地理空间
地理空间定位技巧
地理空间定位技巧地理空间定位技巧在现代社会中扮演着至关重要的角色。
无论是在日常生活中查找位置，还是在工作中进行地理信息分析，准确的地理空间定位技巧都能为我们提供便利和支持。
本文将探讨一些常见的地理空间定位技巧，帮助读者更好地应用地理信息技术和利用地理空间数据。
地图阅读技巧第一项地理空间定位技巧是掌握地图阅读技巧。
地图是我们最常见的地理信息表达方式，通过地图可以了解地球上的各种空间关系。
在阅读地图时，应该注意地图上的比例尺和方向指示，了解地图的投影方式以及坐标系统。
此外，还可以通过标注在地图上的地理要素，如河流、山脉、城市等来辅助定位。
地理坐标系统地理坐标系统是地理空间定位的基础。
常见的地理坐标系统包括经纬度坐标和UTM坐标等。
经纬度坐标用来表示地球表面上的任意位置，经度表示东西方向，纬度表示南北方向；而UTM坐标则是一种在局部地区内使用的平面坐标系统，通过横坐标和纵坐标来表示位置。
掌握这些坐标系统对于地理空间定位至关重要。
地理信息系统（GIS）地理信息系统是一种用来捕捉、存储、处理、分析和展示地理空间数据的工具。
通过GIS软件，用户可以将地理空间数据与属性数据相结合，进行空间分析和地理空间定位。
利用GIS可以实现地图叠加、空间查询、缓冲区分析等功能，从而帮助用户更好地理解地理空间关系。
GPS定位技术全球定位系统（GPS）是一种通过卫星信号来确定位置的技术。
通过GPS设备，用户可以获取自己的位置信息，并进行地理空间定位。
GPS定位技术在车载导航、户外探险、灾害救援等领域都有广泛应用，帮助人们轻松找到目的地。
掌握GPS定位技术可以提高定位的准确性和效率。
地理数据采集最后一个地理空间定位技巧是地理数据采集。
地理数据是地理信息的基础，只有获得准确的地理数据，才能实现精确的地理空间定位。
地理数据采集可以通过野外勘测、无人机航拍、卫星遥感等方式进行，用户可以根据实际需求选择适合的数据采集方法。
总的来说，地理空间定位技巧在现代社会中具有重要的意义，通过掌握地图阅读技巧、地理坐标系统、GIS技术、GPS定位技术和地理数据采集等方法，可以帮助我们更好地利用地理信息技术，实现精准的地理空间定位。
地理空间信息工程
地理空间信息工程地理空间信息工程（Geospatial Information Engineering）是利用各种地理信息技术和工具对地理空间数据进行处理、分析和应用的一门学科。
它涉及到地球表面上的各种地理数据，包括地形、植被、土地利用、水资源、气候等等。
本文将介绍地理空间信息工程的定义、应用领域，以及未来的发展趋势。
地理空间信息工程的定义是指利用各种地理信息技术和方法，对地球表面上各种地理空间数据进行获取、处理、分析和应用的工程过程。
这些技术包括地理信息系统（GIS）、遥感、全球定位系统（GPS）、卫星导航系统（GNSS）等等。
通过对地理空间数据的收集和处理，地理空间信息工程可以提供有关地球表面各个方面的信息，用于地理科学研究、环境保护、城市规划、农业生产、水资源管理等领域。
地理空间信息工程在各个领域都有广泛的应用。
在城市规划方面，通过对城市的地理数据进行分析，可以帮助规划师确定城市建设的最佳方案，优化城市布局，提高城市的可持续发展水平。
在农业生产方面，地理空间信息工程可用于农田的精准施肥、智能灌溉和作物种植方案的优化，提高农业生产效益。
在环境保护方面，地理空间信息工程可以提供各种环境参数，帮助环境保护部门监测和评估环境变化，制定有效的环境保护措施。
未来地理空间信息工程的发展趋势是与其他新兴技术相结合，形成更加智能化、自动化的地理空间信息处理系统。
随着人工智能技术的进步，地理空间信息工程可以通过深度学习和机器视觉等技术自动识别和提取地理空间数据，使数据处理更加高效和准确。
此外，与物联网和大数据技术的结合，地理空间信息工程可以实现对实时动态数据的处理和分析，为城市交通管理、自然灾害预警等提供更加精细的解决方案。
然而，地理空间信息工程也面临一些挑战和问题。
首先，地理空间数据的获取和处理仍然需要大量的人工操作，随着数据量的不断增大，人力成本将会成为制约地理空间信息工程发展的一个瓶颈。
其次，地理空间数据的质量和准确性也是一个关键问题，不同数据源之间的差异和不确定性需要得到有效处理和校正。
地理大中小尺度空间划分标准
地理大中小尺度空间划分标准没有一个明确的标准，主要根据研究对象所占有的空间范围和发生的时间长短进行区分。
一般来说，地理尺度可以分为微观尺度、中观尺度和宏观尺度。
微观尺度通常指的是非常小的空间范围，例如一个家庭、一个社区等；中观尺度则是指较大的空间范围，例如一个城市、一个地区等；宏观尺度则是指非常大的空间范围，例如一个国家、一个洲际等。
此外，根据时间长短，地理尺度也可以分为地球史、前古史和人类史。
人类史又可以根据研究对象，细分为短期、中期、长期等。
需要注意的是，不同领域和不同学科对地理尺度的划分标准可能有所不同。
因此，在实际应用中，需要根据具体的研究对象和目的来确定相应的地理尺度划分标准。
地理空间分析
地理空间分析地理空间分析(GIS空间分析)是基于地理对象的位置和形态特征的空间数据分析技术，其目的在于解决地理空间问题而进行的数据分析与数据挖掘，是从GIS目标之间的空间关系中获取派生的信息和新的知识，是从一个或多个空间数据图层中获取信息的过程。
空间分析是GIS最重要的功能，可用来实现经济建设、环境和资源调查中的综合评价、规划、决策、预测等任务。
·矢量数据空间分析缓冲区分析缓冲区分析是基于点、线、面的地图要素，按设定的距离条件，围绕其要素而形成一定缓冲区多边体，从而实现数据在二维空间得以扩展的信息分析方法。
点缓冲区主要是适用于点区域对其周围的点数量随距离而减小，确定点缓冲的区域，便为用户做出合理的规划。
如污染源对其周围的污染量随距离而减小，确定污染的区域等。
线缓冲区分析主要是为某一区域内建立相应的多边形线缓冲区范围内的线状区域，确定线缓冲区，以便为用户做出合理的规划。
如为失火建筑找到距其500米范围内所有的消防水管等。
面缓冲区分析主要是为某一区域内建立相应的多边形缓冲区范围内的面状区域，确定面缓冲区，以便为用户做出合理的规划。
如在某高校的规划范围内，不能有网吧等。
空间数据的网络分析是地理网络，是基于几何网络的特征和属性，利用距离、权重和规划条件来进行分析得到结果并且应用在实际中，它主要包括路径分析、地址匹配和资源分配三个方面。
网络分析主要适用于城市基础设施网络(如各种网线，电缆线，电力线，电话线，供水线，排水管道等)进行地理化和模型化，基于它们本身在空间上的拓扑关系、内在联系、跨度等属性和性质来进行空间分析，通过满足必要的条件得到合理的结果。
点缓冲区主要是适用于点区域对其周围的点数量随距离而减小，确定点缓冲的区域，便为用户做出合理的规划。
如污染源对其周围的污染量随距离而减小，确定污染的区域等。
·栅格数据空间分析距离制图距离制图是基于每一栅格相距其最邻近要素的距离来进行分析制图，从而反映出每一栅格与其最邻近源的相互关系。
地理空间的表达数据模型
10
3.1.3 空间数据
1）空间数据的基本特征
第 3 章 空间数据模型 空间数据的基本特性（ Jack Dangermond，1984）
11
3.1.3 空间数据
2）空间数据的类型
（1）几何图形数据 （2）遥感影像
（3）地形数据
（4）属性数据
（5）元数据
第 3 章 空间数据模型
如何表达一个点，有两种方法： 矢量表示法：采用没有大小的点来表达基本点元素； 栅格表示法：采用有固定大小的点（像元）来表达基本点元素。
道 路
湖泊
河 流
居民地
第 3 章 空间数据模型
8
3.1.3 空间数据
GIS空间数据代表着现实世界（Geospace）的空间实体在信息世界中 的映射，它反映的特征包含空间实体向我们传递的基本信息。
香港城市道路网分布
面(polygon)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
数据描述方式：(x1,y1) (x2,y2) (x3,y3) (x4,y4)… (x1,y1)
中国土地利用分布图（不连续面）
3.2.2 网络模型
网络（Network）是由欧式空间R2中的 若干点及它们之间相互连接的线段构成， 如：道路网、水系网、管网等。 网络由一系列节点（Node）和弧段 （Arc）所组成，在本质上，网络模型 可看作是对象模型的一个特例，由点对 象和线对象之间的拓扑关系构成，它更 侧重于对象间的连通性。 水系网
规则分布的点
不规则分布的点
规则矩形区
不规则多边形区
第 3 章 空间数据模型 不规则三角形区
等值线
地理空间基础知识点总结
地理空间基础知识点总结地理空间是指地球表面上的各种地理现象在空间上的分布、组合和相互关系。
地理空间包括自然地理空间和人文地理空间两个方面。
自然地理空间是指地球上自然环境的分布、演变、交融及其与人类活动的相互作用；人文地理空间是指地球上各种人文现象在空间上的分布、组合和相互关系。
1.地球的几何特征地球是一个椭球体，其赤道半径为6378千米，极半径为6357千米。
地球自西向东自转一周约需24小时，在赤道的自转速度约为1670千米/小时。
地球的自转和公转轨道相互配合，使地球的自转轴相对太阳固定在一个倾斜的23.5度角上，造成了季节变化。
地球的自转和公转还影响了地球上的日照、气候和地理空间分布。
2.地球的地理环境地球的地理环境包括自然环境和人文环境两个方面。
自然环境包括地形地貌、气候、水文、土壤、生态等自然要素，其分布和相互作用影响了地球上的生产活动和城乡发展。
人文环境包括人口、居民人口、农业人口和流动人口等主要人文要素，以及城市、交通、通讯等人文活动，其分布影响了地球上的社会经济活动和文化传承。
3.地理空间格局地理空间格局是指地理现象在地球表面上的分布、组合和相互关系。
地理空间格局的基本要素包括地域、地方和地带。
地域是指地球上的各类地理环境的广阔范围、较为稳定的自然特征区域，如毛伊岛、中国大陆、美国大陆等。
地方是指地球上具有一定规模和地理边界的地理区域，是自然、人文现象的空间表现和生活活动场所，如农村、城市、工业区等。
地带是指地球上一定地理要素分布特征相似的自然地理和人文地理分布区域，如亚热带、冷带、古镜带、城市带等。
4.地理空间关系地理空间关系是指地球上各类地理现象之间在空间上的相互联系和影响。
地理空间关系主要包括相对位置关系，即地理现象在地球表面上的相对位置和方位关系；空间分布关系，即地理现象在地球表面上的分布规律和地域格局；空间交流关系，即地理现象之间在空间上的联系和互动关系；空间分工关系，即地理现象在地球表面上的专门分工和合作关系。
地理空间信息工程专业学什么
地理空间信息工程专业学什么简介地理空间信息工程（Geographic Information Engineering，简称GIE）是一个综合性学科，主要研究地理空间信息数据的获取、处理、分析和应用。
它将地理学、测绘学、地理信息科学等学科的理论和方法与计算机科学、数学、工程技术等领域的技术相结合，旨在培养具备地理空间信息数据处理与应用能力的专业人才。
1. 地理学基础地理空间信息工程专业的学习以地理学为基础。
学生需掌握地球形状、地球自转和公转等基础知识，了解地球表面的地貌、气候以及自然环境等内容。
此外，也需要学习地球的地理坐标系统、地理经纬度等概念，在地理信息数据的处理中能够正确理解地理语境。
2. 测绘学测绘学是地理空间信息工程专业必备的基础学科。
学生需要学习测量地球形状和地面特征的技术与方法，了解大地测量、摄影测量、遥感测绘等测绘学的基本原理，掌握地理空间数据的采集和处理技术。
同时，还应具备解读和制作地图的能力，为未来地理空间信息的展示和应用打下坚实的基础。
3. 地理信息科学地理信息科学是地理空间信息工程专业的核心学科之一。
学生需要学习地理信息系统（GIS）的原理和应用，掌握数字化地图的制作和管理技术，了解地理信息数据的存储、查询和分析方法。
同时，还需学习空间数据模型、空间分析和地理可视化等内容，以实现对地理空间信息的深入挖掘和有效利用。
4. 数据分析与处理技术地理空间信息工程专业还需要学习相关的数据分析与处理技术。
学生需要掌握计量分析、统计学、数据库管理和编程等相关知识，能够运用统计分析方法处理大量地理空间数据，提取有效信息并进行数据建模。
同时，还需熟练掌握主流的地理空间信息技术工具和软件，如ArcGIS、AutoCAD等，以提高地理空间信息的处理和应用能力。
5. 工程技术应用地理空间信息工程专业培养的专业人才还应具备工程技术应用能力。
学生需要学习如何将地理空间信息技术应用于不同领域的工程项目中，如城市规划、环境监测、交通管理等。
地理空间
第三章地理空间地理空间上至大气电离层，下至地幔莫霍面，有着广阔的范围。
但一般地理空间指的是地球表层，其基准是陆地表面和大洋表面，它是人类活动频繁发生的区域，是人地关系最为复杂、紧密的区域。
在地理信息系统中，地理空间被定义为绝对空间和相对空间两种形式。
绝对空间是具有属性描述的空间位置的集合，由一系列不同位置的空间坐标值组成；相对空间是具有空间属性特征的实体的集合，是由不同实体之间的空间关系构成。
3.1 绝对空间2.1.1 地理空间的坐标框架由现代大地测量学可知，真实的地球是一个两极略扁的旋转椭球体，表面具有极不规则的自然地形，很难用简单的数学方法来准确描述地球的形状，测量上采用与地球大小形状接近的旋转椭球体作为测量计算的基准面，称为椭球体。
地球表面特征的度量，最直接的方法就是利用经纬度来表示，我们还可以通过地图投影，将经纬度坐标转换成平面直角坐标，从而方便进行距离、方位、面积的计算，如图3-1显示了从真实空间到地图坐标的步骤。
测量上为了处理大地测量的结果对真实地球的三级近似：水准面，大地水准面和地球椭球体。
地球椭球体投影到平面空间坐标系图 3-1 从地球表面到地图的过程2.1.1.1水准面与大地水准面海水在静止时的表面称为水准面，该表面处处与铅垂线正交，铅垂线和水准面是测量工作所依据的线和面。
与水准面相切的平面称为水平面，随着高度的不同，水准面有无数个，其中与平均海水面重合并向大陆，岛屿延伸而形成的封闭曲面称为大地水准面，以它为基准，可以用水准仪测量地球自然表面上任意点的高程。
这一相当复杂的物理计算由地球质量造成，地球上从一个区域到另一个区域会有不同的厚度，因此有不同的重力，而这重力影响了地球的形状。
所以，大地水准面表现了地球的重力场。
2.1.1.2地球椭球体与参考椭球体大地水准面不是一个十分规则的曲面，也不可能用简单的数学公式来表达，如把地表面的形状投影到这不规则的曲面上，将无法进行测量计算工作。
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性，平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益，请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间：9:00-18:30)。
第三章地理空间地理空间上至大气电离层，下至地幔莫霍面，有着广阔的范围。
但一般地理空间指的是地球表层，其基准是陆地表面和大洋表面，它是人类活动频繁发生的区域，是人地关系最为复杂、紧密的区域。
在地理信息系统中，地理空间被定义为绝对空间和相对空间两种形式。
绝对空间是具有属性描述的空间位置的集合，由一系列不同位置的空间坐标值组成；相对空间是具有空间属性特征的实体的集合，是由不同实体之间的空间关系构成。
3.1 绝对空间2.1.1 地理空间的坐标框架由现代大地测量学可知，真实的地球是一个两极略扁的旋转椭球体，表面具有极不规则的自然地形，很难用简单的数学方法来准确描述地球的形状，测量上采用与地球大小形状接近的旋转椭球体作为测量计算的基准面，称为椭球体。
地球表面特征的度量，最直接的方法就是利用经纬度来表示，我们还可以通过地图投影，将经纬度坐标转换成平面直角坐标，从而方便进行距离、方位、面积的计算，如图3-1显示了从真实空间到地图坐标的步骤。
测量上为了处理大地测量的结果对真实地球的三级近似：水准面，大地水准面和地球椭球体。
地球椭球体投影到平面空间坐标系图 3-1 从地球表面到地图的过程2.1.1.1水准面与大地水准面海水在静止时的表面称为水准面，该表面处处与铅垂线正交，铅垂线和水准面是测量工作所依据的线和面。
与水准面相切的平面称为水平面，随着高度的不同，水准面有无数个，其中与平均海水面重合并向大陆，岛屿延伸而形成的封闭曲面称为大地水准面，以它为基准，可以用水准仪测量地球自然表面上任意点的高程。
这一相当复杂的物理计算由地球质量造成，地球上从一个区域到另一个区域会有不同的厚度，因此有不同的重力，而这重力影响了地球的形状。
所以，大地水准面表现了地球的重力场。
2.1.1.2地球椭球体与参考椭球体大地水准面不是一个十分规则的曲面，也不可能用简单的数学公式来表达，如把地表面的形状投影到这不规则的曲面上，将无法进行测量计算工作。
为了测量成果的计算和制图工作的需要，必须寻找一个能用数学公式表达的规则曲面。
经过几个世纪的努力，认为地球接近于一个扁率很小的椭球绕其短轴旋转而成的椭球体，该椭球体称为“地球椭球体”，并用作测量计算的基准面。
由于地球表面不同地区的地形起伏差异很大，采用单一椭球体势必造成某地区的误差小而其他地区误差很大的结果。
因此从本世纪开始，不同国家、不同地区先后采用了逼近本国或本地区自然地球表面的参考椭球体，如美国的海福特椭球体、英国的克拉克椭球体、白塞尔椭球体和原苏联的克拉索夫斯基椭球体等。
但是这样就造成了目前世界各国的地理信息没有统一的空间坐标体系，因而这些数据很难共享与交换。
为了实现数字地球计划中不同国家的空间数据信息共享，必须规范和统一世界上不同国家和地区的地球参考椭球体。
2.1.2 地图投影地图是现实世界的模型，它按照一定的比例、一定的投影原则，有选择地将复杂的三维现实世界的某些内容投影到二维平面媒介上。
2.3.1.1地图投影的类型为了使区域的变形最小，不同的区域需要使用不同的投影模型(见图3-2)：圆柱投影是最简单的一种，此种投影非常适于显示近赤道的区域；圆锥投影适用于中维度地区；方位投影中地图平面与地球相切。
这里列出的基本投影也可以通过改变投射的角度而进行变化。
有正轴(与地轴夹角为0°)，斜轴(与地轴夹角为45°)或横轴(与地轴夹角为90°)。
图 2-2: 几种投影模型(圆柱、圆锥和方位投影)2.3.1.2投影的选择投影的选择依赖于项目的需要。
地图投影通常都会带来一个或几个方面的变形(面积、形状、距离、比例、方向或相关的方面)，因此在选择投影之前，首先要确定哪个方面在未来的使用中有优先权。
等角投影：从一点出发，到所有方向的比例保持一致。
经线与纬线正交。
局部的比例一致，从而区域的形状保持不变。
此外，线间的夹角保持不变。
此类地图主要用于导航和测量。
等积投影：面积不变，同时面积相关的属性也保持不变。
比例、形状和角度发生变形。
经线与纬线不以正确的角度相交。
但对小区域这无关紧要。
这类投影常用于用地类型图、污染图，以及其它一些与特定区域相关的研究。
等距投影：地图上两点间的距离保持不变。
这对于交通地图十分重要。
2.3.1.3几种常见的地图投影在创建区域项目之前，需要考虑使用何种投影。
下面我们将对常见的投影作一个简介。
1.墨卡托投影简介墨卡托(Mercator)投影，是一种"等角正切圆柱投影”，荷兰地图学家墨卡托（Gerhardus Mercator）在1569年拟定, 假设地球被围在一中空的圆柱里，其标准纬线与圆柱相切接触，然后再假想地球中心有一盏灯，把球面上的图形投影到圆柱体上，再把圆柱体展开，这就是一幅选定标准纬线上的“墨卡托投影”绘制出的地图（图2-3）。
图2-3 墨卡托(Mercator)投影墨卡托投影没有角度变形，由每一点向各方向的长度比相等，它的经纬线都是平行直线，且相交成直角，经线间隔相等，纬线间隔从标准纬线向两极逐渐增大。
墨卡托投影的地图上长度和面积变形明显，但标准纬线无变形，从标准纬线向两极变形逐渐增大，但因为它具有各个方向均等扩大的特性，保持了方向和相互位置关系的正确。
2.高斯-克吕格投影简介高斯-克吕格(Gauss-Kruger)投影，是一种“等角横切圆柱投影”。
德国数学家、物理学家、天文学家高斯（Carl Friedrich Ｇauss，1777一1855）于十九世纪二十年代拟定，后经德国大地测量学家克吕格（Johannes Kruger，1857～1928）于1912年对投影公式加以补充，故名。
图2-3 高斯投影设想用一个圆柱横切于球面上投影带的中央经线，按照投影带中央经线投影为直线且长度不变和赤道投影为直线的条件，将中央经线两侧一定经差范围内的球面正形投影于圆柱面。
然后将圆柱面沿过南北极的母线剪开展平，即获高斯一克吕格投影平面。
高斯一克吕格投影后，除中央经线和赤道为直线外，其他经线均为对称于中央经线的曲线。
高斯-克吕格投影没有角度变形，在长度和面积上变形也很小，中央经线无变形，自中央经线向投影带边缘，变形逐渐增加，变形最大处在投影带内赤道的两端。
由于其投影精度高，变形小，而且计算简便（各投影带坐标一致，只要算出一个带的数据，其他各带都能应用），因此在大比例尺地形图中应用，可以满足军事上各种需要，并能在图上进行精确的量测计算。
按一定经差将地球椭球面划分成若干投影带,这是高斯投影中限制长度变形的最有效方法。
通常按经差6度或3度分为六度带或三度带。
六度带自0度子午线起每隔经差6度自西向东分带，带号依次编为第1、2…60带。
三度带是在六度带的基础上分成的，它的中央子午线与六度带的中央子午线和分带子午线重合，即自1.5度子午线起每隔经差3度自西向东分带，带号依次编为三度带第1、2…120带。
图2-4 投影的分带情况我国1:1万至1:50万的地形图全部采用高斯－克吕格投影。
1：2.5万至1：50万的地形图采用6°分带方案。
我国位于东经72°到136°之间，共11个投影带（13-23带）。
三度带高斯-克吕格投影多用于大比例尺测图，如城建坐标多采用三度带的高斯-克吕格投影。
3.UTM投影简介高斯-克吕格投影和UTM投影（Universal Transverse Mercator，通用横轴墨卡托投影）都是横轴墨卡托投影的变种。
UTM投影是一种“等角横轴割圆柱投影”，椭圆柱割地球于南纬80度、北纬84度两条等高圈，投影后两条相割的经线上没有变形，而中央经线上长度比0.9996。
UTM投影分带方法与高斯-克吕格投影相似，是自西经180°起每隔经差6度自西向东分带，将地球划分为60个投影带。
UTM投影是为了全球战争需要创建的，美国于1948年完成这种通用投影系统的计算。
我国的卫星影像资料常采用UTM投影。
4.兰勃特等角投影兰勃特等角投影(Lambert Conformal Conic)，在双标准纬线下是一“等角正轴割圆锥投影”，由德国数学家兰勃特（mbert）在1772年拟定。
假象一个圆锥其轴与地球椭球旋转轴重合套在椭球上，按等角条件把地球椭球上经纬线投影到圆锥面上，然后沿一条母线（经线）将圆锥面切开展成平面，这就是兰勃特投影，见图3-5。
兰勃特等角投影后纬线为同心圆弧，经线为同心圆半径。
这种投影最适合于中纬度地球，为世界上许多国家制作地图所采用。
兰勃特投影常用于小比例尺地形图。
由于我国位于中纬度地区，我国小比例尺基本地形图（1：100万地形图）采用兰勃投影Lamberts （正轴等角割圆锥投影），中国地图和分省地图经常采用Alberts（正轴等积割圆锥投影）。
兰勃特投影中，地球表面上两点间的最短距离（即大圆航线）表现为近于直线，这有利于GIS中空间分析量度的正确实施。
图3-5 兰勃特投影示意图2.3.1.4地图投影配置的原则地图投影是地图数学基础中最为重要的一点，直接影响地图的精度和使用价值。
地理信息系统中地图投影配置的一般原则为：（1）配置的投影系统应与相应比例尺的国家基本图（基本比例尺地形图，基本省区图或国家大地图集）投影系统一致；（2）一般最多只采用两种投影系统，一种服务于大比例尺的数据处理与输入输出，另一种服务于中小比例尺的数据处理与输入输出；（3）用投影以等角投影为宜；（4）用投影应能与网格坐标系统相适应，即所用的网格系统在投影带中应保持完整。
采用这种坐标系统的配置与设计原则：1）我国基本比例尺地形图中大于等于1：50*104的图均采用高斯-克吕格投影为地理基础；2）我国大部分省区图多采用正轴等角割圆锥投影和属于同一投影系统的正轴等面积割圆锥投影。
3.2 相对空间（拓扑空间）除了要实现空间数据与专题属性数据的统一管理，地理信息系统还要实现对地理特征之间空间关系的处理。
在地理信息系统中，用拓扑（Topology）来认识地理对象间的空间关系。
拓扑关系是一种对空间结构关系进行明确定义的数学方法。
是指图形在保持连续状态下变形，但图形关系不变的性质。
拓扑关系能清楚地反映实体之间的逻辑结构关系，它比几何数据有更大的稳定性，不随地图投影而变化。
例如某条铁路通过哪些地区，某县与哪些县邻接。
又如分析某河流能为哪些地区的居民提供水源，某湖泊周围的土地类型及对生物栖息环境作出评价等。
在GIS中，它不但用于空间数据的组织，而且在空间分析和应用中都具有非常重要的意义。
2.2.1哥尼斯堡七桥问题拓扑学起源于公元1736年一个著名问题——哥尼斯堡七桥问题——的解决。
哥尼斯堡是位于普累格河上的一座城市，它包含两个岛屿及连接它们的七座桥。
该河流经城区的这两个岛．岛与河岸之间架有六座桥，另一座桥则连接着两个岛，如图2-6所示。