《地理信息系统》课程教学资源（PPT课件）第3章 空间数据处理（1/2）

地理信息系统第三章空间数据处理

第三章空间数据处理★数据变换指对数据进行某种有条数据处理件的提取，包括类型提数据重构取、窗口提取、空间内插等，以解决不同用户数据提取动对数据的特定需求。ChinaesrlBEIJING

第三章 空间数据处理★ 数 据 处 理 数据变换 数据重构 数据提取 指数据从一种数学状 态到另一种数学状态 的变换，包括几何纠 正、投影转换和辐射 纠正等，以解决空间 数据的几何配准。 指数据从一种格式到另 一种格式的转换，包括 结构转换、格式变换、 类型替换等，以解决空 间数据在结构、格式和 类型上的统一，实现多 源和异构数据的联接与 融合。 指对数据进行某种有条 件的提取，包括类型提 取、窗口提取、空间内 插等，以解决不同用户 对数据的特定需求

★空间数据处理空间数据变换空间数据压缩与编码、多元空间数据融合空间数据结构转换空间数据内插空间拓扑关系编辑ChinaesriBEIJING

★空间数据处理 • 空间拓扑关系编辑 • 空间数据内插 • 空间数据压缩与编码 • 多元空间数据融合 • 空间数据结构转换 • 空间数据变换

3.1空间数据变换为什么需要空间数据变换？一屏幕坐标(设备坐标)+地理空间坐标一数字化原图常有变形一扫描误差：空间数据变换即空间数据坐标变换的实质是建立两个平面点之间的一一对应关系；一包括：几何纠正和地图投影转换ChinaesriBEIJING

3.1空间数据变换 为什么需要空间数据变换？ – 屏幕坐标(设备坐标)≠地理空间坐标 – 数字化原图常有变形 – 扫描误差 • 空间数据变换即空间数据坐标变换的实质是建 立两个平面点之间的一一对应关系； – 包括：几何纠正和地图投影转换

A0000a.比例尺变换b.变形误差消除dxdc.投影类型转换d.坐标平移和转换

a.比例尺变换 b.变形误差消除 c.投影类型转换 d.坐标平移和转换

3.1.1坐标系统转换方法·坐标系统转换可以理解为对坐标进行平移旋转、缩放后取得新坐标的值，或经过对坐标轴的放缩、旋转、平移后原坐标在新坐标AY中的值;(X,Y)(x,y)BChinaesiBEIJING

3.1.1坐标系统转换方法 • 坐标系统转换可以理解为对坐标进行平移、 旋转、缩放后取得新坐标的值，或经过对坐 标轴的放缩、旋转、平移后原坐标在新坐标 中的值; O Y y X x Ax By o (X,Y) (x , y)

旋转、平移、缩放x=x,cosα-yosinaRotationy=x.sinaα+ycosa:OF = OE/cosαV4OE-X-AE=Y: FB = AB.tgα = AB·sinα /cosαOB=xo AB=yo: OB = OF + FB1A(xo, yo)OEABsin αC(X, Y)αcosacosαN0B:.OE = OB.cosα-AB·sinαE:. X = X。 cosα - yo sin αX

旋转、平移、缩放 OE =OBcos − ABsin OB OF FB FB AB t g AB OF OE = + =  =  =        sin / cos cos X = x0 cos − y0 sin  (x0 , y0 ) (X , Y) O Y y X x A F C B D E OE=X AE=Y OB=x0 AB=y0    cos OE ABsin = + cos

旋转、平移、缩放x=xcosaα-yosinαRotationy=xosina+yocosαX=Xo+DTranslationJ=yo+Dx=S,XoScalingy=S,yolina..JG

旋转、平移、缩放

3.1.1坐标系统转换方法几何纠正（坐标转换）方法：一仿射变换一相似变换一二次变换ChinaesriBEIJING

3.1.1坐标系统转换方法 • 几何纠正(坐标转换)方法： –仿射变换 –相似变换 –二次变换

(1）坐标变换原理设x、为数字化仪坐标，X、为理论坐标，mm为地图横向和纵向的实际比例尺，两坐标系夹角为，数字化仪原点0相对于理论坐标系原点平移了品、则根据图形变换原理，得出坐标变换公式X = a. + (m, cosα)x - (m, sin a))Y = b. + (mi sin α)x+ (m2 cosα)yai=mi.cosa令：b, =mi-sina则有：X=ao+aix-a2yaz=-msinab, =m, cosaY = bo +b,x + b2y利用消元法取多个（门3）坐标变换参考点，依据最小二乘原理，求解方程可得到各待定参数值

（1）坐 标变 换 原 理