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1、 第五章第五章 空间数据的处理空间数据的处理5.1 空间数据处理的内容空间数据处理的内容 5.2 空间数据的编辑处理空间数据的编辑处理5.3 图形的剪裁合并图形的剪裁合并5.4 图幅数据边匹配处理图幅数据边匹配处理5.5 图形的坐标变换图形的坐标变换5.6 空间数据的转换和数据共享空间数据的转换和数据共享5.7 矢量栅格矢量栅格 数据的相互转换数据的相互转换5.8 空间数据的内插空间数据的内插5.1空间数据处理的内容空间数据处理的内容 空间数据处理的内容空间数据处理的内容 编辑处理编辑处理 图形数据的编辑图形数据的编辑 ； 属性数据的编辑。属性数据的编辑。 图形的幅面处理图形的幅面处理 图形的
2、拼接；图形的分割图形的拼接；图形的分割 ；窗口的剪裁。窗口的剪裁。 变换处理变换处理 投影变换；坐标变换；比例尺变换投影变换；坐标变换；比例尺变换 ;几何校正几何校正 。 编码和压缩处理编码和压缩处理 栅格数据的编码；矢量数据的编码栅格数据的编码；矢量数据的编码 ；数据的压缩；数据的压缩 。 数据的插值数据的插值 点的内插；点的内插； 区域的内插。区域的内插。 数据结构类型的转换数据结构类型的转换 矢量向栅格的转换矢量向栅格的转换 ； 栅格向矢量的转换；栅格向矢量的转换； 系统间数据格式的转换。系统间数据格式的转换。5.2 空间数据的编辑空间数据的编辑 编辑检查的内容包括：编辑检查的内容包括：
3、空间数据完整性编辑；空间数据完整性编辑；空间数据位置正确性编辑；空间数据位置正确性编辑；空间数据比例尺错或变形编辑；空间数据比例尺错或变形编辑；空间和属性数据连接错；空间和属性数据连接错；属性数据错误编辑等。属性数据错误编辑等。编辑检查的方法包括：编辑检查的方法包括：目视检查法；目视检查法；逻辑检查法；逻辑检查法；叠合比较法。叠合比较法。GIS编辑子系统编辑子系统 图形变换图形变换图形编辑图形编辑图形装饰图形装饰属性编辑属性编辑拓朴编辑拓朴编辑图形缩放图形缩放开窗口开窗口漫游漫游删除删除增加增加移动移动拷贝拷贝结点吻合、匹配结点吻合、匹配拓扑关系的检查拓扑关系的检查线型线型颜色颜色符号符号注记
4、注记属性范围属性范围属性濒率属性濒率属性内容属性内容空值检查空值检查图形的编辑图形的编辑 1、结点的编辑、结点的编辑 结点的吻合结点的吻合(结点移动法、容差法、求交法）等。结点移动法、容差法、求交法）等。 假结点和悬线的消除；假结点和悬线的消除； 多余点的消除；多余点的消除； 2、弧段编辑、弧段编辑公共弧段一致性检查编辑，弧段打折检查；公共弧段一致性检查编辑，弧段打折检查；3、拓扑编辑、拓扑编辑 欧拉定理进行拓扑关系的逻辑检查编辑，假结点的检查编辑，欧拉定理进行拓扑关系的逻辑检查编辑，假结点的检查编辑，悬线悬点的检查编辑等。悬线悬点的检查编辑等。5.3 图形的剪裁与合并图形的剪裁与合并 1、图
5、形的合并、图形的合并（1）不同图层之间的合并；）不同图层之间的合并；（2）同一图层内不同目标合并成一个目标。）同一图层内不同目标合并成一个目标。2、图形的剪裁、图形的剪裁图形的剪裁的目的是找出指定几何区内点、线、面数据，并求图形的剪裁的目的是找出指定几何区内点、线、面数据，并求出其与几何边界的所有交点。出其与几何边界的所有交点。（1）直线的窗口剪裁）直线的窗口剪裁找出在窗口内的线段及窗口外的线段，实质是求出交点找出在窗口内的线段及窗口外的线段，实质是求出交点（2）规则多边形的剪裁）规则多边形的剪裁（3）不规则多边形的剪裁）不规则多边形的剪裁3、图幅数据边匹配处理图幅数据边匹配处理在图幅结合处会
6、产生几何上不匹配或逻辑上不匹配。在图幅结合处会产生几何上不匹配或逻辑上不匹配。1）几何接边）几何接边人工几何接边和手动几何接边。主要对图廓边附近线段，以一人工几何接边和手动几何接边。主要对图廓边附近线段，以一幅图为基准进行操作。幅图为基准进行操作。2）逻辑接边）逻辑接边一种是通过关键字在相邻图幅上找同一目标；一种是通过关键字在相邻图幅上找同一目标；另一种办法在图幅文件上建立一个新的索引文件，以指向各图另一种办法在图幅文件上建立一个新的索引文件，以指向各图幅文件的子目标。幅文件的子目标。5.4 坐标变换和投影变换坐标变换和投影变换1、正解变换、正解变换 将具有径纬度将具有径纬度(L,B)的地理坐
7、标转换为直角坐标系下的坐标的地理坐标转换为直角坐标系下的坐标(X,Y)。2、反解变换反解变换将具有直角坐标系下的坐标将具有直角坐标系下的坐标(X,Y)转换为径纬度转换为径纬度(L,B)的地理坐的地理坐标标3、坐标变换、坐标变换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张张一、图形的坐标变换一、图形的坐标变换坐标变换矩阵和齐次坐标坐标变换矩阵和齐次坐标1、平移变换、平移变换 X，Y，1 = x , y , 1 * = x + TX , y + Ty , 1 2、比例变换比例变换 X，Y，1 = x , y , 1 * = x *SX
8、 , x * Sy , 1 3、反射变换反射变换 X，Y，1 = x , y , 1 * = -x , y , 1 4、旋转变换旋转变换 X，Y，1 = x , y , 1 * = x cos- ysin , x sin+ y cos ,1 1 0 00 1 0TX TY 1SX 0 00 SY 00 0 1-1 0 00 1 00 0 1cos sin 0-sin cos 0 0 0 1 5、组合变换、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
9、序。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。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。其核心是坐标变换是针对坐标系的。如上如上cos sin 0-sin cos 0 0 0 1 1 0 00 1 0TX TY 1xXyY 总结二维变换矩阵的一般形式：总结二维变换矩阵的一般形式：其中其中 是对图形进行缩放、比例、旋转等变换的；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；是对图形进行平移变换的； p q 是对图形进行投影变换的；是对图形进行投影变换的； s 是对图形进行全比例变换的
10、；是对图形进行全比例变换的；当当 s 1 图形整幅按比例缩小；图形整幅按比例缩小；当当 0 s 1 图形整幅按比例放大；图形整幅按比例放大；三维变换矩阵是三维变换矩阵是4*4矩阵。矩阵。 a b pc d ql m sa b c d 5.5 空间数据的转换和数据共享空间数据的转换和数据共享1、空间数据的转换的方式、空间数据的转换的方式1）外部数据交换）外部数据交换 缺点：耗人力物力，难于实时更新；缺点：耗人力物力，难于实时更新；优点：易而快的被接受优点：易而快的被接受GIS A系统系统GIS A的外部的外部交换文件交换文件GIS B的外部的外部交换文件交换文件GIS B系统系统 2）通过数据交
11、换标准）通过数据交换标准3) 制定出空间数据的互操作协议制定出空间数据的互操作协议OpenGISGIS A系统系统GIS A系统系统标准数据标准数据GIS系统系统A 标准标准API函数函数GIS系统系统B 标准标准API函数函数 2、空间数据的共享、空间数据的共享实现数据共享方法：实现数据共享方法：1）通过数据交换）通过数据交换2）实现）实现OPENGIS3）采用数据共享平台采用数据共享平台5.6 矢量栅格矢量栅格 数据间的数据转换数据间的数据转换 一、矢量数据向栅格一、矢量数据向栅格 数据转换（数据转换（将点、线、面实体转为规则单元）将点、线、面实体转为规则单元）点矢量数据向栅格数据转换实质
12、找出点矢量数据所在的栅格单元。点矢量数据向栅格数据转换实质找出点矢量数据所在的栅格单元。线矢量数据向栅格数据转换实质找出组成曲线的直线段对应的栅格。线矢量数据向栅格数据转换实质找出组成曲线的直线段对应的栅格。面矢量数据向栅格面矢量数据向栅格 数据转换实质对多边形内部进行填充，找出组成数据转换实质对多边形内部进行填充，找出组成多边形的栅格的集合。多边形的栅格的集合。二、栅格数据向矢量栅格数据向矢量 数据转换数据转换 栅格数据向矢量栅格数据向矢量 数据转换的基本步骤：数据转换的基本步骤：1、多边形边界提取；、多边形边界提取；2、边界线追踪；、边界线追踪；3、去除多余点及曲线光滑；、去除多余点及曲线光滑；4、拓朴关系生成、拓朴关系生成5.8 数据的插值数据的插值 1、点数据的插值、点数据的插值2、区域数据的插值、区域数据的插值
