第二章地理空间概念
第2章 地理空间数学基础-修改
海福特（Hayford） （中国1953年以前采用）
克拉索夫斯基 （Красовбкий） （中国1954年北京坐标系 采用）
1940
6378245
6356863
1:298.3
地球形状与地球椭球
• 在实际建立地理空间坐标系统的时候，还需要指定一个大 地基准面将参考椭球体与大地体联系起来，在大地测量学 中称之为椭球定位 • 定位指依据一定的条件，将具有给定参数的椭球与大地体 的相关位置确定下来
– 高斯投影是具有国际性的一种地图投影，适合于幅员 广大的国家或地区，它按经线分带进行投影，各带坐 标系、经纬网形状、投影公式及变形情况都是相同的， 也利于全球地图拼接
– 高斯投影的不足之处在于长度变形较大，导致面积变 形也较大
– 1:2.5至1:50万比例尺地形图采用经差6˚分带，1:1万比 例尺地形图采用经差3˚分带
常用地图投影概述
• 高斯—克吕格投影
– 6˚带是从0度子午线起，自西向东每隔经差6˚为一投影 带，全球分为60带
– 3˚带是从东经1˚30'分的经线开始，每隔3˚为一带，全 球划分为120个投影带
3º 9º 69º 75º 81º 87º 93º 99º 105º 111º 117º 123º 129º 135º
• 中央经线和中央纬线将坐标系分成4个象限，点的 坐标值有正、负之分，为了避免出现负的坐标值， 将横坐标东移、纵坐标北移形成伪原点，使得所 有点落在东北象限内，坐标值为正
常用地图投影概述
• 高斯—克吕格投影
– 横轴切圆柱等角投影
– 中央经线和赤道为互相垂直的直线，其他经线均为凹 向，并对称于中央经线的曲线，其他纬线均是以赤道 为对称轴的向两极弯曲的曲线，经纬线成直角相交
2GIS数据结构
如（1，2，2，4） 表示1行2列，半 径为2，属性为4。 从上表可知，图 3-13栅格数据可 用22个1单位方 块，6个4单位方 块及2个9单位方 块来描述。
5.四叉树编码
• 四叉树分割的基本思想:首先把一幅栅格地 图(2nx2n,n>1)等分成4等分，逐块检查其 栅格值，若每个子区中所有栅格都含有相 同值，则该子区不再往下分割，否则，将 该区域再分割成4个子区域，如此递归地 分割，直到每个子块都含有相同的灰度或 属性值为止。这样的数据组织称为自上往 下四叉树。四叉树也可自下而上的建立。 这时，从底层开始对每个数据的值进行检 测，对具有相同灰度或属性的四等分的子 区进行合并，如此递归向上合并。
3 ¡ ¡
表2：线段－多边形关系表
线段 左区码 右区码
1 (1)
(2)
2 (1)
(3)
……
…
1 (2)
7 9(4) 8
2 (3) (1)
5 4
6 (5)
3
表3：线段－结点关系表
线段 首结点 尾结点
①
1
③
①
1
2
①
②
……
…
⑤7
2
表4：多边形－线段关系表
多边形 线段
(1) 1,2,3
③
(2) 1,4,7,9
2、地图上各要素的表示
1）空间特征的表示
地理要素的空 间分布特点
点状 线状 面状
点状符号 地图符 线状符号 号分类 面状符号
2）属性特征的表示
地图符号不仅通过其定位性反映地理要 素的空间特性，而且通过符号的形状、结 构、颜色、尺寸来表示各要素的不同属性。
七年级上册地理知识点笔记归纳
七年级上册地理知识点笔记归纳第一章世界地理概论一、地理概念：1、地理：地理是研究地球表面及其内部形态、运动和动态变化过程及其空间分布与关系的学科。
2、地理空间：即地球表面及其内部形态、运动和动态变化过程及其空间分布与关系所构成的一个系统。
3、地理系统：即地球表面及其内部空间分布格局、活动过程及其在空间中的关系。
二、世界地理系统：1、大洲：根据地理位置和地貌特征划分的地理区域，包括亚洲、非洲、欧洲、北美洲、南美洲、大洋洲、南极洲等。
2、国家：按照特定的政治条件形成的地理国家，一般是面积庞大的国家及某些非独立国家或特定的民族地区为主。
3、地理地域：基于共同的自然环境或历史文化因素形成的一个空间划分单元，如西伯利亚、地中海、苏联半岛、两江平原等。
三、地理研究方法：1、地理定位方法：采用物理地理学、社会地理学以及生物地理学等方法，对地理对象在地理空间中的关系进行叙述。
2、地球物理学成像法：采用地质、地震、地热等数字和模型体系，了解地壳的构造、物质流动及物质构成。
3、生物理叙法：采用zai植物、昆虫、动物等生物群落特征和演化动态分析等方法，了解地理环境条件对生物群落结构和演化动态的影响。
第二章中国地理系列一、中国概况：1、中国是一个位于东亚的新兴大国，南北长度相差24°，西东宽度相差47°，拥有18个省份、5个自治区、4个直辖市和2个港澳特别行政区。
2、东临太平洋，南濒南海，西部接边境，北部与蒙古相倚靠，疆域总面积达960万平方千米，海岸线长47000千米，是世界第三大陆。
二、中国地质结构：1、大陆块：中国位于板块构造形成的Eurasian大陆块中，该陆块多处有地震活动，其块体内部构造比较复杂。
2、山脉：中国地表构造特征以山脉系统为主，主要代表山脉有长城山脉、昆仑山脉、南岭山脉、东夷山脉等。
3、河流：中国河流系统构成了三大河谷系统，分别是长江、黄河和淮河系统，长江的支流也遍布全国。
三、中国地理环境：1、海洋环境：中国拥有丰富的海洋环境，主要包括黄海、渤海、南海、台湾海峡等，这些海洋的温度、盐度、风性以及潮汐等特征也影响着中国周边地区的气候和海洋生态系统。
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
人文地理学-第二章-人文地理学基本概念与研究方法
地方
距离
区域
尺度
联系
扩散
时间
二、地方
（二）区位 区位（location）既可以指某一绝对的位置（如经纬度），也可以用地点（site）或位置（situation）等所表示的相对位置。 其中，地点通常和地形、土壤、植被、水系等自然要素相关， 位置则通常和相关的地方（place）及人类活动有关，如交通线路、地区中心等。 区位分析 哈格特给出了区位分析的六个几何要素
第一节 人文地理学研究的 基本概念
一、空间
（一）空间的概念 从词源学角度，罗马语（espace，spazio，espacio）和英语（space）中的“空间”都可以追溯到拉丁语的spatium，指两个事物之间的距离或间隔。 日常用语中的“空间”通常是指两个事物之间的空白地带。 空间的科学含义： 英国物理学家、数学家牛顿的卓越科学贡献，“空间”概念成为现代科学中占主导地位的概念。牛顿追随笛卡尔在几何学的意义上看待空间。空间可以借助三维格进行精确的界定，空间是绝对的，独立于处于其中的物体，并且在没有任何物体的情况下依然存在。 德国数学家、物理学家莱布尼兹及其追随者将空间看作是一种关系的概念，它意指事物之间的数学上的共有关系。如果我们忽略每一事物的特殊性并仅仅保留其与其他事物的距离，那么我们就会得到事物的空间的概念。没有事物，空间也就不会存在。
空间
地方
距离
区域
尺度
联系
扩散
时间
一、空间
（二）解释性空间 活动空间（activity space）是个人的大部分活动所涉及的空间。活动空间有不同的层次。其中，大部分活动空间，特别是较大空间尺度上的活动空间可能是不连续的，常常表现为由已知路径连接的但被一些未知地区所分隔的点组成。它包括行为空间。 行为空间（action space）是指个人进行区位决定的区域，如在何处购物、选择何处居住、参加哪所教堂。 感知空间。人文地理学最初的空间分析是建立在完全理性空间行为的假说之上的，人们被假设为是理性的，寻求行动的最优化。然而，事实上，人们的行为决策通常是建立在他们所感知的环境而不是客观实际的环境基础上的。因此，感知空间决定了人们在真实空间上的实际行为。 意象空间。意象研究是研究感知环境的一个切入点。所谓意向是指由于环境对居民的影响而使居民产生的对环境的直接或间接的经验认识，是居民头脑中的“主观环境”。意向空间包括人们对特定空间的主观感受和所提炼出来的意向要素。 认知地图。是指只需用纸和笔完成的空间心理表象。
GIS_3_地理空间与空间数据基础
任意水准面 HA
大地水准面
H´B HB
铅垂线
11
黄海海面
1952-1979年平 均海水面为0米
水准原点 1985国家高
程基准， 72.2604米
12
地理参考系统
Z 笛卡尔坐标
.M
Z X
X
Y
Z
.M
d
q 纬度
a 经度
X
极坐标
Y Y
13
地理空间的距离度量
➢ 距离度量的两种方式
✓ 沿真实的地球表面进行距离量度 ✓ 沿旋转椭球体表面进行距离量度（大圆弧长）
➢特征
✓ 定位明显，属性隐含
✓ 形象直观（点：如独立树、水准点；线：如铁路、 河流；面：如土地类型）
✓ 特别适合于模拟离散（非连续变化）的空间数据
✓ 其模拟空间数据的精度较高，但其精度与坐标点的
数量、质量有直接关系
52
形象直观
定位明显 属性隐含
53
适于模拟 离散数据
54
数据精度 与点的数 量与质量
➢ 旋转椭球体有多种：不同测定者、不同计算年代、
不同测定方法、不同测定地区，对椭球体的描述方法 不同
➢ 我国不同时期采用的椭球体：
✓ 1953年以前：海福特椭球体 ✓ 1953年—1978年：克拉索夫斯基（Krasovsky） ✓ 1978年以后：1975国际椭球体
7
地理空间坐标系的建立
➢ 地理坐标（球面坐标）
技术 数字模拟 投影变换
矢量格式 严密 小 高
复杂、高效 不一致
抽象、昂贵 不易实现 容易实现 不容易
复杂、高费用 不方便 快
栅格格式 简单 大 低
简单、低效 一致
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 地球空间与空间数据基础
遥感图像及地图表示
五、地理信息的数字化表述
地理信息的数字化表述，就是使计算机能够识别 地理事物的形状。
Open GIS对地理空间的认识模型
九个抽象层次
尺度世界 （尺度语言）
项目世界 （project）
地理点列世界 （坐标几何）
地理空间世界 （GIS语言）
地理几何 特征世界
概念世界
现实世界
（自然语言） （基本语言）
地理要素 集合世界
地理要素 世界
GIS的三个抽象层次
现实世界 地理实体或者现象
概念世界
2
4
12 24
48
96 192
1
4
16 144 576 2304 9216 36864
1
4
36 144 576 2304 9216
第二节 地理空间坐标系与地图投影
地理空间坐标系的主要目的，是确定空间 实体在地理空间中的位置，最直接的方法是用 地理坐标（经度、纬度）和高程来表示。
地理坐标系——球面坐标系
地图投影
平面直角坐标系 （笛卡尔平面直角坐标系、欧几里德空间系）
一、在椭球面上表示点位置的坐标系统
（一）大地坐标系
大地坐标系是大地测 量中以参考椭球面为 基准面的坐标系。
根据不同的应用，域可以表示二维和三维地理 空间。
三、地图对地理空间的描述
地图上各种内容要素之间的关系，是按照 地图投影建立的数学规则，使地面上各点和地 图平面上的相应点保持一定的函数关系，从而 在地图上准确地表达地表空间各要素的关系和
第二章 地理空间数学基础(1)分解
（1）天文经纬度：
天文经度： 经过观测点子午面与本初子午面的 两面角(时差角） 天文纬度（赤纬）： 观测点的铅垂线方向与赤道平面间的 夹角。 本 初 子 午 线 子 午 线 φ
λ
赤道
天文纬度
2.1 地球空间参考
二．坐标系统
（2）大地经纬度
大地经度： 参考椭球面上，观测点的大地子 午面与本初子午面的两面角。 东经为正，西经为负 大地纬度： 参考椭球面上，观测点的法 线与赤道平面间的夹角
第二章 地理空间数学基础
主讲：刘瑞娟
2.1 地球空间参考
一．地球体的基本特征
1. 地球体的量度 对地球体认识及量度的过程 天圆地方说 亚里士多德 首次提出地球是球形的 埃拉托色及 首次估测了地球的大小 我国张遂 最早对地球实测 现代 天文大地测量、地球重力测量、卫星大地测量
2.1 地球空间参考
2.1 地球空间参考
一．地球体的基本特征
3. 地球体的数学表面
地球体的数学表面：地球椭球体的表面可用数学模型定 义和表述，即地球数学表面。
它是对地球形体的二级
逼近，用于测量计算的基 准面。
§1 地球体与地面参照系统
一．地球体的基本特征
3. 地球体的数学表面
椭球体三要素: 长轴 a（赤道半径）、短轴 b（极半径）和椭球的扁率 f
青 水 岛 准 观 原 象 点 山一．地 Nhomakorabea体的基本特征
地球体形状 地球是一个极半径略短、赤道半径略长，北极略突出、 南极略扁平，近于梨形的椭球体。
2.1 地球空间参考
一．地球体的基本特征
2. 地球体的物理表面
重力等位面：和重力方向线相垂直的，形成无数个曲面 ，每个曲面上重力位相等。把重力位相等的面称为，即 水准面，也是地球的物理表面 大地体：由大地水准面包裹的球体，称为大地体。 3.地球体的数学表面 地球椭球体：将大地体绕短轴（地轴）飞速旋转，形成 一个表面光滑的球体，即旋转椭球体，或称地球椭球体 。
地理信息系统(第二章 空间数据基础)
有
公共边、结点自动生成 多重叠合、网络分析易
3、不规则三角网结构
不规则三角网（TIN):用一组非叠置的三角形来近
似表示地形的矢量数据三角网。
TIN的基本元素
节点（Node):相邻三角形的公共顶点(x,y,z)。 边(Edge):两个三角形的公共边界，是Tin不光滑性的具体 反映。
面(Face):由最近的三个节点所组成的三角形面，是TIN描
地理现象
地理事物在发生、发展和变化中的外部形式和表面特征。
地理空间数据：
用符号化表示地球表层的地理事物和地理现象的记录。
第一节
地球椭球体
地球体：极半径略短，赤道半径略长，北极略突出、南极略扁平，近似于梨
形的椭球体。
大地球体：由穿越陆地、岛屿的全球静止海平面连片形成,与重力方向处处
正交的，连续的封闭曲面称为大地水准面，由该水准面所包含的形体称为大地球体， 它是地球形体的一级逼近。
第四节
地图投影种类
1、几何投影法
正轴 横轴 斜轴
方位
圆柱
圆锥
方位投影
圆柱投影
圆锥投影
高斯-克吕格(Gauss Kruger)投影
属于横轴等角切椭圆柱投影。中央经线无长度变形。
6°或3°分带投影。中央经线与赤道为互相垂直的直线。
我国国家基本比例尺地形图中的大中比例尺地形图均采用该 投影。包括第13－23带共11个投影带。 内置了直角平面坐标系统：中央经线为X轴，赤道为Y轴，中 央经线与赤道交点为坐标原点。坐标纵轴西移500km。
国际主要椭球参数
椭球名称
德兰勃(Delambre) 埃弗瑞斯(Everest) 贝赛尔(Bessel) 克拉克(Clarke) 克拉克(Clarke) 海福特 (Hayford) 克拉索夫斯基 (Krasovski) 1967年大地坐标系 1975年大地坐标系
人文地理学 第二章_人文地理学基本概念与研究方法
第一节 人文地理学研究的 基本概念
空间 地方 距离 区域 尺度 时间 联系 扩散
一、空间
（一）空间的概念 从词源学角度，罗马语（espace，spazio，espacio）和英语（space ）中的“空间”都可以追溯到拉丁语的spatium，指两个事物之间 的距离或间隔。 日常用语中的“空间”通常是指两个事物之间的空白地带。 空间的科学含义： 空间的科学含义： 英国物理学家、数学家牛顿的卓越科学贡献，“空间”概念成为现 代科学中占主导地位的概念。牛顿追随笛卡尔在几何学的意义 几何学的意义上看 几何学的意义 待空间。空间可以借助三维格进行精确的界定，空间是绝对的，独 立于处于其中的物体，并且在没有任何物体的情况下依然存在 在没有任何物体的情况下依然存在。 在没有任何物体的情况下依然存在 德国数学家、物理学家莱布尼兹及其追随者将空间看作是一种关系 关系 的概念，它意指事物之间的数学上的共有关系。如果我们忽略每一 事物的特殊性并仅仅保留其与其他事物的距离，那么我们就会得到 没有事物， 事物的空间的概念。没有事物，空间也就不会存在 没有事物 空间也就不会存在。
20世纪50年代到60年代中期，在以空间为核心的人 文地理学领域内，距离作为空间构成部分，曾经是 研究的重要内容 （一）直线距离 来自于测量和几何学的概念，反映空间上点与点之 间的关系，可以用长度单位来度量。直线距离的概 念和早期地理的绝对空间哲学结合在一起，绝对空 间的度量是均质性和恒定性的。 直线距离的概念常用在理论模型中 但是，在上述模型在实证过程中，与观察到的地理 现象进行对比时，就发现，几何上的直线距离必须 用时间、费用、社会相互作用等变量来替代
空间 地方 距离 区域 尺度 时间 联系 扩散
二、地方
第二章 地球空间与空间数据基础
1
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
1.地球空间
地球空间是指靠近地球的、受太阳辐射变化直接影响的空间区域。
2.地理空间—GIS的主要研究对象
地理空间是地球上大气圈、水圈、生物圈、岩石圈和土壤圈交互作用的区域，主要涉及到 地球空间的表层部分。 地理空间是物质、能量、信息的数量及行为在地理范畴中的广延性存在形式。特指形态、 结构、过程、关系、功能的分布方式和分布格局同时在“暂时”时间的延续（抽象意义上 的静止态），讨论所表达出的“断片图景”。地理空间的研究是地理学的基本核心之一。
9
认知制图，它可以发生在地图的空间行为过程中，也可以发生在地图 使用过程中。
所谓空间行为，是指人们把原先已经知道的(长期记忆)和新近获取的 信息结合起来后的决策过程的结果。地图的空间行为如利用地图进行 定向(导向)、环境觉察和环境记忆等行为。地理信息系统的功能表明， 人的认知制图能力是能够用计算机模拟的，当然这只是一种功能模拟， 模拟结果的正确程度完全取决于模拟模型和输入数据是否客观地、正 确地反映现实系统。
2
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 3.地理空间抽象过程 客观世界的现象划分为5类： • 可精密观测的对象（如建筑物边界） • 受采样限制的自然对象（如矿体） • 受定义限制的自然对象（如植被覆盖率大小和范围） • 不规则的人为对象（如行政区、TIN、Voronoi多边形） • 规则的人为对象（栅格、立方体元）
20
第二章 地球空间与空间数据基础
3
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 3.地理空间抽象过程 抽象：从具体事物抽出、概括出它们共同的方面、本质属性与 关系等，而将个别的、非本质的方面、属性与关系舍弃，这种 思维过程，称为抽象。 • 为什么要对地理空间抽象？
GIS第二章总结
GIS第二章总结第一节地理空间及其表达1.地理空间定义不同学科对“空间”（Space）概念的解释：物理学，空间是指宇宙在三个相互垂直方向上所具有的广延性；天文学，空间是指时/空连续体的一部分；地理学，地理空间（Geographic space）是指物质、能量、信息的存在形式在空间形态、结构过程、功能关系上的分布、格局及其在时间上的延续。
地理信息系统中的“地理空间”，一般包括地理空间定位框架及其所关联的空间对象。
2.地理空间定位框架即大地测量控制，由平面控制网和高程控制网组成GIS的任何空间数据都必须纳入一个统一的空间参照系中，以实现不同来源数据的融合、连接与统一；2.1定位坐标系：平面控制网直接建立在球体上的地理坐标，用经度和纬度表达地理对象位置投影：建立在平面上的直角坐标系统，用（x，y）表达地理对象位置不同地理空间模型之间的关系固体地球表面、大地水准面和椭球体模型之间的关系2.2定位坐标系：高程控制网3.地图投影定义：将地球椭球面上的点映射到平面上的方法，称为地图投影（1）投影—为什么要进行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（2）投影实质建立地球椭球面上经纬线网和平面上相应经纬线网的数学基础，也就是建立地球椭球面上的点的地理坐标（λ，φ）与平面上对应点的平面坐标（x，y）之间的函数关系：当给定不同的具体条件时，将得到不同类型的投影方式(3)投影变形将不可展的地球椭球面展开成平面，并且不能有断裂，则图形必将在某些地方被拉伸，某些地方被压缩，故投影变形是不可避免的。
长度变形、面积变形、角度变形（4）投影方法（5）投影分类（6）投影影响因素制图区域的地理位置、形状和范围制图比例尺地图内容出版方式(7)GIS中的地图投影GIS以地图方式显示地理信息。
地理信息系统第二章
链码(chain Encoding)
直接栅格编码
游程长编码(Run_length Encoding)
块 码
四叉树编码(quarter_tree Encoding)
栅格结构编码方法
1、直接栅格编码
直接编码就是将栅格数据看作一个数据矩阵，逐行（或逐列）逐个记录代码，可以每行从左到右逐像元记录，也可奇数行从左到右而偶数行由右向左记录，为了特定的目的还可采用其他特殊的顺序。
比率量是间隔量的精确化。它提供的定量值是具有真零值而且测量单位的间隔是相等的数据
地理数据的基本特征
地理数据的来源
地理空间数据类型
第二节 地理空间数据类型
表示实体的空间位置或现在所处的地理位置。空间特征又称定位特征或几何特征，一般用坐标数据表示。
空间特征
表示实体的特征。如名称、分类、质量特征和数量特征等。
0 0 0 3 3 3 3 3
0 0 0 0 3 3 3 3
0，2，2，5，5，5，5，5；2，2，2，2，2，5，5，5；2，2，2，2，3，3，5，5；0，0，2，3，3，3，5，5；0，0，3，3，3，3，5，3；0，0，0，3，3，3，3，3；0，0，0，0，3，3，3，3；0，0，0，0，0，3，3，3。
P1 e1 t1
P2 e2 e5 t2
2 2 2 2 2 5 5 5
0 0 0 0 0 3 3 3
2 2 2 2 3 3 5 5
0 0 2 3 3 3 5 5
0 0 3 3 3 3 5 3
0 0 0 3 3 3 3 3
0 2 2 5 5 5 5 5
2 2 2 2 2 5 5 5
0 0 0 0 0 3 3 3
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地理信息系统导论第二章课后练习题答案
第二章课后练习题答案1.如何理解空间、地球空间和地理空间的概念？1空间：空间是一切我们所观察的事物和一切正在发生的事物在人类头脑中出现的形象，即三维表象地球空间：指靠近地球的、受太阳辐射变化直接影响的空间区域，位于大气层中平流层顶以上的空间地理空间：侠义：人类赖以生存的地球表层；广义：特指地理现象的形态、结构、过程、关系与功能的分布方式和分布格局，抽象意义上的静止态，快照场景或断片图景。
2.信息科学研究的主要内容是什么？1阐明信息的概念和本质（哲学信息论），探讨篇信息的度量和变换（基本信息论），研究信息的提取方法（识别信息论），澄清信息的传递规律（通信理论），探明信息的处理机制（智能理论），探究信息的再生理论（决策理论），阐明信息的调节原则（控制理论），完善信息的组织理论（系统理论）3如何理解地理信息的概念？地理信息具有哪些特性？1地理信息是具有地理空间和地理时间特性的信息，是一类空间信息特性：区域性、动态性、多维性、相似性与已执行、不确定性、尺度特征4.地理信息科学、地球信息科学与地球空间信息科学的内涵有什么不同？2地理信息科学：研究应用计算机技术对信息金星处理等。
地理信息系统对于公众和社会的影响，研究社会对地理信息系统的影响地球信息科学：应用科学，以信息流为手段研究地球系统的物质流、能量流和人流的运动状态和方式地球空间信息科学：测绘遥感科学与信息科学技术的交叉、渗透与融合。
5.为什么说地理信息科学是一门自然科学、工程技术、社会科学等多学科、多手段联合而形成的前言学科、交叉学科、高新技术学科？1地理信息科学是其理论研究的主体，地理信息技术是研究手段，全球变化和区域可持续发展是地理信息科学与技术的主要应用领域，而大众与普适应用是地理信息科学发展的重要推手。
6.试述地理信息科学的研究对象和主要研究内容1研究对象：地理信息。
主要研究的内容：基础理论研究、技术系统研究和应用方法研究。
重要内容：地理信息系统、空间分析和地理建模与模拟7.地理信息科学的研究目标是什么？这些目标主要体现在哪些应用领域？2研究目标：深化地理信息理论基础研究、推进技术系统发展、加强综合应用和服务能力应用领域：地理信息内涵的地理学解读，地理信息本质与形成转化机制，新型地理信息系统的数据模型，新型地理信息系统的数据结构，地理场景的地理信息表达形式，大数据挖掘和分析本质的界定，地理信息技术在地球科学中的应用，地理信息技术的大众化和普适性应用8.试简要阐述地理信息科学的学科体系1分析与建模、计算平台、地图学与可视化、应用领域、数据采集、数据管理、基本概念、地理信息科学技术与社会、知识经济、编程与开发十大模块。
地理信息系统2 地理空间参照系统与地图投影
地理空间既可以是具有属性描述的空间位置的集合（由 一系列的空间坐标值组成）；也可以是具有空间属性特
征的实体的集合（由不同实体之间的空间关系构成）。
地理空间的表达是地理数据组织、存储、运算、分析的 理论基础。
地图—传统的地理信息表达方式
现实地理世界抽象模型
点（位置）
高程点, 控制点, 三角点, 地形特征点 水井位, 水泉位, 油井位, 钻井位 站台, 车站, 水文站, 气象站, 天文台, 地震台 乡镇驻地
常用的一些地图投影
各大洲地图投影
亚洲地图的投影：斜轴等面积方位投影、彭纳投影。
欧洲地图的投影：斜轴等面积方位投影、正轴等角圆锥 投影。 北美洲地图的投影：斜轴等面积方位投影、彭纳投影。 南美洲地图的投影：斜轴等面积方位投影、桑逊投影。
澳洲地图的投影：斜轴等面积方位投影、正轴等角圆锥 投影。
地理空间的概念
GIS中的空间概念常用“地理空间”来表达。
地理空间上至大气电离层、下至地幔莫霍面。它是人类活动频 繁发生的区域，是人地关系最为复杂、紧密的区域，是地球上 大气圈、水圈、生物圈、岩石圈和土壤圈交互作用的区域，地 球上最复杂的物理过程、化学过程、生物过程和生物地球化学 过程就发生在这里。
表面（场）
T(Xi ,Yj)
dT / dXi dT / dYj
地图描述地理信息的方式
符号和注记 空间关系隐含
基本地图比例尺
比例尺等级(有级) 1:100, 1:200, 1:500, 1:1 000, 1:2 000, 1:5 000 1:10 000, 1:50 000, 1:100 000, 1:200 000 1:500 000, 1:1000 000, 1:2000 000, 1:4000 000 1:8000 000, 1:10 000 000, 1:20 000 000, 1:50 000 000 1:100 00，通常称地
人教版高中地理必修二课件：2.1城市内部空间结构 (共52张PPT)
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四、城市功能区的合理布局
（一）要有便捷的交通
原因：1、工业生产本身需要多种设 备和原材料，运费在生产成本中占 很大比重，就近沿公器、铁路、河 流等交通便捷的地方可降低成本。2、 工业区与生活居住区也要有方便的 联系。
（二）合理安排工业用地，减少 对生活居住区的污染
原则：
1、基本无污染的技术密集型和劳动 密集型行业如小型食品、轻纺、 服
不同的城市土地利用方式有着 各自的特点,而同一种土地利用方 式对用地空间和位置的需求往往是 相同的,这就会导致同一类活动在 城市空间上的集聚.把一些同类活 动集中在一个区域可以扩大影响、 提高知名度、获得规模效益 .
2、功能区
概念：城市中经济活动之间发生空间 竞争，导致同类活动在空间上 高度聚集，就形成了功能区。
特点：没有明显界限、以某种功能 为主的多个实体，兼有其它 功能 。它是相对的而不是绝 对的.
提问：城市中一般常见 的功能区有那些？
住宅区、商业区、工 业区、行政区和文化 区等
1）住宅区 城市最广泛的一种土地利
用方式，占40%-60%。
从住宅区的建筑质量上和位置上，分析 住宅区的分化特点？
在建筑质量上出现了高级住 宅区和低级住宅区之分。高 级住宅区好一些，空间分布 合理一些、大一些，配套设 施完善一些。 在位置上，高级住宅区与低 级住宅区出现背向发展的状
（二）模式：
模式
同心圆 扇形
多核心
特点
成因
举例
城市形态集中紧 凑,功能区围绕市 中心呈同心圆状
功能区呈扇形或 楔形向外扩展
平原地形，经过不断 的侵入与迁移，呈同 心圆自核心向外扩展 而成。
交通，各功能区沿 交通线延伸。