第三章空间数据获取

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地理信息系统概论-第三章

地理信息系统概论-第三章

2024/7/17
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高斯-克吕格投影的特点:
① 中央经线上没有任何变形,满足中央经线投影后保持长度 不变的条件;
② 除中央经线上的长度比为1外,其他任何点上长度比均大 于1;
③ 在同一条纬线上,离中央经线越远,变形越大,最大值位 于投影带的边缘;
④ 在同一条经线上,纬度越低,变形越大,变形最大值位于 赤道上。
局部比例尺: 由于投影中必定存在某种变形,地图仅能在某些点或线上保 持比例尺,其余位置的比例尺都与主比例尺不相同,即大于 或小于主比例尺。这个比例尺被称为局部比例尺。
一般地图上注明的比例尺是主比例尺,而对用于测量长度的
地图要采用一定的方式设法表示出该图的局部比例尺。这就
是在大区域小比例尺地图(小于1:1 000 000)上常见的图解
地形图上公里网横坐标前2位就是带号, 例如:1∶5万地形图上的坐标为(18576000, 293300),其中18即为带号。
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当地中央经线经度的计算
六度带中央经线经度的计算: 当地中央经线经度=6°×当地带号-3°, 例如:地形图上的横坐标为18576000,其所处的六度带的中 央经线经度为:6°×18-3°=105°。
2、建立地图投影的目的: 采用某种数学法则,使空间信息在地球表面上的位置和地 图平面位置一一对应起来,以满足地图制图的要求。
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理解地图投影如何改变空间属性的一种简便方法:
观察光穿过地球投射到表面(称为投影曲面)上。 想像一下,地球表面是透明的,其上绘有经纬网。用一 张纸包裹地球。位于地心处的光会将经纬网投影到一张纸上 。现在,可以展开这张纸并将其铺平。纸张上的经纬网形状 与地球上的形状不同。 地图投影使经纬网发生了变形。

ArcGIS地理信息系统空间分析实验教程PPT-第3章 空间数据的采集与组织解析

ArcGIS地理信息系统空间分析实验教程PPT-第3章 空间数据的采集与组织解析
当创建一个新的shapefile时,必须定义它将包含的 要素类型、这些要素是否表示路线以及这些要素是否将是 三维的。在shapefile 创建之后,这些性质不能被修改。
图3.1 新建sharpfile菜单操作
图3.2 新建sharpfile要素选择设定操作
在Spatial Reference属性对 话框中,通过Select按钮、Import 按钮或New按钮定义Shapefile的坐 标系统。
第三章 空间数据的采集与组织
主要内容
• • • • 3.1 3.2 3.3 3.4 Shapefile文件的创建 Coverage文件创建 Geodatabase数据库创建 数据编辑
3.1 Shapefile文件的创建
3.1.1 创建新的Shapefile和dBASE表
1.创建新的Shapefile
图3.3 定义sharpfile的坐标系统
2.创建新的dBASE表
在ArcCatalog目录树中,右键单击需要创建dBASE表 的文件夹,单击New,再单击dBASE表,为其输入一个名称, 并按回车键。
3.1.2 添加或删除属性
在ArcCatalog中,可通过添加、删除属性项来修改 Shapefile和dBASE的结构。 在Shapefile Properties对话框中的Fields标签中添 加属性项。 删除属性项,只需选中需删除的属性项,在键盘上按 Delete键,即可。
图3.7 新建Coverage操作
2. 创建新的INFO表
在Define INFO Table对话框中输入新表的名 字 、选择数据类型等。
图3.8 新建INFO表操作
3.2.2 建立拓扑
在ArcCatalog目录树中, 右键单击需要建立拓扑关系 的Coverage,单击 Properties命令,打开 Coverage Properties对话框 ( General选项卡),在 Feature classes中,选择需 要建立拓扑关系的地理要素 类。

地理信息系统算法第三章

地理信息系统算法第三章
椭圆的长半轴: a 椭圆的短半轴: b 椭圆的扁率: a − b α=
a
a、b称为长度元素
扁率反映了椭球体的 扁平程度
椭圆的第一偏心率:
a2 −b2 e′ = b 椭圆的第二偏心率:
e= a2 −b2 a
e和e’反映椭球体的扁平程 和 反映椭球体的扁平程 偏心率越大, 度,偏心率越大,椭球愈 扁
3.4.2 地球椭球体的相关公式
W
W 顾及 a = c 1−e2 和 =V 1−e2,则上式又可写为
c N= V (3-13) (3-
卯酉圈曲率半径
由图看出, 由图看出, (3(3-14) 也就是说,卯酉圈曲率半径恰好等于椭球面和短轴之间的一段法线 的长度,亦即卯酉圈的曲率中心位于椭球的旋转轴上。 N与B有关,是纬度B的函数,且随B的增大而增大,变化规律如下表 有关,是纬度B的函数,且随B
3.4.2 地球椭球体的相关公式
2.地球椭球参数间的相互关系 2.地球椭球参数间的相互关系
由前面式子得:
a2 − b2 e2 = a2
a2 − b2 e'2 = b2
b2 2 1− e = 2 a
a2 1+ e = 2 b
2
并得: 推得:
(1− e2 )(1+ e'2 ) = 1
e2 e2 ' = 1+ e 2 '
e2 '
e2 = 1− e2
同理可得: a = b 1+ e'2 L L = a 1− e2 L b
c = a 1+ e'2 L L = c 1− e2 L a
e' = e 1+ e'2 L L = e' 1− e2 L e

第三章空间数据结构

第三章空间数据结构

第三章空间数据结构空间数据结构是计算机科学中的一个重要概念,它是用于存储和组织数据的一种方法。

在现实生活中,我们会遇到各种各样的数据,并且需要对这些数据进行处理和存储。

空间数据结构为我们提供了一种有效的方式,可以帮助我们存储和组织这些数据。

空间数据结构的主要目的是为了解决数据存储和访问的问题。

它将数据分成不同的组块,并为每个组块分配了一个独立的存储空间。

这样一来,我们可以通过索引或者其他方式,来访问和操作这些数据,而不必考虑整个数据集的规模。

常见的空间数据结构包括数组、链表、树等。

这些结构都有自己特定的特点和应用场景。

比如说,数组适用于随机访问,链表适用于插入和删除操作频繁的情况,而树则可以用来表示层次关系。

除了常见的数据结构之外,还有一些特殊的空间数据结构,比如哈希表、堆等。

哈希表是一种根据键值对进行存储和访问的数据结构,它可以实现高效的插入、删除和查找操作。

堆是一种特殊的树形结构,它常用于实现优先队列等需要按优先级进行操作的情况。

空间数据结构在计算机科学和软件工程中有广泛的应用。

它们可以用来处理大规模数据集,提高数据存储和访问的效率,同时也可以用来实现各种算法和数据处理工具。

例如,图像处理、地理信息系统、数据库管理系统等领域都需要用到空间数据结构。

在现实生活中,我们经常会遇到需要处理和存储大量数据的情况。

比如说,地理信息系统需要存储和操作大规模的地理数据,而社交网络需要存储和查询大量用户信息。

在这些情况下,空间数据结构可以帮助我们高效地存储和处理这些数据。

总的来说,空间数据结构是计算机科学中的一个重要概念,它为我们提供了一种有效的方式,来存储和组织各种类型的数据。

通过合理选择和使用空间数据结构,我们可以提高数据存储和访问的效率,实现各种算法和数据处理工具。

因此,学习和理解空间数据结构是非常有必要的。

03第三章 空间数据结构 地理系统教学课件

03第三章 空间数据结构   地理系统教学课件

Wednesday, June 17, 2020
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§3-1 空间实体及其描述
一. 空间实体
1、定义:
又称地理实体,空间对象,要素,地物等,是GIS处理的对象,最小的 处理单元。
指自然界现象和社会经济事件中不能再分割的单元,它是一个具有概 括性,复杂性,相对意义的概念。
2、理解:
地理实体类别及实体内容的确定是从具体需要出发的,GIS中的空间实 体是一个概括,复杂,相对的概念。
元数据
空间元数据
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§3-1 空间实体及其描述
3、空间数据类型
1)依据数据来源的不同分为:
A)地图数据 B)地形数据 C)属性数据 D)影象数据
………..
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§3-1 空间实体及其描述
3、空间数据类型
2)依据表示对象的不同分为:
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2、基本特征
3、数据类型
位置、形状、尺 寸、
空间特征:地理 位置和空间关系
几何数据(空间 数据、图形数据)
关系数据—实体 间的邻接、关联 包含等相互关系
识别码(名称)、 实体的角色、功能、 行为、实体的衍生 信息
时间
属性特征—名称、 等级、类别等
时间特征
属性数据—各种 属性特征和时间
4、数据结构
矢量、栅格、 TIN(专用于地 表或特殊造型)
地理信息系统
Geographic Information System
北京林业大学信息学院
§3-1 空间实体及其描述
▪ 空间实体 ▪ 空间实体的描述 ▪ 实体的空间特征 ▪ 实体的空间关系表达

《测绘学概论》课程笔记

《测绘学概论》课程笔记

《测绘学概论》课程笔记第一章:测绘学总论1.1 测绘学的基本概念测绘学是一门研究地球形状、大小、重力场、表面形态及其空间位置的科学。

它的主要任务是对地球表面进行测量,获取地球表面的空间信息,并对其进行处理、分析和应用。

测绘学的研究对象包括地球的形状、大小、重力场、表面形态等自然属性,以及人类活动产生的各种地理现象和空间信息。

1.2 测绘学的研究内容测绘学的研究内容主要包括以下几个方面:(1)大地测量学:研究地球的形状、大小和重力场,建立地球的数学模型,为各种测量提供基准。

(2)摄影测量学:利用航空或卫星摄影技术,获取地球表面的空间信息,并通过图像处理技术对其进行解析和应用。

(3)全球卫星导航定位技术:利用卫星导航系统,如GPS、GLONASS、北斗等,进行地球表面空间位置的测量和定位。

(4)遥感科学与技术:利用遥感技术,如卫星遥感、航空遥感等,获取地球表面和大气的物理、化学和生物信息,并进行处理和应用。

(5)地理信息系统:利用计算机技术,对地理空间信息进行采集、存储、管理、分析和可视化,为地理研究和决策提供支持。

1.3 测绘学的现代发展随着科技的发展,测绘学进入了一个新的发展阶段。

现代测绘技术主要包括卫星大地测量、数字摄影测量、激光扫描、遥感技术、地理信息系统等。

这些技术的发展,使得测绘工作更加高效、精确和全面,为地球科学、资源调查、环境保护、城市规划等领域提供了强大的支持。

1.4 测绘学的科学地位和作用测绘学在科学体系中占有重要地位,它是地球科学的基础学科之一,为其他学科提供了重要的数据支持。

同时,测绘学在国民经济和国防建设中发挥着重要作用,如土地管理、城市规划、环境监测、资源调查、灾害预警等,都离不开测绘学的支持。

第二章:大地测量学2.1 概述大地测量学是测绘学的一个重要分支,主要研究地球的形状、大小、重力场及其变化,建立地球的数学模型,为各种测量提供基准。

大地测量学具有广泛的应用,如地球科学研究、资源调查、环境保护、城市规划等。

MAPGIS应用教程第三章空间数据采集

MAPGIS应用教程第三章空间数据采集

图3-6“新建区”
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第三章 空间数据采集
工程图例的建立
• 工程图例有两个作用。一方面数据录入时,在输入另一类 图元之前,图例板可以直接提供该类图元的固定参数,这 样就可以避免进入菜单重新修改此类图元的缺省参数,从 而提高了工作效率。另一方面在制作图件时,为了他人读 图,常常需要附带图例。 • 工程图例的操作步骤如下: • (1)通过“新建工程图例”打开“工程图例编辑器”,并 “编辑分类”。 • (2)选择图例类型,不同类型的图元对应不同类型的图例 ;输入图例的名称,选择描述信息的分类码,输入编码。
一、拓扑造区 当出现多个相邻区域时,根据区域的拓扑结构进行拓 扑造区是一种更快捷和方便的方法。 (1)拓扑处理工作流程 ①数据准备 将原始数据中那些与拓扑无关的线(如航线、铁路等) 放到其他层,而将有关的线放到一层中,并将该层保存为 一新文件(或是临时文件),以便进行拓扑处理。
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第三章 空间数据采集
线数据采集
1.输入方式 要在一个文件中直接输入线,把线文件设置为“可 编辑”,通过“线编辑”菜单的“输入线”就可以来造 线。如图3-11,相关设置有:选择流线、折线、正交、 矩形、双线、四边形、圆线、弧线、正交多边形、光滑 曲线等线形;设置倒角半径;设置是否即时属性输入; 设置线参数:线型、线颜色、线宽度、X系数、Y系数、 辅助线型、辅助颜色以及所在图层等。
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第三章 空间数据采集
3.1
MAPGIS文件创建
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第三章 空间数据采集
3.1
MAPGIS文件创建
• 一幅地图或几个地区的地理信息数据可以由上述的一类 或几类数据叠加组成。为了将几类数据有机地结合起来 ,统一管理这些数据,我们引入了“工程”的概念,采 用工程文件(*.MPJ)来描述管理各种数据。如图3-1:

第三章 空间数据的表达方法

第三章 空间数据的表达方法

(一)特点: 1.用离散的点或线描述地理现象及特征 2.用拓扑关系描述矢量数据之间关系
3.面向目标的操作
4.数据结构复杂且难以同遥感数据结合
5.难于处理位置关系
空间对象(实体)的地图表达
点:位置:(x,y) 属性:符号 线:位置:(x1,y1),(x2,y2),…,(xn,yn) 1 1 2 2),„,(xn n 属性:符号—形状、颜色、尺寸
7 7 7 7ຫໍສະໝຸດ 7 7 7 77 7 7 7
7 7 7 7
7 7 7 7
7 7 7 7
空间单元人为划定成 大小相等的正方形网 格,有着统一的定位 参照系。每个空间 单元只记录其属性值, 而不记录它的坐标值。
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2 2 1 4 4 4 4 4 4 4
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地理信息系统为什么要研究数据模型
现实世界真实模型
空间数据处理
空间数据查询
空间数据分析
空间数据模型 空间数据复原 空间数据结构
数据库:空间数据物 理结构
空间信息 3.2 空间数据模型 3.3 空间数据结构 3.4 地貌的表达——数字化地形模型
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的位置。通常以坐标数据形式来表示空间位 置,以拓扑关系来表示空间位置关系。
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第三章空间数据获取
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▪ 空间特征是指空间对象的位置及与相邻对象 的空间关系或拓扑关系;
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二、地理数据的基本特征
2、属性特征(attibution) 反应了空间事物的质量特征或数量特征。属性
关系数据:描述空间对象的空间关系的数 据,如邻接、包含、关联重合、相交等, 一般通过拓扑关系表达。
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第三章空间数据获取
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点—点
邻接
点—线
点—面
线—线
线—面
面面
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相交 相离
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包含
重合
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二、地理数据的基本特征
1、位置特征(location) 位置特征又称空间特征,描述了事物所处
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三、数据源种类
图形图像数据: 地图 工程图 规划图 照片 航空与遥感影像等 文字数据: 调查报告 文件 统计数据 实验数据 野外调查的原始记录

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第一手数据 第二手数据
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2、影像数据
遥感传感器平台
传感器
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第三章空间数据获取
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3、数字高程模型
数字摄影测量方法 野外测量 扫描数字化
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第三章空间数据获取
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4、属性数据
它是什么,具有什么特性,划分为地物的 哪一类?
实体的详细描述,如一栋房子的建造年限、 住户、房主等。
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有超短周期的、短期的、中期的、长期的和超长 期的。
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第三章空间数据获取
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这三个方面的基本特征及其组合可以形成千变 万化的地理关系,从而得到丰富的空间地理信息。 如:
L1—L2 L1(A1,A2,A3…) A1(L1,L2,L3 …) A1A2A3(L1,L2,L3 …)
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面: 弧段3
弧段2
弧段4
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终点
弧段1
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点实体
• 有位置,无宽度和长度; • 抽象的点
美国佛罗里达洲地震监测站2002年9月该洲 可能的500个地震位置
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线实体
• 有长度,但无宽度和高度 • 用来描述线状实体 • 度量实体距离
香港城市道路网分布
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第三章空间数据获取
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面实体
• 具有长和宽的目标 • 通常用来表示自然或人工的封闭多边形 • 一般分为连续面和不连续面
中国土地利用分布图(不连续面)
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第三章空间数据获取
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空间对象:面(续)
不连续变化曲面,如土壤、 森林、草原、土地利用等, 属性变化发生在边界上,面 的内部是同质的。
第三章空间数据获取
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3.2 空间数据及其特征
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空间数据的类型
属性数据:描述空间对象属性特征的数据, 又称非几何数据,如类型、名称、性质等, 一般通过代码给予表达;
几何数据:描述空间对象空间特征的数据, 也称位置数据、定位数据,一般用经纬度、 坐标表达;
第三章 空间数据的获取
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第三章空间数据获取
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空间实体:指自然界现象和社会经济事件中不 能再分割的单元,它是一个具体有概括性,复 杂性,相对意义的概念。
地理空间的特征实体可抽象为点(point)、线 (line)、面(polygon)、曲面(surface)、和体 (volume)。
连续变化曲面:如地形起 伏,整个曲面在空间上曲 率变化连续。
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点:位置:(x,y)
线:位置: (x1,y1),(x2,y2),…,(xn,yn) 面:位置:(x1,y1),(x2,y2),…,(xi,yi),…,(xn,yn)
第三章空间数据获取
数据本身属于非空间数据,但它是空间数据中的重 要数据成分。
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▪ 属性特征是指空间对象的专题属性;
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二、地理数据的基本特征
3、时间特征(temporal) 反映了地理现象发生或存在的时刻或时段。 实体随时间的变化具有周期性,其变化的周期
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3.1 GIS数据的内容
1、数字线化数据
地形测图思想:点、线、面
2、影像数据
数据源丰富 生产效率高 直观详细记录地表自然现象
3、数字高程模型 4、属性数据
是什么,判读和考察 详细描述信息
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第三章空间数据获取
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1、数字线划数据
点:
线:
起点
中间点
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3.3 空间数据的采集
以数据为处理线索 硬件∶软件∶数据 = 1∶2 ∶7
汽油
数据
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一、准备工作
1、 资料准备,区域标定 1)基础原始数据的确定 2)数据分类项目的确定 3)数据标准的准确性的确定 2、进行三个统一:(地理基础统一,即确定投影、比例尺、 分类分级编码) 3、所用软件的检查、试用菜单准备及其它辅助工作。 4、硬件检查 5、精度试验 6、试验,样区、单项试验
空间数据:是指用来表示空间实体的位置、形 状、大小、分布特征、联系和规律的数字、文 字、图像和图形等诸多方面信息数据的总称。
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第三章空间数据获取
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理解:
空间实体类别及实体内容的确定是从具体需要出发的,例如, 在全国地图上由于比例尺很小,平顶山市就是一个点,这个点不能 再分割,可以把平顶山市定为一个空间实体,而在大比例尺的平顶 山市地图上,平顶山的许多房屋,街道都要表达出来,所以平顶山 市必须再分割,不能作为一个空间实体,应将房屋,街道等作为研 究的地理实体,由此可见,GIS中的空间实体是一个概括,复杂, 相对的概念。
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二、数据采集任务
1、将现有的地图、外业观测成果、航空像片、遥感 图片数据、文本资料等转换成GIS可以接受的数字 形式。
2、数据库入库之前进行验证、修改、编辑等处理, 保证数据在内容和逻辑上的一致性。
3、不同的数据来源要用到不同的设备和方法。 数据的转换装载。 4、数据处理:几何纠正、图幅拼接、拓扑生成等。
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