因此 文言文 中的修 辞方式 格外丰 富，这 成为文 言语言 的鲜明 特色， 如押韵 、对偶 、排比 等等。 这些修 辞方式 的存在 ，也为 我们给 文言文 断句提 供了方 便。
地理信息系统与空间分析培训ppt (2)
PART 01
地理信息系统（GIS）简 介
GIS定义与功能
定义
地理信息系统（GIS）是一种用于 处理、分析和可视化地理数据的 系统。
功能
GIS能够收集、存储、检索、处理 、分析和呈现地理空间数据，广 泛应用于资源管理、城市规划、 环境保护等领域。
GIS的组成与结构
组成
GIS由硬件、软件、数据、人员和方 法五个部分组成。
02
利用大数据技术，实现地理数据的实时采集、处理和分析。
数据可视化
03
通过大数据可视化工具，将复杂的地理信息以直观的方式呈现
出来。
空间分析在其他领域的新应用
1 2
城市规划
利用空间分析技术，对城市规划方案进行模拟和 评估。
环境保护
通过空间分析，监测和评估环境变化，为环境保 护提供科学依据。
3
灾害应对
常用GIS软件
介绍几种常用的GIS软件，如ArcGIS 、QGIS、GRASS GIS等，并比较其 特点和使用范围。
GIS软件基础操作
数据导入与导出
学习如何将地理数据导入 GIS软件中，以及如何将分 析结果导出为其他格式。
地图视图操作
掌握如何缩放、平移、旋 转地图视图，以及如何设 置地图的坐标系和投影方 式。
结构
GIS的结构包括数据输入、数据编辑与 质量控制、数据存储与管理、空间分 析、数据显示与输出等五个主要部分 。
GIS的发展历程与趋势
发展历程
GIS经历了从手工地图制作到计算机辅助地图制作，再到地理信息系统软件开 发的历程。
发展趋势
随着计算机技术和大数据的不断发展，GIS正朝着智能化、云端化、移动化等方 向发展，未来将更加深入地服务于社会和经济发展。
地理信息空间信息基础ppt课件(共27张PPT)
通常以点状符号的形状和颜色表示质量特征，以符号的尺寸表示数量特征，将点状符号定位于事物所在的相应位置上。
地物的特征信息。 如河流，在小比例尺的地图上，被表示成线状地物，而在大比例尺的地图上，则被表示成面状地物。
2 对地理信息系统进行数字化描述
通过如右图所示的遥感图象，明显地 椭球体的大小通常用两个半径——长半径a和短半径b，或由一个半径和扁率α来决定。
（a）
（b）
（c）
图3-8 河流的显示和隐式表示
ห้องสมุดไป่ตู้
►栅格数据结构：计算机对地理实体的显式描 述。矢量数据结构：计算机对地理实体的隐 式描述。
►在栅格数据结构中，整个地理空间被规则地 分为一个个小块〔通常为正方形），地理实 体的位置是由占据小块的横排与竖列的位置 决定，小块的位置则由其横排竖列的数码决 定，每个地理实体的形态是由栅格或网格中 的一组点来构成。
地理空间的实体分为点、线、面三种要素
（1〕点状要素
点状要素，是指那些占面积较小，不能按比例尺表示，又要定 位的事物。因此，面状事物和点状事物的界限并不严格。如 居民点，在大、中比例尺地图上被表示为面状地物，在小比 例尺地图上则被表示为点状地物。
通常以点状符号的形状和颜色表示质量特征，以符号的尺寸表示数量 特征，将点状符号定位于事物所在的相应位置上。图2-3为几种点 状符号举例。
第二章 空间信息基础
第一节 常规的地理空间信息描述法 第二节 地理信息数字化描述方法
第一节常规的地理空间信息描述法
►1、地球空间模型描述 ►第一类是地球的自然表面，它是一个起伏不
平，十分不规则的表面，非常复杂，难以用 一个简洁的数学表达式描述出来，所以不适 合于数字建模；它在诸如长度、面积、体积 等几何测量中都面临着十分复杂的困难
地物的特征信息。 如河流，在小比例尺的地图上，被表示成线状地物，而在大比例尺的地图上，则被表示成面状地物。
2 对地理信息系统进行数字化描述
通过如右图所示的遥感图象，明显地 椭球体的大小通常用两个半径——长半径a和短半径b，或由一个半径和扁率α来决定。
（a）
（b）
（c）
图3-8 河流的显示和隐式表示
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►栅格数据结构：计算机对地理实体的显式描 述。矢量数据结构：计算机对地理实体的隐 式描述。
►在栅格数据结构中，整个地理空间被规则地 分为一个个小块〔通常为正方形），地理实 体的位置是由占据小块的横排与竖列的位置 决定，小块的位置则由其横排竖列的数码决 定，每个地理实体的形态是由栅格或网格中 的一组点来构成。
地理空间的实体分为点、线、面三种要素
（1〕点状要素
点状要素，是指那些占面积较小，不能按比例尺表示，又要定 位的事物。因此，面状事物和点状事物的界限并不严格。如 居民点，在大、中比例尺地图上被表示为面状地物，在小比 例尺地图上则被表示为点状地物。
通常以点状符号的形状和颜色表示质量特征，以符号的尺寸表示数量 特征，将点状符号定位于事物所在的相应位置上。图2-3为几种点 状符号举例。
第二章 空间信息基础
第一节 常规的地理空间信息描述法 第二节 地理信息数字化描述方法
第一节常规的地理空间信息描述法
►1、地球空间模型描述 ►第一类是地球的自然表面，它是一个起伏不
平，十分不规则的表面，非常复杂，难以用 一个简洁的数学表达式描述出来，所以不适 合于数字建模；它在诸如长度、面积、体积 等几何测量中都面临着十分复杂的困难
《空间信息基础》PPT课件
通航情况 流水季节 通航： 1 常年河：1 不通航：2 时令河：2
消失河：3
河流特性分类与编码
河流长度
河流宽度
< 1 km： 1 < 2 km： 2 < 5 km： 3 < 10 km：4 > 10 km：5
<1 m ： 1 1 ~ 2 m： 2 2 ~ 5 m： 3 5 ~ 20 m： 4 20 ~ 50 m：5 >50m： 6
n: 结点数 a: 弧段数 b: 多边形数 c: 常数，为多边形地图特征。
若b包含边界里面和外面的多边形，则c=2， 若b仅包含边界内部多边形，则c=1
n = 6， a = 5 b = 2， c = 1，p=2（图形数）
n = 10， a = 12
n = 4， a = 5
b = 3， c = 1
b = 2， c = 1
管线:7
电力线71
地下电力线 与电缆72
管线73
地下检修井74
高压711
低压712
电杆713
电塔714
电线架715
依比例7141 不依比例7142
11.02.2021
a
31
空间对象的多源分类编码
按空间对象不同特性进行分类并进编码 代码之间没有隶属关系，反映对象特性 具有较大的信息量，有利于空间分析
GIS数据库中地理数据以地理坐标存储时，则以地 图为数据源的空间数据必须通过投影变换转换成 地理坐标；而输出或显示时，则要将地理坐标表 示的空间数据通过投影变换变换成指定投影的平 面坐标。
GIS中，地理数据的显示可根据用户的需要而指定 投影方式，但当所显示的地图与国家基本地图系 列的比例尺一致时，一般采用国家基本系列地图 所用的投影。
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• 然后，以A为圆心，d为半径作弧，交等高线于1点， 再以1点为圆心，d为半径作弧交等高线于2点，如此直 到线路到达山顶，然后把相邻点连接起来，即为所求的 最短路线，如果相邻等高线之间的平距大于d时，说明 地面坡度小于限制坡度。
• 有时可按实际情况反复比较不同的方案，选择其中施工 方便、经济合理的一条。
七、按限制坡度选定最短路线
• 在一些工程建设过程中，常遇到坡度限制问题。利用 地形图就可以根据限制的坡度选择规划最佳的路线。
• 例如，从山脚A点到山顶修一条公路，限制坡度i=5％ 。 图的比例尺为1:2000，等高距h为2米，要满足设计要求， 可先求出路线在相邻等高线之间的最小平距d ，
• d =h /（i·M）= 2 /（0.05*2000）= 0.02米
由计算机地籍管理软件自动计算
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§9.4 在地形图上 按一定方向绘制断面图
一、按指定方向绘制纵断面图 • 在进行道路、隧道、管线等工程设计时，
需要了解两点之间的地面起伏情况，这时， 可根据地形图中的等高线来绘制断面图。
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解：由坡度公式 i h h ： D dm
h 0.0333
d m
d
d h 0.0333 m
5 1000 30（毫米） 0.0333 5000
◆当相邻两根等高线之间的 图上 d 30毫米时，地面坡 度 i 3.33%。取d =30毫米
d
P270 图9-11 d
d
d
d
d
d
d
d
d d
dd
作图时，A、B间路线最短。
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地形图的基本应用 按限制坡度选定最短路线
➢可按实际情况反复比较不同的方案，选择其中施 工方便、经济合理的一条。
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在图上设计等坡度线
例：要在A、B间选定一条满足坡度为i3.33%的最短路线。
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2020年11月23日星期一
• 编写程序时的实用公式
1n
A (xix0)(yi1yi1) 2i1
S S 1 S 2 S n
四、求积仪法
求积仪是一种专门供图上量算面积的仪器，
其优点是操作简便、速度快，适用于任意曲线 图形的面积量算，并能保证一定的精度。
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HMHBBM B Ah
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地形图应用的基本知识
五、在地形图上量取曲线长度
利用曲线计测定
六、在地形图上确定某一直线的坡度
要确定地面AB的坡度，可以在图上量测两点 之间的水平距离D与高差h则其坡度i为：
i h h D Md
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数字化地形图使地形图在管理和使用上体现出图 纸地形图所无法比拟的优越性。
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地形图应用的基本知识
一、确定点位的平面坐标
• 根据地形图上的方格网，可以求出地面上任意点位的平面 坐标。
• 求M点的坐标。先将M点所在的小方格用虚线连接，即得正 方形abcd，从图中可以看出，a点坐标为：
三、解析法
A1n 2i1
xi1xi
yi1yi
➢对于任意n边形，可以 写出面积计算的通用公 式：
• 若n边形各顶点投影于X
轴时，则图形面积公式
可以写为下式：
A1 n xi(yi 1yi 1)
1n
A
yi(xi 1xi 1)
2i1
2i1
当i=1，yi-1=yn;当i=n， yi+1=y1。
当i=1，xi-1=xn;当i=n， xi+1=x1。
A 1 ( x 1 x 2 ) y 2 ( y 1 ) ( x 2 x 3 ) y 3 ( y 2 ) ( x 1 x 4 ) y 4 ( y 1 ) ( x 3 x 4 ) y 3 ( y 4 )
2
展开后得下式 ：
x
2
A1(x1y2x2y2x1y1x2y1)(x2y3x3y3x2y2x3y2)
2
1
1
(x1y4x4y4x1y1x4y1)(x3y3x4y3x3y4x4y4) 2
4
3
整理得下式
A 1 x 1 ( y 2 y 4 ) x 2 ( y 3 y 1 ) x 3 ( y 4 y 2 ) x 4 ( y 1 y 3 )
2
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Y
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求DAB、AB。
解 :X= 683.2- 845.6=-162.4 1000
Y=1378.5-1140.3=+238.2
DAB=√(-162.4)2+238.22=288.29 900
A . AB
RAB =tan-1
Y X
=tan-1 1.466749 800
=554253 第Ⅱ象限 700
AB =180°–RAB
(2)解析法 ：
如图所示，当知道1、2点 的坐标时，公式计算：
12ar
cta(yn2y1) (x2x1)
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9
x
Δy
2
Δx α12
1
y
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例：在图上量得A、B坐标为：
XA= 845.6m XB= 683.2m YA=1140.3m YB=1378.5m
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地形图的基本应用
八、 确定汇水面积 • 如图所示，汇水面积的分界线为山脊线，图中虚线和AB围
起来部分为汇水区域。只要测出围起来的面积即可。测出 面积的方法有格网法和利用求积仪直接测出。见面积量算。
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应用
◆数字化测绘 基础地理信息 ◆计算机软硬件 GIS ◆地理信息的应用
● 应用数据库管理系统和相关应用软件
● 直接应用地形图
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§9.2 地形图应用的基本知识
• 教学要求： 掌握地形图应用的基本内容及地
形图在工程勘测规划设计工作中的应用，会用 几种常用的方法在地形图上测定图形的面积。
= 124°17′07″
600
DAB
.B
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500 1000 1100
10
1200 1300 1400 1500 1：1000
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地形图应用的基本知识
四、确定点位的高程
• 如果某点位置恰好位于一条等高线上，则这点的高程就等 于该等高线的高程。如果某点的点位位于两条等高线之间，则 可以用线性比例内插法计算。如图所示:
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按指定方向绘制纵断面图
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二、按设计线路绘制纵断面图
•
在道路、管线等工程设计中，为确定线路的坡度和里
程，要按设计线路绘制纵断面图。ABCD为一线路，需要
沿此方向绘纵面图。
•
首先在图纸下方或方格纸上绘出两垂直的直线，横轴
求积仪有机械求积仪)和电子求积仪两种。
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求积仪法----- 机械求积仪
1) 机械求积仪
机械求积仪是一种利 用积分原理在图纸上 测定不规则图形面积 的完全机械装置，
它结构简单，售价低 廉，便于使用。
机械求积仪由极臂、 描迹臂和计数器三部 分组成。
• 本章重点 ： 地形图应用的基本内容，地形图
在工程规划设计工作中的应用。
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4
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地形图的主要用途
地形图应用于广泛的领域，如国土整治、资源勘 测、城乡建设、交通规划、土地利用、环境保护、 工程设计、矿藏采掘、河道整理、等，可在地形图 上获取详细的地面现状信息。在国防和科研方面， 更具重大用途。
例：设量得F、G的图上距离为28.5mm，
求F、G之间的平均坡度(点的高程见上)。
•F 1:500
解：平均坡度
i=
h D
=
h d•m
=
51.9-48.3 0.0285•500
Байду номын сангаас
=0.2526=25.3%
地面倾角 14.2°
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地形图应用的基本知识
No Image
➢图形总面积：
N No o IIm ma a gg e e
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三、解析法
如果图形为任意多边形，且各顶点的坐标已在图上量出或实地测 定，可利用各点 坐标以解析法计算面积。如图1234点分别向Y轴 作垂线，由梯形面积加减可以得到图形1234围起的图形面积A为：
第9章 地形图的应用
§9.1 概述 §9.2 地形图应用的基本知识 §9.3 面积量算 §9.4 在地形图上按一定方向绘制断面图 §9.5 地形图在平整场地中的应用 §9.6 地理信息系统在城市管理中的应用
• 有时可按实际情况反复比较不同的方案，选择其中施工 方便、经济合理的一条。
七、按限制坡度选定最短路线
• 在一些工程建设过程中，常遇到坡度限制问题。利用 地形图就可以根据限制的坡度选择规划最佳的路线。
• 例如，从山脚A点到山顶修一条公路，限制坡度i=5％ 。 图的比例尺为1:2000，等高距h为2米，要满足设计要求， 可先求出路线在相邻等高线之间的最小平距d ，
• d =h /（i·M）= 2 /（0.05*2000）= 0.02米
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§9.4 在地形图上 按一定方向绘制断面图
一、按指定方向绘制纵断面图 • 在进行道路、隧道、管线等工程设计时，
需要了解两点之间的地面起伏情况，这时， 可根据地形图中的等高线来绘制断面图。
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解：由坡度公式 i h h ： D dm
h 0.0333
d m
d
d h 0.0333 m
5 1000 30（毫米） 0.0333 5000
◆当相邻两根等高线之间的 图上 d 30毫米时，地面坡 度 i 3.33%。取d =30毫米
d
P270 图9-11 d
d
d
d
d
d
d
d
d d
dd
作图时，A、B间路线最短。
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地形图的基本应用 按限制坡度选定最短路线
➢可按实际情况反复比较不同的方案，选择其中施 工方便、经济合理的一条。
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在图上设计等坡度线
例：要在A、B间选定一条满足坡度为i3.33%的最短路线。
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• 编写程序时的实用公式
1n
A (xix0)(yi1yi1) 2i1
S S 1 S 2 S n
四、求积仪法
求积仪是一种专门供图上量算面积的仪器，
其优点是操作简便、速度快，适用于任意曲线 图形的面积量算，并能保证一定的精度。
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地形图应用的基本知识
五、在地形图上量取曲线长度
利用曲线计测定
六、在地形图上确定某一直线的坡度
要确定地面AB的坡度，可以在图上量测两点 之间的水平距离D与高差h则其坡度i为：
i h h D Md
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地形图应用的基本知识
一、确定点位的平面坐标
• 根据地形图上的方格网，可以求出地面上任意点位的平面 坐标。
• 求M点的坐标。先将M点所在的小方格用虚线连接，即得正 方形abcd，从图中可以看出，a点坐标为：
三、解析法
A1n 2i1
xi1xi
yi1yi
➢对于任意n边形，可以 写出面积计算的通用公 式：
• 若n边形各顶点投影于X
轴时，则图形面积公式
可以写为下式：
A1 n xi(yi 1yi 1)
1n
A
yi(xi 1xi 1)
2i1
2i1
当i=1，yi-1=yn;当i=n， yi+1=y1。
当i=1，xi-1=xn;当i=n， xi+1=x1。
A 1 ( x 1 x 2 ) y 2 ( y 1 ) ( x 2 x 3 ) y 3 ( y 2 ) ( x 1 x 4 ) y 4 ( y 1 ) ( x 3 x 4 ) y 3 ( y 4 )
2
展开后得下式 ：
x
2
A1(x1y2x2y2x1y1x2y1)(x2y3x3y3x2y2x3y2)
2
1
1
(x1y4x4y4x1y1x4y1)(x3y3x4y3x3y4x4y4) 2
4
3
整理得下式
A 1 x 1 ( y 2 y 4 ) x 2 ( y 3 y 1 ) x 3 ( y 4 y 2 ) x 4 ( y 1 y 3 )
2
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求DAB、AB。
解 :X= 683.2- 845.6=-162.4 1000
Y=1378.5-1140.3=+238.2
DAB=√(-162.4)2+238.22=288.29 900
A . AB
RAB =tan-1
Y X
=tan-1 1.466749 800
=554253 第Ⅱ象限 700
AB =180°–RAB
(2)解析法 ：
如图所示，当知道1、2点 的坐标时，公式计算：
12ar
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Δy
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Δx α12
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XA= 845.6m XB= 683.2m YA=1140.3m YB=1378.5m
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八、 确定汇水面积 • 如图所示，汇水面积的分界线为山脊线，图中虚线和AB围
起来部分为汇水区域。只要测出围起来的面积即可。测出 面积的方法有格网法和利用求积仪直接测出。见面积量算。
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◆数字化测绘 基础地理信息 ◆计算机软硬件 GIS ◆地理信息的应用
● 应用数据库管理系统和相关应用软件
● 直接应用地形图
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形图在工程勘测规划设计工作中的应用，会用 几种常用的方法在地形图上测定图形的面积。
= 124°17′07″
600
DAB
.B
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1200 1300 1400 1500 1：1000
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四、确定点位的高程
• 如果某点位置恰好位于一条等高线上，则这点的高程就等 于该等高线的高程。如果某点的点位位于两条等高线之间，则 可以用线性比例内插法计算。如图所示:
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二、按设计线路绘制纵断面图
•
在道路、管线等工程设计中，为确定线路的坡度和里
程，要按设计线路绘制纵断面图。ABCD为一线路，需要
沿此方向绘纵面图。
•
首先在图纸下方或方格纸上绘出两垂直的直线，横轴
求积仪有机械求积仪)和电子求积仪两种。
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求积仪法----- 机械求积仪
1) 机械求积仪
机械求积仪是一种利 用积分原理在图纸上 测定不规则图形面积 的完全机械装置，
它结构简单，售价低 廉，便于使用。
机械求积仪由极臂、 描迹臂和计数器三部 分组成。
• 本章重点 ： 地形图应用的基本内容，地形图
在工程规划设计工作中的应用。
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地形图的主要用途
地形图应用于广泛的领域，如国土整治、资源勘 测、城乡建设、交通规划、土地利用、环境保护、 工程设计、矿藏采掘、河道整理、等，可在地形图 上获取详细的地面现状信息。在国防和科研方面， 更具重大用途。
例：设量得F、G的图上距离为28.5mm，
求F、G之间的平均坡度(点的高程见上)。
•F 1:500
解：平均坡度
i=
h D
=
h d•m
=
51.9-48.3 0.0285•500
Байду номын сангаас
=0.2526=25.3%
地面倾角 14.2°
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➢图形总面积：
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三、解析法
如果图形为任意多边形，且各顶点的坐标已在图上量出或实地测 定，可利用各点 坐标以解析法计算面积。如图1234点分别向Y轴 作垂线，由梯形面积加减可以得到图形1234围起的图形面积A为：
第9章 地形图的应用
§9.1 概述 §9.2 地形图应用的基本知识 §9.3 面积量算 §9.4 在地形图上按一定方向绘制断面图 §9.5 地形图在平整场地中的应用 §9.6 地理信息系统在城市管理中的应用