第三章地图数据源分解
地理信息系统概论-第三章
2024/7/17
22
高斯-克吕格投影的特点：
① 中央经线上没有任何变形，满足中央经线投影后保持长度 不变的条件；
② 除中央经线上的长度比为1外，其他任何点上长度比均大 于1；
③ 在同一条纬线上，离中央经线越远，变形越大，最大值位 于投影带的边缘；
④ 在同一条经线上，纬度越低，变形越大，变形最大值位于 赤道上。
局部比例尺： 由于投影中必定存在某种变形，地图仅能在某些点或线上保 持比例尺，其余位置的比例尺都与主比例尺不相同，即大于 或小于主比例尺。这个比例尺被称为局部比例尺。
一般地图上注明的比例尺是主比例尺，而对用于测量长度的
地图要采用一定的方式设法表示出该图的局部比例尺。这就
是在大区域小比例尺地图（小于1:1 000 000）上常见的图解
地形图上公里网横坐标前2位就是带号， 例如：1∶5万地形图上的坐标为（18576000， 293300），其中18即为带号。
2024/7/17
24
当地中央经线经度的计算
六度带中央经线经度的计算： 当地中央经线经度＝6°×当地带号－3°， 例如：地形图上的横坐标为18576000，其所处的六度带的中 央经线经度为：6°×18－3°＝105°。
2、建立地图投影的目的： 采用某种数学法则，使空间信息在地球表面上的位置和地 图平面位置一一对应起来，以满足地图制图的要求。
2024/7/17
9
理解地图投影如何改变空间属性的一种简便方法：
观察光穿过地球投射到表面（称为投影曲面）上。 想像一下，地球表面是透明的，其上绘有经纬网。用一 张纸包裹地球。位于地心处的光会将经纬网投影到一张纸上 。现在，可以展开这张纸并将其铺平。纸张上的经纬网形状 与地球上的形状不同。 地图投影使经纬网发生了变形。
地图学课件第三章地图数据源
实时地图数据源的发展
实时地图数据源的采集技术不断发展，例如物联网、传感器等技术的应用，可以实 时获取各种交通信息和动态数据。
实时地图数据源的应用领域不断拓展，例如智能交通、物流配送、应急救援等领域， 对实时地图的需求越来越大。
实时地图数据源的安全性和隐私保护成为重要问题，需要采取有效的措施保护用户 隐私和数据安全。
多源地图数据融合技术的发展
多源地图数据融合技术不断发展，可以将 不同来源、不同格式的地图数据进行整合 和融合，形成更加全面和准确的地图。
多源地图数据融合技术的标准化和规范 化成为重要方向，需要建立统一的标准 和规范，促进技术的广泛应用和发展。
多源地图数据融合技术的应用领域广泛， 例如城市规划、环境保护、灾害监测等领 域，可以提高决策的科学性和准确性。
物流配送
物流公司可以通过地图专题数 据了解道路状况、交通状况等 信息，优化配送路线。
灾害应急
在灾害发生时，可以通过地图专题 数据了解灾区的受灾情况、救援进 展等信息，为救援工作提供支持。
04
网络地图数据源
网络地图数据源的种类
商业地图数据数据。
地图学课件第三章 地图数据源
目录
• 地图数据源概述 • 地图基础数据源 • 地图专题数据源 • 网络地图数据源 • 地图数据源的发展趋势
01
地图数据源概述
地图数据源的定义
01
地图数据源是指用于制作地图的 各种地理信息数据的来源，包括 地图、遥感影像、GPS数据、测 量数据等。
02
地图数据源是地图学中非常重要 的概念，它是地图制作的基础， 直接影响地图的质量和精度。
卫星地图
在气象预报、灾害监测、 环境监测等领域有广泛应 用。
第三章 专题制图要素的数据类型与数据处理
第三章专题制图要素的数据类型与数据处理§3.1 专题制图要素的数据类型地图上的数据除了说明性数据(如图名、图例、文字说明)外，主要由地理数据构成。
地：理数据是地图数据的主要内容。
地理现象的定性描述或定量描述构成地理变量，基于量表系统，地理变量按精确程度分为定名量表、顺序量表、间隔量表、比率量表。
在制图时需对这些地理变量进行分类、处理才能得到地理数据。
地理数据可分为定位数据、属性数据和时间数据。
属性数据也可称为非定位数据、描述数据或语义数据，它是对地图要素质量特征和数量特征的描述。
下面主要讨论用于专题制图的属性数据的分类问题。
属性数据可以文字、数字、图形、图像、语言等多种方式存在，不同的存在方式在描述事物的能力和特点方面具有明显的差异。
属性数据用于专题制图时，可根据其对现象描述的：精确程度分为定性数据和定量数据。
一、定性数据定性数据是只描述现象的固有特征或相对等级、次序，即描述现象的定性特征而不涉及定量特征的数据。
如在地图上表达物体的分布、状态、性质、大小、主次等的数据。
这类数据没有量的概念。
如人口按民族可分为汉、回、满、维等，农作物分为粮食作物、经济作物、油料作物等，陆地地貌按外表形态可分为山地、高原、丘陵、平原、盆地等，城市按规模分为大城市、中等城市、小城市等。
定性数据蕴涵着事物的分类系统，而且绝大多数的分类系统都是一个层次结构，因此，定性数据不仅表达事物的同与异，而且可反映事物在分类树中所处的相对位置。
当定性数据表示事物的等级和次序时，稍具有“量”的色彩，可将事物以一定的次序排列起来，虽不能进行数值运算，但可进行统计分析。
定性数据对应于量表系统的定名量表和顺序量表。
二、定量数据定量数据包括两种，完全定量化数据和分级数据。
定量数据对应于量表系统的间隔量表和比率量表。
完全定量化数据可完整地定量化描述物体，它不但有计量单位，而且有起始点，可描述物体的绝对量。
完全定量化数据除了具有分级数据描述事物差异的能力外，还可以明确描述事物间的比率关系。
第3章 电子地图的数据模型
§3.1 基本概念
地理空间实体 特征：
属性特征:是与地理空间实体相联系的、具有地理意义
三维空间数据模型 时空数据模型
§3.2 地理空间认知模型
基于域（场）的地理空间认知模型 把地理空间中的事物和现象作为连续的变量或体来看 待，根据不同的应用可以表示为二维的，也可表示为 三维的
§3.2 地理空间认知模型
基于域（场）的地理空间认知模型
在空间信息系统中，场模型一般指的是栅格模型， 其主要特点就是用二维划分覆盖整个连续空间。划分可 以是规则的或不规则的，通常是采用正多边形作为划分 的单位，如三角形、方格、六边形等。
§3.2 地理空间认知模型
方位空间关系
方位空间关系指的是空间实体之间的上下、前后、左右、东西南北等 顺序关系。可以根据实体类型分为：多边形－多边形、多边形－线、多 边形－点、线－线、线－点、点－点之间的方位空间关系。 点－点方位空间关系最好确定，只需计算两点连线与某一基准方向的 夹角即可。多边形－点、线－点方位空间关系也可以在一定程度上简化 为点－点方位空间关系。 其余方位空间关系的计算就相对复杂得多了，目前尚未有很好的解决 办法。
第三章 电子地图的数据模型
绪 §3.1 §3.2 §3.3 §3.4 §3.5 基本概念 概念模型(地理空间认知) 地理信息的描述方法 空间数据结构 空间数据库模型
绪
数据模型(Data Model) 数据结构： 指对实体类型和实体间联系的表示和实现； 数据操作： 指对数据库的检索和更新（包括插入、删除、 修改）两大类操作； 完整性约束： 给出数据模型动态特性的描述和限定。
地图数据来源
地图数据来源地图是人类认识和探索世界的重要工具之一。
无论是出行导航、旅游规划，还是城市规划、资源管理，地图都发挥着重要的作用。
然而，地图背后的数据来源却很少为人所关注。
本文将探讨地图数据的来源，揭开地图背后的秘密。
一、卫星遥感卫星遥感是现代地图数据获取的重要手段之一。
通过卫星对地球表面进行高分辨率的拍摄和监测，可以获取大量的地理信息。
卫星遥感技术的发展，使得地图数据的获取更加准确和全面。
卫星遥感不仅可以提供地形地貌、水系分布等基础信息，还可以监测气候变化、农作物生长等环境指标，为地图数据的更新和完善提供了重要依据。
二、地理勘测地理勘测是地图数据获取的传统手段。
通过实地测量和调查，获取地理要素的准确位置和属性信息。
地理勘测可以利用测量仪器进行精确测量，也可以依靠人工观察和记录。
地理勘测的数据来源包括地形测量、水文测量、土地利用调查等。
这些数据为地图的制作提供了基础，保证了地图的准确性和可靠性。
三、地理信息系统地理信息系统（GIS）是地图数据处理和分析的重要工具。
GIS通过整合和分析各种地理数据，生成空间数据，为地图制作和应用提供支持。
地理信息系统的数据来源包括卫星遥感数据、地理勘测数据、统计数据等。
通过GIS的空间分析功能，可以将不同来源的地理数据进行整合和分析，生成更加丰富和多样化的地图产品。
四、大数据和人工智能随着大数据和人工智能技术的发展，地图数据的获取和处理方式也在不断演进。
大数据技术可以通过收集和分析海量的数据，挖掘地理信息，为地图数据的更新和完善提供新的思路和方法。
人工智能技术可以通过机器学习和深度学习算法，自动识别和提取地图要素，提高地图数据的准确性和效率。
五、众包和众智众包和众智是一种新兴的地图数据获取方式。
通过众包平台，可以将地图数据的收集和整理工作交由广大用户参与。
用户可以通过手机应用或者网页进行地理位置标注、道路纠错等工作，为地图数据的更新和完善贡献自己的力量。
众智则是指通过众包的方式，将用户的智慧和经验融入地图数据的处理和分析过程中，提高地图数据的质量和可用性。
地图数据源及数据分类编码
地图数据源及数据分类编码属性数据的分类分类分级及编码是许多地理信息进入数据库前必须完成的一项任务。
属性数据的分类分类分级及编码是许多地理信息进入数据库前必须完成的一项任务。
建立要素的分类分级体系是认识地理要素的基本方法；编码则是为了获得科学的存储、建立要素的分类分级体系是认识地理要素的基本方法；编码则是为了获得科学的存储、管理和快速查询地图数据的效果。
两者的联系体现在编码反映了分类分级体系的特征，理和快速查询地图数据的效果。
两者的联系体现在编码反映了分类分级体系的特征，而分类分级系统可以从编码中产生。
类分级系统可以从编码中产生。
虽然目前人们对各种地理要素的研究深度与广度不同，虽然目前人们对各种地理要素的研究深度与广度不同，提供的分类分级与编码的依据也不一样，还没有一个统一的分类编码方案，但还是有一些应共同遵循的原则和常用方法。
一样，还没有一个统一的分类编码方案，但还是有一些应共同遵循的原则和常用方法。
分类是人们认识事物的一种方法，是将具有共同属性特征的事物归并在一起，分类是人们认识事物的一种方法，是将具有共同属性特征的事物归并在一起，二把具有不同属性特征的事物分开的过程。
同属性特征的事物分开的过程。
分类中最常用的方法是层次分类法。
分类中最常用的方法是层次分类法。
层次分类法是将初始的分类对象按所选定的若干个属性或特征一次分成若干层目录，层次分类法是将初始的分类对象按所选定的若干个属性或特征一次分成若干层目录，并编制成一个有层次、逐级展开的分类体系。
其中，同层次类目之间存在并列关系，制成一个有层次、逐级展开的分类体系。
其中，同层次类目之间存在并列关系，不同层次类目之间存在隶属关系，同层次类目互不交叉、互不重复。
层析分类法的优点是层次清晰，类目之间存在隶属关系，同层次类目互不交叉、互不重复。
层析分类法的优点是层次清晰，使用方便；缺点是分类体系确定后，不易改动，当分类层次较多时，代码位数较长。
使用方便；缺点是分类体系确定后，不易改动，当分类层次较多时，代码位数较长。
(完整版)地图学第三章
Cii = ( Bi+ Bi+1 ) / 2
新编地图学教程 第3章 地图概括
等 选取间隔 距离分级
比
长短分级
数
> An
列
… B1 ~ B2 B2 ~ B3
Bn-2 ~ Bn-1 Bn-1 ~ Bn
C11
模
An-2 ~ An-1
C21
C22
式
…
… ……
A1 ~ A2
Cn-1,1
… Cn-1,2
Cn-1,n-1
⑴ 符合方根规律，尺寸缩小： C1 = 1 ⑵ 不符方根规律，尺寸相同 ：
√ 线状 C2 = MA / MB
√ 面状 C3 = (MA / MB )2
⑶ 不符方根规律，尺寸不同 ：
线状 C2 = ( SA / SB ) ·√MA / MB
√· 面状 C3 = ( fA / fB ) (MA / MB )2
⑷选取级x的调整可适当弥 补地理差异的影响。
河流选取指标
河流条数 指标
比例尺
NA NB
1:10万 → 1:25万 X=2 59 25 (24)
1:25万 → 1:50万 X=3 25 11(9)
新编地图学教程 第3章 地图概括
§3 地图概括的基本方法 3.1 分类 —— 聚类或分群的过程
1. 层次归类 2. 数量分级 3. 等级合并 4. 降维转换 5. 分区选取
行化简 形状、数量、质量 概括的目的：突出制图对象的类型特征，
抽象出其基本规律，使用地图图形传递 信息，并延长地图的时效性
新编地图学教程 第3章 地图概括
§1 地图概括概述
1.1 地图概括的性质
地图概括（generalization）：也称制图综合，就是 采取简单扼要的手法，把空间信息中主要的、本质 的数据提取后联系在一起，形成新的概念。
地图数据来源
地图数据来源地图数据是指在地图上显示的各种地理信息和空间数据，例如道路、建筑物、地形、水域等。
地图数据来源是指获取这些数据的渠道和方式。
以下是常见的地图数据来源：1. 地理信息系统（GIS）：GIS是一种用于收集、存储、分析和展示地理数据的技术。
通过GIS，可以获取各种地图数据，包括卫星影像、航空影像、地形数据、道路网络数据等。
这些数据通常由政府部门、地理测绘机构或专业公司提供。
2. 卫星影像：卫星影像是通过卫星拍摄地球表面的照片或图像。
卫星影像可以提供高分辨率的地图数据，包括城市、道路、建筑物、植被等。
卫星影像通常由卫星运营商或地理信息公司提供。
3. 航空影像：航空影像是通过飞机或无人机拍摄的地球表面照片或图像。
航空影像可以提供更高精度的地图数据，适用于城市规划、土地利用等领域。
航空影像通常由航空公司、测绘机构或地理信息公司提供。
4. 地面调查：地面调查是通过实地勘测和采集数据来获取地图信息。
地面调查可以包括测量道路、建筑物、地形、水域等。
地面调查通常由测绘机构、地理信息公司或专业调查团队进行。
5. 开放数据：一些政府部门和组织提供公开的地图数据，供公众和开发者使用。
这些数据可以包括道路网络、公共设施、交通流量等。
开放数据可以通过API接口或下载方式获取。
6. 众包数据：众包数据是通过公众的参与和贡献来获取的地图数据。
例如，通过手机应用程序可以上传照片、标记地点、纠正错误等。
众包数据可以提供实时更新和用户生成的内容。
7. 商业数据：一些商业公司提供专业的地图数据，包括地理位置、商业设施、地形等。
这些数据通常用于商业应用，如导航、地理分析等。
总结起来，地图数据来源多种多样，可以通过GIS、卫星影像、航空影像、地面调查、开放数据、众包数据和商业数据等方式获取。
这些数据提供了丰富的地理信息，为我们提供了准确、详细的地图服务。
第3章：数据来源与处理
2019/2/19
不同数据源与其对应的数字化设备
地图 地面测量数据 航空、遥感 统计资料 文字数据 多媒体
坐标几何 扫描仪 数字化仪 摄影测量系统 数据交换 键盘 编辑、加工、 处理 空间 数据库
2019/2/19
10
三、矢量数据的采集
矢量（图形）输入要解决的问题：即几何数据与属 性数据。拓扑数据一般在已有的几何数据基础上生 成。一般需要进行三方面的工作，即几何数据的采 集、属性数据的采集、几何数据与属性数据的连接。
2019/2/19
5
数据转换是目前空间数据共享的一个重要途径，因此， 纸质地图是GIS主要的数据源。主要通过对地图的跟踪
一般的空间信息系统平台都提供了各种交换格式的数据 转入/转出功能。 数字化和扫描数字化获取。在使用地图时，应考虑到地 图投影所引起的变形，必要时需要进行坐标转换或投影 变换。
遥感影像含有丰富的资源环境信息，是大面积、动态的、 实时的数据源，是GIS数据更新的重要方式。将坐标点 文件转为地图数据也是空间信息系统平台必须提供的
16
2、地图扫描数字化
1、扫描仪数字化思想
通过扫描将地图转换为栅格数据，然后采用栅格 数据矢量化的技术追踪出线和面，采用模式识别技术 识别出点和注记，并根据地图内容和地图符号的关系 自动给矢量数据赋以属性值。
2、主要方法
自动矢量化 交互式矢量化 ：采用人机交互方式
2019/2/19 17
1、灰度二值化 灰度二值化是将一幅有各种灰度（亮度）分布 的黑白图像变为非黑即白（非“1”即“0”） 的二值图像，是将图像变为图形的一种过渡。 二值化阈值确定方法：经验法、直方图、人机 交互法和数理统计法。
2019/2/19
第三章 地图概括
NB = NA · C · D√ MA / MB
符号尺寸改正系数 C 地物重要性改正系数 D
27
符号尺寸改正系数C的三种情况：
⑴ 符合方根规律，尺寸缩小： C1 = 1 ⑵ 不符方根规律，尺寸相同 ：
√ 线状 C2 = MA / MB
√ 面状 C3 = (MA / MB )2
4
一、地图概括的性质
地图数据来源有地面实测，还是遥感图像、地图资料、调查统 计数据。
利用航空像片和卫星像片资料制图时，依然要根据需要进行 有目的、有选择地选取。为了在图面上能够清晰易读地表现出 地物的主次、从属关系以及其重要程度，在对这些地图内容进 行符号化过程中，同样也要对数据的质量和数量、轮廓形状的 简化和夸张进行处理。
20
（一）资格法 在编制地图时，首先对制图对象由高级到低级、由主要到次要、 由大到小的顺序进行资格排队，确定选取指标。
以陆地水文图为例，如果把＞1cm的河流定为新编地图的最低标准， 那么新编地图上凡是够1cm长的河流基本上都选取，而小于1cm的河 流则基本上删除。而在每个河网密度分区内调整选取数量。
⑶ 不符方根规律，尺寸不同 ：
线状 C2 = ( SA / SB ) ·√MA / MB
√· 面状 C3 = ( fA / fB ) (MA / MB )2
地物重要性改正系数D的三种
情况
明显梯度差。
23
（四）确定选取指标的几种数量分析方法
1、图解计算法：以地图符号的面积载负量确定符号选取数量指标 的方法。
居民点的面积载负量S由两部分组成：居民点符号的面积a和居民
点注记的面积p。一般公式为：
S = n (a + p) n/cm2为居民点个数
《地图数据源》课件
地图数据源的发展趋势
1
人工智能技术在数据源中的应用
2
人工智能将在地图数据源中得到广泛应
用，提高地图数据的分析和处理能力。
3
数据源的更新与维护
地图数据源将持续更新和维护，以保证 地图应用的最新性。
地图数据源与数字孪生的结合
地图数据源将与数字孪生相结合，为实 时监测和决策提供支持。
总结
1 地图数据源的重要性 2 数据源的类型与优劣 3 数据源的发展趋势
地图数据源是地图应用的 基础，对于准确性和可信 度至关重要。
不同类型的数据源各有优 势和局限，需根据需求选 择合适的数据源。
地图数据源将持续发展， 与新技术的结合将带来更 多创新和可能性。
常用地图数据源介绍
Goog le Maps
全球最流行的地图服务，提供强大的导航和定位功 能。
O penS treetM ap
由用户协作创建和维护的免费地图，全球范围内广 泛使用。
高德地图
中国领先的地图服务商，提供高质量的地图数据和 导航功能。
腾讯地图
腾讯旗下的地图应用，覆盖了全国范围的详细地图 数据和导航功能。
《地图数据源》PPT课件
地图数据源的定义
地图数据源是指统一的地图基础数据来源，包括不同类型的数据源，为地图 应用提供支撑。
地图数据源的应用
地图数据源广泛应用于各种场景，对地图应用起到至关重要的作用。
地图数据源的优势
数据源的优势
地图数据源提供高精度、实时更新等优势，保证地图应用的质量和准确性。
数据源的局限
地图数据源也存在一些限制，如数据源的可用性和数据不完整性等问题。
主要地图数据源分类
1 矢量数据源
2 栅格数据源
第三章地图控件
如果需要对要素图层进行查询，可以使用IFeatureLayer.Search方法，它将返 回一个ICursor类型的对象。如在一幅世界地图中寻找人日多于5000万的国家或者 是国土而积大于100万平方公里的国家，都可以使用Search方法实现。
SelectByShape方法实现了ArcMap软件“select Features”功能，选择 Map所有处于拖曳范围内的要素，无论是哪个图层，把选择的要素添加到 Map的Selectionset里面。
一、 Map对象
IMap接口－－选择对象
一、 Map对象
IMap接口－－选择对象
IMap.FeatureSelection属性可以返回map中被选择的要素，SelectionCount 属性可以得到Map对象的要素选择集中的要素的数目，CIearSelection方法用于清 除Map对象中的选择集。
一、 Map对象
IMap接口－－选择对象
在ArcMap使用“Select Features”工具在地图上拖曳后，被选择的要素 将会高亮显示，即使这些要素放在不同图层上的。这个工具没有什么限制， 不管是点、线还是多边形，都可以同时选择到。这些被高亮显示的要素称为 “FeatureSelection”(要素选择集)，程序有多种方式可以用于选择要素，如 SelectByShape方法就是其中之。
地图学 第3章地图数据库
本章首页
本节首页
27
第2节 多源遥感数据
二、航空像片
3. 航摄机内外方位元素与共线方程
第3章 地图数据源
（一）像片性质
① 表达式描述了像点a（xx0, y-y0 ,- f）、航摄机物 镜中心S（XS，YS，ZS） 与地面点A（X，Y，Z） 连成一条直线。 ② 表达式中a1、a2、a3、b1、 b2、b3、c1、c2、c3是由 外方位元素φ、ω、κ所生 成的3×3正首页
《新编地图学教程》（第二版） 第3章 地图数据源
第 1 节
结束
18
第 ３ 章
地图数据源
第2节 多源遥感数据
本章首页
第2节 多源遥感数据
一、遥感的概念
第3章 地图数据源
从一定距离对地表或近地表地物所发射或反射的电磁波(紫外线到 微波波段)进行探测，以达到识别目标的理论和方法，称为遥感。
24
第2节 多源遥感数据 二、航空像片
2.像片上的点和线
第3章 地图数据源
（一）像片性质
摄影机镜头中心
像片上的 三点两线： • 像主点 • 像底点 • 等角点
像主点 等角点 主纵线 等比线
像底点
主纵线
等比线
地面
像 平
面
P
本章首页
本节首页
《新编地图学教程》（第二版） 第3章 地图数据源
25
第2节 多源遥感数据
第 3 章 地图数据源
第 3 章
地图数据源
第1节 地面测量数据 第2节 多源遥感数据 第3节 全球定位系统（GPS）数据 第4节 制图数据与处理 第5节 地理数据库
《新编地图学教程》（第二版） 第3章 地图数据源
2
新编地图学期末复习资料
新编地图学复习资料考试题型：判断、填空、解释、简答题、问答题。
第一章导论1.地图的基本特征地理信息的载体、数学法则的结构、有目的的图形概括、符号系统的运用。
2.地图的定义地图是遵循相应的数学法则，将地球（也包括其他星体）上的地理信息，通过科学的概括，并运用符号系统表示在一定载体上的图形，以传递它们的数量和质量在空间和时间上的分布规律和发展变化。
3.地图的功能地图信息的载负功能、地图的传递功能、地图的模拟功能、地图的认知功能4.地图的类型（1）按尺度划分：大比例尺、中比例尺、小比例尺。
（2）按区域范围划分：星球图、地球图、世界图、国家图、海湾图等等。
（3）按地图的图型划分：普通地图和专题地图。
注：我国把比例尺1:100万、1:50万、1:25万、1:10万、1:5万、1:2.5万、1:1万、1:5千这8种地形图定为国家基本比例尺地形图（4）按其他指标分类：用途（文化地图）、语言种类（汉字地图）、历史年代（古地图）、出版和使用方式（桌图、挂图）5.《制图六体》——————晋朝、裴秀。
6.地图的成图方法:实测成图和编绘成图。
7.现代地图学：由理论地图学、地图制图学、应用地图学组成。
第二章地球体与地图投影1.大地测量系统（1）我国的大地坐标系统：1980年国家大地坐标系（使用1975年国际测量协会推荐的参考椭球体）、陕西安的大地原点。
（2）大地控制网：平面控制网、高程控制网（3）全球定位系统：GPS\GLONASS\GALILEO\COMPASS\(3S是指遥感、地理信息系统、全球定位系统)2.地图投影概念地图投影是指将地球表面展开成平面的理论和方法，是实现球面到平面的转换，就是地球体的数学模型。
3.地图投影的变形长度（距离）、角度（形状）、面积等等4.投影的分类（1）按地图投影的构成方法分类：几何投影（方位投影、圆柱投影、圆锥投影）、非几何投[根据经纬线形状可以分为（伪方位投影、伪圆柱投影、伪圆锥投影、多圆锥投影）]（2）按投影变形性质的分类：等角投影、等积投影、任意投影。
第三章地图数据详解
（一）基本类型
1.按性质分为：
空间数据：构成地理事物的空间形状、
确定地理事物的空间位置。
属性数据：定性或定量的描述地理事物
的性质和特征。
2、作为制图数据分
①点位数据：以单独的位置存在的事物，在地图 上以点（坐标）来描述，称为点位数据。如三 角点、河流交叉点、圈形居民地。
是制作专题地图中统计地图的基本依据。 四、文字资料 1. 地理考察资料 2. 各种区划资料 3. 政府文告、报刊消息 4. 各种地理学文献
3.3 地图数据的加工
一、数据加工的类型 （一）加工类型 1. 把来源不同的数据换算为可比的数据
制图数据的预处理，将有差异的数据统一到同一 标准中，具有可比性。
3.2 数据源
一、地图资料 1.地形图
是研究制图区域的地理情况、鉴别其它地图质量的主要 依据、同时是编图时作为基础底图的主要依据。
2.各种专题地图
如：地质图、土壤图等
3.全国性指标图
如：山系图、河网密度图、居民地密度图等
4.国界（系列）图
如：系列国界标准样图
二、影象资料：大比例尺地图和更新地图的依据 1. 卫星像片 2. 航空像片：影象地图 3. 地面摄影像片 三、统计资料
之比。
如：全年降水天数同全年天数之比
x
n a
N
（3）百分比：将上述比例换算成百分率的形式 即为百分比。
3.密度：一种特殊的比率形式，通常指单位面 积 内的平均值，反映离散现象的密集程度。
如：人口密度：人/平方千米 河网密度： 千米/平方千米
推广：每千人拥有的医生数、病床数；
城市居民拥有的住房面积、绿地面积等
二、地理变量的量表系统
GIS的数据源
GIS的数据源一、简介地理信息系统（Geographic Information System，简称GIS）是一种用于采集、存储、管理、分析和展示地理数据的工具。
在GIS中，数据源是指提供地理数据的来源，可以是各种形式的数据集合，如地图、卫星影像、遥感数据、传感器数据等。
本文将详细介绍GIS的数据源以及其分类。
二、GIS数据源的分类根据数据的来源和性质，GIS数据源可以分为以下几类：1. 地图数据源地图是GIS中最常见的数据源之一。
地图数据源可以是政府部门、地理研究机构或者私人公司制作的地图，也可以是开放数据集中提供的地图数据。
地图数据源通常包括地理要素（如道路、河流、建造物）、地形高程数据、土地利用数据等。
例如，某市政府发布的地图数据集包括道路网络、公园分布、行政区划等信息，这些数据可以用于城市规划、交通管理等领域的分析和决策。
2. 卫星影像数据源卫星影像是通过卫星拍摄地球表面的图象数据。
卫星影像数据源可以提供高分辨率的地球表面图象，用于地貌分析、环境监测、农业调查等应用。
卫星影像数据源通常由卫星遥感公司或者政府机构提供。
例如，一家卫星遥感公司提供的卫星影像数据源包括全球各地的高分辨率图象，可以用于农作物监测、自然灾害评估等领域的研究和应用。
3. 传感器数据源传感器数据源是通过各种传感器采集的地理信息数据。
传感器可以是气象站、水质监测设备、空气污染监测仪等。
传感器数据源可以提供实时的地理数据，用于环境监测、气候预测、交通管理等领域。
例如，一个气象站提供的传感器数据源包括温度、湿度、风速等气象数据，这些数据可以用于气候研究、天气预报等应用。
4. 地理数据库地理数据库是存储和管理地理数据的系统。
地理数据库可以包含各种类型的地理数据，如地理要素、地理属性、地理关系等。
地理数据库可以由政府机构、学术机构或者私人公司创建和维护。
例如，一个城市规划部门创建的地理数据库包含了城市的道路网络、建造物分布、土地利用等数据，这些数据可以用于城市规划和土地管理。
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性，平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益，请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间：9:00-18:30)。
（二）水准尺(leveling staff)
主要有单面尺、双面尺和塔尺。
尺面分划为1cm，每10cm处 （E字形刻划的尖端）注有 阿拉伯数字。
（三）尺垫(staff plate)
放在转点上，以防水准尺下沉。
三、水准仪的使用
操作程序：安置－粗平－瞄准－读数－记录－计算
h4=+0.385
h5=+0.118
h1=-0.543
h3=+0.946 1.820 1.435 1.422 h2=+0.120 1.822 0.876
1.304
1.134 1.677 1.444 1.324
TP3
TP4 4
5 BMB
BMA 1 测站
TP点1号
3 2 TP2
水准尺读数
高差h
高程H
后视（m） 前视(m)
水准尺读数 后视（m） 前视(m)
1.134 1.677
1.444 1.324
1.822 0.876
1.820 1.435
高差h (m)
∑a=
∑b=
∑a- ∑b=
高程H （m）
3.175
§3.2 角度测量原理
一、角度测量原理： 水平角(horizontal angle)测量 竖直角(vertical angle)测量
• ⑵双面尺法——:是仪器的高度不变，而立在前视 点和后视点上的水准尺分别用黑面和红面各进行 一次读数，测得两次高差，相互进行检核。若同 一水准尺红面与黑面读数(加常数后)之差，不超 过3mm；且两次高差之差，又未超过5mm,则取 其平均值作为该测站的观测高差。否则，需要检 查原因，重新观测。
前进方向
C
a b
c
2、竖直角(vertical angle)
概念：在同一竖直面内，倾斜视线与水平视线间的夹角。 范围：=090度 ，仰角为正，俯角为负。
天顶
A
Z
Z
C
A
270°
0° 90 °
A
B
C
180°
水平线
铅
垂
C
线
二、光学经纬仪 (optical theodolite)
1、照准部(alidade)、竖直度盘 2、水平度盘(horizontal circle) 3、基座(tribrach)
第三章地图数据源分解
本章教学要求
• 教学重点：
– 水准测量、角度测量、距离测量的基本原理 – 数据的分类 – 量表法数据预处理
• 教学难点
– 角度测量原理 – 量表法数据预处理
第三章 地图数据源
§3.1 水准测量原理与仪器操作 §3.2 角度测量原理 §3.3 距离测量原理 §3.4 制图数据与处理
望远镜上下 制动螺旋
望远镜上下 微动螺旋 光学对中器
竖直度盘
竖直指标水 准管微动螺 旋
水平制动、 微动螺旋
两个基本概念：
➢盘左 ➢盘右
竖直度盘
竖直度盘
盘左观测
盘右观测
三、测量方法及记录
• 测回法及记录
• 方向观测法及记录
（一）测回法及记录
1.适用：两个方向的单角（∠AOB）
2.步骤：
A
（1）盘左瞄准左边A，配度盘
（一）安置：
打开三脚架，三长两短，保持平稳。 拿出水准仪，摆放在三脚架上，并旋紧螺 旋。
（二）粗平 调节脚螺旋，使圆水准气泡居中。
1．方法 对向转动脚螺旋1、2——使气泡移
至1、 2方向中间——转动脚螺旋3， 使气泡居中。
粗平的操作方法示意图：
3
3
3
1
2
a
1
2
b
1
2
c
2．规律
气泡移动方向与左手大拇指运动的方向一致。
(m)
（m）
1
BMA
1.134
3.175
TP1
1.677
2
TP1
1.444
TP2
1.324
3
TP2
1.822
TP3
0.876
4
TP3
1.820
TP4
1.435
5
TP4
BMB
∑
∑a=
∑b=
∑a- ∑b=
（六）计算
测站 1 2 3 4 5 ∑
点号
BMA TP1 TP1 TP2 TP2 TP3 TP3 TP4 TP4 BMB
（三） 瞄准
1．方法：先用准星器粗瞄，再用微动螺旋精瞄。
（四）读数 精平后，用十字丝的中丝在水准尺上读数。 1．方法：米、分米看尺面上的注记，厘米数尺面上
的格数，毫米估读。 2．规律：读数在尺面上由小到大的方向读。故仪
器若成倒像的，从上往下读；若成正像，即从下 往上.1 水准测量原理与仪器操作
前进方向
水a
准
尺
水平视线
A HA
水 准
b尺
B hAB
HB=HA+hAB
大地水准面
一、基本原理
利用水准仪提供 的水平视线，测量 两点间高差，从而 由已知点高程推算 出未知点高程。
A——后视点 B——前视点
a——后视读数 b——前视读数
前进方向
水a
准
尺
水平视线
1、A、B两点间高差
至0°0X′，读取a1。 （2）顺时针旋转瞄准右边B， O
读取b1。
B
1、水平角(horizontal angle)
概念： 从一点出发的两条空间 直线在水平投影面上的夹角。 范围：顺时针0~360°
水平度盘(horizontal circle)
a A
c
B
0
270
90
180
C a
b c
水平度盘(horizontal circle)
O a
A c
0
270 B
90
180
水平度盘上： ∠= ∠CBO-∠ABO
a
0.725
b
6.252
c
1.477
（五）记录
前进方向
水 1.134
准
尺
水平视
线
水 准
1.67尺7
B 测点
测点 A
hAB
测站1
测站 1
点号
BMA TP1
水准尺读数 后视（m） 前视(m)
1.134 1.677
高差h (m)
高程H （m）
∑
∑a=
∑b=
∑a- ∑b=
四、水准测量检核
• ⑴变动仪高法——是在同一个测站上用两次不同 的仪器高度(>10cm)，测得两次高差以相互比较 进行检核。两次所测高差之差不超过容许值(等外 水准测量容许值为6mm)。否则必须重测。
水 准
b尺
hABab
2. B点的高程
B hAB HBHAhAB
A
3.视线高程
HA
HB=HA+hAB
H iH AaH Bb
大地水准面
若A、B 两点间布设一些过渡点（转点）TP1、TP2、 TP3…，将其分为n段，则用水准仪分别测得各段高差 为h1， h2… hn，则有：
hAB=h1+ h2+……+ hn
=(a1-b1)+(a2-b2)+……+(an-bn)
=a-b
二、水准测量的仪器与工具
（一）水准仪(level)
1. 望远镜(telescope) 物镜 目镜 十字丝（上、中、
下丝）
2. 水准器(bubble) • 圆水准器(circular bubble) ：用于整平。 • 特性：气泡始终向高处移动。