1、教程：教程：地理数据种类与数据源 空间参照系统和地图投影 数字地图的技术指标 数字地图的生产流程简介 答疑和讨论 地图地图地图是依据一定的数学法则经过制图综合，运用地图符号和注记，将地球表面缩绘于平面上的图件，它能反映地面各种自然和社会环境的空间分布、联系、变化和发展。地图的基本要素：经过制图综合运用地图符号注记地图的分类地图的分类F 按比例尺分：大比例尺地图 =1:10万 中比例尺地图 1:10万-1:100万 小比例尺地图=1:100万F 按地图的性质和内容分：普通地图、专题地图F 按制图区域分：全球图、半球图、全国图.F 按用途分：军用图、交通图、规划图.数字地图数字地图数字地图是以数字
2、形式记录和存贮的地图。数字地图便于存贮、传输和更新，可以在计算机屏幕上显示或经处理输出为为纸质地图。数字地图有多种数据表示法、文件存贮格式，所表达的空间信息的内容也多种多样。数字地图按几何信息表示方式可以分为：栅格地图和矢量地图。栅格栅格Raster地图：地图：由空间像元阵列表示空间目标，像元的空间位置由其在阵列中的行列号索引。栅格地图的基本单位是像元Pixel。由于地图内容的不同，表达一个像元所需要的大小也有所不同，常用的有1bit、4bits、1byte、2bytes。栅格地图概念栅格地图概念Raster栅格地图的主要属性栅格地图的主要属性栅格数据的范围和类型数确定该图层的显示和处理方式。
3、按数据值范围栅格数据通常为分类为：专题图Thematic,又称分类图,文件数值是一个简单的类型，每个类型值采用序数表示。例如：1针叶林、2阔叶林、3灌木林.连续图Continuous，文件数值是一个数值范围，间隔数字都有实际的含义。例如：降雨量30mm-100mm对连续图进行图像分类处理可以生成分类图，例如：一个栅格的高程数据其值范围从-51.257到553.401,可以被处理为二值化为陆地1（高程正值）和水面0（高程负值）。进行内插值计算时，专题图只能使用邻近点，连续图可以使用邻近点也可以使用平均值。专题图与连续图专题图与连续图矢量矢量Vector地图：地图：通过记录坐标(x,y)的方式来描
4、述空间目标。矢量地图的基本单位是要素Feature。最基本的要素包括：Point、Line、Polygon。矢量地图概念矢量地图概念PointsPoints要素集要素集LinesLines要素集要素集PolygonsPolygons要素集要素集栅格与矢量表示方式的差异栅格与矢量表示方式的差异栅格地图的矢量化栅格地图的矢量化分类图经过边界提取，拓扑关系生成，冗余点去除和曲线圆滑等计算处理进行矢量化。连续图通常需要进行图像分类处理生成分类图。提取矢量要素提取矢量要素矢量转换为栅格矢量转换为栅格矢量数据格式向栅格数据格式的转换又称为多边形填充，就是在矢量表示的边界内部的所有栅格上赋予相应的编号，从而
5、形成栅格数据阵列。矢量与栅格转换的精度损失矢量与栅格转换的精度损失空间数据的栅格和矢量表示方法是截然不同两种方法F 栅格数据结构需要大量的空间才能达到与矢量数据结构相同的空间分辨率；F 栅格数据结构有利于多边形的叠置、空间均值处理和空间分析；F 矢量数据结构有利于网络分析；F 矢量数据输出的地图比较精确和美观。栅格数据结构和矢量数据结构都有一定的优点和局限性，二者同时存在，不能相互代替栅格与矢量的比较栅格与矢量的比较文件格式文件格式典型数据典型数据位位压缩情况压缩情况文件命名规则文件命名规则TIFF扫描、图形、单波段、多波段1-8、16、24、32压缩或不压缩.tifJFIF单波段、多波段24
6、压缩.jpgERDAS Imagine单波段和多波段1、2、4、8、16、32不压缩.imgBand Interleaved by Line分类和连续图、多波段1、4、8、16、32不压缩.bilBand Interleaved by Pixel分类和连续图、多波段1、4、8、16、32不压缩.bipBand Sequential分类和连续图、多波段1、4、8、16、32不压缩.bsqArcInfo Binary Grid Format分类和连续图32压缩或不压缩常用的栅格文件格式常用的栅格文件格式A1A2A3B1B2B3C1C2C3a1a2a3b1b2b3c1c2c3多波段图像的数据排列方式
7、包括BSQ、BIL、BIP三种BIL方式，对每一行中代表一个波段的光谱值进行排列，然后按波段顺序排列该行，最后对各行进行重复。(像元号顺序)，波段顺序)，行号顺序)没有文件头格式,非压缩,是一种最简单的文件格式。123123123A1，A2，A3，a1，a2，a3，1，2，3，B1，B2，B3，b1，b2，b3，1，2，3，C1，C2，C3，c1，c2，c3，1，2，3BILBIL格式格式常用的矢量文件格式常用的矢量文件格式AutoCAD DXF.dxfESRI interchange file.e00Shapefile.shp/.shx/.dbfMapInfo TAB.tabMapInfo
8、MIF/MID.mif/.midSimple ASCII FormatPoint/Line/Polygon Coverage Geodatabase各种数据库绝大部分矢量数据用二进制格式保存，从计算机处理角度，ASCII将数据保存为字符串，更占用空间、读写均不方便。绝大部分GIS软件不支持ASCII格式的图像文件直接打开。ASCII格式通常用作文件格式转换的中间文件，例如E00。示例：2 Expressway 7 18312535.6112858 3327379.32137622 18312758.4947625 3327380.51434976 18312937.1424259 332735
9、3.61697054 18313123.7453146 3327344.76568145 18313304.5285307 3327343.35859022 18313446.7329444 3327403.38206153 18313576.57647 3327475.17834578 3 Expressway 5 18312535.6112858 3327379.32137622 18312772.4088341 3327310.30339217 18312925.0258958 3327219.93791054 18313076.8106693 3327191.11363123 1831
10、3192.9763893 3327187.68276342ASCIIASCII格式格式移动通信常用数据模型移动通信常用数据模型F 数字高程模型 DEMF 地面覆盖模型 DOMF 线状地物模型 LDMF 建筑物空间分布模型 BDMDEM层、DOM层、LDM层是移动通信场强预测用数字地图所必须的数据，BDM层一般只用于微蜂窝的预测。习惯上，我们将上述数据模型统称为移动通信用三维数字地图。相对应的二维数字地图，主要用于信息管理，将场强测试得到的场强值、C/I值、切换电平等标注在地图上，供参考分析使用。3D Surface3D Surface地表面形状最常用的表示方法有：-网格点表示法Grid-随机点
11、表示法TINs用用TINsTINs表示三维数据表示三维数据F TINs是一种三角形不规则的网络Triangulated Irregular NetworkF TINs由一组不规则排列的高程点连接成的三角形构成表面F TINS由矢量数据生成 -Mass points -Breaklines -PolygonsBreaklineBreakline要素要素表达一些自然形成的或者人工的地理要素。F Hard Breaklines，表达一个不坡度不连续的表面，Hard Breaklines的z-value将包括在TINs中。例如，河流或公路。F Soft Breaklines，对坡度计算不产生影响。例如
12、，行政区域边界线。用用GridGrid表示三维数据表示三维数据F 通过采样或内插值获取一个规则的网格表面的高程F 每个像元表示该区域的高程平均值F等间隔表示的、离散的地面高程数据不规则三角网和正方形网格的比较不规则三角网和正方形网格的比较TIN最主要的优点是可变的分辨率，当表面粗糙或变化剧烈时包含大量的数据点，当表面相对单一时，只需要最少的数据点。F 从等高线数据中选取重要点构成TIN并生成Grid。在二者数据量相同的情况下，TIN具有更小的中误差；F 通过与正射影像的比较，基于TIN的图像比根据DEM产生的地形晕渲图吻合得更好；F 当用于建立DEM表面的采样数据点减少时，Grid的质量明显降
13、低得快。而随着采样点的增加，两者之间的差别越来越不明显;F TIN数据存储与操作复杂，Grid结构简单、便于分析和计算处理.DEM作为地形表面的一种数字表达形式有以下显著特点：便于存储、更新和计算机自动处理，特别适合于各种定量分析和三维建模。DEMDEM的应用的应用HillshadeAspectSlope（DEMDEM应用示例）应用示例）地面覆盖模型地面覆盖模型DOMDOM描述地面地物覆盖情况，采用栅格结构表示。DOM是典型的专题图，将地貌clutter归纳为若干种不同类型，通过类型赋值表现某个区域内地貌的总体情况。线状地物模型线状地物模型LDMLDM采用矢量Lines要素表示出线状地物平面位
14、置。建筑群空间分布模型建筑群空间分布模型BDMBDM描述建筑物平面位置和高度数据，可以采用栅格或矢量数据表示。移动技术规范中指定的数据格式移动技术规范中指定的数据格式F 栅格数据格式DEM和DOM采用BIL格式F 矢量数据格式LDM采用ASCII格式，按弧段记录线状地物平面坐标IDx1 y1x2 y2F BDM采用栅格或矢量数据格式F 投影参数文件文本文件投影方式椭球体参数投影分带号中央子午线地图数据源地图数据源理解图像文件理解图像文件栅格图像文件可以分为：F 单色，黑白影像对每个像素点使用1位，前景值通常是1，背景值通常是0；F 灰度，单波段影像每个像素用4-8位来存储，像素值为灰度阴影，通
15、常有256个灰度；F 假彩色，单波段影像并且有一个色彩映射表，包含了索引值和RGB的值的对应关系，色彩最大为256色；F多波段合成真彩，每个波段通常都用8位来存储数据，可以将三个波段合成为RGB彩色影像。它能显示224种不同的颜色；多光谱单波段影像单波段全色影像多光谱与全色影像融合多光谱合成常用的卫星遥感影像常用的卫星遥感影像接收卫星接收卫星影像名称影像名称覆盖宽度或单景覆盖宽度或单景面积面积（kmkm）传感器传感器分辩率分辩率(m)(m)制作的数字地图精度LANDSAT-5TM185 1707个波段30,12050m,100mLANDSAT-7ETM+185 1708个波段15,30,60S
16、POT-4SPOT6060全色多光谱3波段102020mQuick Bird-216.516.5全色多光谱4波段0.612.445mIKONOS1010全色多光谱14资源2号3030全色3CBERS-1中巴资源卫星119.5113890多光谱4波段CCD5波段广角成像2波段77.8,15619.5256卫星影像的畸变卫星影像的畸变F 辐射量失真由遥感器的灵敏度特征引起的畸变大阳高度及地形等引起的畸变由大气引起的畸变F 几何畸变图像投影面选取和投影法引起的畸变由遥感器内部结构及搭载平台引起的畸变由地球自转引起的畸变美国LandSat-5卫星搭载的主题成像传感器，采用扫描镜进行机械扫描的方式，IF
17、OV除6波段热红外为120m,，其它波段为30m，地面观测宽度为185km。波段波段波长波长mm用用 途途B1蓝色0.45-0.52对水体是穿透力强的波段。用于海岸带、湖滨带水体制图，对叶绿素、叶红素的浓度敏感，用于区别针叶林、阔叶林，区分土壤与植被。B2绿色0.52-0.60对叶绿素敏感，是健康植物的反射峰，用以估计作物长势，也可用于研究水质、水深。B3红色0.63-0.69是叶绿素的吸收带，用于圈定植物区、覆盖率，区别植物种类，还可以研究人工建筑。B4近红外0.76-0.90水体强烈吸收，可以用于圈定水体边界，对植物密度和生物量进行测量。B5短波红外1.55-1.75对植物和土壤中含水量反
18、应敏感，并可以区分云和雪。B6热红外10.4-12.5是热红外波段，可用于热异常、热分布，研究植被热影响分析、土壤水分状况及识别其他水热条件图。B7短波红外2.08-2.35用于识别土壤、岩石、人工建筑及水热条件制图等。TMTM影像影像TMTM影像示例影像示例法国SPOT-4卫星搭载的两台高分辩率可见光遥感器HRV，采用CCD的电子式扫描。它具有多光谱XS和全色PA两种模式，分辨率全色波段为10m、多光谱20m。其瞄准镜角度要在左右27范围内改变，通过用不同观测角观测同一地区，可以得到立体视觉效果，能进行高精度的高程测量。HRV在垂直观测时为60km，在倾斜观测时，宽度最大达81km。SPOT
19、SPOT影像影像波段波段波长波长mmIFOVIFOVXS10.50-0.59 绿色20mXS20.61-0.68 红色20mXS30.78-0.89 近红外20mPA0.51-0.7310mSPOTSPOT影像示例影像示例资源资源2 2号影像示例号影像示例航摄像片航摄像片用航空摄影测制地图,通常采用区域航空摄影，航线方向按东西方向飞行进行垂直航空摄影，获取倾斜角小于3的水平像片。为了量测和立体观察的需要，在一条航线上相邻两张像片应在一定的重叠影像（航向重叠），要求有55%-65%的重叠度。相邻航线之间的影像也要求一定的重叠，叫旁向重叠，要求有30%左右。航空像片为中心投影。AOAaao地面起伏
20、引起像点位移aoaAO倾斜引起像点位移航摄像片的畸变航摄像片的畸变航摄像片示例航摄像片示例地形图地形图地形图通过实地施测，在图纸上既表示出各种地物，又用等高线表示出地貌。我国国家基本地形图包括1:1万、1:2.5万、1：5万、1:10万、1:25万、1:50万、1:100万等7种比例尺。人们用肉眼能分辨的图上最小距离为0.1mm,因此一般在图上量度或者实地测图描绘时，就只能达到图上0.1mm的正确性。相当于图上0.1mm的实地水平距离称为比例尺精度。显然，比例尺越大，其比例尺精度也越高。各种比例尺地形图以国际规定的1:100万地形图为基础采用经纬度分幅。1:251:25万地形图示例万地形图示例
21、各种更新周期短，能及时反映地理环境变化的专题资料，如：政区图、交通图、旅游图等，都可以用于地图生产的辅助调查和卫星影像判读。在生产高精度数字地图，还需要采用实测数据提高精准度。其它辅助资料其它辅助资料几何校正与地理参考几何校正与地理参考几何校正是指从具有几何畸变的图像中消除畸变的过程。也可以说是定量地确定图像上的像元坐标与目标物的地图坐标的对应关系。地理参考是将地图坐标系统赋予图像数据的过程。几何校正都遵从于一定的地图坐标系统，因而几何校正包含了地址参考。常用的几种几何校正模型:Affine图像仿射变换 Polynomial 多项式变换 Rubber Sheeting 非线性,非均匀变换具有地
22、理参考的图像文件具有地理参考的图像文件 地理数据种类与数据源 空间参照系统与地图投影 数字地图的技术指标 数字地图的生产流程简介 答疑和讨论 教程：教程：地球的自然表面是一个极不规则和复杂的曲面。人们设想静止的平均海平面延伸到大陆内部，使它成为一个处处与重力方向成正交的连续闭合曲面。这个曲面称为大地水准面。选用一个同大地相近的，与局部地区的大地水准面符合得最好的旋转椭球来代替，称为参考椭球。地球的形状地球的形状参考椭球体参考椭球体SpheriodSpheriod就整个地球而言，它的形状接近一个扁率很小的椭圆，绕其短轴旋转而形成的椭球体。F 把地球当作半径为6371公里的圆球Sphere计算简单
23、，用于小比例地图(=1:1,000,000)椭球体的大小，通常用两个半径：长半径a和短半径b,或由长半径a和扁率来决定。扁率计算公式：=(a-b)/a第一偏心率平方e2计算公式：1-(b/a)2我国在1953年以前使用Hayford地球椭球体,1950-1980年采用Krasovsky椭球体，从1980年起，采用国际大地测量学与地球物理学联合会(IUGG）1975年第16届大会推荐的GRS(1975)椭球体。项目项目WGS-84WGS-84KrasovskyKrasovskyIUGGIUGG年代198419401975长半轴a6378137m6378245m6378140m短半轴b635675
24、2.31m6356863.0188m6356755m第一偏心率平方E20.006694379990130.0066934270.006694385扁率1/298.2572235631/298.31/298.257 常用的椭球参数常用的椭球参数基准面是利用椭球体对特定地区地球表面的逼近，即将椭球定位。基准面是在椭球体基础上建立的，但椭球体不能代表基准面。椭球体与基准面之间的关系是一对多的关系。每个国家或地区定义各自的基准面，用于局部更好的拟合地球表面。基准面定位要素包括：F 球心F 指北方向F 起始子午线基准面基准面DatumDatum地面点到大地水准面的高度称为绝对高程（海拔）。根据青岛验潮站
25、1950-1956年的记录资料，确定了黄海平均海平面。并从此面起，推算出青岛水准原点高程为72.289米，作为全国高程测算的依据，并称为“”。1985年开始启用“”（以1952-1979年青岛验潮站测定的平均海水面作为高程基准面。1985年国家高程基准比56年黄海高程基准上升29mm。高程系高程系经圈与纬圈经圈与纬圈地球自转轴线与地球椭球体短轴相重合并与地表相交于两点，就地球的两极。垂直于地轴并通过地心与地表相交的大圆圈叫赤道。平行于赤道的各个圆圈叫纬圈(Parallel)。通过地轴垂直于赤道面的平面叫做子午圈(Meridian)。地理坐标地理坐标用经度Longitude（）纬度Latitud
26、e（）所表示的地面点位置的球面坐标。本地子午面与本初子午面之间的夹角为该点的经度，由本初子午面向东为东经，向西为西经，东、西各180,地面点在参考椭球的法线与地球赤道平面的交角为该点的纬度。赤道面向北为北纬，向南为南纬，南、北各90。度量不均匀,纬线在两极收敛1经度 赤道0 =111km纬度60=55.8km纬度90=0km大地坐标系大地坐标系全称为空间大地坐标系，大地测量中地面点P相对于基准面的位置，用大地纬度B、大地经度L和大地高H表示。大地经度由起始子午面算起，向东为正、向西为负；大地纬度由赤道面算起，向北为正、向南为负；大地高是地面点沿法线到基准面的距离。大地原点：是国家在水平控制网中
27、推算大地坐标的起算点。空间直角坐标系原点位于基准面的原点o,z轴指向参考椭球的北极，X轴指向起始子午面与赤道的交点，Y轴位于赤道面上、且按右手系与X轴正交于O点处。XYZ空间直角坐标系空间直角坐标系平面直角坐标平面直角坐标在平面上选一点o为坐标原点，垂直方向为x轴，水平方向为y轴。在坐标系中任一点可表示为P(x,y)。坐标变换的概念坐标变换的概念地理坐标是一种球面坐标。由于椭球体是不可展开的曲面，不能直接表示在平面上，因此必须运用地图投影的方法，建立地球表面和平面上点的函数关系。地球表面上任一点的地理坐标(,),在平面上必有一个与它相对应的点，平面上任一点的位置可以用极坐标或直角坐标表示。F
28、地理坐标系统是在三维上的定位方法F 地图投影从三维坐标转换为二维坐标F 三维转成二维必然会产生变形 地图投影的基本概念地图投影的基本概念地图投影就是依据一定的数学法则，将不可展开的地表曲面运用特定的数学方法展示到平面上，最终在地表面点和平面点之间建立一一对应的关系。投影使地面事物的几何特性（长度、面积、角度）发生变形。地图投影最初建立在透视的几何原理上，把椭球面直接透视到平面上或可展开的曲面上。根据几何面的形状可以分为：方位投影、圆锥投影、圆柱投影。按变形性质可以分为：等角投影、等积投影、等距投影。按投影面与地球相切或相割分：割投影、切投影方位投影方位投影以平面作为投影面，使平面与球面相切或相
29、割，将球面上的经纬线投影到平面上而成。圆柱投影圆柱投影以圆柱面作为投影面，使圆柱面与球面相切或相割，将经纬线投影到圆柱面上，然后将圆柱面展开成平面面成。圆锥投影圆锥投影以圆锥作为投影面，使圆锥面与球面相切或相割，将经纬线投影到圆锥面上，然后将圆锥面展开成平面面成。投影在平面上的经纬网格投影在平面上的经纬网格投影的选择投影的选择选择制图投影时,主要考虑以下因素:制图区域的范围、形状和地理位置，地图的用途、出版方式及其他特殊要求等，其中制图区制图区域的范围、形状和地理位置域的范围、形状和地理位置是主要因素。对于世界地图，常用的主要是正圆柱、圆锥投影。对于半球地图，东西半球图常用横轴方位投影；南北半
30、球图常用正轴方位投影；对于其他中小范围的投影选择，须考虑它的轮廓形状和地理位置，最好是使用等变形线投影使制图区域的轮廓形状基本一致，以便减少地图的变形。因此，圆形地区一般知于采用方位投影，在两极附近则采用正轴方位投影，以赤道为中心的地区采用横轴方位投影，在中纬度地区采用斜轴方位投影；在东西延伸的中纬度地区，一般采用正轴圆锥投影，如中国和美国；在赤道附近东西延伸的地区，则宜采用正轴圆柱投影，如印度尼西亚。在南北方向延伸的地区，一般采用横轴圆住投影，如智利和阿根廷。国内各种地图投影国内各种地图投影中国全国地图投影：斜轴等面积方位投影、斜轴等角方位投影、彭纳投影、伪方位投影、正轴等面积割圆锥投影、正
31、轴等角割圆锥投影中国分省(区)地图投影：、正轴等面积割圆锥投影、正轴等角圆柱投影、高斯克吕格投影（宽带）中国基本比例尺地形图的投影由国家测绘主管部门制订。1:1万、1:2.5万、1:5万、1:10万、1:25万、1:50万比例尺地形图采用高斯克吕格投影。1:1万比例尺地形图采用经差度分带。1:1万至1:50万比例尺地形图采用经差6度分带。1:100万比例尺地形图采用正轴等角割圆锥投影（兰勃特等角投影）高斯高斯-克吕格投影概念克吕格投影概念是一种横轴等角切圆柱投影，又称为横轴墨卡托投影。它将一椭圆柱横切于地球体上，该椭圆柱面与椭球体表面的切线为一经线，投影中将其称为中央经线。根据一定的投影条件将
32、中央经线两侧一定经差范围内的点投影到椭圆柱面上面成。中央经线为x轴，赤道为y轴，两轴交点为坐标原点。中央经线投影为直线，其余经线投影则是以中央经线为对称轴向两极收敛的曲线。高斯高斯-克吕格投影剖面示意图克吕格投影剖面示意图赤道O相切圆柱截面ACB切线ACB高斯高斯-克吕格投影特点克吕格投影特点角度没有变形；中央经线长度比=，其余经线长度比1，距中央经线愈远变形愈大.最大变形在边缘经线与赤道的交点上；面积变形也是距中央经线愈远变形愈大；为了保证地图的精度，采用分带投影方法，将投影范围的东西界加以限制，控制变形的限度；同一条纬线上，离中央经线愈远变形愈大；同一条经线上，纬度愈低变形愈大；等变形线为
33、平行于中央经线的直线；在度带范围内，长度最大变形不超过0.14%。6 6度带度带是从0子午线起，自西向东每隔经差为一个投影带，全球分为60带，用自然数1-60表示。3 3度带度带是从东经130的经线开始，每隔3为一带，全球划分120个投影带。我国领土范围为东经73至135共包括11个6度带（1323），22个3度带（2445）。高斯高斯-克吕格投影的分带克吕格投影的分带我国地处北半球，坐标皆为正值；但在每个投影带中有一半的 Y坐标值为负，为了使我国境内的坐标均取正值，将各带的坐标纵轴西移500公里，即将值都加500公里。由于采用的分带且各带的投影完全相同，为了区分各个投影带的坐标值(x,y)。
34、在值前冠以带号，这样的坐标称为通用坐标。由于各带的平面坐标系是独立的，只有同带地形图之间的坐标值才是可比较和运算的，对不同带的相邻图幅在进行图幅拼接时，必须先进行换带坐标计算。高斯高斯-克吕格投影坐标值的规定克吕格投影坐标值的规定各种比例尺地形图以国际规定的1:100万地形图为基础，采用经纬度分幅。1:100万地形图的分幅编号在纬度0-60之间，按纬差4分幅、经差6分幅；在60-70之间按纬差4、经差12分幅；在纬度76-88范围，按纬差4、经差2分幅。列号从赤道起，向南北极每隔4纬差为一列，直到纬度88，南北半球各分为22，分别以拉丁字母A、B、CV表示；行号从经度180起，向东每隔6为一行
35、，将全球分为60行，依次用自然序数1、2、360表示；南北极地区单独成图。地图的分幅规定地图的分幅规定北半球的分幅图示北半球的分幅图示我国地处从东经73至135按高斯-克吕格投影6度带共11个度带（13-23）。按照1:100万地形图的分幅规定，在北纬0-60之间，按经差6分幅；地图分幅与投影分带正好吻合，分幅行号为43-53。例如：连云港的地形图编号为I-50，通过行号为50我们可以知道该地的经度范围在114-120之间，对应的高斯6度带为zone20,中央经线为117兰勃特等角投影兰勃特等角投影正轴等角割圆锥投影，用一个正圆锥割于球面两标准纬线，应用等角条件将地球面投影到圆锥面上。投影后纬
36、线为同心圆弧，经线为同心圆半径。按纬差4从赤道向北、经差6从-180向东分幅，每个投影分幅单独计算坐标，每幅两条标准纬线，第一标准纬线为图幅南端纬度加30的纬线，第二标准纬线为图幅北端纬度减30的纬线。角度没有变形；两条标准纬线上没有任何变形；等变形线和纬线一致；两标准纬线之间为负变形，外侧为正变形；与等角圆锥切投影相比较，变形小而均匀；兰勃特等角投影剖面示意图兰勃特等角投影剖面示意图赤道第一标准纬线第二标准纬线430ABCABCOUTMUTM投影投影通用横轴墨卡托投影(Univeral Transverse Mercator Projection)是横轴等角割圆柱投影，椭圆柱面割在对称中央子
37、午线约140处，投影后两条割线上无变形，中央经线长度比为0.9996。经度自180W-174W为起始带连续向东，将全球划分为60个6投影带。是横轴墨卡托投影的一种变形；偏离两条割线愈远则变形愈大；两条割线以内的长度变形为负值，以外为正值；改善了了高斯-克吕格投影低纬度区的变形，全带长度变形小于0.1%。；UTMUTM投影剖面示意图投影剖面示意图赤道O相割圆柱截面ACB割线ACB140坐标系总结坐标系总结椭球体椭球体原点原点起始子午线起始子午线指北方向指北方向基准面基准面角度单位角度单位空间坐标系空间坐标系线性单位线性单位投影类型投影类型投影参数投影参数直角坐标系直角坐标系高程系高程系坐标系坐标
38、系解放初期，鉴于当时的历史条件和现实状况，我国总参谋部测绘局采用Krasovsky椭球参数，并经过东北边境的呼玛、吉拉林、东宁三个基线网，同苏联大地网联结，通过计算得到我国北京一主干三角点的大地经纬度和至另一点的大地方位角，建立起我国大地坐标系，命名为1954北京坐标系。1954北京坐标系实际上是苏联1942年坐标系的延伸，其原点不在北京，而在苏联普尔科沃。19541954年北京坐标系年北京坐标系鉴于1954北京坐标系存在的椭球参数不够精确、参考椭球与我国大地水准面拟合不好等缺点，1978年4月，在西安召开的全国天文大地网平差会议上决定建立新的坐标系。大地原点改设在陕西泾阳县内，采用IUGG推
39、荐的1975年基本大地数据进行测定和定向，并定名为“”19801980年国家大地坐标系年国家大地坐标系一种国际上采用的地心坐标系。坐标原点为地球质心，其地心空间直角坐标系的之轴指向BIH（国际时间）1984.0定义的协议地球极（CTP)方向，调轴指向BIH 1984.0的零度子午面和CTP赤道的交点，Y轴与Z轴、X轴垂直构成右手坐标系，称为1984年世界大地坐标系统。WGS-84椭球采用国际大地测量与地球物理联合会第17届大会大地测量常数推荐值。WGS-84WGS-84坐标系坐标系坐标网坐标网地图上用来确定点位方向和距离的网格。包括地理坐标网和直角坐标网两种。前者又称“制图网”，是以一定经纬度
40、间隔表示的经纬线网，注有经纬度，便于确定点位的地理坐标。后者又称“公里网”，一般是垂直和平行于某种投影的中央经线的方格线网，注有公里数，用于确定点位的平面直角坐标。在地形图上常同时绘有两种坐标网，以满足军事上和经济建设中量算方位与距离，记录和检索信息等的需要。投影系统变换投影系统变换Reproject Image的目的在于将图像文件从一种地图投影类型转换到另一种投影类型。这种直接的投影变换可以严格按照投影数学模型进行变换，对于大范围图像的地理参考非常有意义。移动通信中的基站定位大多采样GPS定位，获取的是经纬度，转换成直角坐标更适合在数字地图中使用。经纬度与直角坐标之间的转换经纬度与直角坐标之
41、间的转换 地理数据种类与数据源 空间参照系统和地图投影 数字地图的技术指标 数字地图的生产流程简介 答疑和讨论 教程：教程：决定精度与内容要求的主要因素决定精度与内容要求的主要因素采样间隔与地貌种类采样间隔与地貌种类(1)市区：基站密度基站密度传播环境传播环境高高小于小于1km一般一般1km到到2km之间之间低低大于大于2公里公里复杂R：20米M：1315种R：50米M：1315种R：50米M：1012种一般R：20米M：1012种R：50米M：1012种R：50米M：79种简单R：50米M：1012种R：50米M：79种R：100米M：79种(2)郊区：基站密度基站密度传播环境传播环境高高小
42、于小于8公里公里低低大于大于8公里公里复杂R：50米M：1012种R：100米M：1012种简单R：50米M：79种R：100米M：79种F 市区F 郊区F 农村及偏远地区R：100米，M：7种理解平面采样精度理解平面采样精度Point矢量20m采样，每个像元为20m*20mBA以20m间隔采样的栅格地图为示例，矢量点采样成栅格地图中可能表示为像素或像素，从严格意义上讲，采样间隔*1.414为栅格地面的平面精度像素像素28.28mDEM精度与网络间距及等高距CI直接相关。F 等高线数据是从现有地形图上通过数字化方式获取的其标准偏差低于CI/3-CI/5F DEM的标准偏差值随网格间距的变化而快
43、速增加；F DEM的分辨率与等高距和地面平均坡度之间的关系公式为：网格间距d=KCI/tan(K经验值为1.5-2.0)F 丘陵或浅丘陵地区占整个地球的绝大部分，地面坡度一般为2-25。根据我国测量规范平均坡度：平原地区2、丘陵地区15、高山地区45;F 地形复杂地区比平淡地区需要的更小的网格间距；F 高程最大误差取值为高程中误差的2倍理解高程精度理解高程精度高程精度与采样间隔示意图高程精度与采样间隔示意图3040F 在相同的空间坐标系统下，图层与图层之间进行套合才有实际意义；F 精度完全相同,起始点相同的两个栅格图层，可以百分之百套合。例如：20mDEM和20mDOM；F 栅格地图和矢量地图
44、之间套合，栅格中每个像元可以理解为一个面，而矢量可以细化为一个点，点与面之间存在套合精度的问题，其值肯定小于一个像元的精度。也就是说LDM与20m重样后生成的DOM与套合精度小于20米。理解图层套合精度理解图层套合精度栅格地图的套合示意图栅格地图的套合示意图栅格与矢量地图的套合示意图栅格与矢量地图的套合示意图20m20m数字地图的精度指标数字地图的精度指标F DEM平面精度为20米。高程精度，最大误差：市区为15米，山区为20米；中误差：市区为7.5米；山区为10米。F DOM分类准确率应大于85；平面分量精度为20米；F LDM平面分量精度为20米；F 图层配准精度小于20米;50m50m数
45、字地图的精度指标数字地图的精度指标F DEM平面精度为50米。高程精度，最大误差：市区为30米，山区为60米；中误差：市区为15米；山区为30米。F DOMDOM数据的分类准确率应大于85；平面分量精度为50米；F LDM平面分量精度为40米；F 图层配准精度小于50米;20mDOM20mDOM数据分类数据分类1 1，内陆水域，内陆水域(Water)(Water)：包括河流、人工运河、淡水湖、水库、水池及河口等水系；：包括河流、人工运河、淡水湖、水库、水池及河口等水系；2 2，海洋，海洋(Sea)(Sea)：包括海洋、海湾、海港、咸水湖等；：包括海洋、海湾、海港、咸水湖等；3 3，湿地，湿地(
46、Wet_Land)(Wet_Land)：水面与植被混杂覆盖的区域，包括季节性河流与湖泊、沼泽地、：水面与植被混杂覆盖的区域，包括季节性河流与湖泊、沼泽地、水稻田、池塘与滩涂等区域；包括水域周围大面积的芦苇等有植被覆盖区；水稻田、池塘与滩涂等区域；包括水域周围大面积的芦苇等有植被覆盖区；4 4，乡村开阔地，乡村开阔地(SubUrban_Open_Area)(SubUrban_Open_Area)：为植被稀少或荒芜的土地，包括盐碱地、盐场：为植被稀少或荒芜的土地，包括盐碱地、盐场、海漫滩与露天矿等区域；、海漫滩与露天矿等区域；5 5，市区开阔地，市区开阔地(Urban_Open_Area)(Urb
47、an_Open_Area)：为市区范围内地表无建筑的开阔区域，包括大型：为市区范围内地表无建筑的开阔区域，包括大型广场、大型停车场、广场、大型停车场、2020米以上的宽阔公路、铁路、飞机场内的开阔地等；米以上的宽阔公路、铁路、飞机场内的开阔地等；6 6，绿地，绿地(Green_Land)(Green_Land)：为低矮混杂植被：为低矮混杂植被(如农作物、杂草及灌木丛等如农作物、杂草及灌木丛等)所覆盖的区域，所覆盖的区域，包括农田、草地公园及高尔夫球场等；包括农田、草地公园及高尔夫球场等；7 7，林地，林地(Forest)(Forest)：为各种林木覆盖的区域；：为各种林木覆盖的区域；8 8，高
48、层建筑群，高层建筑群(High_Buildings)(High_Buildings)：4040米以上的建筑物；米以上的建筑物；9 9，一般规则建筑群，一般规则建筑群(Ordinary_Regular_Buildings)(Ordinary_Regular_Buildings)：高度在：高度在20204040米的普通楼群；米的普通楼群；1010，平行规则建筑群，平行规则建筑群(Paralle_Regular_Buildings)(Paralle_Regular_Buildings)：高度在：高度在2020米以下的普通楼群；米以下的普通楼群；1111，大基底、不规则的低矮建筑群，大基底、不规则的低
49、矮建筑群(Irregular_Large_Buildings)(Irregular_Large_Buildings)：高度在：高度在20m20m米以下米以下，基底面积大于，基底面积大于20204040平方米；平方米；1212，不规则低矮建筑群，不规则低矮建筑群(Irregular_Buildings)(Irregular_Buildings)：高度在：高度在2020米以下，基底面积小于米以下，基底面积小于20204040平方米；平方米；1313，郊区村庄，郊区村庄(SubUrban_Village)(SubUrban_Village)：为郊区农民相对集中居住且有：为郊区农民相对集中居住且有2
50、2车道通行的自然村车道通行的自然村落（其地表建筑物密度较低）落（其地表建筑物密度较低）20mDOM20mDOM的数据表达的数据表达采样间隔20米;大于5*5个象素的地物应以独立图斑表示;当建筑物和周围物体的高差大于30米时，无论占象元多少，均应作为一个独立图斑表示（属性为高层建筑群）。50mDOM50mDOM数据分类数据分类采样间隔采样间隔5050米。大于米。大于5 5 个象素的地物应以独立图斑表示。个象素的地物应以独立图斑表示。1,1,水域水域(Water)(Water):水面覆盖区域，包括淡水湖、水库、河流及海洋等；2,2,林地林地(Forest)(Forest):林木覆盖的区域（林木覆盖
