GIS地理信息系统地学基础省公共课一等奖全国赛课获奖课件.pptx
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1、GIS地理信息系统地理信息系统Geographical Information System第1页地理空间及其表示地理空间大地测量控制系统大地测量控制点平面控制网高程控制网10/10/2第2页四大圈层 地球展现出圈层结构,能够划分出内部圈层与外部圈层。内部内部圈层圈层包含地壳、地幔、地核。外部圈层外部圈层包含岩石圈、大气圈、水圈、生物圈。岩岩石圈石圈指地球表层由固体岩石组成圈层;大气圈大气圈指围绕地球由气体组成圈层;水圈水圈指地球表层由各种形式存在水组成圈层;生物圈生物圈指地球表层全部活着有机体组成圈层。第3页10/10/4第4页地理空间及其表示地理空间大地测量控制系统大地测量控制点平面控制网
2、高程控制网10/10/5第5页GIS地学基础地球模型坐标参考系统地图投影地图百分比尺地理数据特征地图对地理现象表示遥感影像对地理现象表示10/10/6第6页地球模型10/10/7地球表面水准面大地水准面铅垂线地球椭球体第7页10/10/8第8页地球模型:三级近似10/10/9地球自然表面极不规则,无法用数学表面进行描述水准面所包围球体大地水准面所包围球体旋转椭球体不规则性、动态性、不唯一性不规则性、相对唯一性标准数学曲面1952:海福特椭球1953:克拉索夫斯基椭球1978:1975年国际椭球第9页地理空间坐标系地理坐标系是以地理极(北极、南极)为极点。经过A点作椭球面垂线,称之为过A点法线。
3、法线与赤道面交角,叫做A点纬度。过A点子午面与经过英国格林尼治天文台子午面所夹二面角,叫做A点经度。10/10/10第10页定位坐标系:平面系统10/10/11直接建立在球体上地理坐标,用经度和纬度表示地理对象位置建立在平面上直角坐标系统,用(x,y)表示地理对象位置投影第11页坐标系统高程系统10/10/12任意水准面大地水准面HAHA铅垂线AHBHBhAB第12页坐标系统高程系统10/10/13任意水准面大地水准面HAHA铅垂线AHBHBhAB水准原点1985国家高程基准,72.2604米黄海海面1952-1979年平均海水面为0米第13页地图投影为何要进行投影地图投影实质地图投影变形地图
4、投影方法投影选择所考虑原因我国惯用地图投影方式10/10/14第14页地图投影:为何要进行投影?q将地球椭球面上点映射到平面上 方法,称为地图投影q地理坐标为球面坐标,不方便进行距离、方位、面积等参数量算q地球椭球体为不可展曲面q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10/10/15第15页地图投影概念10/10/16投影面地球第16页地图投影实质 建立地球椭球面上经纬线网和平面上对应经纬线网数学基础,也就是建立地球椭球面上点地理坐标(,)与平面上对应点平面坐标(x,y)之间函数关系:当给定不一样详细条件时,将得到不一样类型投影方式10/10/17第17页地图
5、投影:投影变形q将不可展地球椭球面展开成平面,而且不能有断裂,则图形必将在一些地方被拉伸,一些地方被压缩,故投影变形是不可防止。10/10/18Mercator ProjectionMollweide Projection第18页地图投影:投影方法10/10/19投影面地球第19页投影方式10/10/20地图投影变形规律组成方式几何投影非几何投影方位投影圆柱投影圆锥投影等积投影等角投影任意投影第20页投影方式:几何投影10/10/21正 轴斜 轴横 轴方位圆柱圆锥第21页地图投影:投影分类变形分类:变形分类:等角投影:投影前后角度不变等角投影:投影前后角度不变 等面积投影:投影前后面积不变;等
6、面积投影:投影前后面积不变;任意投影:角度、面积、长度均变形任意投影:角度、面积、长度均变形投影面:投影面:横圆柱投影:投影面为横圆柱横圆柱投影:投影面为横圆柱 圆锥投影:投影面为圆锥圆锥投影:投影面为圆锥 方位投影:投影面为平面方位投影:投影面为平面投影面位置:投影面位置:正轴投影:投影面中心轴与地轴相互重合正轴投影:投影面中心轴与地轴相互重合 斜轴投影:投影面中心轴与地轴斜向相交斜轴投影:投影面中心轴与地轴斜向相交 横轴投影:投影面中心轴与地轴相互垂直横轴投影:投影面中心轴与地轴相互垂直 相切投影:投影面与椭球体相切相切投影:投影面与椭球体相切 相割投影:投影面与椭球体相割相割投影:投影面
7、与椭球体相割10/10/22第22页地图投影:投影选择原因q制图区域地理位置、形状和范围q制图百分比尺q地图内容q出版方式10/10/23第23页地图投影:GIS中地图投影qGIS以地图方式显示地理信息。地图是平面,而地理信息则是在地球椭球上,所以地图投影在GIS中不可缺乏。qGIS数据库中地理数据以地理坐标存放时,则以地图为数据源空间数据必须经过投影变换转换成地理坐标;而输出或显示时,则要将地理坐标表示空间数据经过投影变换变换成指定投影平面坐标。qGIS中,地理数据显示可依据用户需要而指定投影方式,但当所显示地图与国家基当地图系列百分比尺一致时,普通采取国家基本系列地图所用投影。10/10/
8、24第24页我国惯用地图投影1:100万:兰勃投影(正轴等积割圆锥投影)大部分分省图、大多数同级百分比尺也采取兰勃投影1:50万、1:25万、1:10万、1:5万、1:2.5万、1:1万、1:5000采取高斯克吕格投影。10/10/25第25页地图百分比尺地图百分比尺反应了制图区域和地图百分比关系纸质地图:内容、概括程度、数据精度等 百分比尺含义:制图区域较小,采取各方面变形都较小地图投影,图上各处百分比是一致,故此时百分比尺含义是图上长度与对应地面长度百分比;制图区域较大时,地图投影比较复杂,地图上长度因地点和方向不一样而有所改变,这种地图百分比尺普通是指在地图投影时,对地球半径缩小比率,称
9、为主百分比尺。地图经过投影后,表达在图上只有个别点线没有长度变形,也就是说,只有在这些长度没有变形点或线上,才可用地图上注明百分比尺10/10/26第26页地图百分比尺(续)我国地图百分比尺分级系统:大百分比尺:1:5001:10万 中百分比尺:1:10万1:100万 小百分比尺:1:100万无级百分比尺概念10/10/27第27页空间对象(实体)地图表示空间对象(实体)地图表示10/10/28点:位置:(点:位置:(点:位置:(点:位置:(x x,y y)属性:符号属性:符号属性:符号属性:符号线:位置:线:位置:线:位置:线:位置:(x1,y1),(x2,y2),(xn,yn)(x1,y1
10、),(x2,y2),(xn,yn)属性:符号属性:符号属性:符号属性:符号形状、颜色、尺寸形状、颜色、尺寸形状、颜色、尺寸形状、颜色、尺寸面:位置:面:位置:面:位置:面:位置:(x1,y1),(x2,y2),(xi,yi),(xn,yn)(x1,y1),(x2,y2),(xi,yi),(xn,yn)属性:符号改变属性:符号改变属性:符号改变属性:符号改变 等值线等值线等值线等值线 第28页空间对象(实体)遥感影像表示10/10/29遥感传感器平台传感器第29页空间现象及其表示10/10/30现实世界空间数据地图遥感影像特征关系行为观察选择抽象综合测量:位置编码:属性建立关系:表示 第30页空
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