地理信息系统教程(第4章空间数据处理+2011-05-09)

来源：网络收集时间：2026-03-19

导读：地理信息系统教程课件第四章空间数据的处理地理信息系统教程课件空间数据的处理的主要内容拓扑关系的建立空间数据的变换数据格式变换空间数据内插和DEM的生成空间数据内插和的生成空间数据的压缩与重分类地理信息系统教程课件 4-1 拓扑关系的自

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第四章空间数据的处理

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空间数据的处理的主要内容拓扑关系的建立空间数据的变换数据格式变换空间数据内插和DEM的生成空间数据内插和的生成空间数据的压缩与重分类

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§4-1 拓扑关系的自动建立邻接：指同维目标之间的相互邻接关系，如零维结点通过1维弧段相互邻接。关联：不同维目标之间的相互关联关系，包含：一般为同维不同级目标之间的包含关系。

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1、拓扑关系显式表达

注： N---结点 L---弧段 P---多边形

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§4-2 拓扑关系的自动建立

2、建立多边形

多边形图是GIS的基本图形类型，多边形图是GIS的基本图形类型，常用来描述面状 GIS的基本图形类型分布的地理要素。分布的地理要素。如何根据源数据正确、自动、如何根据源数据正确、自动、快速地生成多边形集合及其间的拓扑关系， GIS算法研究的一项重集合及其间的拓扑关系，是GIS算法研究的一项重要任务，直接关系到GIS的功能和效率。 GIS的功能和效率要任务，直接关系到GIS的功能和效率。多边形图是面域空间分析(如多边形叠置分析、多边形图是面域空间分析(如多边形叠置分析、缓冲区分析、网络分析)的基础，缓冲区分析、网络分析)的基础，对空间数据处理也有重要意义。理也有重要意义。

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§4-2 拓扑关系的自动建立

1)建立多边形的基本过程(顺时针方向构多边形) 建立多边形的基本过程(顺时针方向构多边形)1° 顺序取一个结点为起始结点，取完为止；取过该结点的取完为止；任一条链作为起始链。任一条链作为起始链。 2° 取这条链的另一结点，找取这条链的另一结点，这个结点上，靠这条链最右边这个结点上，的链，作为下一条链。的链，作为下一条链。 3° 是否回到起点：是，已形是否回到起点：成一多边形，记录之，并转4° ; 成一多边形，记录之，并转4 否，转2 °。 4°取起始点上开始的，刚才所取起始点上开始的，形成多边形的最后一条边作为新的起始链，转2°;若这条链新的起始链，已用过两次，即已成为两个多已用过两次，边形的边，则转1°。边形的边，则转1

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§4-2 拓扑关系的自动建立

2)多边形面积的计算

当多边形由顺时针方向构成时，面积为正；反之，面积为负。当多边形由顺时针方向构成时，面积为正；反之，面积为负。顺时针方向构成时

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第四章空间数据的处理单多边形被追踪两次

§4-2 拓扑关系的自动建立

3)岛的判断

找出多边形互相包含的情况. 找出多边形互相包含的情况. 1°、计算所有多边形的面积。计算所有多边形的面积。所有多边形的

面积p1,-p2,p1,p2,p3, -p1,-p2,-p3,

为正的多边形和面积为负的多边形排序。 2°、分别对面积为正的多边形和面积为负的多边形排序。分别对面积为正的多边形和面积为负的多边形排序 3°、从面积为正的多边形中，顺序取每个多边形，取完为止。若负面积从面积为正的多边形中，顺序取每个多边形，取完为止。为正的多边形中多边形个数为0 则结束。多边形个数为0,则结束。 4°、找出该多边形所包含的所有面积为负的多边形，并把这些面积为负找出该多边形所包含的所有面积为负的多边形，为负的多边形的多边形加入到包含它们的多边形中，的多边形加入到包含它们的多边形中，转3°。 6、确定多边形的属性多边形以内点标识。内点与多边形匹配后,内点的属性常赋于多边形. 多边形以内点标识。内点与多边形匹配后,内点的属性常赋于多边形.

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§4-2 空间数据的变换

1、高次变换

其中A 代表二次以上高次项之和。  其中A、B代表二次以上高次项之和。上式是高次曲线 12个未知方程，符合上式的变换称为高次变换。式中有12 方程，符合上式的变换称为高次变换。式中有 12 个未知所以在进行高次变换时，需要有6对以上控制点的坐数，所以在进行高次变换时，需要有6对以上控制点的坐标和理论值，才能求出待定系数。标和理论值，才能求出待定系数。当不考虑高次变换方程中的A 当不考虑高次变换方程中的A和B时，则变成二次曲线方程，称为二次变换。线方程，称为二次变换。二次变换适用于原图有非线性变形的情况，至少需要5对控制点的坐标及其理论值，性变形的情况，至少需要5对控制点的坐标及其理论值，才能解算待定系数。才能解算待定系数。

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§4-2 空间数据的变换

2、仿射变换实质是两坐标系间的旋转变换。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，比例尺相同时，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 x,y两个方向比例尺不同比例尺相同时变换。变换。

特性：特性： ·直线变换后仍为直线； 直线变换后仍为直线；直线变换后仍为直线 ·平行线变换后仍为平行线； 平行线变换后仍为平行线；平行线变换后仍为平行线 ·不同方向上的长度比发生变化。 不同方向上的长度比发生变化。不同方向上的长度比发生变化个未知数，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，求解上式中的个未知数，需不在一直线上的对已知控制点，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图幅定向至少需要四对控制点

。误差，需多余观测，所以，用于图幅定向至少需要四对控制点。

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§4-2 空间数据的变换

3、投影变换假定原图点的坐标为x,y(称为旧坐假定原图点的坐标为原图点的坐标为称为旧坐的坐标为X, 称为新坐标),新图点的坐标为，Y(称为新坐，新图点的坐标为标),则由旧坐标变换为新坐标的基，本方程式为：本方程式为： 1、解析变换法、 2、 2、数值变换法 3、数值解析变换法、

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§4-3 空间数据格式转换

一、矢量向栅格转换点：简单的坐标变换线：线的栅格化面：线的栅格化 +面填充 (一)线的栅格化 1、DDA法(数字微分分析法) DDA法数字微分分析法) 2、Bresenham算法 Bresenham算法 (二)面(多边形)的填充方法多边形) 1、内部点扩散法(种子扩散法) 内部点扩散法(种子扩散法) 2、扫描法 扫描法 3、边界代数法

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§4-3 空间数据格式转换

二、栅格向矢量转换方法一，实际应用中大多数采用人工矢量化人工矢量化法如扫描矢量化，方法一，实际应用中大多数采用人工矢量化法，如扫描矢量化，该法工作量大，成为GIS数据输入、更新的瓶颈问题之一。 GIS数据输入法工作量大，成为GIS数据输入、更新的瓶颈问题之一。方法二，程序转化转换(全自动或半自动) 方法二，程序转化转换(全自动或半自动) 过程为：过程为：遥感影象图栅格分类图原始线划图扫描分类图二值化边界提取预处理二值化细化编辑矢量跟踪数据压缩拓扑化< …… 此处隐藏：2786字，全部文档内容请下载后查看。喜欢就下载吧 ……

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