GIS原理——GIS的数据处理
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x′=x·Sx y′=y·Sy
平面坐标变换
y
旋转变换
P′(x′，y′)
x′=x•cosθ-y •sin θ
y′=x•sinθ+y •cosθ
θ
0
P（x，y）
x
二、地图投影变换
1、正解变换法
通过建立一种投影变换为另一种投 影的严密或近似的解析关系式，直接由 一种投影的数字化坐标x，y变换到另一 种投影的直角坐标X，Y。
地理信息系统原理与方法 第五章 GIS的数据处理
1 坐标变换 2 图形编辑 3 数据压缩与光滑
平面坐标变换
平移变换
y
P′(x′，y′)
x′=x+Δx′ y′=y+Δy′
y
x
P（x，y）
0
x
平面坐标变换
比例变换（图形缩放）
点可以通过对其P（x，y）坐标分别乘以各自的比 例因子Sx和Sy来改变它们到坐标原点的距离。
2、结点的编辑 3)清除伪结点（假结点）
由仅有两个线目标相关联的结点成为伪结点。
有些系统要将这种假结点清除掉（如ARC/INFO）， 即将目标A 和B合并成一条，使它们之间不存在结点; 但 有些系统并不要求清除假结点，如Geostar,因为它们并 不影响空间查询、分析和制图。
一、编辑操作
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 有伪结点。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。
图 图形。
形
图形编辑是一交互处理过程， GIS具备的图形编
编 辑功能的要求是：1）具有友好的人机界面，即操作灵
辑 活、易于理解、响应迅速等；2）具有对几何数据和属
性编码的修改功能，如点、线、面的增加、删除、修
改等；3）具有分层显示和窗口操作功能，便于用户的
使用。
一、编辑操作
图形编辑 结点的编辑 数据检查与清理 撤销与恢复编辑
一、数据压缩
所谓数据压缩，即从所取得的数据集合S中抽出 一个子集A，这个子集作为一个新的信息源，在 规定的范围内更好的逼近原集合
图形显示输出
数据压缩
光滑
数据存储
一、数据压缩
1、 Douglas—Peucker
一、数据压缩
1、 Douglas—Peucker
它考虑整条线或特定线段的特征。 ①将一条曲线首末点虚连成一条直线，求出其 余各点到该直线的距离（L）； ②选垂距最大者与规定的临界值（d）相比较， 若大于临界值，则离该直线距离最大的点保留， 否则将直线两端间各点全部舍去； ③针对新生成的曲线再按①②两步进行处理。
根据两种投影在变换区内的若干同 名数字化点（对同一点在两种投影中 均已知其坐标的点），采用待定系数 法、插值法、有限差分法或多项式逼 近的方法等，实现由一种投影的坐标 到另一种投影坐标的变换。
§5 2
－
Fra Baidu bibliotek图形编辑又叫数据编辑、数字化编辑，是指对地 图资料数字化后的数据进行编辑加工，其主要的目的
是在改正数据差错的同时，相应地改正数字化资料的
二、地图投影变换
2、反解变换法
即由一种投影的坐标反解出地理坐 标，然后将地理坐标代入另一种投影的 坐标公式中，从而实现由一种投影的坐 标到另一种投影坐标的变换。
二、地图投影变换
3、数值变换法
如果原投影点的坐标解析式不知道， 或不易求出两投影之间坐标的直接关 系，可以采用数值变换法来建立两投 影间的变换关系式。
一、编辑操作
2、结点的编辑 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。
编辑的方法： A、结点移动，将结点移动 到线目标上。 B自动编辑，在给定容差内， 自动求交并吻合在一起。
一、编辑操作
一、编辑操作
4、撤销与恢复编辑
Undo,Redo功能是必要的。但功能的实现是困难的。 当撤消编辑，即恢复目标，要恢复目标的标识和坐标、 拓扑关系。这一处理过程相当复杂。
因此，有些GIS不在图形编辑时实时建立和维护拓扑 关系，如Arc/Info等，而在图形编辑之后，发Clean 或Build命令重新建立拓扑关系。这样，在每次进行任 何一次编辑，都要重新Clean 或Build，对用户不便。
返回
一、矢量数据结构向栅格数据结构的转换
点的栅格化
一、矢量数据结构向栅格数据结构的转换
面域的栅格化 直线插补法 扫描线法
二、栅格数据结构向矢量数据结构的转换
多边形边界提取 边界线追踪 拓扑关系生成 去除多余点及曲线圆滑
二、栅格数据结构向矢量数据结构的转换
多边形边界提取
二值化
细化
一、数据压缩
2、垂距法
每次顺序取曲线上的 三个点，计算中间点 与其它两点连线的垂 线距离d，并与限差D 比较。若d＜D，则中 间点去掉；若d≥D， 则中间点保留。然后 顺序取下三个点继续 处理，直到这条线结 束。
二、曲线光滑（拟合）
是假想曲线为一组离散点，寻找形式较简单、性能良好 的曲线解析式。 插值方式：曲线通过给定的离散点。 逼近方式：曲线尽量逼近给定离散点。
一、编辑操作
1、图形编辑
用鼠标增加一个点、线、面实体 用鼠标删除一个点、线、面实体 用鼠标移动一个点、线、面实体 用鼠标旋转一个点、线、面实体
一、编辑操作
2、结点的编辑
结点吻合(Snap) 结点与线的吻合 清除伪结点（假结点）
一、编辑操作
2、结点的编辑 1）结点吻合(Snap)
结点吻合或称结点匹配、结点咬合，结点附和，共 有四种方法进行编辑。 A、结点移动，用鼠标将其它两点移到另一点；
B、鼠标拉框，用鼠标拉一个矩形，落入该矩形内的 结点坐标通过求它们的中间坐标匹配成一致；
C、求交点，求两条线的交点或其延长线的交点， 作为吻合的结点；
D、自动匹配，给定一个吻合容差，或称为咬合 距，在图形数字化时或之后，将容差范围内的结 点自动吻合成一点。
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。
平面坐标变换
y
旋转变换
P′(x′，y′)
x′=x•cosθ-y •sin θ
y′=x•sinθ+y •cosθ
θ
0
P（x，y）
x
二、地图投影变换
1、正解变换法
通过建立一种投影变换为另一种投 影的严密或近似的解析关系式，直接由 一种投影的数字化坐标x，y变换到另一 种投影的直角坐标X，Y。
地理信息系统原理与方法 第五章 GIS的数据处理
1 坐标变换 2 图形编辑 3 数据压缩与光滑
平面坐标变换
平移变换
y
P′(x′，y′)
x′=x+Δx′ y′=y+Δy′
y
x
P（x，y）
0
x
平面坐标变换
比例变换（图形缩放）
点可以通过对其P（x，y）坐标分别乘以各自的比 例因子Sx和Sy来改变它们到坐标原点的距离。
2、结点的编辑 3)清除伪结点（假结点）
由仅有两个线目标相关联的结点成为伪结点。
有些系统要将这种假结点清除掉（如ARC/INFO）， 即将目标A 和B合并成一条，使它们之间不存在结点; 但 有些系统并不要求清除假结点，如Geostar,因为它们并 不影响空间查询、分析和制图。
一、编辑操作
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 有伪结点。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。
图 图形。
形
图形编辑是一交互处理过程， GIS具备的图形编
编 辑功能的要求是：1）具有友好的人机界面，即操作灵
辑 活、易于理解、响应迅速等；2）具有对几何数据和属
性编码的修改功能，如点、线、面的增加、删除、修
改等；3）具有分层显示和窗口操作功能，便于用户的
使用。
一、编辑操作
图形编辑 结点的编辑 数据检查与清理 撤销与恢复编辑
一、数据压缩
所谓数据压缩，即从所取得的数据集合S中抽出 一个子集A，这个子集作为一个新的信息源，在 规定的范围内更好的逼近原集合
图形显示输出
数据压缩
光滑
数据存储
一、数据压缩
1、 Douglas—Peucker
一、数据压缩
1、 Douglas—Peucker
它考虑整条线或特定线段的特征。 ①将一条曲线首末点虚连成一条直线，求出其 余各点到该直线的距离（L）； ②选垂距最大者与规定的临界值（d）相比较， 若大于临界值，则离该直线距离最大的点保留， 否则将直线两端间各点全部舍去； ③针对新生成的曲线再按①②两步进行处理。
根据两种投影在变换区内的若干同 名数字化点（对同一点在两种投影中 均已知其坐标的点），采用待定系数 法、插值法、有限差分法或多项式逼 近的方法等，实现由一种投影的坐标 到另一种投影坐标的变换。
§5 2
－
Fra Baidu bibliotek图形编辑又叫数据编辑、数字化编辑，是指对地 图资料数字化后的数据进行编辑加工，其主要的目的
是在改正数据差错的同时，相应地改正数字化资料的
二、地图投影变换
2、反解变换法
即由一种投影的坐标反解出地理坐 标，然后将地理坐标代入另一种投影的 坐标公式中，从而实现由一种投影的坐 标到另一种投影坐标的变换。
二、地图投影变换
3、数值变换法
如果原投影点的坐标解析式不知道， 或不易求出两投影之间坐标的直接关 系，可以采用数值变换法来建立两投 影间的变换关系式。
一、编辑操作
2、结点的编辑 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。
编辑的方法： A、结点移动，将结点移动 到线目标上。 B自动编辑，在给定容差内， 自动求交并吻合在一起。
一、编辑操作
一、编辑操作
4、撤销与恢复编辑
Undo,Redo功能是必要的。但功能的实现是困难的。 当撤消编辑，即恢复目标，要恢复目标的标识和坐标、 拓扑关系。这一处理过程相当复杂。
因此，有些GIS不在图形编辑时实时建立和维护拓扑 关系，如Arc/Info等，而在图形编辑之后，发Clean 或Build命令重新建立拓扑关系。这样，在每次进行任 何一次编辑，都要重新Clean 或Build，对用户不便。
返回
一、矢量数据结构向栅格数据结构的转换
点的栅格化
一、矢量数据结构向栅格数据结构的转换
面域的栅格化 直线插补法 扫描线法
二、栅格数据结构向矢量数据结构的转换
多边形边界提取 边界线追踪 拓扑关系生成 去除多余点及曲线圆滑
二、栅格数据结构向矢量数据结构的转换
多边形边界提取
二值化
细化
一、数据压缩
2、垂距法
每次顺序取曲线上的 三个点，计算中间点 与其它两点连线的垂 线距离d，并与限差D 比较。若d＜D，则中 间点去掉；若d≥D， 则中间点保留。然后 顺序取下三个点继续 处理，直到这条线结 束。
二、曲线光滑（拟合）
是假想曲线为一组离散点，寻找形式较简单、性能良好 的曲线解析式。 插值方式：曲线通过给定的离散点。 逼近方式：曲线尽量逼近给定离散点。
一、编辑操作
1、图形编辑
用鼠标增加一个点、线、面实体 用鼠标删除一个点、线、面实体 用鼠标移动一个点、线、面实体 用鼠标旋转一个点、线、面实体
一、编辑操作
2、结点的编辑
结点吻合(Snap) 结点与线的吻合 清除伪结点（假结点）
一、编辑操作
2、结点的编辑 1）结点吻合(Snap)
结点吻合或称结点匹配、结点咬合，结点附和，共 有四种方法进行编辑。 A、结点移动，用鼠标将其它两点移到另一点；
B、鼠标拉框，用鼠标拉一个矩形，落入该矩形内的 结点坐标通过求它们的中间坐标匹配成一致；
C、求交点，求两条线的交点或其延长线的交点， 作为吻合的结点；
D、自动匹配，给定一个吻合容差，或称为咬合 距，在图形数字化时或之后，将容差范围内的结 点自动吻合成一点。
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。