地理空间数据处理
地理信息系统5-空间数据的处理
§5-3 拓扑关系的自动建立
5、岛的判断
单多边形被追踪两次
找出多边形互相包含的情况.
p1
p3
p2
1°、计算所有多边形的面积。
2°、分别对面积为正的多边形和面积为负的多边形排序。p1,p2,p3, -p1,-p2,-p3,
3°、从面积为正的多边形中，顺序取每个多边形，取完为止。若负面积多边形个数 为0，则结束。来自一、点线拓扑关系的自动建立
1、在图形采集和编辑中实时建立
弧段-结点表
结点-弧段表
Oid 起结点 终结点
a1 N1
N2
a2 N2
N3
Oid 弧段 号 N1 a1 N2 a1,a2 N3 a2
N2 a2 N1 a1
N3
(a)
N2 a2 N1 a1
N3
a3
Oid 起结点 终结点
a1 N1
N2
a2 N2
N3
一般，若结点容差设置合理，大多数结点能够吻合在一起， 但有些情况还需要使用前三种方法进行人工编辑。
§5-2 图形编辑
2）结点与线的吻合
在数字化过程中，常遇到一个结点与一个线
状目标的中间相交。由于测量或数字化误差，
它不可能完全交于线目标上，需要进行编辑，
称为结点与线的吻合。
C
编辑的方法： A、 结点移动，将结点移动到线目标上。 B、 使用线段求交； C、 自动编辑，在给定容差内，自动求交并吻合在一起。
§5-1 坐标变换
3、仿射变换
实质是两坐标系间的旋转变换。 设图纸变形引起x,y两个方向比例尺不同，当x,y比例尺相同时，为相似变换。
特性：
· · ·
求解上式中的6个未知数，需不在一直线上的3对已知控制点，由 于误差，需多余观测，所以，用于图幅定向至少需要四对控制点。
地理信息技术中的空间数据处理与应用
地理信息技术中的空间数据处理与应用地理信息技术在现代社会中得到了广泛的应用，其核心就是处理和分析空间数据。
空间数据是指带有地理位置信息的数据，如地图、卫星影像、GPS轨迹等。
在地理信息技术中，空间数据处理是一项重要的工作，处理好的空间数据可以为我们提供更全面、更精细、更实时的地理信息服务。
本文将从以下几个方面讨论地理信息技术中的空间数据处理和应用。
一、空间数据处理的基本方法空间数据处理有多种基本方法，如数据获取、数据存储、数据处理和数据分析等。
首先，数据获取是指通过各种手段获取空间数据，例如地图扫描、卫星遥感、GPS采集等。
其次，数据存储是指将获取到的空间数据保存到数据库或文件中。
数据处理是指对存储的空间数据进行处理和清洗，如数据格式转换、数据拼接、数据过滤等。
最后，数据分析是指运用各种算法和模型对处理后的空间数据进行分析、统计和建模，以得出有益的信息。
二、空间数据处理的常用软件工具空间数据处理需要运用各种专业软件工具，下面介绍几种较为常用的软件。
1. ArcGISArcGIS是目前世界上最为流行的 GIS 软件，具有丰富的功能和工具，如地图制作、空间分析、地图输出等。
ArcGIS可以通过空间数据的 2D、3D 可视化和分析来深入理解各种地理现象。
2. QGISQGIS是一种免费且开源的 GIS 软件，具有几乎与ArcGIS同样的功能和工具，可以处理多种地理数据格式。
此外，QGIS还支持插件机制，用户可以根据自己的需求自主开发和安装插件。
3. GeoServerGeoServer是一款基于开源的 Java Web 开发框架的空间数据发布和共享软件，可以将存储在多种数据源中的空间数据发布为标准的Web服务接口（WMS、WFS 等）。
三、空间数据的应用场景空间数据处理和分析可以应用于多种场景，包括城市规划、环境科学、农业、地质勘探等。
1. 城市规划城市规划领域是空间数据处理和分析的一个重要应用方向。
地理信息系统中的空间数据处理技术介绍
地理信息系统中的空间数据处理技术介绍地理信息系统（Geographic Information System，简称GIS）是一种用来捕捉、存储、管理、分析和展示地理空间数据的集成应用系统。
空间数据处理技术是GIS中最核心的部分，它主要涉及数据获取、数据存储、数据管理、数据分析和数据可视化等环节。
本文将详细介绍地理信息系统中常用的空间数据处理技术。
一、数据获取数据获取是地理信息系统中最重要的一环，目的是将真实世界的地理信息数据输入到GIS系统中。
常见的数据获取方式包括地面测量、卫星遥感、GPS测量和数字地形模型等。
地面测量是指通过实地勘测和测量仪器获取地理特征数据，例如，建筑物的位置、道路的形状等。
卫星遥感是利用卫星对地球表面进行拍摄和测量，获取高分辨率的遥感影像数据。
GPS测量则是通过全球定位系统获取地理位置信息，用于导航和定位。
数字地形模型是将地理地形数据以数字形式进行存储和处理，包括数字高程模型（DEM）和数字地面模型（DTM）。
二、数据存储数据存储是将获取的地理数据存储在GIS系统中的过程。
常见的数据存储格式包括矢量数据和栅格数据。
矢量数据采用点、线、面等几何要素来表示地理对象，常用的矢量数据格式有Shapefile、GeoJSON和KML等。
栅格数据则以像素网格的形式组织地理数据，常用的栅格数据格式有GeoTIFF和GRID 等。
此外，还存在一种混合数据格式，即矢量栅格数据，常用的混合数据格式有GeoJSON、GeoPackage和GML等。
三、数据管理数据管理是指对GIS系统中存储的地理数据进行组织、管理和维护的过程。
数据管理涉及数据的录入、编辑、更新等操作，以及数据的查询、索引和空间拓扑关系的维护等任务。
此外，数据管理还包括数据的备份、还原和安全性管理等方面。
常见的地理数据管理软件包括ArcGIS、QGIS和PostGIS等。
四、数据分析数据分析是GIS系统中最重要的应用环节之一，通过对地理数据的分析，可以提取出有价值的信息和知识，用于决策支持和问题解决。
gis数据处理流程
GIS数据处理流程简介地理信息系统（GIS）是一种将地理位置信息与属性数据进行整合、存储、管理、分析和可视化的技术。
在GIS中，数据处理是一个至关重要的步骤，它涉及到从不同来源获取数据，将其转换为适用于分析和可视化的格式，并对数据进行清洗、处理和整合。
本文将详细介绍GIS数据处理的流程和步骤。
数据获取在开始进行GIS数据处理之前，首先需要获取所需的地理空间数据。
这些数据可以来自各种不同的来源，如卫星遥感影像、地面测量、GPS轨迹等。
以下是常见的数据获取方法：1.卫星遥感：通过卫星遥感技术获取高分辨率的影像数据。
2.地面测量：使用测量仪器（如全站仪）对地面特征进行测量，生成坐标点或线段。
3.GPS轨迹：使用GPS设备记录移动物体（如车辆）的位置信息。
数据预处理在进行进一步的分析之前，通常需要对原始数据进行预处理。
这些预处理步骤旨在清洗和准备原始数据以便后续分析。
以下是常见的预处理步骤：1.数据格式转换：将原始数据转换为GIS软件能够处理的格式，如Shapefile、GeoJSON等。
2.投影变换：将数据从原始坐标系统（如经纬度）转换为目标坐标系统（如UTM投影）。
3.数据清洗：删除重复、缺失或错误的数据，修复拓扑错误和几何错误。
4.数据合并：将多个数据集合并成一个数据集，以便后续分析。
空间分析空间分析是GIS数据处理的核心部分，它涉及到对地理空间数据进行各种统计、查询和模型操作。
以下是常见的空间分析操作：1.缓冲区分析：根据给定的距离，在地理空间中创建一系列缓冲区，并计算缓冲区内的要素数量或属性值。
2.可视化：使用符号化技术将地理空间数据可视化，例如制作点图、线图和面图。
3.空间查询：通过指定条件对地理空间数据进行查询，例如查找位于某个区域内的所有点或线段。
4.空间统计：对地理空间数据进行统计分析，例如计算某个区域内要素的平均值、最大值或最小值。
属性管理除了地理空间信息外，GIS还可以管理属性信息。
地理信息系统中的地理数据处理与空间分析实验报告
地理信息系统中的地理数据处理与空间分析实验报告一、引言地理信息系统（GIS）是一种基于计算机技术的地理信息处理系统，其可用于收集、存储、管理、分析以及展示各种地理数据。
本实验的目的是探索地理数据的处理方法和空间分析技术在地理信息系统中的应用。
二、数据预处理在地理信息系统中，地理数据的质量对后续分析的准确性和可靠性至关重要。
因此，我们首先对原始数据进行预处理。
该过程包括数据的清洗、匹配以及转换。
1. 数据清洗数据清洗是指对原始数据进行剔除、修改或填补，以去除重复、错误和不完整的数据。
在本实验中，我们使用数据清洗技术来去除数据中的噪声和异常值，确保数据的一致性和准确性。
2. 数据匹配数据匹配是指将来自不同数据源的数据进行关联，以便进行集成和分析。
在这一步骤中，我们使用地理编码或空间位置信息将不同数据源的数据进行匹配。
3. 数据转换数据转换是指将原始数据转换为地理信息系统所需的格式和结构。
这可以包括数据类型的转换、坐标系统的转换以及数据单位的转换等。
三、空间分析与处理地理信息系统中的空间分析是指对地理数据和地理现象进行定性和定量分析的过程。
在本实验中，我们使用空间分析技术来研究地理数据之间的关系、趋势以及模式。
1. 空间关系分析空间关系分析是指通过计算地理数据之间的距离、邻近性和覆盖关系等，研究地理现象之间的相互关系。
例如，我们可以使用空间关系分析来确定两个地理要素之间的最短路径或最近邻。
2. 空间趋势分析空间趋势分析是指对地理数据的空间分布和变化进行统计和分析的过程。
通过空间趋势分析，我们可以识别地理现象的空间规律和趋势，进而为决策制定提供有力的支持。
3. 空间模式分析空间模式分析是指对地理数据的分布模式进行研究和分析的过程。
通过空间模式分析，我们可以发现地理现象的集聚性、离散性以及随机性等特征，为城市规划和资源管理等领域提供可靠的参考。
四、实验结果与讨论在本实验中，我们使用某地区的地理数据进行了地理信息系统的地理数据处理与空间分析实验。
GIS数据处理方法
GIS数据处理方法GIS（地理信息系统）是一种将地理空间数据进行管理、分析和展示的技术工具。
在现代社会中，GIS已经广泛应用于各个领域，包括城市规划、环境保护、农业管理等。
而GIS数据的处理方法则是GIS应用的关键一环。
在本文中，我们将介绍几种常见的GIS数据处理方法。
一、数据获取在进行GIS数据处理之前，首先需要获取所需数据。
数据获取的方式多种多样，主要包括以下几种：1.1 传感器数据采集：通过使用各种传感器，如卫星遥感影像、激光雷达等，可以获取大范围的地理数据。
这些数据具有高时空分辨率，适用于进行空间分析和地图制作。
1.2 数据库查询：利用现有的数据库，如地理数据库、气象数据库等，可以通过查询操作获取所需数据。
这种方式适用于获取局部区域或特定类型的数据。
1.3 野外调查：对于某些无法通过传感器获取的数据，需要进行野外调查。
例如，人口普查、植被调查等需要在实地进行数据采集。
二、数据预处理数据预处理是GIS数据处理的重要步骤，其目的是清洗、转换和标准化原始数据，使其适用于后续的分析和展示。
以下是几种常见的数据预处理方法：2.1 数据清洗：在数据采集过程中，由于各种原因可能导致数据出现错误或缺失。
数据清洗的目的是对这些异常数据进行检测和处理，以确保数据的准确性和完整性。
2.2 数据变换：对于不同源的数据，可能存在投影不同或坐标系不一致的问题。
数据变换的目的是将这些数据进行统一的坐标转换，以便进行地理分析。
2.3 数据标准化：不同数据的单位、量级不同，这将对后续的计算和分析造成困扰。
数据标准化的目的是调整数据的单位和量级，使其在同一尺度下进行比较和分析。
三、数据分析数据分析是GIS数据处理的核心环节，其目的是从数据中提取有价值的信息和知识，以支持决策和规划。
以下是几种常见的数据分析方法：3.1 空间查询：空间查询是GIS中最常用的数据分析方法之一，其目的是在空间范围内查找符合一定条件的地理对象。
例如，查找某一区域内的公园或学校。
GIS空间数据处理指标比较分析
GIS空间数据处理指标比较分析GIS（地理信息系统）是一种用于收集、管理、分析和展示地理数据的技术。
它可以帮助我们更好地理解地理现象，并通过空间数据处理指标的比较分析来提供决策支持。
本文将介绍几个常用的GIS空间数据处理指标，并进行比较分析。
一、空间数据处理指标概述空间数据处理指标是用于衡量地理现象的特征和变化的度量标准。
常见的空间数据处理指标包括：面积、长度、形状、分布、集聚度、联系性等。
1. 面积：面积是指地理现象所占的空间大小。
在GIS中，可以通过测量多边形的面积来计算地物的面积。
2. 长度：长度是指地理现象的线性特征。
在GIS中，可以通过测量线要素的长度来计算地物的长度。
3. 形状：形状是指地理现象的外形特征。
在GIS中，可以通过计算地物的周长和面积比来描述地物的形状。
4. 分布：分布是指地理现象在空间上的分布情况。
在GIS中，可以通过密度、等距离分布等指标来描述地物的分布特征。
5. 集聚度：集聚度是指地理现象在空间上的聚集程度。
在GIS中，可以通过计算点要素的距离、线要素的方向和面要素的紧密度来评估地物的集聚程度。
6. 联系性：联系性是指地理现象之间的关联关系。
在GIS中，可以通过网络分析、空间插值等方法来研究地物之间的联系性。
二、空间数据处理指标的比较分析不同的空间数据处理指标可以提供不同的信息和分析结果。
接下来，我们将比较分析几个常用的空间数据处理指标。
1. 面积与长度面积和长度是描述地物大小的指标，它们在不同的应用场景中具有不同的重要性。
对于土地利用规划来说，面积是一个关键的指标，因为它可以帮助决策者了解不同类型土地的分布情况和可利用性。
而对于道路网络规划来说，长度则是一个更重要的指标，因为它可以帮助规划人员评估道路的通行能力和连接性。
因此，在不同的场景中，我们需要根据具体需求选择面积或长度作为主要的分析指标。
2. 形状与分布形状和分布是描述地物特征的指标，它们可以帮助我们了解地物的空间模式和布局情况。
地理信息科学专业GIS应用实践中的空间数据处理与空间分析技术总结
地理信息科学专业GIS应用实践中的空间数据处理与空间分析技术总结地理信息系统（Geographic Information System，简称GIS）是一种空间数据处理和分析的强大工具，它在地理信息科学专业的应用中扮演着重要角色。
本文将总结在GIS应用实践中，空间数据处理与空间分析技术的应用和重要性。
一、空间数据处理技术空间数据处理是GIS应用的基础，它涉及到数据的获取、存储、整理和处理等步骤。
在GIS应用实践中，空间数据处理技术主要包括数据获取和数据预处理两个方面。
1. 数据获取数据获取是GIS应用的第一步，主要包括地图扫描、遥感影像采集和全球卫星导航系统（GNSS）等手段。
地图扫描可以将纸质地图数字化，使其能够在GIS系统中进行分析。
遥感影像采集则通过卫星或无人机获取高分辨率的遥感影像数据，用于地理空间分析。
GNSS系统则可以采集地理信息，并具有高精度的位置定位功能。
2. 数据预处理数据预处理是指将原始数据进行格式转换、去噪和纠正等操作，以保证数据质量和准确性。
数据格式转换是将不同数据源的数据进行整合，使其具有一致的格式和结构。
数据去噪是通过滤波、插值等算法降低数据中的噪声和误差。
数据纠正则是对数据进行校正，修复获取过程中可能存在的误差。
二、空间分析技术空间分析技术是GIS应用的核心，它能够帮助我们理解地理空间的关系、发现地理规律，并为决策提供科学依据。
在GIS应用实践中，常用的空间分析技术包括空间查询、空间统计和空间建模等。
1. 空间查询空间查询是指对空间数据进行搜索和检索的过程，它可以帮助我们分析地理实体之间的关系。
常见的空间查询包括邻近查询、交叉查询和包含查询等。
通过空间查询，我们可以确定地理实体的位置和属性，并进行相关性分析。
2. 空间统计空间统计是利用统计学方法分析空间现象的分布规律和相关性。
常见的空间统计技术包括空间自相关分析、聚类分析和热点分析等。
通过空间统计，我们可以研究地理现象的空间分布特征，发现规律并进行推断。
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出版方式
2018/10/20
第四章地理空间数据处理
10
第一节
GIS的地学基础
6. 我国常用地图投影 1：100万：兰勃投影（正轴等积割圆锥投影） 大部分分省图、大多数同级比例尺也采用兰勃投影 1：50万、1：25万、1：10万、1：5万、1：2.5万、1:1 万、1：5000采用高斯—克吕格投影。
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第四章地理空间数据处理
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第二节 地理空间数据插值
3.内容：内插；外推 4.原则：尽量减少因插值带来的数据质量损失，空间变量 数据源的分布最好比较适应空间变量的分布特点。 空间变量的分布特点：缓变（稀疏），剧变（密集）， 跃变（沿跃变带密集采样）
5.GIS中常见的数据源在空间分布上的类型 栅格数据（卫星，航空测量）； 较均匀的采样数据； 不均匀或不规则的数据。
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第四章地理空间数据处理
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第三节
地理空间数据的三维处理
一、基本概念 二、数字高程模型及其生成 三、其他派生数据或地形分析
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第四章地理空间数据处理
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第三节
地理空间数据的三维处理
空间变量 土壤类型，城市地价
一、空间数据三维处理的基本概念
1.基本思路
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第四章地理空间数据处理
2
第一节
GIS的地学基础
2.两种椭球体 根据逼近方式不同，地球椭球体分为两类： 参考椭球体；（在局部范围内逼近大地水准面） 平均椭球体；（在全球范围内逼近大地水准面） 参考椭球体是局部定位的地球椭球体，是具体国家 “大地测量网”的基础。为什么？
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第四章地理空间数据处理
11
第一节
GIS的地学基础
四、坐标变换(几何纠正或坐标校正) 含义：直角坐标之间的转换
X’=F1（X，Y）和Y’=F1（X，Y）关系式对坐标进行转换
分两类： 地理坐标化； 配准或校准；（不一定要转换为地理坐标） 技术路线：寻找地面控制点。线形关系；非线形关系。
第一节
GIS的地学基础
一、地球表面形状 二、地理坐标 三、地图投影 四、坐标变换
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第四章地理空间数据处理
1
第一节
GIS的地学基础
一、地球表面形状 1.地球表面形状的几级近似表示 大地水准面: 平均海面（物理上相当于静止海面），及 其在陆地下的延伸所构成的一个闭合的环球水准面。 它是重力测量和高程起算的基准面。（绝对高程，海 拔高度） 地球椭球体： 由地球长、短半轴确定的的实际形状。 （与大地水准面相差不到一二百米） 地球正球体：精度要求不高时，可以近似表示。
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第四章地理空间数据处理
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第二节 地理空间数据插值
一、基本概念 二、整体插值法 三、局部插值法
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第四章地理空间数据处理
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第二节 地理空间数据插值
一、基本概念
1.概念 指通过已知点或分区的数据，推求任意点或分区数据的处 理及其方法。 2.必要性 自然环境恶劣，数据难以采集，或由于某种原因数据缺失 数据分布不均匀； 转换格式或坐标校正等变化时，需要插值；
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第四章地理空间数据处理
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第二节 地理空间数据插值
二、整体插值法（全局方法） 含义：利用每个可利用的控制点来构建一个方程或一个模 型，而后该模型可用于估算未知数值。 1.趋势面分析（趋势面模型） 方法：用多项式拟合已知的数据值，并用于估算其他 的点。 线形或一阶趋势面方程：Zx,y=b0+b1X+B2y 软件自带，最小二乘法计算 示例
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第四章地理空间数据处理
3
第一节
GIS的地学基础
二、地理坐标（三种地理坐标） 地心坐标：GPS测得的坐标 大地坐标（依据参考椭球体建立）：GIS中常用的，具体 国家的大地测量的地理坐标。 单纯的球面坐标（天文经纬度）
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第四章地理空间数据处理
4
第一节
GIS的地学基础
三、地图投影 1.定义：将地球椭球面上的点映射到平面上的方法，称为 地图投影
2.原因: ① 地理坐标为球面坐标，不方便进行距离、方位、面积 等参数的量算 ② 地球椭球体为不可展曲面 ③ 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
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4.投影变形
将不可展的地球椭球面展开成平面，并且不能有 断裂，则图形必将在某些地方被拉伸，某些地方 被压缩，故投影变形是不可避免的。
长度变形 面积变形 角度变形
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第四章地理空间数据处理
9
第一节
GIS的地学基础
5. 投影选择因素
制图区域的地理位置、形状和范围
制图比例尺 地图内容
① 真三维处理； ② 2.5维处理。 自变量 Z=（X，Y）
空间地理坐标（X，Y，Z）
土地利用、地貌特征、 污染指数等
2018/10/20 第四章地理空间数据处理
二维数据结构 表达三维形象
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第四章地理空间数据处理
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第二节 地理空间数据插值
2.边界内插法 3.回归模型法
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第四章地理空间数据处理
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第二节 地理空间数据插值
三、局部插值法 含义：只能使用邻近点或样本数据来估算未知的点。 方法： 最邻近点法（泰森多边形法）； 移动平均插值法（距离倒数插值法）
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第四章地理空间数据处理
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地图投影：投影实质
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第四章地理空间数据处理
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直接建立在球体上的地理坐标，用
经度和纬度表达地理对象位置
投 影
建立在平面上的直角坐标系统，用
（x，y）表达地理对象位置
2018/10/20 第四章地理空间数据处理 8
第一节
GIS的地学基础
第四章地理空间数据处理
5
第一节
GIS的地学基础
3. 投影实质 建立地球椭球面上经纬线网和平面上相应经纬线网 的数学基础，也就是建立地球椭球面上的点的地理坐 标（λ，φ）与平面上对应点的平面坐标（x，y）之间 的函数关系： x f1 ( , )
y f 2 ( , )
当给定不同的具体条件时，将得到不同类型的投影 方式。