地理空间数据处理

2018/10/20
第四章地理空间数据处理
14
第二节 地理空间数据插值

3.内容：内插；外推 4.原则：尽量减少因插值带来的数据质量损失，空间变量 数据源的分布最好比较适应空间变量的分布特点。 空间变量的分布特点：缓变（稀疏），剧变（密集）， 跃变（沿跃变带密集采样）

5.GIS中常见的数据源在空间分布上的类型 栅格数据（卫星，航空测量）； 较均匀的采样数据； 不均匀或不规则的数据。

来自百度文库
GIS的地学基础
三、地图投影 1.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

2.原因: ① 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 ② 地球椭球体为不可展曲面 ③ 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
2018/10/20
2018/10/20
第四章地理空间数据处理
2
第一节

GIS的地学基础
2.两种椭球体 根据逼近方式不同，地球椭球体分为两类： 参考椭球体；（在局部范围内逼近大地水准面） 平均椭球体；（在全球范围内逼近大地水准面） 参考椭球体是局部定位的地球椭球体，是具体国家 “大地测量网”的基础。为什么？

① 真三维处理； ② 2.5维处理。 自变量 Z=（X，Y）
空间地理坐标（X，Y，Z）
土地利用、地貌特征、 污染指数等
2018/10/20 第四章地理空间数据处理
二维数据结构 表达三维形象
2018/10/20
第四章地理空间数据处理
12
第二节 地理空间数据插值
一、基本概念 二、整体插值法 三、局部插值法

2018/10/20
第四章地理空间数据处理
13
第二节 地理空间数据插值


一、基本概念
1.概念 指通过已知点或分区的数据，推求任意点或分区数据的处 理及其方法。 2.必要性 自然环境恶劣，数据难以采集，或由于某种原因数据缺失 数据分布不均匀； 转换格式或坐标校正等变化时，需要插值；
2018/10/20
第四章地理空间数据处理
16
第二节 地理空间数据插值
2.边界内插法 3.回归模型法

2018/10/20
第四章地理空间数据处理
17
第二节 地理空间数据插值

三、局部插值法 含义：只能使用邻近点或样本数据来估算未知的点。 方法： 最邻近点法（泰森多边形法）； 移动平均插值法（距离倒数插值法）
2018/10/20
第四章地理空间数据处理
11
第一节

GIS的地学基础
四、坐标变换(几何纠正或坐标校正) 含义：直角坐标之间的转换
X’=F1（X，Y）和Y’=F1（X，Y）关系式对坐标进行转换


分两类： 地理坐标化； 配准或校准；（不一定要转换为地理坐标） 技术路线：寻找地面控制点。线形关系；非线形关系。
4.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

2018/10/20
第四章地理空间数据处理
9
第一节

GIS的地学基础
5. 投影选择因素
制图区域的地理位置、形状和范围
制图比例尺 地图内容
2018/10/20
第四章地理空间数据处理
6
地图投影：投影实质
2018/10/20
第四章地理空间数据处理
7
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
2018/10/20 第四章地理空间数据处理 8
第一节

GIS的地学基础
2018/10/20
第四章地理空间数据处理
3
第一节

GIS的地学基础
二、地理坐标（三种地理坐标） 地心坐标：GPS测得的坐标 大地坐标（依据参考椭球体建立）：GIS中常用的，具体 国家的大地测量的地理坐标。 单纯的球面坐标（天文经纬度）

2018/10/20
第四章地理空间数据处理
4
第一节
2018/10/20
第四章地理空间数据处理
15
第二节 地理空间数据插值


二、整体插值法（全局方法） 含义：利用每个可利用的控制点来构建一个方程或一个模 型，而后该模型可用于估算未知数值。 1.趋势面分析（趋势面模型） 方法：用多项式拟合已知的数据值，并用于估算其他 的点。 线形或一阶趋势面方程：Zx,y=b0+b1X+B2y 软件自带，最小二乘法计算 示例
第四章地理空间数据处理
5
第一节
GIS的地学基础
3. 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： x f1 ( , )
y f 2 ( , )
当给定不同的具体条件时，将得到不同类型的投影 方式。
2018/10/20
第四章地理空间数据处理
18
第三节

地理空间数据的三维处理
一、基本概念 二、数字高程模型及其生成 三、其他派生数据或地形分析
2018/10/20
第四章地理空间数据处理
19
第三节

地理空间数据的三维处理
空间变量 土壤类型，城市地价
一、空间数据三维处理的基本概念

1.基本思路
第一节

GIS的地学基础
一、地球表面形状 二、地理坐标 三、地图投影 四、坐标变换
2018/10/20
第四章地理空间数据处理
1
第一节

GIS的地学基础
一、地球表面形状 1.地球表面形状的几级近似表示 大地水准面: 平均海面（物理上相当于静止海面），及 其在陆地下的延伸所构成的一个闭合的环球水准面。 它是重力测量和高程起算的基准面。（绝对高程，海 拔高度） 地球椭球体： 由地球长、短半轴确定的的实际形状。 （与大地水准面相差不到一二百米） 地球正球体：精度要求不高时，可以近似表示。
出版方式
2018/10/20
第四章地理空间数据处理
10
第一节

GIS的地学基础
6. 我国常用地图投影 1：100万：兰勃投影（正轴等积割圆锥投影） 大部分分省图、大多数同级比例尺也采用兰勃投影 1：50万、1：25万、1：10万、1：5万、1：2.5万、1:1 万、1：5000采用高斯—克吕格投影。