空间数据的编辑与处理
地理信息系统5-空间数据的处理
§5-3 拓扑关系的自动建立
5、岛的判断
单多边形被追踪两次
找出多边形互相包含的情况.
p1
p3
p2
1°、计算所有多边形的面积。
2°、分别对面积为正的多边形和面积为负的多边形排序。p1,p2,p3, -p1,-p2,-p3,
3°、从面积为正的多边形中，顺序取每个多边形，取完为止。若负面积多边形个数 为0，则结束。来自一、点线拓扑关系的自动建立
1、在图形采集和编辑中实时建立
弧段-结点表
结点-弧段表
Oid 起结点 终结点
a1 N1
N2
a2 N2
N3
Oid 弧段 号 N1 a1 N2 a1,a2 N3 a2
N2 a2 N1 a1
N3
(a)
N2 a2 N1 a1
N3
a3
Oid 起结点 终结点
a1 N1
N2
a2 N2
N3
一般，若结点容差设置合理，大多数结点能够吻合在一起， 但有些情况还需要使用前三种方法进行人工编辑。
§5-2 图形编辑
2）结点与线的吻合
在数字化过程中，常遇到一个结点与一个线
状目标的中间相交。由于测量或数字化误差，
它不可能完全交于线目标上，需要进行编辑，
称为结点与线的吻合。
C
编辑的方法： A、 结点移动，将结点移动到线目标上。 B、 使用线段求交； C、 自动编辑，在给定容差内，自动求交并吻合在一起。
§5-1 坐标变换
3、仿射变换
实质是两坐标系间的旋转变换。 设图纸变形引起x,y两个方向比例尺不同，当x,y比例尺相同时，为相似变换。
特性：
· · ·
求解上式中的6个未知数，需不在一直线上的3对已知控制点，由 于误差，需多余观测，所以，用于图幅定向至少需要四对控制点。
ArcGIS空间数据处理和空间数据分析思路整理
ArcGIS基础学习思路整理学习资料：地理信息系统教程上的例题与操作步骤，地理信息系统导论上的习作与挑战任务，往届GIS大赛试题。
一、空间数据处理1.空间数据采集：（1）地理配准（2）空间校正2.空间数据编辑：（1）要素的编辑（2）创建要素（3）修改要素3.空间数据的拓扑处理：（1）拓扑创建（2）拓扑的验证（3）拓扑编辑（4）拓扑错误修改4.空间参考与变换：（1）空间参考与地图投影（2）投影变换（3）坐标问题5.地图制图：（1）地图制图输出（2）符号化与样式（3）掩模与制图表达二、空间数据分析1.矢量数据分析：（1）数据提取：裁剪，分割，筛选（2）统计分析：频数，汇总统计数据（3）缓冲区分析：建立缓冲区，多环缓冲区，点距离（4）叠置分析：相交，联合，融合，合并，标识，擦除，更新（5）泰森多边形2.栅格数据分析：（1）密度分析（2）距离分析（3）提取分析（4）局域分析（5）邻域分析3.地形表面分析：（1）用DEM进行制图（2）坡度坡向分析（3）表面曲率分析（4）提取破向坡度，水系河流4.视域流域水文分析：（1）视域分析（2）流域分析：填洼，流向分析，计算水流长度，流量分析（3）河网分析：生成河网，河网矢量化，平滑河网，河流连接5.插值及重分类分析：（1）插值分析：克里金插值（2）重分类分析6.网络分析：（1）网络分析（2）最小耗费路径分析7.地统计学分析：8.Model Builder与空间建模：ArcGIS处理问题综合流程整理一、按照一定的条件选取事宜区域某一地区引进X型经济作物，该作物的生长环境需要满足一定的地形及气象条件。
现有该地区的地形及气象数据，请你根据X型作物的生长条件，为该地区进行X型作物适宜区分析相关信息说明如下：①数据中，dem为数字高程模型数据，gully.shp为主沟谷数据；climate.txt为气象观测表数据（包含坐标、温度/℃及降雨/ mm等）。
②dll中，DevComponents.DotNetBar2.DLL为工具控件库，IrisSkin2.DLL为皮肤控件库，titlerectangle.ssk为皮肤文件。
空间数据的处理流程
空间数据的处理流程下载温馨提示:该文档是我店铺精心编制而成，希望大家下载以后，能够帮助大家解决实际的问题。
文档下载后可定制随意修改，请根据实际需要进行相应的调整和使用，谢谢!并且，本店铺为大家提供各种各样类型的实用资料，如教育随笔、日记赏析、句子摘抄、古诗大全、经典美文、话题作文、工作总结、词语解析、文案摘录、其他资料等等，如想了解不同资料格式和写法，敬请关注!Download tips: This document is carefully compiled by theeditor. I hope that after you download them,they can help yousolve practical problems. The document can be customized andmodified after downloading,please adjust and use it according toactual needs, thank you!In addition, our shop provides you with various types ofpractical materials,such as educational essays, diaryappreciation,sentence excerpts,ancient poems,classic articles,topic composition,work summary,word parsing,copy excerpts,other materials and so on,want to know different data formats andwriting methods,please pay attention!空间数据处理是指对地理空间数据进行采集、编辑、管理、分析和可视化的过程。
GIS空间数据的编辑
G I S空间数据的编辑 TTA standardization office【TTA 5AB- TTAK 08- TTA 2C】实验二空间数据处理（三）——ArcGIS的数据编辑目的(1)掌握矢量数据的编辑内容(1)掌握矢量数据的编辑方法；(2)几何数据和属性数据两部分内容的编辑；(3)练习数据属性表的基本编辑、表连接等。
基本概念介绍1.ArcMap中的数据编辑数据编辑是纠正数据错误的重要手段，包括几何数据和属性数据的编辑。
几何数据的编辑主要是针对图形的操作（图形编辑），包括平行线复制、缓冲区生成、镜面反射、图层合并、结点操作和拓扑修改等。
属性数据的编辑包括图形要素属性的添加、删除、修改、复制、粘贴、属性表导出等。
在ArcMap中，编辑操作由编辑器工具条来控制。
该工具条有几个重要的控件：(1)编辑器下拉菜单：菜单中有用于启动、停止和存储编辑对话过程的一些命令同时还提供了几种编辑操作、捕捉选项以及编辑选项。
(2)编辑工具：这一工具用于选择要编辑的要素。
(3)草图工具：这是编辑空间要素的主要工具。
允许数字化新的要素或修改已有要素的形状。
该工具进行的实际操作由编辑草图属性列表所控制。
(4)编辑草图属性列表：从下拉列表中，选择想要进行的编辑操作。
所列出的任务将根据编辑的要素类的改变而变化。
(5)属性对话框：在这个窗口中可以编辑选中要素的属性值。
2.理解表格结构表是数据库的结构物，它包括了行和列。
行（或称为记录）代表一个特征，如高速公路、湖等；列（或称为域），描述了特征的属性，例格，诸如要素类的缺省属性表都有预先设置的字段。
例如多边形coverage 有四个标准的字段即面积、周长、coverage#和coverage-id。
一个线性shapefile仅有一列名为shape的缺省列，其他字段完全由用户定义。
每个表格必须有唯一字段名，但字段的数据格式可以有多种。
一般来说，可以存储数字、文字、日期。
在ArcCatalog还支持特定格式，包括短整形、长整形、浮点型、双精度型、日期型、object-id和BLOB。
空间大数据的处理与应用分析
空间大数据的处理与应用分析一、简述空间大数据空间大数据是指在地理空间上进行采集、存储、分析和展示的海量数据资源，其包含了地理位置信息、地形地貌信息、环境因素信息等多种要素。
随着卫星遥感技术、地理信息系统等技术的不断发展，空间大数据的规模越来越大，应用领域也越来越广泛。
二、空间大数据的处理1.数据采集数据采集是空间大数据处理的第一步，其中常用的方法包括卫星遥感、GPS定位、自然地物观测等。
采集的数据包含了地理位置、地形地貌、气象环境等各种信息，这些信息需要经过后续处理才能进行有效的分析和应用。
2.数据存储空间大数据具有数据量大、数据类型多、数据结构复杂等特点，因此需要一种高效的数据存储方式。
传统的文件系统、数据库等无法满足高速数据读写的需求，因此需要使用分布式数据库、云存储等技术，以实现高效的数据存储和管理。
3.数据处理空间大数据处理的主要目标是从数据中提取有用的信息和知识，通常采用数据挖掘、机器学习、深度学习等技术。
数据处理的结果可以帮助用户进行智能决策，优化生产流程，提升竞争力和效率。
三、空间大数据的应用1.城市规划城市规划需要对城市内部的空间信息进行分析和管理。
空间大数据可以提供大量的城市数据资源，包括城市交通、建筑布局、公共设施分布等信息，以帮助城市规划师进行决策。
2.气象灾害预警空间大数据可以提供高分辨率的气象数据，包括风速、降雨、气温等信息。
这些信息可以用来建立气象灾害预警系统，帮助人们及时做出应对措施。
3.智慧交通智慧交通是一种基于空间大数据的交通模式，能够自动监测交通流量和路况，并分析出交通拥堵的原因，从而能够优化交通路线，提高交通效率。
4.自然资源管理空间大数据可以提供自然资源的多样化信息，包括森林覆盖率、土壤类型、植被指数等。
这些信息可以用来进行自然资源管理，从而保护和改善生态环境。
四、结论空间大数据是一种新型的数据资源，在大数据时代中具有广阔的应用前景。
它不仅能够为城市规划、气象灾害预警、智慧交通、自然资源管理等领域提供数据支撑，还能够为科学研究、商业开发提供新的思路和手段。
空间数据库数据输入与编辑PPT课件
3.2.2 地形图地理参考
• 背景知识：我国地形图的投影 – 我国1：50万到1：1万国家系列比例尺地形图 均采用高斯投影（Transverse Mercator）， 其中1：50万到1：2.5万地形图采用高斯6度 带投影，1：1万地形图采用3度带投影。
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3.2.2 地形图地理参考
• 背景知识：高斯投影投影参数
图像库 (包括正射影像)
5
3.1 资料收集与预处理
• 探讨：从原始数据到目标数据的实现过程
数据
ArcInfo对应数据模型
数据源
森林调查数据
Polygon、dbf表
纸质林相图、小班卡片 （Excel表）
森…林…..调查数据：扫描…—…—. 空间参考——矢…量…..化
小遥感班数卡据 片：格式转换 tif
3.2.1 地理参考原理
• 地理参考——重采样
x y
u
v 校正
引入： （x，y）对应的（u，v）可能不在原图像的格网中 心，怎样求取栅格图像的值！
13
3.2.1 地理参考原理
• 地理参考——重采样 – 最临近法（Nearest）
z
双线性（Bilinear）内插
f(i,y)
三次卷击（Cubic）
购买覆盖该区域的TM遥感
遥感数据：格式转换——空间参考
影像
地地形形数数据 据：扫描—Po—lyl空ine、间G参rid考——矢量纸化质地形图
……. ——格式转换 …….
………
6
3.2 空间数据的地理参考
• 地理参考：将空间数据嵌入到一个空间 参照系中的过程。空间参照系可以是地 理坐标系统，也可以是投影坐标系统。
x’= Au + Bv + C y = -Bu + Av + F
《空间数据的处理》PPT课件
例如，在一幅地形图中，有等高线、道路、河流等多种线地物，尽管不
同地物有不同的线型、颜色，但是对于计算机系统而言，仍然难以对它
们进行自动区分）
精选课件ppt
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▪ 扫描矢量化以及处理流程
纸地图
扫描转换
拼接子图块
裁剪地图
矢量图编辑
矢量图合成
图像处理矢量化
地图信息处理流程图
精选课件ppt
返回
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将栅格图像转换为矢量地图一般需要以下一系列步骤[Musavi 1988]： 1）图像二值化（Threshold） 2）平滑（Smooth） 图像平滑用于去除图像中的随机噪声，通常表现为斑点。 3）细化 细化将一条线细化为只有一个像素宽。 4）链式编码 链式编码将细化后的图像转换成为点链的集合，其中每个点链对应于一条弧 段。 5）矢量线提取 将每个点链转化成为一条矢量线。 除了上述五个步骤以外，还需要一些处理以方便图像矢量化过程，如图像拼接和 剪裁等等。
点 p，以及该像素直接相邻的 8 个像素点（下图），令：
p
像素周围的 8 个直接相邻像素
1）N(p)为 p 的邻点的数值的和； 2）图像像素联接数 T(p)，如果旋转着看像素周围的点，T(p)就 是 p 周围 8 个点从 0 变成 1 的次数，它反映了像素邻点的联接的块数
（下图）。
3）pW，pE，pS，pN 分别指像素左侧、右侧、下边、上边邻点的数 值。
▪ INTERSECTARCS命令可以计算弧段交叉 点数量以及在交叉点上添加节点
精选课件ppt
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弧段捕捉容差
弧段捕捉容差值使得一条弧段的末端被捕捉到另一条已有的 弧段。左图示数字化弧段超延，因为超延部分小于弧段捕捉 容差值，该数字化弧段的末端被捕捉到已有的弧段
地理信息技术中的空间数据处理与应用
地理信息技术中的空间数据处理与应用地理信息技术在现代社会中得到了广泛的应用，其核心就是处理和分析空间数据。
空间数据是指带有地理位置信息的数据，如地图、卫星影像、GPS轨迹等。
在地理信息技术中，空间数据处理是一项重要的工作，处理好的空间数据可以为我们提供更全面、更精细、更实时的地理信息服务。
本文将从以下几个方面讨论地理信息技术中的空间数据处理和应用。
一、空间数据处理的基本方法空间数据处理有多种基本方法，如数据获取、数据存储、数据处理和数据分析等。
首先，数据获取是指通过各种手段获取空间数据，例如地图扫描、卫星遥感、GPS采集等。
其次，数据存储是指将获取到的空间数据保存到数据库或文件中。
数据处理是指对存储的空间数据进行处理和清洗，如数据格式转换、数据拼接、数据过滤等。
最后，数据分析是指运用各种算法和模型对处理后的空间数据进行分析、统计和建模，以得出有益的信息。
二、空间数据处理的常用软件工具空间数据处理需要运用各种专业软件工具，下面介绍几种较为常用的软件。
1. ArcGISArcGIS是目前世界上最为流行的 GIS 软件，具有丰富的功能和工具，如地图制作、空间分析、地图输出等。
ArcGIS可以通过空间数据的 2D、3D 可视化和分析来深入理解各种地理现象。
2. QGISQGIS是一种免费且开源的 GIS 软件，具有几乎与ArcGIS同样的功能和工具，可以处理多种地理数据格式。
此外，QGIS还支持插件机制，用户可以根据自己的需求自主开发和安装插件。
3. GeoServerGeoServer是一款基于开源的 Java Web 开发框架的空间数据发布和共享软件，可以将存储在多种数据源中的空间数据发布为标准的Web服务接口（WMS、WFS 等）。
三、空间数据的应用场景空间数据处理和分析可以应用于多种场景，包括城市规划、环境科学、农业、地质勘探等。
1. 城市规划城市规划领域是空间数据处理和分析的一个重要应用方向。
空间数据的编辑与处理
第二部分 空间数据的编辑与处理一、 误差或错误的检查与编辑通过矢量数字化或扫描数字化所获取的原始空间数据，都不可避免的存在着错误或误差，属性数据在建库输入时，也难免会存在错误，所以，对图形数据和属性数据进行一定的检查、编辑是很有必要的。
图形数据和属性数据的误差主要包括以下几个方面：1、空间数据的不完整或重复：主要包括空间点、线、面数据的丢失或重复、区域中心点的遗漏、栅格数据矢量化时引起的断线等；2、空间数据位置的不准确：主要包括空间点位的不准确、线段过长或过短、线段的断裂、相邻多边形结点的不重合等；3、空间数据的比例尺不准确；4、空间数据的变形；5、空间属性和数据连接有误；6、属性数据不完整；图5-4是几种数字化误差的示例。
为发现并有效消除误差，一般采用如下方法进行检查：1、叠合比较法，是空间数据数字化正确与否的最佳检核方法，按与原图相同的比例尺用把数字化的内容绘在透明材料上，然后与原图叠合在一起，在透光桌上仔细的观察和比较。
一般，对于空间数据的比例尺不准确和空间数据的变形马上就可以观察出来，对于空间数据的位置不完整和不准确则须用粗笔把遗漏、位置错误的地方明显地标注出来。
如果数字化的范围比较大，分块数字化时，除检核一幅(块)图内的差错外还应检核已存入计算机的其它图幅的接边情况；2、目视检查法，指在屏幕上用目视检查的方法，检查一些明显的数字化误差与错误，如图 所示，包括线段过长或过短、多边形的重叠和裂口、线段的断裂等；3、逻辑检查法，如根据数据拓扑一致性进行检验，将弧段连成多边形，进行数字化误差的检查。
有许多软件已能自动进行多边形结点的自动平差。
另外，对属性数据的检查一般也最先用这种方法，检查属性数据的值是否超过其取值范围。
属性数据之间或属性数据与地理实体之间是否有荒谬的组合。
对于空间数据的不完整或位置的误差，主要是利用GIS的图形编辑功能，如删除（目标、属性、坐标），修改（平移、拷贝、连接、分裂、合并、整饰），插入等进行处理。
ArcGIS,空间数据处理,基本流程操作
删除残差较大的连接。
4 几何纠正
3、在“常规”选项页中，将地图显示 单位设置为“米” 注： “Beijing_1954_3_Degree_GK_CM_120 E”的意思为北京54坐标，高斯投影， 3度带，中央经线为120度。 ：
主要讲述内容
1、ArcGIS软件窗口熟悉 2、数据编辑/保存 3、数据提取、导出 4、几何纠正 5、矢量数据与栅格数据相互转化 6、各类数据相互转化
dwg-shp,xls-shp,txt-shp,shp-mdb等 7、空间数据叠加分析
数据裁剪 数据擦除 数据合并 数据相交….. 8、不动产图形数据处理
1.2 ArcGIS软件中英文互相切 换
2 数据编辑保存
2 数据编辑
3 数据提取、导出
3数据的坐标系转换和图纸变形误差的纠正。 主要是利用GIS的放射变换、相似变换和二次变换等几何纠正功能；本次主要讲解地理配准 (Georeferencing) 工具进行影像数据的地理配准：
谢谢大家！
谢谢！
标准工具栏
：ArcMap窗口主要有主菜单、标准工具栏、内容列表、目录、搜索、显 示窗口、状态条7部分组成。 主菜单包括文件、编辑、视图、书签、插入、选择、地理处理、自定义
、窗口、帮助10个子菜单。
基础工具工具条
内容列表用来显示地图文 档所包含的数据框、数据层 、地理要素，地理要素的符 号，数据源等。如果【内容 列表】窗口未打开，可以通 过单击【窗口】菜单下的【 内容列表】选项或者标准工 具栏中上的【内容列表】图 标
空间大数据的处理与应用
空间大数据的处理与应用随着云计算、物联网、大数据等技术的快速发展，空间大数据已经成为社会发展和科技创新的重要动力和基础资源。
空间大数据的处理与应用已经成为一个研究热点和关键问题。
本文将从空间大数据的来源、处理方法、应用场景等方面进行分析和探讨，以期增加读者对空间大数据的认知。
一、空间大数据的来源空间大数据是指从遥感、卫星、无人机等多源多维数据中提取出的具有时空参照的地理信息数据和非地理信息数据。
其中遥感数据是最主要的数据来源，它通过对地球表面进行周期性、连续性和普遍性的采样和记录，从地球表面获取大量的高精度、高分辨率、高质量的地图和影像数据。
二、空间大数据的处理方法空间大数据的处理方法与普通数据不同，主要体现在以下几个方面：1.数据预处理：空间大数据存在着地形、气象、植被等自然和人为的影响因素，因此需要进行去噪、光学纠正、大气校正、地形校正等预处理操作，以提高数据的正确性和可信度。
2.数据分类与识别：空间大数据中往往存在着海量的分类信息，如地形类型、土地资源、气象要素等，需要采用数据挖掘、机器学习等技术对其进行分类和识别。
3.数据拟合与建模：空间大数据通常呈现出复杂的时空关系和地形特征，需要通过数据拟合和建模来提取其内在规律和趋势，为后续分析和应用提供依据。
三、空间大数据的应用场景1.城市规划与管理：空间大数据可以帮助城市规划和管理部门收集和分析城市交通、能源、水资源等方面的数据，预测城市发展趋势和瓶颈点，制定科学合理的城市规划和治理方案。
2.农业生产与粮食安全：空间大数据可以监测土地利用、作物生长、气象条件等信息，为农业生产提供科学决策支持和技术手段，提高农业生产效率和粮食安全水平。
3.灾害预警与救援：空间大数据可以监测自然灾害的发生和演变情况，为救援队伍提供实时、准确的信息支持，促进灾后重建和灾害防范工作的开展。
4.旅游开发与管理：空间大数据可以帮助旅游企业收集和分析旅游资源、历史文化遗迹、自然景观等信息，做好旅游景区的开发和管理工作。
空间数据与属性数据的处理方法
空间数据与属性数据的处理方法介绍数据是当今社会的重要资源，随着科技的快速发展，大数据成为了解决各种问题的重要手段。
在数据中，空间数据和属性数据是两类常见的数据形式，它们都具有不同的特点和处理方法。
本文将探讨空间数据和属性数据的处理方法，并分析它们在不同领域的应用。
空间数据处理方法空间数据是指地理位置信息和几何形状信息，它能够提供地理空间关系和位置分析的依据。
常见的空间数据类型包括地图数据、卫星影像、传感器数据等。
在处理空间数据时，以下几种方法是常见的：1. 空间插值空间插值是根据已知的空间数据点，在未知位置上推断出相应的数值，并生成连续的数据表面。
常用的插值方法有反距离权重法、克里金插值法等。
例如，可以根据某一地点的气象数据推断该地周边地区的气象情况。
2. 空间分析空间分析是通过计算和分析空间数据之间的关系，从而得出某一地区的特征和规律性。
常见的空间分析方法有缓冲区分析、空间交互分析等。
例如，通过对某一区域的人口数据进行缓冲区分析，可以确定该区域周边的人口密度和分布情况。
3. 空间数据可视化空间数据可视化是将空间数据以图形方式展示出来以便更好地理解数据之间的关系和特征。
常见的空间数据可视化方法有点状图、热力图等。
例如，在地图上以不同颜色标识出各区域的人口密度，可以直观地了解不同区域的人口分布情况。
属性数据处理方法属性数据是指与空间数据相关联的非空间属性信息，它能够提供与特定位置相关的属性值。
常见的属性数据类型包括人口数据、气候数据、经济数据等。
在处理属性数据时，以下几种方法是常见的：1. 属性数据聚类属性数据聚类是将具有相似属性特征的数据归为一类。
常用的聚类方法有K-means算法、DBSCAN算法等。
例如，在对某一地区的房价数据进行聚类分析时，可以将相似价格水平的房屋归为一类，并从中提取出不同类别房屋的特征。
2. 属性数据关联分析属性数据关联分析是通过计算属性数据之间的关联性，发现其中的规律和相互关系。
空间数据的处理
第五章 空间数据的处理 5.1 空间数据处理的内容 5.2 空间数据的编辑处理 5.3 图形的剪裁合并 5.4 图幅数据边匹配处理 5.5 图形的坐标变换 5.6 空间数据的转换和数据共享 5.7 矢量栅格 数据的相互转换 5.8 空间数据的内插
cos sin 0 -sin cos 0 0 0 1
5、组合变换 多个基本变换组合的复杂变换称组合变换。组合变换实际上是多个基本变换的连乘。矩阵乘不符合交换律，组合变换必需注意变换循序。 如下组合变换表示先将图形旋转，再进行平移。 * 其核心是坐标变换是针对坐标系的。 如上
cos sin 0 -sin cos 0 0 0 1
1 0 0 0 1 0 TX TY 1
x
X
y
Y
总结二维变换矩阵的一般形式： 其中 是对图形进行缩放、比例、旋转等变换的； [l m] 是对图形进行平移变换的； p q 是对图形进行投影变换的； [ s ] 是对图形进行全比例变换的； 当 s > 1 图形整幅按比例缩小； 当 0< s <1 图形整幅按比例放大； 三维变换矩阵是4*4矩阵。
1、正解变换
02
将具有直角坐标系下的坐标(X,Y)转换为径纬度(L,B)的地理坐标
2、反解变换
03
坐标变换是将地理实体从一个坐标系转换为另一个坐标系P33张
3、坐标变换
5.4 坐标变换和投影变换
一、图形的坐标变换
坐标变换矩阵和齐次坐标 1、平移变换 [ X，Y，1] =[ x , y , 1 ] * = [x + TX , y + Ty , 1 ] 2、比例变换 [ X，Y，1] =[ x , y , 1 ] * = [x *SX , x * Sy , 1 ] 3、反射变换 [ X，Y，1] =[ x , y , 1 ] * = [ -x , y , 1 ] 4、旋转变换 [ X，Y，1] =[ x , y , 1 ] * = [x cos- ysin , x sin+ y cos ,1 ]
空间数据的处理
1、目的 • (1) 数据的净化; • (2)数据的规范化。
2、内容 • (1) 编辑处理； • (2) 变换处理； • (3) 编码和压缩处理; • (4) 数据的插值； • (5) 数据类型的转换。
返回
第二节 空间数据的编辑 • 1、概述
• 编辑是对输入的数据进行检查、改错、更 新及加工，以得到净化的数据。
• 将点(x, y)旋转角 • x=A.cos, y=A.sin • x*=A.cos(+ ) • =A.(cos.cos -sin.sin) • =x.con -y.sin • y*=A.sin( + ) • =A(sin.con +con.sin) • =x.sin +y.con • 矩阵为：
• [x*, y*]=[x, y]. con sin
• 规则样条函数的近似值 Q(x,y)＝ 与薄板样条函数有相同 ∑Aidi2logdi+a+bx+cy 的局部趋势函数，但是 基本函数取不同形式：
式中τ是样条法中要用到的权重；d是待定值的点和控制点i 间的距离，c是常数0.577215；K0(d/τ)是修正的零次贝塞耳 (Besscl)函数．它可由一个多项式方程估计。τ值通常设为 0～0.5之间．因为更大的τ值会导致数据贫乏地区趋于过伸。 ARC/INFO和ArcView样条(thin-plate splines with tension)法表达式：
式中：ф是本张力法要用到的权重。如果ф的权重 被设为接近于0，则用张力法与基本薄板样条法得 到的估计值相似。ARC/INFO和ArcView采用的默 认ф值为0.1。
• 薄板样条函数及其变种适用于平滑和连续的面。
• 控制点个数确定之后，下一步就是控制点选择。
第五章空间数据处理
理地 理 信 息 系 统 原
GIS
第五章 空间数据的处理 §5-1 图形编辑
4、图形编辑的数据组织—空间索引
为加速检索，需要分层建索引，主要方法有格网索引和四叉树索引。 1）格网索引
a、每个要素在一个或多个网格中 b、每个网格可含多个要素 c、要素不真正被网格分割 ，
空间索引
要求系统能将有错误或不正确的拓扑关系的点、线和面用不同的颜色和符号表 示出来，以便于人工检查和修改。
数据清理则是用自动的方法清除空间数据的错误.
GIS
例如给定一个结点吻合的容差使该容差范围内的结点自动吻合在一起，并建 立拓扑关系。给定悬挂弧段容差，将小于该容差的短弧自动删除。在Arc/info中 用Data Clean 命令，在Geostar中选择整体结点匹配菜单。
jk jk
2）移动一个顶点
移动顶点只涉及某个点的坐标，不涉及拓扑关系的 维护，较简单。
3）删除一段弧段
L1
L3 ab
复杂，先要把原来的弧段打断,存储上原来的弧段实 L2 际被删除，拓扑关系需要调整和变化.
第五章 空间数据的处理 §5-1 图形编辑
理地 理 信 息 系 统 原
3、数据检查与清理
数据检查指拓扑关系的检查，结点是否匹配，是否存在悬挂弧段，多边形是 否封闭，是否有假结点。
要进行编辑，称为结点与线的吻合。
E
C
编辑的方法：
A、 结点移动，将结点移动到线目标上。
B、 使用线段求交；
C、 自动编辑，在给定容差内，自动求交并吻合 在一起。
D
A
无结点
需要考虑两种情况
A、 要求坐标一致，但不建立拓扑关系；如 高架桥（不需打断，直接移动） B、 不仅坐标一致，且要建立拓扑关系；如 道路交叉口（需要打断）
第四章 空间数据的处理
矩阵为：
[x*, y*]=[x, y]. con sin -sin con
2.几何纠正
几何纠正是为了实现对数字化数据的坐标系 转换和图纸变形误差的改正。现有的几种商业GIS 软件一般都具有仿射变换、相似变换、二次变换 等几何纠正功能。
仿射变换与相似变换相比较，前者是假设地 图印变形而引起的实际比例尺在x和y方向都不相 同，因此，具有图纸变形的纠正功能。
a0
α
O`
b0
X
坐标变换原理
式中，设 a1 = m1cosα ， b1 = -m1sinα a2 = m2sinα ， b2= m2cosα 则上式可以简化为： X = a 0 + a 1x + a 2y Y = b 0 + b1x + b 2y 上式中含有6个参数a0、a1、a2、b0、b1、b2， 要实现仿射变换，需要知道不在同一直线上的3对控 制点的数字化坐标及其理论值，才能求得上述6个待 定参数。但在实际应用中，通常利用4个以上的点来 进行几何纠正。下面按最小二乘法原理求解待定参 数：
第四节
多元空间数据的融合
GIS技术经过近40年的发展和应用，已经积累 了大量的数据资源。但是，由于地理数据的多语义 性、多时空型、多吃毒性、获取手段的多样性、存 储格式的不同以及数据模型与数据结构的差异等，， 导致多元数据的产生，给数据的继承和信息共享困 难。为了实现空间数据的共享，特别是随因特网的 发展、数字地球的兴起和GIS应用的日益深入，多 元数据的融合已成为GIS设计者和用户的共同要求。
3.4.4 删除公共边界
第三节
空间数据的坐标变换
多种坐标体系并存会给查询、分析带来不 便，尤其是叠加、拼图，这便引出了空间数据 的坐标转换的概念。空间数据坐标转换的实质 时间里两个平面点之间的一一对应的关系，包 括几何纠正和投影转换，它们是空间数据处理 的基本内容之一。
空间数据处理实验报告
空间数据处理实验报告空间数据处理实验报告一、引言空间数据处理是地理信息系统（GIS）领域中的重要研究方向之一。
本实验旨在通过对空间数据的处理，探索其在实际应用中的价值和意义。
二、实验目的1. 理解空间数据的概念和特点；2. 掌握空间数据处理的基本方法和技术；3. 分析空间数据处理在实际应用中的作用和影响。
三、实验方法本实验采用ArcGIS软件进行空间数据处理。
首先，收集了一份包含城市道路、河流和建筑物等要素的空间数据。
然后，通过空间数据处理工具，对数据进行清理、筛选和分析。
最后，根据处理结果，进行可视化展示和数据分析。
四、实验过程1. 数据清理通过ArcGIS软件的数据编辑工具，对收集到的空间数据进行清理。
首先，删除重复、错误和缺失的要素。
然后，修复线段和多边形的拓扑关系，确保数据的准确性和完整性。
2. 数据筛选根据实际需求，使用ArcGIS软件的查询工具，对空间数据进行筛选。
例如，筛选出特定区域内的建筑物要素，或者筛选出符合某一标准的道路要素。
通过筛选，可以得到符合特定条件的空间数据子集，方便后续的分析和应用。
3. 空间分析利用ArcGIS软件的空间分析工具，对筛选后的空间数据进行分析。
例如，通过缓冲区分析，可以计算出道路要素周围一定范围内的建筑物密度。
通过交叉分析，可以研究不同类型要素之间的空间关系。
这些分析结果可以为城市规划、环境保护等决策提供科学依据。
4. 可视化展示利用ArcGIS软件的地图制作工具，将处理后的空间数据可视化展示。
通过地图的形式，可以直观地展示空间数据的分布、密度和关系。
同时，可以通过符号化、颜色渐变等方式，将数据的特点和规律直观地呈现出来，便于人们的理解和分析。
五、实验结果与讨论通过对空间数据的处理和分析，我们得到了一系列有价值的结果。
首先，我们清理了原始数据中的错误和缺失，提高了数据的质量和可靠性。
其次，通过筛选和分析，我们发现了道路和建筑物之间存在一定的空间关系，这对城市规划和交通规划具有重要意义。
GIS实验一 ——空间数据获取与处理
GIS实验一——空间数据获取与处理实验工具：计算机，SuperMap Deskrop 2008 软件，实验数据实验步骤及结果：一、屏幕数字化1.配准。
启动超图软件，新建数据库“data”，点击【数据集】导入数据集“b078084812”。
双击“b078084812”打开地图，点击【数据处理】—【配准】—【新建配准窗口】，如下图所示：在配准操作窗口中将配准方法选择为【线性配准（至少4个控制点）】；放大地图的左下角，在选取相应的刺点，双击序号1的数据行，在弹出的窗口中输入控制点的坐标；按此方法依次选取其他的三个点后，点击【计算误差】，结果如下所示：点击【配准】。
2.裁剪打开配准后的地图，点击【地图】—【地图裁剪】—【矩形裁剪】，按住鼠标左键不放，在地图上画一个矩形框。
点击鼠标左键则在地图窗中绘制一个矩形框；弹出的“地图裁剪”对话框中设置参数：点击“裁剪区域设置”页，修改矩形的的X、Y 坐标值（如下），点击【修改】；点击“数据裁剪设置”页，图层名称：打√，保存为数据集：命名为clip，点击【确定】。
裁剪后的地图没有了图框，如下图所示：3.新建数据集和修改属性表结构（1）点击【数据集】—【新建数据集】—【混合批量创建数据集】，分别创建面数据集“房屋”、线数据集“道路”、文本数据集“注记”如下所示：（2）右键点击“房屋数据集”—【属性】—【数据表结构】—【新建】，新建内容如下所示：（2）屏幕矢量化和录入属性值打开“b078084812Result”，将“房屋”数据集拖到地图窗口中，右键点击图例中的房屋@data将其设为可编辑状态；在空白窗口处单击右键后点击【对象绘制】，点击【绘制多边形】，在窗口上放大要跟踪的房屋，然后根据图上的显示绘制多边形；双击房屋面，在弹出的窗口中录入房屋面的属性数据。
二、空间数据编辑1.绘制点对象2.绘制多段线和平行线3.面对象绘制（1）构建岛洞多边形鼠标左键双击打开“region”数据集，设为可编辑状态，选择“绘制多边形”按钮和“绘制圆心圆”按钮，在地图窗口上绘制一个多边形和一个圆形两个以上的面对象（面对象要相交），同时选中两个多边形，选择“构建带洞多边形”按钮，结果如下所示：(2)画面分割在面图层（或线图层）可编辑状态下，选择一个面对象。
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第二部分 空间数据的编辑与处理
一、 误差或错误的检查与编辑
通过矢量数字化或扫描数字化所获取的原始空间数据，都不可避免的存在着错误或误差，属性数据在建库输入时，也难免会存在错误，所以，对图形数据和属性数据进行一定的检查、编辑是很有必要的。
图形数据和属性数据的误差主要包括以下几个方面：
1、空间数据的不完整或重复：主要包括空间点、线、面数据的丢失或重复、区域中心点的遗漏、栅格数据矢量化时引起的断线等；
2、空间数据位置的不准确：主要包括空间点位的不准确、线段过长或过短、线段的断裂、相邻多边形结点的不重合等；
3、空间数据的比例尺不准确；
4、空间数据的变形；
5、空间属性和数据连接有误；
6、属性数据不完整；
图5-4是几种数字化误差的示例。
为发现并有效消除误差，一般采用如下方法进行检查：
1、叠合比较法，是空间数据数字化正确与否的最佳检核方法，按与原图相同的比例尺用把数字化的内容绘在透明材料上，然后与原图叠合在一起，在透光桌上仔细的观察和比较。
一般，对于空间数据的比例尺不准确和空间数据的变形马上就可以观察出来，对于空间数据的位置不完整和不准确则须用粗笔把遗漏、位置错误的地方明显地标注出来。
如果数字化的范围比较大，分块数字化时，除检核一幅(块)图内的差错外还应检核已存入计算机的其它图幅的接边情况；
2、目视检查法，指在屏幕上用目视检查的方法，检查一些明显的数字化误差与错误，如图 所示，包括线段过长或过短、多边形的重叠和裂口、线段的断裂等；
3、逻辑检查法，如根据数据拓扑一致性进行检验，将弧段连成多边形，进行数字化误差的检查。
有许多软件已能自动进行多边形结点的自动平差。
另外，
对属性数据的检查一般也最
先用这种方法，检查属性数据的值是否超过其取值范围。
属性数据之间或属性数据与地理实体之间是否有荒谬的组合。
对于空间数据的不完整或位置的误差，主要是利用GIS的图形编辑功能，如删除（目标、属性、坐标），修改（平移、拷贝、连接、分裂、合并、整饰），插入等进行处理。
对空间数据比例尺的不准确和变形，可以通过比例变换和纠正来处理。