地理信息系统数据处理
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。
基于地理信息系统的测绘数据处理与分析方法
基于地理信息系统的测绘数据处理与分析方法基于地理信息系统（GIS）的测绘数据处理与分析方法地理信息系统（GIS）是一种集成了地理数据、数据处理、数据分析等多种技术的综合性工具，广泛应用于测绘数据处理和分析领域。
本文将探讨基于GIS的测绘数据处理与分析方法，以及其在实际应用中的优势和挑战。
一、地理信息系统概述地理信息系统是一种用于收集、管理、处理、分析和展示地理数据的技术系统。
它通过数字地图、遥感影像和地理数据库等方式，将地理数据与地理空间关联起来，实现信息的可视化和分析。
GIS通过数据的集成和分析，为决策提供科学参考，促进资源管理和规划的有效实施。
二、测绘数据处理方法1. 数据校正：地理信息系统中的测绘数据往往需要进行校正，以保证其准确性和可靠性。
常用的校正方法包括地面控制点法、影像匹配法和全局校正法。
这些方法能够提高测绘数据的精度和一致性，为后续分析提供可靠基础。
2. 数据清理：测绘数据处理时，常常需要对数据进行清洗和修复，以消除错误和噪声。
数据清洗包括去除重复数据、删除异常值和填补缺失数据等操作。
通过数据清理，可以提高数据的质量和一致性，减少数据处理误差。
3. 数据转换：测绘数据通常以不同格式存储，需要进行数据转换以适应不同的分析需求。
常见的数据转换包括格式转换、坐标系转换和数据类型转换。
数据转换能够提供多种数据表示形式，方便用户进行数据处理和分析。
三、测绘数据分析方法1. 空间查询：地理信息系统可以通过空间查询分析地理现象的分布和关联关系。
空间查询包括点查询、线查询和区域查询等方式。
通过空间查询，可以实现对地理现象的统计和可视化展示。
2. 缓冲区分析：缓冲区分析是地理信息系统中常用的空间分析方法，用于研究地理现象对周围环境的影响程度。
通过设定缓冲区范围和距离，可以计算出地理现象的覆盖面积和影响范围。
3. 网络分析：网络分析用于研究地理现象在网络结构上的传播和交互关系。
地理信息系统可以通过网络分析来评估交通运输系统的效率、策划电信网络布局等。
如何使用ArcGIS进行地理信息系统数据处理和地图制作
如何使用ArcGIS进行地理信息系统数据处理和地图制作ArcGIS（Geographic Information System）是一种功能强大的地理信息系统软件，被广泛应用于地理空间数据处理和地图制作。
本文将以如何使用ArcGIS进行地理信息系统数据处理和地图制作为主题，分为三章节进行讨论。
第一章节：地理信息系统数据处理在地理信息系统数据处理方面，ArcGIS提供了多种功能和工具，使得地理数据的导入、编辑、分析等操作变得更加简便高效。
1.1 数据导入ArcGIS支持多种地理数据格式的导入，包括矢量数据（如点、线、面）、栅格数据（如DEM、遥感影像）、GPS轨迹数据等。
用户可以通过ArcCatalog工具对数据进行浏览、导入和管理。
1.2 数据编辑ArcGIS提供了一系列的编辑工具，包括添加、删除、修改地理要素等功能。
用户可以对地理数据进行几何、属性、拓扑等方面的编辑，并借助编辑工具进行精确的绘图和修正。
1.3 数据分析ArcGIS提供了丰富的地理空间分析工具，如缓冲区分析、空间查询、叠置分析等，用于发现地理数据之间的空间关系和趋势。
用户可以根据具体需求选择相应的分析工具，生成分析结果并进行可视化展示。
第二章节：地图制作在地图制作方面，ArcGIS提供了强大的制图工具和样式库，使得用户能够轻松制作出美观、可交互的地图产品。
2.1 图层管理ArcGIS中的图层是地图制作的基础，用户可以通过ArcMap软件对图层进行管理。
用户可以添加各种类型的地理数据图层，并对其进行排序、标注、渲染等操作，以达到最佳的地图表达效果。
2.2 符号化与渲染通过ArcGIS提供的符号库和渲染工具，用户可以对地理要素进行符号化和渲染。
地图制作者可以根据需求选择合适的符号样式，并设置颜色、大小等属性，以及利用专题图技术进行图层的分类和展示。
2.3 地图排版与输出ArcGIS允许用户设计地图布局，包括选择纸张大小、添加图例、标注、比例尺等元素，并进行地图的打印和输出。
如何进行地理信息系统数据的采集与处理
如何进行地理信息系统数据的采集与处理地理信息系统（Geographic Information System，简称GIS）是一种集信息采集、数据处理、分析和可视化等功能于一体的技术系统。
在如今快速发展的信息时代，GIS数据的采集与处理变得日益重要。
本文将介绍如何进行地理信息系统数据的采集与处理，从而更好地应用地理信息系统技术。
一、地理信息系统数据的采集地理信息系统数据的采集是GIS工作的第一步，决定了后续分析和应用的质量。
本节将介绍几种常见的数据采集方法。
1. 传统地理信息数据采集传统地理信息数据采集主要依靠人工实地调查和测量。
例如，通过人工勘测的方式获取地形地貌、土地利用和道路等地理信息。
此外，还可以通过手绘地图、航空摄影以及遥感技术获取图像数据。
2. 全球定位系统（GPS）数据采集全球定位系统是一种通过卫星定位技术获取地理位置信息的方法。
使用GPS设备可以快速准确地测量各种地理属性，如位置、路径和距离等。
GPS数据采集技术可以大大提高数据采集的效率和准确性。
3. 遥感数据采集遥感数据采集是通过航空遥感和卫星遥感技术获取地理信息的方法。
遥感技术可以获取大范围、连续的地理数据，包括地表覆盖、资源分布和环境变化等。
通过遥感数据采集，可以获得大规模、高分辨率的地理信息数据。
二、地理信息系统数据的处理地理信息系统数据处理是GIS工作的核心环节，包括数据输入、数据清理、数据转换和数据分析等过程。
本节将介绍地理信息系统数据处理的基本步骤和常用方法。
1. 数据输入数据输入是地理信息系统数据处理的第一步，主要包括将采集到的各种数据导入GIS软件中。
常见的数据输入方法包括数据导入、数据扫描和数据录入等。
数据输入时需要注意数据质量和数据格式，保证数据的准确性和一致性。
2. 数据清理数据清理是指消除数据中的错误、冗余和噪声等干扰因素，使数据达到可用状态的过程。
数据清理包括数据去重、数据筛选和数据修复等操作。
清理数据可以提高地理信息数据的质量和精度，为后续的数据分析提供可靠的基础。
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。
地理信息系统中的数据处理及应用研究
地理信息系统中的数据处理及应用研究地理信息系统（Geographic Information System, 简称GIS）是一种能够对空间和属性数据进行处理、分析、存储、查询和显示的工具。
GIS技术以其强大的空间分析功能，成为地理信息处理、地理数据管理、以及地理信息应用的重要手段之一。
作为诸多应用的基础，GIS中的数据处理及其应用显得尤为重要。
数据处理是指将繁杂的地理数据处理成可视的地图，使我们可以对空间和属性进行分析、查询和显示；数据应用则是指GIS在各个领域的运用，包括环境保护、城市规划、交通运输等。
一、数据处理GIS数据处理是GIS的基本工作之一，目的是对不同来源的数据进行整合和转换，使其符合GIS的数据格式标准。
数据处理包括数据质量控制、数据预处理、数据转换等环节。
下面将简单介绍几种常用的数据处理方法。
1.1 数据质量控制数据质量控制是GIS数据处理中最关键的一个环节。
数据质量直接关系到地图的精度、可靠性和可用性。
对GIS数据进行质量控制，可以预防数据中误差、缺漏和不一致等问题。
数据质量控制通常包括精度和完整性两个方面。
在精度方面，要求数据的几何精度和拓扑精度符合GIS的标准，并且数据中不应包含错误的拓扑信息。
在完整性方面，要求数据完整，无丢失。
1.2 数据预处理数据预处理是指对原始数据进行预处理，使其符合GIS的使用要求。
数据预处理包括数据格式化、投影转换、数据加密和数据压缩等。
其中，数据格式化是将原始数据转换为GIS常用格式；投影转换是将数据从一种坐标系转换到另一种坐标系；数据加密是对数据进行加密，保障数据的安全性；数据压缩是对大型数据进行压缩，降低数据处理所需存储空间。
1.3 数据转换数据转换是指将信息从一种格式转换为另一种格式。
数据转换可以是非结构化到结构化，也可以是结构化到非结构化。
常见的数据转换包括文本到图形、图形到文本、矢量到栅格和栅格到矢量等。
二、数据应用GIS数据应用是将GIS技术应用于各种领域的实际应用。
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。
地理信息系统的数据处理与空间分析技巧
地理信息系统的数据处理与空间分析技巧地理信息系统（Geographic Information System, GIS）是一种用于捕获、存储、管理、分析和显示各种地理信息的系统。
随着技术的不断发展，GIS 在各个领域的应用越来越广泛，包括城市规划、环境保护、交通管理、农业等。
在使用GIS进行地理数据处理和空间分析时，掌握一些技巧将可以提高工作效率和数据准确性。
本文将介绍一些地理信息系统的数据处理与空间分析技巧，帮助读者更好地应用GIS。
1. 数据获取与处理在进行地理数据分析之前，首先需要获取数据。
地理数据可以来源于各种渠道，包括卫星遥感、GPS采集、多源数据融合等。
使用GIS软件，可以通过导入不同格式的数据（如矢量数据、栅格数据）进行处理和分析。
在处理过程中，需要注意数据的合法性和准确性，及时修复和清洗错误的数据，确保数据的可靠性和一致性。
2. 数据编辑与整理数据编辑和整理是GIS中非常重要的环节。
在进行数据编辑时，应注意遵循一定的编辑原则，保证数据的完整性和一致性。
比如，在编辑矢量数据时，要注意节点的正确连接、面的合理划分等；在编辑栅格数据时，要根据特定要求进行栅格单元的分类和标注。
此外，在整理数据时，要根据具体需求进行数据的筛选和分类，生成符合分析要求的数据集。
3. 数据可视化数据可视化是GIS的一个重要功能，可以将复杂的地理数据以图形的形式展示出来，便于用户直观地理解和分析。
在进行数据可视化时，可以使用各种图表和图层叠加的方式，来展示地理数据的分布和特征。
此外，根据具体的需求，可以对地理数据进行符号化、渲染和标注等处理，增加可读性和表达力。
4. 空间分析技巧空间分析是GIS的一项核心功能，可以帮助用户从地理空间的角度进行数据分析和决策支持。
在进行空间分析时，可以运用多种技巧和方法，如缓冲区分析、叠加分析、网络分析、空间插值等。
通过对地理数据的关系和属性进行分析，可以得出更深入的结论和规律，为决策提供科学依据。
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第五章 地理信息系统数据处理
一、数据编辑
1、窗口操作
（3）二维观察变换
➢ 设备坐标系（DC，Device Coordinate system）
——设备坐标系是物理设备的I/O空间。每一种图形设备都有其 独特的坐标系，在数字化仪上对地图或其它图形进行数字化时， 由于数字化仪的游标器给出的是设备台面坐标（也叫相对坐 标），而不是该图所依据的投影坐标，因此，在一般情况下要 进行从DC到WC的变换，使得一幅图的数据，特别是多幅有关联 的图幅的数据位于一个统一的理论参考系中。在屏幕上显示图 形或在绘图仪上绘图时，则要做另一种坐标变换。
1）在实际的捕捉中，可每计算一个距离di就进行 一次比较，若di＜D，则捕捉成功，不需再进行下 面直线段到点S的距离计算了。 2）把不可能被光标捕捉到的线，用简单算法去除。 3）对于线段也采用类似的方法处理。 4）简化距离公式：
点S(x,y)到直线段(x1,y1),(x2,y2)的距离d的计 算公式为：
——是指用户坐标系。通常为直角坐标系，一般由用户自己选 定，与机器设备无关。图形输入到数据库时所依据的就是这种 坐标系，图形输出时应当仍然用用户所使用的坐标系，因为图 形输出是面向用户的。用户坐标空间一般为实数域，理论上是 连续的、无限的。作业区的左下角的坐标值通常为非零值。
第五章 地理信息系统数据处理
第五章
地理信息系统数据处理
第五章 地理信息系统数据处理
➢ 一方面，对输入的数据进行质量检查与纠正，包 括图形数据和属性数据的编辑、图形数据和属性数据 之间的对应关系的校验及纠正、空间数据的误差校正 等；
➢ 另一方面，对输入的图形数据进行整饰处理，使 这些图形数据能满足GIS的各种应用要求，包括对矢 量数据的压缩与光滑处理、拓扑关系的建立、矢量数 据与栅格数据的相互转换、图形的线性变换、图框的 生成、地图裁剪以及图幅拼接等。
简化为：
第五章 地理信息系统数据处理
第五章 地理信息系统数据处理
一、数据编辑
1、窗口操作 （2）裁剪技术
➢ 关键是判断空间实体是否在开窗范围内。
（3）二维观察变换
Y
数字化仪 X o
X o
显示器 Y
Y
滚桶绘图仪 X o
第五章 地理信息系统数据处理
一、数据编辑
1、窗口操作 （3）二维观察变换
➢ 世界坐标系（WC，World Coordinate system）
——观察变换将两种不同坐标系中的图形联系起来，将窗口转 为视口。
第五章 地理信息系统数据处理
一、数据编辑
2、图形数据编辑
➢ 修正数据输入错误
（1）必要性 ➢ 维护数据的完整性和一致性
➢ 更新地理信息
➢ 几何数据的不完整、重复
➢ 几何数据位置不正确
（2）空间数据一般性错误
➢ 比例尺不正确 ➢ 变形
➢ 几何和属性连接有误
2）负开窗：选取整个图形数据在窗口外的子集合。
第五章 地理信息系统数据处理
一、数据编辑
1、窗口操作 （1）相关概念
➢ 裁剪
窗口确定以后，还要考虑如何切掉窗口以外（正开窗）或以内（负开 窗）的图形数据，从而只显示窗口以内或以外的内容，这一过程称为 裁剪。
➢ 视口（视见区）
窗口规定了产生显示图形的范围，而视口（视见区）规定了显示图形 在荧光屏上的位置和大小。要想按用户的需求实现开窗显示，就须用 视见变换将窗口内的图形变换到显示器的视口中产生显示。
② 若S和A的距离d小于D则认为捕捉成功，即认为找到的点是A，否则失败， 继续搜索其它点。
乘方运算影响了搜索的速度，因此，把距离d理信息系统数据处理
一、数据编辑
2、图形数据编辑 （4）图形数据处理方法
➢ 图元捕捉——线的捕捉 设光标点坐标为S(x,y)，D为
➢ 属性数据错误、不完整
第五章 地理信息系统数据处理
一、数据编辑
2、图形数据编辑 （3）错误检查主要方法
➢ 叠合比较法 ➢ 目视检查法 ➢ 逻辑检查法
第五章 地理信息系统数据处理
一、数据编辑
2、图形数据编辑 （4）图形数据处理方法
➢ 图元捕捉——点的捕捉
① 设光标点为S(x,y)，某一点状要素的坐标为A(X，Y),可设一捕捉半径D (通常为3～5个象素，这主要由屏幕的分辩率和屏幕的尺寸决定)。
一、数据编辑
1、窗口操作
（3）二维观察变换
➢ 规格化数据库坐标系（NDC，Normalized Database Co ordinate system）
——图形输入时，其数据源可能是不一样的，表现在它们的椭 球参数、投影方式、比例尺及单位等的不同。而图形输出时， 又可能会由于用户的需求不一样，要求输出结果用不同的椭球 参数、不同的投影方式、不同的比例尺、不同的单位等。为了 在数据库中能统一管理，通常在地图数据库中使用规格化数据 库坐标系，即在数据库中使用统一的椭球参数、投影方式、比 例尺和单位等。
捕捉半径，线的坐标为(x1,y1), (x2,y2),…(xn,yn)。通过计算S到 该线的每个直线段的距离d。.
若min(d1,d2,…dn-1)＜D，则 认为光标S捕捉到了该条线，否 则为未捕捉到。
第五章 地理信息系统数据处理
一、数据编辑
2、图形数据编辑 （4）图形数据处理方法
➢ 图元捕捉——线的捕捉
第五章 地理信息系统数据处理
一、数据编辑
1、窗口操作
图形数据入库
世界坐标系
数据库坐标系
图形数据检索
（3）二维观察变换
➢ 坐标系之间的转换
设备坐标系
——在进行图形数据交互编辑时，为了能实现开窗口，使得它 再用户指定屏幕视口上显示图形，就必须进行NDC到DC的变化和 DC到NDC的变换。
——在图形数据编辑之前：（用户选定窗口视口范围）二 维观察变换实现在屏幕上适当位置正确显示窗口内数据，再 后可通过键盘或鼠标对屏幕图形进行交互式编辑。
第五章 地理信息系统数据处理
一、数据编辑
数据编辑又叫数字化编辑，是指对地图资料数字化后的 数据进行编辑加工，其主要目的是在改正数据差错的同时， 相应地改正数字化资料的图形。
1、窗口操作 （1）相关概念
➢ 开窗显示
就是按用户指定的空间范围，进行图形子集合的选取，这个指定范围 称之为“窗口”。
1）正开窗：选取整个图形数据在窗口内的子集合；