地理信息系统--第3章-空间数据处理ppt课件

第第 3 3 章章 空间数据处理空间数据处理l空间数据的处理是空间数据的处理是GISGIS的重要功能之一。的重要功能之一。l空间数据的处理主要取决于原始数据的特空间数据的处理主要取决于原始数据的特点和用户的具体要求，一般包括点和用户的具体要求，一般包括数据变数据变换、数据重构、数据提取换、数据重构、数据提取等内容。等内容。第 3 章 空间数据处理空间数据的处理是GIS的重要功能之一数据变换数据变换指数据从一种指数据从一种数学状态数学状态到另一种数学状态的到另一种数学状态的变换，包括变换，包括几何纠正和地图投影转换几何纠正和地图投影转换等，以实现空间等，以实现空间数据的几何配准。数据的几何配准。数据重构数据重构指数据从一种指数据从一种格式格式到另一种格式的转换，包到另一种格式的转换，包括括结构转换、类型替换结构转换、类型替换等，以实现空间数据在结构、等，以实现空间数据在结构、格式和类型上的统一，格式和类型上的统一，多源和异构数据的连接与融合多源和异构数据的连接与融合。数据提取数据提取指对数据进行某种指对数据进行某种条件的取舍条件的取舍，包括类型提，包括类型提取、窗口提取、空间内插等，以适应不同用户对数据取、窗口提取、空间内插等，以适应不同用户对数据的特定要求。的特定要求。数据变换指数据从一种数学状态到另一种数学状态的变换，包括几何第第 3 3 章章 空间数据处理空间数据处理l空间数据的处理是空间数据的处理是GISGIS的重要功能之一。的重要功能之一。l空间数据的处理主要取决于原始数据的特空间数据的处理主要取决于原始数据的特 点和用户的具体要求，一般包括数据变换、点和用户的具体要求，一般包括数据变换、数据重构、数据提取等内容。数据重构、数据提取等内容。l空间数据处理是指空间数据处理是指GISGIS对空间数据本身对空间数据本身所提所提供供的操作手段的操作手段，它不涉及内容的分析。，它不涉及内容的分析。第 3 章 空间数据处理空间数据的处理是GIS的重要功能之一l第第1 1节节 空间数据的变换空间数据的变换l第第2 2节节 空间数据结构的转换空间数据结构的转换l第第3 3节节 多元空间数据的融合多元空间数据的融合l第第4 4节节 空间数据的压缩与重分类空间数据的压缩与重分类l第第5 5节节 空间数据的内插方法空间数据的内插方法l第第6 6节节 空间拓扑关系的编辑空间拓扑关系的编辑第第 3 3 章章 空间数据处理空间数据处理第1节 空间数据的变换第 3 章 空间数据处理第第 3 章章 空间数据处理空间数据处理第第1节节 空间数据的变换空间数据的变换空间数据的变换空间数据的变换即空间数据即空间数据坐标系的变换坐标系的变换，其，其实质是两个平面点之间的一一对应的关系，包实质是两个平面点之间的一一对应的关系，包括括几何纠正和投影转换几何纠正和投影转换，它们是空间数据处理，它们是空间数据处理的基本内容之一。的基本内容之一。l 一、几何纠正一、几何纠正l 二、地图投影及其转换二、地图投影及其转换第1节 空间数据的变换空间数据的变换即空间数据坐标系的变换第第 3 章章 空间数据处理空间数据处理一、几何纠正一、几何纠正l几何纠正是为了实现对数字化数据的坐标系几何纠正是为了实现对数字化数据的坐标系转换和图纸变形误差的改正。常见的转换和图纸变形误差的改正。常见的GIS软件软件一般都具有一般都具有仿射变换、相似变换和二次变换仿射变换、相似变换和二次变换等等几何纠正功能。几何纠正功能。l仿射变换可以对坐标数据在仿射变换可以对坐标数据在x和和y方向进行不方向进行不同比例的缩放，同时进行同比例的缩放，同时进行扭曲、旋转和平移扭曲、旋转和平移。一、几何纠正几何纠正是为了实现对数字化数据的坐标系转换和图纸第第 3 章章 空间数据处理空间数据处理扭曲扭曲 x*=x.Sx y*=y.Sy 其中：其中：Sx,SySx,Sy分别为分别为x,yx,y方向方向 的缩放比例系数。的缩放比例系数。扭曲 第第 3 章章 空间数据处理空间数据处理比例缩放比例缩放 x*=x.Sx y*=y.Sy 其中：其中：Sx,SySx,Sy分别为分别为x,yx,y方向方向 的缩放比例系数。的缩放比例系数。比例缩放 第第 3 章章 空间数据处理空间数据处理旋转旋转 将点将点(x,y)(x,y)旋转旋转 角角 x=A.cos,y=A.sin x*=A.cos(+)=A.(cos.cos -sin.sin)=x.cos -y.sin y*=A.sin(+)=A(sin.cos +cos.sin)=x.sin +y.cos 矩阵为：矩阵为：x*,y*=x,y.旋转第第 3 章章 空间数据处理空间数据处理平移平移 x*=x+dx y*=y+dy 其中，其中，dx、dy分别为分别为x,y 方向平移量方向平移量相应的向量形式为：相应的向量形式为：x*,y*=x,y+dx,dy平移第第 3 章章 空间数据处理空间数据处理 设设x x，y y为数字化仪坐标，为数字化仪坐标，X X、Y Y为理论坐标，为理论坐标，m m1 1、m m2 2为地为地图横向和纵向的长度变化比例，图横向和纵向的长度变化比例，两坐标系夹角为两坐标系夹角为 ，数字化仪，数字化仪原点原点OO相对于理论坐标系原相对于理论坐标系原点平移了点平移了a a0 0、b b0 0，则根据，则根据图形图形变换原理变换原理，得出坐标变换公式：，得出坐标变换公式：X=a0+(m1cos)x+(m2sin)y Y=b0(m1sin)x+(m2cos)y坐标变换原理坐标变换原理O OX XY YO Oa a0 0b b0 0 xy 设x，y为数字化仪坐标，X、Y为理论坐标，m1、m2第第 3 章章 空间数据处理空间数据处理 X=a0+(m1cos)x+(m2sin)y Y=b0(m1sin)x+(m2cos)y式中，设式中，设 a1=m1cos ，b1=m1sin a2=m2sin ，b2 =m2cos 则上式可以简化为：则上式可以简化为：X=X=a0+a1 x+a2 y Y=Y=b0 b1x+b2 y 上式中含有上式中含有6 6个参数个参数a0a0、a1a1、a2a2、b0b0、b1b1、b2b2，要实现仿射变换，需要知道不在同一直线上的要实现仿射变换，需要知道不在同一直线上的3 3对控对控制点的数字化坐标及其理论值，才能求得上述制点的数字化坐标及其理论值，才能求得上述6 6个待个待定参数。但在实际应用中，通常利用定参数。但在实际应用中，通常利用4 4个以上的点来个以上的点来进行几何纠正。进行几何纠正。X=a0+(m1cos第第 3 章章 空间数据处理空间数据处理二、地图投影及其转换二、地图投影及其转换l（一）地图投影的类型（一）地图投影的类型l（二）地理信息系统常用的地图投影（二）地理信息系统常用的地图投影l（三）地图投影转换（三）地图投影转换二、地图投影及其转换（一）地图投影的类型第第 3 章章 空间数据处理空间数据处理地图投影：投影实质地图投影：投影实质第第 3 章章 空间数据处理空间数据处理地图投影：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。l长度变形l面积变形l角度变形地图投影：投影变形将不可展的地球椭球面展开成平面，并且不能有第第 3 章章 空间数据处理空间数据处理地图投影：投影分类 变形分类：变形分类：变形分类：变形分类：等角投影：投影前后角度不变等角投影：投影前后角度不变等角投影：投影前后角度不变等角投影：投影前后角度不变 等面积投影：投影前后面积不变；等面积投影：投影前后面积不变；等面积投影：投影前后面积不变；等面积投影：投影前后面积不变；任意投影：角度、面积、长度均变形任意投影：角度、面积、长度均变形任意投影：角度、面积、长度均变形任意投影：角度、面积、长度均变形 投影面：投影面：投影面：投影面：横圆柱投影：投影面为横圆柱横圆柱投影：投影面为横圆柱横圆柱投影：投影面为横圆柱横圆柱投影：投影面为横圆柱 圆锥投影：投影面为圆锥圆锥投影：投影面为圆锥圆锥投影：投影面为圆锥圆锥投影：投影面为圆锥 方位投影：投影面为平面方位投影：投影面为平面方位投影：投影面为平面方位投影：投影面为平面 投影面位置：投影面位置：投影面位置：投影面位置：正轴投影：投影面中心轴与地轴相互重合正轴投影：投影面中心轴与地轴相互重合正轴投影：投影面中心轴与地轴相互重合正轴投影：投影面中心轴与地轴相互重合 斜轴投影：投影面中心轴与地轴斜向相交斜轴投影：投影面中心轴与地轴斜向相交斜轴投影：投影面中心轴与地轴斜向相交斜轴投影：投影面中心轴与地轴斜向相交 横轴投影：投影面中心轴与地轴相互垂直横轴投影：投影面中心轴与地轴相互垂直横轴投影：投影面中心轴与地轴相互垂直横轴投影：投影面中心轴与地轴相互垂直 相切投影：投影面与椭球体相切相切投影：投影面与椭球体相切相切投影：投影面与椭球体相切相切投影：投影面与椭球体相切 相割投影：投影面与椭球体相割相割投影：投影面与椭球体相割相割投影：投影面与椭球体相割相割投影：投影面与椭球体相割地图投影：投影分类变形分类：第第 3 章章 空间数据处理空间数据处理地图投影：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出版方式地图投影：投影选择因素制图区域的地理位置、形状和范围第第 3 章章 空间数据处理空间数据处理地图投影：GIS中地图投影GIS以地图方式显示地理信息，而地图是平面，地以地图方式显示地理信息，而地图是平面，地理信息则在地球椭球上，因此地图投影在理信息则在地球椭球上，因此地图投影在GIS中不中不可缺少。可缺少。GIS数据库中地理数据以地理坐标存储时，则以地数据库中地理数据以地理坐标存储时，则以地图为数据源的空间数据必须通过投影变换转换成地图为数据源的空间数据必须通过投影变换转换成地理坐标；而输出或显示时，则要将地理坐标表示的理坐标；而输出或显示时，则要将地理坐标表示的空间数据通过投影变换变换成指定投影的平面坐标。空间数据通过投影变换变换成指定投影的平面坐标。GIS中，地理数据的显示可根据用户的需要而指定中，地理数据的显示可根据用户的需要而指定投影方式，但当所显示的地图与国家基本地图系列投影方式，但当所显示的地图与国家基本地图系列的比例尺一致时，一般采用国家基本系列地图所用的比例尺一致时，一般采用国家基本系列地图所用的投影。的投影。地图投影：GIS中地图投影GIS以地图方式显示地理信息，而地第第 3 章章 空间数据处理空间数据处理地图投影：我国常用地图投影1:100万：兰勃投影（正轴等积割圆锥投影）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大部分分省图、大多数同级比例尺也采用兰勃投影影1:50万、万、1:25万、万、1:10万、万、1:5万、万、1:2.5万、万、1:1万、万、1:5000采用高斯采用高斯克克吕格投影。格投影。中国地图比例尺分级系统：中国地图比例尺分级系统：大比例尺：大比例尺：1:5001:5001:101:10万万 中比例尺：中比例尺：1:101:10万万1:1001:100万万 小比例尺：小比例尺：1:1001:100万万地图投影：我国常用地图投影1:100万：兰勃投影（正轴等积割第第 3 章章 空间数据处理空间数据处理第第2节节 空间数据结构的转换空间数据结构的转换矢量数据结构与栅格数据结构是矢量数据结构与栅格数据结构是GISGIS常用的两种数据常用的两种数据结构。结构。第2节 空间数据结构的转换矢量数据结构与栅格数据结构是GI第第 3 章章 空间数据处理空间数据处理第第2节节 空间数据结构的转换空间数据结构的转换优优 点点缺缺 点点矢矢量量1、便于面向实体的数据表达、便于面向实体的数据表达2、数据结构紧凑、冗余度低、数据结构紧凑、冗余度低3、拓扑结构有利于网络分析、空间查、拓扑结构有利于网络分析、空间查询等询等1、数据结构较复杂、数据结构较复杂2、软件实现的技术要求比较高、软件实现的技术要求比较高3、多边形叠合等分析相对困难、多边形叠合等分析相对困难栅栅格格1、数据结构相对简单、数据结构相对简单2、空间分析较容易实现、空间分析较容易实现3、有利于遥感数据的匹配应用和分析、有利于遥感数据的匹配应用和分析1、数据量较大，冗余度高，需、数据量较大，冗余度高，需要压缩处理要压缩处理2、定位精度比矢量低、定位精度比矢量低3、拓扑关系难以表达、拓扑关系难以表达表表3-1 矢量与栅格数据结构比较矢量与栅格数据结构比较第2节 空间数据结构的转换优 点缺 点第第 3 章章 空间数据处理空间数据处理第第2节节 空间数据结构的转换空间数据结构的转换l 一、由矢量向栅格的转换一、由矢量向栅格的转换l 二、由栅格向矢量的转换二、由栅格向矢量的转换第2节 空间数据结构的转换 一、由矢量向栅格的转换第第 3 章章 空间数据处理空间数据处理一、由矢量向栅格的转换一、由矢量向栅格的转换l先要确定分辨率。先要确定分辨率。l矢量数据是直角坐标，原点在左下方；矢量数据是直角坐标，原点在左下方；l栅格数据是行列坐标，原点在左上方。栅格数据是行列坐标，原点在左上方。一、由矢量向栅格的转换先要确定分辨率。第第 3 章章 空间数据处理空间数据处理 其转换公式为：其转换公式为：X=(xmax-xmin)/J Y=(ymax-ymin)/I式中：式中：X，Y分别表示每个栅格单元的边长。分别表示每个栅格单元的边长。xmax,xmin分别表示矢量坐标中分别表示矢量坐标中x的最大值和最小值。的最大值和最小值。ymax,ymin分别表示矢量坐标中分别表示矢量坐标中y的最大值和最小值。的最大值和最小值。I，J分别表示栅格的行数和列数。分别表示栅格的行数和列数。例如：已知某一地区例如：已知某一地区x方向为方向为15km，y方向为方向为30km，现要把该地区的地块图转换成栅格数据。要求，现要把该地区的地块图转换成栅格数据。要求栅格的分辨率为栅格的分辨率为30mx30m，则由上式可知：，则由上式可知：行数行数I=30km/30m=1000 列数列数J=15km/30m=500 其转换公式为：第第 3 章章 空间数据处理空间数据处理 矢量向栅格的转换实质上是解决点、线和矢量向栅格的转换实质上是解决点、线和面数据的转换。面数据的转换。（一）点的栅格化（一）点的栅格化 点状数据转换成栅格数据时是取离点最近点状数据转换成栅格数据时是取离点最近的一个栅格单元来存放。的一个栅格单元来存放。点的栅格化实质上是点的栅格化实质上是将点的矢量坐标转换成栅格数据中行列值将点的矢量坐标转换成栅格数据中行列值i i和和j j，从而得到点所在栅格元素的位置，从而得到点所在栅格元素的位置。其中：。其中：一、由矢量向栅格的转换一、由矢量向栅格的转换 矢量向栅格的转换实质上是解决点、线和面数据的转换。一第第 3 章章 空间数据处理空间数据处理行行 i=1+Integer(yi=1+Integer(ymaxmax-y/y)-y/y)列列 j=1+Integer(x-xj=1+Integer(x-xminmin/x)/x)行 i=1+Integer(ymax-y/y)第第 3 章章 空间数据处理空间数据处理（二）线的栅格化（二）线的栅格化（二）线的栅格化（二）线的栅格化由于曲线可用折线来表示，也就是当折线上取点足够多时，由于曲线可用折线来表示，也就是当折线上取点足够多时，所画的折线在视觉上成为曲线。因此，所画的折线在视觉上成为曲线。因此，线的变换实质上是线的变换实质上是完成相邻两点之间直线的转换完成相邻两点之间直线的转换。若已知一直线。若已知一直线AB其两端点其两端点坐标分别为坐标分别为A(x1,y1)和和B(x2,y2)，则其转换过程不仅包括标，则其转换过程不仅包括标点点A，B分别从点矢量数据转换成栅格数据，还包括求出直分别从点矢量数据转换成栅格数据，还包括求出直线线AB所经过的中间栅格数据。其过程如下：所经过的中间栅格数据。其过程如下：(1)利用上述点转换法，将点利用上述点转换法，将点A(x1,y1)，B(x2,y2)分别转换分别转换成栅格数据，求出相应的栅格的行列值。成栅格数据，求出相应的栅格的行列值。(2)由上述行列值求出直线所在行列值的范围。由上述行列值求出直线所在行列值的范围。(3)确定直线经过的中间栅格点。若从直线两端点转换中，确定直线经过的中间栅格点。若从直线两端点转换中，求出该直线经过的起始行号为求出该直线经过的起始行号为i1,终止行号终止行号im,其中间点行号其中间点行号必定必定i2,i3,.im-1。接着即可求出相应行号相交于直线的列号。接着即可求出相应行号相交于直线的列号。（二）线的栅格化由于曲线可用折线来表示，也就是当折线上取点足第第 3 章章 空间数据处理空间数据处理（三）面的栅格化（三）面的栅格化 在矢量数据结构中，通常以不规则多边形来表在矢量数据结构中，通常以不规则多边形来表示区域，对于多边形内填充的晕线或符号示区域，对于多边形内填充的晕线或符号,只是图形只是图形输出的表示方法，它并不作为空间数据参加运算。输出的表示方法，它并不作为空间数据参加运算。矢量数据转换成栅格数据是通过矢量边界轮廓矢量数据转换成栅格数据是通过矢量边界轮廓的转换实现的。在栅格数据结构中，栅格元素值直的转换实现的。在栅格数据结构中，栅格元素值直接表示属性值，因此，接表示属性值，因此，当矢量边界线段转换成栅格当矢量边界线段转换成栅格数据后，还须进行面域的填充。填充算法的关键是数据后，还须进行面域的填充。填充算法的关键是判断哪些点或栅格单元在多边形之内，哪些点在多判断哪些点或栅格单元在多边形之内，哪些点在多边形之外。边形之外。（三）面的栅格化第第 3 章章 空间数据处理空间数据处理1.1.1.1.射线法射线法射线法射线法 用水平线扫描法来判用水平线扫描法来判用水平线扫描法来判用水平线扫描法来判断一点（或栅格单元）是断一点（或栅格单元）是断一点（或栅格单元）是断一点（或栅格单元）是否在区域内。假若有一疑否在区域内。假若有一疑否在区域内。假若有一疑否在区域内。假若有一疑问点问点问点问点P(x,y)P(x,y)P(x,y)P(x,y)，要判断它是，要判断它是，要判断它是，要判断它是否在多边形内，可从该疑否在多边形内，可从该疑否在多边形内，可从该疑否在多边形内，可从该疑问点向左引射线，计算此问点向左引射线，计算此问点向左引射线，计算此问点向左引射线，计算此射线与区域边界相交的次射线与区域边界相交的次射线与区域边界相交的次射线与区域边界相交的次数数数数c c c c，如果，如果，如果，如果c c c c为奇数，认为为奇数，认为为奇数，认为为奇数，认为该疑问点在多边形内；该疑问点在多边形内；该疑问点在多边形内；该疑问点在多边形内；c c c c为偶数，则疑问点在多边为偶数，则疑问点在多边为偶数，则疑问点在多边为偶数，则疑问点在多边形外。形外。形外。形外。1.射线法第第 3 章章 空间数据处理空间数据处理2.2.边界点跟踪法边界点跟踪法 这是另一种填充法，该法这是另一种填充法，该法从边界上某一栅格单元从边界上某一栅格单元开始按顺时针方向跟踪边界上各栅格，开始按顺时针方向跟踪边界上各栅格，(对多边形中对多边形中岛则按逆时针方向跟踪，使岛内不被填充岛则按逆时针方向跟踪，使岛内不被填充)。将跟踪的。将跟踪的每个栅格分别赋予字符每个栅格分别赋予字符R R，L L或或N N，R R表示表示该栅格同相邻该栅格同相邻象素的行数不同，且象素的行数不同，且行数增加的单元。行数增加的单元。L L表示表示该栅格同该栅格同相邻象素的行数不同，且相邻象素的行数不同，且行数减少的单元。行数减少的单元。N N表示表示该栅该栅格为格为极值单元极值单元或相邻单元或相邻单元行数相同的单元。行数相同的单元。最后，最后，逐行扫描，逐行扫描，根据填充字符值，根据填充字符值，填充填充LRLR之之间的栅格间的栅格。如图所示。如图所示。2.边界点跟踪法第第 3 章章 空间数据处理空间数据处理地理信息系统-第3章-空间数据处理ppt课件第第 3 章章 空间数据处理空间数据处理3.3.边界代数法边界代数法 矢量向栅格转换的关键是对矢量表示的多边形边矢量向栅格转换的关键是对矢量表示的多边形边界内的所有栅格赋予多边形编码，形成栅格数据阵列。界内的所有栅格赋予多边形编码，形成栅格数据阵列。边界代数法不必逐点判断同边界关系即可完成矢量向边界代数法不必逐点判断同边界关系即可完成矢量向栅格的转换。这时，栅格的转换。这时，面的填充是根据边界的拓扑信息，面的填充是根据边界的拓扑信息，通过加减运算将边界位置信息动态地赋予各栅格通过加减运算将边界位置信息动态地赋予各栅格。实实现边界代数法填充是已知组成多边形边界现边界代数法填充是已知组成多边形边界(弧段弧段)的拓的拓扑关系，即沿边界前进方向的左右多边形号。扑关系，即沿边界前进方向的左右多边形号。3.边界代数法第第 3 章章 空间数据处理空间数据处理 边界代数法的填充过程：假设沿边界前进边界代数法的填充过程：假设沿边界前进方向方向y y值上升时为上行，值上升时为上行，y y值下降时为下行。上值下降时为下行。上行时填充值为左多边形号减右多边形号，下行行时填充值为左多边形号减右多边形号，下行时填充值为右多边形号减左多边形号，将每次时填充值为右多边形号减左多边形号，将每次填充值同该处的原始值作代数运算得到最终填填充值同该处的原始值作代数运算得到最终填充属性值。充属性值。边界代数法的填充过程：假设沿边界前进方向y值上升时为第第 3 章章 空间数据处理空间数据处理N N1 1N N2 2弧上行，左弧上行，左-右为右为0-1=-10-1=-1。弧左边栅格值为。弧左边栅格值为-1-1N1N2弧上行，左-右为0-1=-1。弧左边栅格值为-1第第 3 章章 空间数据处理空间数据处理N N2 2N N3 3弧下行，右弧下行，右-左为左为2-0=22-0=2，弧右边栅格值加，弧右边栅格值加2 2N2N3弧下行，右-左为2-0=2，弧右边栅格值加2第第 3 章章 空间数据处理空间数据处理N N3 3N N1 1弧下行，右弧下行，右-左左=3-0=3=3-0=3。弧右边。弧右边栅格值栅格值加加3 3N3N1弧下行，右-左=3-0=3。弧右边栅格值加3第第 3 章章 空间数据处理空间数据处理N N1 1N N4 4弧上行，左弧上行，左-右右=1-3=-2=1-3=-2。弧左边。弧左边栅格值栅格值加加-2-2。N1N4弧上行，左-右=1-3=-2。弧左边栅格值加-2。第第 3 章章 空间数据处理空间数据处理N N4 4N N2 2弧上行，左弧上行，左-右右=1-2=-1=1-2=-1，弧左边，弧左边栅格值栅格值加加-1-1N4N2弧上行，左-右=1-2=-1，弧左边栅格值加-1第第 3 章章 空间数据处理空间数据处理N N4 4N N3 3弧下行，右弧下行，右-左左=3-2=1=3-2=1，弧右边，弧右边栅格值栅格值加加1 1。N4N3弧下行，右-左=3-2=1，弧右边栅格值加1。第第 3 章章 空间数据处理空间数据处理二、由栅格向矢量的转换二、由栅格向矢量的转换 转换的实质是将相同属性代码的栅格集合转变转换的实质是将相同属性代码的栅格集合转变成由少量数据组成的边界弧段以及区域边界的拓扑成由少量数据组成的边界弧段以及区域边界的拓扑关系。关系。1.1.栅格数据矢量化的过程栅格数据矢量化的过程1.1 1.1 前处理前处理 目的是把栅格图预处理成近似线划图的二值图目的是把栅格图预处理成近似线划图的二值图形形(0(0和和1)1)，使每条线只有一个象元宽度。，使每条线只有一个象元宽度。二、由栅格向矢量的转换 转换的实质是将相同属性代码的栅第第 3 章章 空间数据处理空间数据处理1.2 1.2 矢量化矢量化 将线划图从栅格数据转变成直角坐标数据，将线划图从栅格数据转变成直角坐标数据，并通过边界线搜索生成拓扑关系，建立与属性并通过边界线搜索生成拓扑关系，建立与属性数据的关系。数据的关系。1.3 1.3 后处理后处理 目的一方面除去栅格矢量化产生的多余点，目的一方面除去栅格矢量化产生的多余点，减少数据的冗余；另一方面采用插值算法对曲减少数据的冗余；另一方面采用插值算法对曲线进行光滑处理。线进行光滑处理。1.2 矢量化第第 3 章章 空间数据处理空间数据处理 下面以双边界直接搜索法为例，说明栅格数据下面以双边界直接搜索法为例，说明栅格数据矢量化的一种方法。矢量化的一种方法。下面以双边界直接搜索法为例，说明栅格数据矢量化第第 3 章章 空间数据处理空间数据处理2.2.双边界直接搜索法双边界直接搜索法 该方法的基本思想是通过边界提取，将左右该方法的基本思想是通过边界提取，将左右多边形信息保存在边界点上。每条边界弧段由两多边形信息保存在边界点上。每条边界弧段由两个并行的边界链组成，分别记录该边界弧段的左个并行的边界链组成，分别记录该边界弧段的左右多边形号。右多边形号。2.12.1双边界直接搜索法的原则双边界直接搜索法的原则 以以2x22x2栅格窗口为单位，在单位窗口内四个栅格窗口为单位，在单位窗口内四个栅格数据的模式可确定下一个窗口的搜索方向及栅格数据的模式可确定下一个窗口的搜索方向及弧段的拓扑关系。搜索弧段的拓扑关系。搜索的原则如图所示。其要点的原则如图所示。其要点为：为：2.双边界直接搜索法第第 3 章章 空间数据处理空间数据处理（1 1 1 1）若）若）若）若4 4 4 4个栅格仅有个栅格仅有个栅格仅有个栅格仅有2 2 2 2个不同编号且对角上编号不个不同编号且对角上编号不个不同编号且对角上编号不个不同编号且对角上编号不相同，为边界点；（相同，为边界点；（相同，为边界点；（相同，为边界点；（2 2 2 2）有）有）有）有3 3 3 3个或个或个或个或4 4 4 4个不同的编号为个不同的编号为个不同的编号为个不同的编号为结点；（结点；（结点；（结点；（3 3 3 3）有）有）有）有2 2 2 2个不同编号，但对角线编号两两个不同编号，但对角线编号两两个不同编号，但对角线编号两两个不同编号，但对角线编号两两相同，也是结点。相同，也是结点。相同，也是结点。相同，也是结点。（1）若4个栅格仅有2个不同编号且对角上编号不相同，为边界点第第 3 章章 空间数据处理空间数据处理2.22.22.22.2双边界直接搜索法的步骤如下双边界直接搜索法的步骤如下双边界直接搜索法的步骤如下双边界直接搜索法的步骤如下:提取结点和边界线。用提取结点和边界线。用提取结点和边界线。用提取结点和边界线。用2*22*22*22*2栅格窗口沿行栅格窗口沿行栅格窗口沿行栅格窗口沿行列方向扫描全图，遇到边界点及结点栅格窗口时列方向扫描全图，遇到边界点及结点栅格窗口时列方向扫描全图，遇到边界点及结点栅格窗口时列方向扫描全图，遇到边界点及结点栅格窗口时将该窗口内栅格元素作出标记，结点标识符前加将该窗口内栅格元素作出标记，结点标识符前加将该窗口内栅格元素作出标记，结点标识符前加将该窗口内栅格元素作出标记，结点标识符前加负号，非边界点改为负号，非边界点改为负号，非边界点改为负号，非边界点改为0 0 0 0值值值值;2.2双边界直接搜索法的步骤如下:第第 3 章章 空间数据处理空间数据处理 边界线跟踪及左右多边形信息的获取。边界线跟踪及左右多边形信息的获取。在提取结点和边界线基础上，通过边界的搜在提取结点和边界线基础上，通过边界的搜索获取结点文件、弧段文件及多边形文件。索获取结点文件、弧段文件及多边形文件。记录边界点的两个多边形编号作为被搜索边记录边界点的两个多边形编号作为被搜索边界的左右多边形号。界的左右多边形号。边界线跟踪及左右多边形信息的获取。在提取结第第 3 章章 空间数据处理空间数据处理第第3节节 多元空间数据的融合多元空间数据的融合l一、遥感与一、遥感与GISGIS数据的融合数据的融合l二、不同格式数据的融合二、不同格式数据的融合 GIS技技术术经经过过4 40 0多多年年的的发发展展和和应应用用，已已经经积积累累了了大大量量的的数数据据资资源源。但但是是，由由于于地地理理数数据据的的多多语语义义性性、多多时时空空性性、多多尺尺度度性性、获获取取手手段段的的多多样样性性、存存储储格格式式的的不不同同以以及及数数据据模模型型与与数数据据结结构构的的差差异异等等，导导致致多多元元数数据据的的产产生生，给给数数据据的的继继承承和和信信息息共共享享困困难难。为为了了实实现现空空间间数数据据的的共共享享，特特别别是是随随因因特特网网的的发发展展、数数字字地地球球的的兴兴起起和和G GI IS S应应用用的的日日益益深深入入，多多元元数数据据的的融融 合合 已已 成成 为为G I S设设 计计 者者 和和 用用 户户 的的 共共 同同 要要 求求。第3节 多元空间数据的融合一、遥感与GIS数据的融合 第第 3 章章 空间数据处理空间数据处理目前最常用的三种融合方法具体表现如下：目前最常用的三种融合方法具体表现如下：（1 1）遥感影像与数字线画图（）遥感影像与数字线画图（DLGDLG）的融合：经过）的融合：经过正射纠正后的遥感影像，与数字地图信息融合，可正射纠正后的遥感影像，与数字地图信息融合，可产生影像地图。这种影像地图具有一定的数字基础，产生影像地图。这种影像地图具有一定的数字基础，有丰富的光谱信息与几何信息，又有行政界限和属有丰富的光谱信息与几何信息，又有行政界限和属性信息，直接提高了用户的可视化效果。性信息，直接提高了用户的可视化效果。一、遥感与一、遥感与GISGIS数据的融合数据的融合目前最常用的三种融合方法具体表现如下：一、遥感与GIS数据的第第 3 章章 空间数据处理空间数据处理（2 2）遥感影像与数字地形模型（）遥感影像与数字地形模型（DEMDEM）的融合：）的融合：DEMDEM代表精确的地形信息，它与遥感数据的融合，有助于代表精确的地形信息，它与遥感数据的融合，有助于实施遥感影像的几何纠正与配准，消除遥感影像中因实施遥感影像的几何纠正与配准，消除遥感影像中因地形起伏所造成的像元位移，提高遥感影像的定位精地形起伏所造成的像元位移，提高遥感影像的定位精度，同时度，同时DEMDEM可参与遥感影像的分类，改善分类精度。可参与遥感影像的分类，改善分类精度。（3 3）遥感影像与数字栅格图（）遥感影像与数字栅格图（DRGDRG）的融合：将数字）的融合：将数字栅格地图与遥感影像配准叠合，可以从遥感图像中快栅格地图与遥感影像配准叠合，可以从遥感图像中快速发现已发生变化的区域，进而实现空间数据库的自速发现已发生变化的区域，进而实现空间数据库的自动动/半自动快速更新。半自动快速更新。一、遥感与一、遥感与GISGIS数据的融合数据的融合（2）遥感影像与数字地形模型（DEM）的融合：DEM代表精确第第 3 章章 空间数据处理空间数据处理 由于由于GIS软件的多样性，每种软件的多样性，每种GIS软件都有特定软件都有特定的数据模型，造成数据存储格式和结构的不同。目的数据模型，造成数据存储格式和结构的不同。目前不同前不同GIS软件系统使用的空间数据格式主要有：软件系统使用的空间数据格式主要有：ESRI公司的公司的ARC/INFO COVERAGE、ArcShape Files、EOO格式；格式；Autodesk公司的公司的DXF和和DWG格式；格式；MapInfo公司的公司的MIF格式；格式；Intergraph公司的公司的DGN格格式等等。式等等。解决这些不同格式数据之间的融合，主要解决这些不同格式数据之间的融合，主要有以下几种方法：有以下几种方法：二、不同格式数据的融合二、不同格式数据的融合 由于GIS软件的多样性，每种GIS软件都有特定的数据第第 3 章章 空间数据处理空间数据处理（1 1）基于转换器的数据融合）基于转换器的数据融合 在这种模式下，数据转换一般通过交换格式在这种模式下，数据转换一般通过交换格式进行。进行。属性数据库属性数据库数据字典数据字典图形数据库图形数据库分析处理器分析处理器用户用户1 1用户用户2 2用户用户k k数据源数据源1交换格式交换格式数据源数据源2交换格式交换格式交换格式交换格式数据源数据源k k交换格式交换格式数据转换器数据转换器单一数据库集成多元数据模型单一数据库集成多元数据模型（1）基于转换器的数据融合属性数据库数据字典图形数据库分析处第第 3 章章 空间数据处理空间数据处理（2 2）基于数据标准的数据融合）基于数据标准的数据融合 这种方法是采用一种空间数据的转换标准来这种方法是采用一种空间数据的转换标准来实现多源实现多源GISGIS数据的融合。数据的融合。空空 间间 数数 据据 转转 换换 的的 标标 准准系统系统A A系统系统B B系统系统C C系统系统1 1系统系统2 2系统系统3 3基于数据转换标准的数据融合基于数据转换标准的数据融合（2）基于数据标准的数据融合空 间 数 据 转 换 的 标 第第 3 章章 空间数据处理空间数据处理（3 3）基于公共接口的数据融合）基于公共接口的数据融合 基于公共接口的数据融合模式又称数据互操作基于公共接口的数据融合模式又称数据互操作模式。模式。接口相当于一种规程，它是大家都遵守并达接口相当于一种规程，它是大家都遵守并达成统一的标准成统一的标准。在接口中不仅要考虑数据格式和数。在接口中不仅要考虑数据格式和数据处理，而且还要提供对数据处理理应采用的协议，据处理，而且还要提供对数据处理理应采用的协议，各个系统通过公共接口相互联系，而且允许各自系各个系统通过公共接口相互联系，而且允许各自系统内部数据结构和数据处理各不相同。统内部数据结构和数据处理各不相同。公共接口公共接口系统系统1 1公共接口公共接口系统系统2 2公共接口公共接口系统系统3 3公共接口公共接口系统系统A A公共接口公共接口系统系统B B公共接口公共接口系统系统C C协协 议议 及及 分分 布布 式式 计计 算算 环环 境境（3）基于公共接口的数据融合公共接口系统1公共接口系统2公共第第 3 章章 空间数据处理空间数据处理（4 4）基于直接访问的数据融合）基于直接访问的数据融合 直接数据访问指一个直接数据访问指一个GISGIS软件中实现对其他软软件中实现对其他软件数据格式的直接访问，用户可以使用单个件数据格式的直接访问，用户可以使用单个GISGIS软软件存取多种数据格式。直接数据访问不仅避免了件存取多种数据格式。直接数据访问不仅避免了繁琐的数据转换，而且在一个繁琐的数据转换，而且在一个GISGIS软件中访问某种软件中访问某种软件的数据格式，不要求用户拥有该数据格式的软件的数据格式，不要求用户拥有该数据格式的宿主软件，更不需要该软件的运行，这为多元数宿主软件，更不需要该软件的运行，这为多元数据的融合提供了更为使用便捷的支持。例如，据的融合提供了更为使用便捷的支持。例如，IntergraphIntergraph公司推出的公司推出的GeoMediaGeoMedia系列软件提供了系列软件提供了这种支持。这种支持。（4）基于直接访问的数据融合第第 3 章章 空间数据处理空间数据处理SpatialSpatialOracleOracleMSMSAssessAssessSQLSQLServerServerGeomediaGeomedia工作区工作区MGDMMGDMMGSMMGSMMGEMGEFRAMMEFRAMMEARC/INFOARC/INFOAcrViewAcrViewAutoCADAutoCADMapInfoMapInfoCAD(*.dgn)CAD(*.dgn)关系数据库关系数据库GISGIS数据数据GeomediaGeomedia支持多源数据示意图支持多源数据示意图（4 4）基于直接访问的数据融合）基于直接访问的数据融合SpatialMSSQLGeomediaMGDMMGSMMG第第 3 章章 空间数据处理空间数据处理第第4节节 空间数据的压缩与重分类空间数据的压缩与重分类l一、空间数据的压缩一、空间数据的压缩l二、空间数据的重分类二、空间数据的重分类第4节 空间数据的压缩与重分类一、空间数据的压缩第第 3 章章 空间数据处理空间数据处理一、空间数据的压缩一、空间数据的压缩l（一）数据压缩的意义（一）数据压缩的意义l（二）基于矢量的压缩（二）基于矢量的压缩l（三）基于栅格的压缩（三）基于栅格的压缩一、空间数据的压缩（一）数据压缩的意义第第 3 章章 空间数据处理空间数据处理（一）数据压缩的意义（一）数据压缩的意义 数据压缩数据压缩是数据精炼的过程，其目的是删是数据精炼的过程，其目的是删除冗余数据，节省存储空间，以利于后续处理。除冗余数据，节省存储空间，以利于后续处理。两种情况：两种情况：空间数据的数据量巨大空间数据的数据量巨大 比例尺变化比例尺变化 空间数据压缩空间数据压缩，即从空间坐标数据集合中，即从空间坐标数据集合中抽取一个子集，使这个子集在规定的精度范围抽取一个子集，使这个子集在规定的精度范围内最好地逼近原集合，而又取得尽可能大的内最好地逼近原集合，而又取得尽可能大的压压缩比缩比。第第 3 章章 空间数据处理空间数据处理（一）数据压缩的意义第 3 章 空间数据处理第第 3 章章 空间数据处理空间数据处理 压缩比压缩比表示信息载体减少的程度。表示信息载体减少的程度。设曲线的原点序设曲线的原点序A A：A1，A2，An通过数据压缩处理后，获得新子序通过数据压缩处理后，获得新子序A：A1，A2，Am则压缩比则压缩比a a为：为：a=m/n1a=m/n1 显然，显然，a a值的大小，既与曲线的复杂程度、缩小值的大小，既与曲线的复杂程度、缩小倍数、精度要求、数字化取点的密度等因素有关，又倍数、精度要求、数字化取点的密度等因素有关，又与与数据压缩技术数据压缩技术本身有关（算法，详见后续内容）。本身有关（算法，详见后续内容）。压缩比表示信息载体减少的程度。第第 3 章章 空间数据处理空间数据处理 通常是对通常是对线状实体上的点的数据的压缩线状实体上的点的数据的压缩，常用的，常用的有有垂距法垂距法垂距法垂距法、偏角法、偏角法、道格拉斯道格拉斯道格拉斯道格拉斯-佩克法佩克法佩克法佩克法、光栏法。、光栏法。垂距法的原理：从任一个端垂距法的原理：从任一个端点起，每次顺序取曲线上的点起，每次顺序取曲线上的三个点，计算中间点与其他三个点，计算中间点与其他两点连线的垂线距离两点连线的垂线距离D，并，并与阈值与阈值d比较。若比较。若Dd，则，则中间点去掉；若中间点去掉；若Dd，则中，则中间点保留。然后顺序取下三间点保留。然后顺序取下三个点继续处理，直到这条线个点继续处理，直到这条线结束。结束。V1V2V3V4V5V6阈值DdV1V3V4V6D阈值d（二）基于矢量的压缩（二）基于矢量的压缩 通常是对线状实体上的点的数据的压缩，常用的有第第 3 章章 空间数据处理空间数据处理道格拉斯道格拉斯-佩克法的原理：佩克法的原理：将一条曲线的首末端点虚连将一条曲线的首末端点虚连一条直线，求其余所有点与一条直线，求其余所有点与直线的距离，并找出最大距直线的距离，并找出最大距离值离值Dmax，用，用Dmax与阈值与阈值d相比较。若相比较。若Dmax d，则，则这条曲线上的中间点全部舍这条曲线上的中间点全部舍去；反之，保留去；反之，保留Dmax对应对应的坐标点，并以该点为界，的坐标点，并以该点为界，把曲线分为两部分，对这两把曲线分为两部分，对这两部分重复使用该方法。部分重复使用该方法。V1V2V3V4V5V6阈值DmaxdV1V2V3V4V6DmaxDmaxV5（二）基于矢量的压缩（二）基于矢量的压缩V1V3V4V6道格拉斯-佩克法的原理：将一条曲线的首末端点虚连一条直线，求第第 3 章章 空间数据处理空间数据处理地理信息系统-第3章-空间数据处理ppt课件第第 3 章章 空间数据处理空间数据处理地理信息系统-第3章-空间数据处理ppt课件第第 3 章章 空间数据处理空间数据处理地理信息系统-第3章-空间数据处理ppt课件第第 3 章章 空间数据处理空间数据处理地理信息系统-第3章-空间数据处理ppt课件第第 3 章章 空间数据处理空间数据处理 栅格数据是栅格数据是GIS另一种常用的数据类型，扫描数另一种常用的数据类型，扫描数字化数据、矢量字化数据、矢量栅格转换后的数据、遥感影像数据栅格转换后的数据、遥感影像数据以及数字地形模型数据等都是栅格数据的形式。以及数字地形模型数据等都是栅格数据的形式。栅格数据的压缩可以采用栅格数据的压缩可以采用游程编码游程编码和四叉树编码和四叉树编码等方法。第二章第等方法。第二章第3节中的二、栅格数据结构。节中的二、栅格数据结构。（三）基于栅格的压缩（三）基于栅格的压缩 栅格数据是GIS另一种常用的数据类型，扫描数第第 3 章章 空间数据处理空间数据处理游程长度编码游程长度编码 编码中第一行编码中第一行(0，1)表示属性值为表示属性值为0的栅格数为的栅格数为1，(4，2)表示属性值为表示属性值为4的栅格数为的栅格数为2。第一行总栅格。第一行总栅格数为数为1+2+5=8。(0，1)，(4，2)，(7，5)(4，5)，(7，3)(4，4)，(8，2)，(7，2)(0，2)，(4，1)，(8，3)，(7，2)(0，2)，(8，4)，(7，1)，(8，1)(0，3)，(8，5)(0，4)，(8，4)(0，5)，(8，3)（三）基于栅格的压缩（三）基于栅格的压缩游程长度编码（三）基于栅格的压缩第第 3 章章 空间数据处理空间数据处理游程终点（止）编码游程终点（止）编码 编编码码中中第第一一行行(0，1)表表示示属属性性0的的栅栅格格终终止止点点为为1列列，(4，3)表表示示属属性性值值为为4的的栅栅格格终终止止点点为为第第3列列。从从游游程程终终点点值值可可算算出出每每个个属属性性值值所所占占栅栅格格数数。如如属属性性值值为为7的栅格数为的栅格数为8-3=5。（三）基于栅格的压缩（三）基于栅格的压缩游程终点（止）编码（三）基于栅格的压缩第第 3 章章 空间数据处理空间数据处理第第4节节 空间数据的压缩与重分类空间数据的压缩与重分类l一、空间数据的压缩一、空间数据的压缩l二、空间数据的重分类二、空间数据的重分类第4节 空间数据的压缩与重分类一、空间数据的压缩第第 3 章章 空间数据处理空间数据处理二、空间数据的重分类二、空间数据的重分类 存储在空间数据库中的数据，是为多种目标服务存储在空间数据库中的数据，是为多种目标服务的。当需要特定的数据分析时，常需要先对数据库中的。当需要特定的数据分析时，常需要先对数据库中提取的数据做提取的数据做属性的重新分类和空间图形的化简属性的重新分类和空间图形的化简，以，以构成数据新的使用形式。构成数据新的使用形式。经过经过属性的重新分类属性的重新分类，相邻的多边形可能具有相，相邻的多边形可能具有相同的某一属性，因而在空间几何图形上，这些多边形同的某一属性，因而在空间几何图形上，这些多边形的公共边界需要删除，这是由于数据属性的重新分类的公共边界需要删除，这是由于数据属性的重新分类和和空间图形的化简空间图形的化简而伴随需要的而伴随需要的一种数据压缩形式一种数据压缩形式，它包括它包括公共边界的删除和共同属性的合并公共边界的删除和共同属性的合并，其过程如，其过程如下：下：二、空间数据的重分类 存储在空间数据库中的数据，是为多第第 3 章章 空间数据处理空间数据处理黄砂黄砂土土黑砂黑砂土土棕红壤棕红壤石质土石质土板浆白土板浆白土淀砂土淀砂土灰泥土灰泥土老红土老红土ACCBBBAAABBBCCAAABCA换码操作：黄砂土、黑砂土、石质土换码操作：黄砂土、黑砂土、石质土A A；板浆白土、淀砂土、灰泥土板浆白土、淀砂土、灰泥土B B；棕红壤、老红土棕红壤、老红土C C。黄砂土黑砂土棕红壤石质土板浆白土淀砂土灰泥土老红土ACCBB第第 3 章章 空间数据处理空间数据处理地理信息系统-第3章-空间数据处理ppt课件第第 3 章章 空间数据处理空间数据处理地理信息系统-第3章-空间数据处理ppt课件第第 3 章章 空间数据处理空间数据处理地理信息系统-第3章-空间数据处理ppt课件第第 3 章章 空间数据处理空间数据处理地理信息系统-第3章-空间数据处理ppt课件第第 3 章章 空间数据处理空间数据处理地理信息系统-第3章-空间数据处理ppt课件第第 3 章章 空间数据处理空间数据处理问题的提出：问题的提出：现仅有陕西省各区县行政区现仅有陕西省各区县行政区域数据，如何用该数据快速获得域数据，如何用该数据快速获得陕西省的省界？陕西省的省界？空间数据重分类的妙用空间数据重分类的妙用问题的提出：第第 3 章章 空间数据处理空间数据处理地理信息系统-第3章-空间数据处理ppt课件第第 3 章章 空间数据处理空间数据处理第第5节节 空间数据的内插方法空间数据的内插方法l一、点的内插一、点的内插l二、区域的内插二、区域的内插 通过通过已知点或多边形分区已知点或多边形分区的数据，找到一的数据，找到一个个函数关系式函数关系式，使其最好地逼近这些已知的空，使其最好地逼近这些已知的空间数据，并能根据该函数关系式推求出区域范间数据，并能根据该函数关系式推求出区域范围内其它任意点或多边形分区数据的方法就称围内其它任意点或多边形分区数据的方法就称为为空间数据的内插空间数据的内插。根据已知点和已知多边形。根据已知点和已知多边形分区数据的不同，将空间数据内插分为点的内分区数据的不同，将空间数据内插分为点的内插和多边形分区的内插。插和多边形分区的内插。第5节 空间数据的内插方法一、点的内插 通过第第 3 章章 空间数据处理空间数据处理一、点的内插一、点的内插 点的内插是用来建立具有连续变化特征现象点的内插是用来建立具有连续变化特征现象（例如地面高程等）的数值方法。内插的理论基础（例如地面高程等）的数值方法。内插的理论基础在于对在于对空间相关性空间相关性的认知。的认知。空间相关性空间相关性即对于地理上连续分布的现象，邻即对于地理上连续分布的现象，邻近点之间关联性强，较远的点之间关联性弱或者无近点之间关联性强，较远的点之间关联性弱或者无关。关。这样才能用未知点附近的已知数据点的数据，这样才能用未知点附近的已知数据点的数据，推测未知点处的数据。推测未知点处的数据。一、点的内插 点的内插是用来建立具有连续变化特第第 3 章章 空间数据处理空间数据处理一、点的内插一、点的内插l（一）数据取样（一）数据取样l（二）数据内插（二）数据内插l（三）数据精度分析（三）数据精度分析 建立数字高程模型的点的内插方法可以分为以下建立数字高程模型的点的内插方法可以分为以下几个类型：几个类型：1.分块内插法：分块内插法：线性内插法、双线性多项式内插法、二线性内插法、双线性多项式内插法、二元样条函数内插法元样条函数内插法 2.逐点内插法：逐点内插法：移动拟合法、加权平均法、克里金法移动拟合法、加权平均法、克里金法 3.整体内插法：整体内插法：N次多项式拟合法次多项式拟合法 数字高程模型的建立一般包括数据取样、数据内数字高程模型的建立一般包括数据取样、数据内插和数据精度等步骤。插和数据精度等步骤。一、点的内插（一）数据取样 建立数字高程模型的第第 3 章章 空间数据处理空间数据处理（一）数据取样（一）数据取样 建立数字高程模型，就是要生成按网格形式排列的地建立数字高程模型，就是要生成按网格形式排列的地面点高程。一般可先从现有地形图的等高线上进行数据取面点高程。一般可先从现有地形图的等高线上进行数据取样。取样点可以沿着地性线（山脊线、山谷线、坡度变幻样。取样点可以沿着地性线（山脊线、山谷线、坡度变幻线）或沿着等高线，或沿着断面线布设，称为随机取样。线）或沿着等高线，或沿着断面线布设，称为随机取样。h1h2h3123h1/21/2hahb 当按一定间隔的格网取样时，取一当按一定间隔的格网取样时，取一个二次曲线来代表地面相应部分的曲线，个二次曲线来代表地面相应部分的曲线，而用间隔中点的线性内插值与二次曲线而用间