《資源環(huán)境信息技術(shù)》

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1、嚴(yán) 泰 來 、 張 瑋 、 朱 德 海 、 趙 明 1、 資 源 環(huán) 境 信 息 技 術(shù) 內(nèi) 容 、 研 究 范 圍 資 源 環(huán) 境 信 息 技 術(shù) 是 指 農(nóng) 業(yè) 宏 觀 資 源 環(huán) 境 信 息 的 采 集 、 數(shù) 據(jù) 處 理 、 數(shù) 據(jù) 管 理 、 信 息 傳 播 以 及 輔 助 管 理 決 策 的 整 套 技 術(shù) 。 主 要 內(nèi) 容 遙 感 技 術(shù) : 大 面 積 宏 觀 地 學(xué) 信 息 快 速 獲 取 的 技 術(shù) 。 全 球 定 位 系 統(tǒng) ： 快 速 便 攜 采 集 點(diǎn) 位 數(shù) 據(jù) 的 技 術(shù) 。 地 理 信 息 系 統(tǒng) ： 存 貯 、 管 理 、 分 析 地 學(xué) 空 間 信 息 數(shù)

2、 據(jù) 的 技 術(shù) 。 信 息 傳 播 技 術(shù) ： 通 過 計(jì) 算 機(jī) 網(wǎng) 絡(luò) 將 圖 形 、 圖 像 、 聲 音 、 文 字 表 格 等 信 息 媒 體 傳 播 的 技 術(shù) 。 涉 及 到 的 信 息 技 術(shù) 有 ： 數(shù) 據(jù) （ 倉 ） 庫 技 術(shù) 、 計(jì) 算 機(jī) 圖 形 學(xué) 、 大 地 測 繪 技 術(shù) 、圖 像 處 理 技 術(shù) 、 專 家 系 統(tǒng) 技 術(shù) 等 等 。 由 此 說 明 ： 資 源 環(huán) 境信 息 技 術(shù) 是 以 計(jì) 算 機(jī) 技 術(shù) 為 核 心 的 技 術(shù) 領(lǐng) 域 ， 但 計(jì) 算 機(jī) 技術(shù) 并 不 等 于 信 息 技 術(shù) 。 計(jì) 算 機(jī) 技 術(shù) 與 信 息 表 達(dá) 對 象 的 結(jié)

3、合 才 是 信 息 技 術(shù) 。 資 源 環(huán) 境 信 息 技 術(shù) 特 點(diǎn) 綜 合 性 ： 高 新 技 術(shù) 集 成 基 礎(chǔ) 性 ： 80%以 上 的 國 民 經(jīng) 濟(jì) 的 信 息 都 與 資 源 環(huán) 境 信 息 技 術(shù) 有 關(guān) 廣 泛 性 ： 事 關(guān) “ 三 農(nóng) ” 問 題 的 解 決 ， 為 廣 大 農(nóng) 業(yè) 生 產(chǎn) 者 、 農(nóng) 業(yè) 管 理 者 、 農(nóng) 業(yè) 科 學(xué) 工 作 者 所 需 求 的 技 術(shù) 。 2、 資 源 環(huán) 境 信 息 技 術(shù) 對 于 發(fā) 展 國 民 經(jīng) 濟(jì) 的 重 大 意 義 資 源 環(huán) 境 問 題 構(gòu) 成 人 類 生 存 的 巨 大 威 脅 。 利 用 現(xiàn) 代 信 息 技 術(shù) 強(qiáng)

4、化 資 源 環(huán) 境 管 理 是 國 民 經(jīng) 濟(jì) 可 持 續(xù) 發(fā) 展 的 根 本 保 障 。 這 項(xiàng) 技 術(shù) 的 發(fā) 展 是 一 個 國 家 實(shí) 力 的 體 現(xiàn) 。 農(nóng) 業(yè) 生 產(chǎn) 需 要 資 源 環(huán) 境 信 息 技 術(shù) 。 產(chǎn) 前 、 產(chǎn) 中 、 產(chǎn) 后 都 需 要 信 息 技 術(shù) 來 指 引 ， “ 沒 有 技 術(shù) 的 生 產(chǎn) 是 愚 蠢 的 生 產(chǎn) ， 而 沒 有 信 息 的 生 產(chǎn) 則 是 盲 目 的 生 產(chǎn) 。 ” 資 源 環(huán) 境 信 息 技 術(shù) 事 關(guān) 人 們 的 衣 食 住 行 。 3、 國 內(nèi) 外 資 源 環(huán) 境 信 息 技 術(shù) 的 發(fā) 展 歷 程 與 現(xiàn) 狀 信 息 技 術(shù) 是

5、 生 產(chǎn) 力 發(fā) 展 的 必 然 產(chǎn) 物 信 息 是 物 質(zhì) 世 界 各 種 事 物 存 在 的 表 征 。 具 有 客 觀 性 、 共 用性 、 時 效 性 。 信 息 的 重 要 性 并 非 今 天 人 們 才 認(rèn) 識 ， 信 息 技 術(shù) 直 到 20世 紀(jì) 40 年 代 以 后 才 獨(dú) 立 成 為 一 門 技 術(shù) 領(lǐng) 域 是 生 產(chǎn) 力 發(fā) 展 的 必 然 結(jié)果 。 信 息 技 術(shù) 的 發(fā) 展 需 要 社 會 生 產(chǎn) 力 發(fā) 展 的 驅(qū) 動 ， 同 時 也 需要 以 相 關(guān) 基 礎(chǔ) 科 學(xué) 與 技 術(shù) 為 條 件 。 信 息 技 術(shù) 極 大 地 從 廣 度 與 深 度 上 開 闊 了 人

6、 們 對 自 然 界 的 認(rèn)識 。 資 源 環(huán) 境 信 息 技 術(shù) 使 人 們 更 加 深 刻 地 認(rèn) 識 了 地 球 這 一 我 們 人 類 共 同 生 存 的 空 間 。 在 空 間 范 圍 上 ， 可 以 將 數(shù) 萬 平 方 公 里 的 地 學(xué) 圖 形 圖 像 信 息 容 納 在 一 臺 計(jì) 算 機(jī) 以 內(nèi) 。 在 時 間 維 上 ， 人 們 可 以 在 瞬 間 將 數(shù) 千 公 里 外 的 音 像 信 息傳 輸 到 眼 前 。 在 現(xiàn) 代 信 息 技 術(shù) 支 持 下 ， 可 以 將 巨 大 的 時 空 范 圍 事 物 變化 的 過 程 可 視 化 地 表 現(xiàn) 在 計(jì) 算 機(jī) 屏 幕 上

7、。 資 源 環(huán) 境 信 息 技 術(shù) 發(fā) 展 歷 程 20 世 紀(jì) 60 年 代 ， 遙 感 技 術(shù) 開 始 出 現(xiàn) ， 資 源 環(huán) 境 信 息 技術(shù) 開 始 形 成 。 70 年 代 ， 地 理 信 息 系 統(tǒng) 概 念 提 出 ， 加 拿 大 建 設(shè) 世 界 上 第一 套 CGIS 系 統(tǒng) 。 80 年 代 ， 全 球 定 位 系 統(tǒng) 投 入 使 用 ， 資 源 環(huán) 境 信 息 技 術(shù) 形成 一 個 獨(dú) 立 的 技 術(shù) 體 系 ， 技 術(shù) 集 成 度 提 高 。 90 年 代 ， 資 源 環(huán) 境 信 息 與 信 息 技 術(shù) 產(chǎn) 業(yè) 化 。 美 國 就 業(yè) 人 口 中 52% 從 事 直 接 信

8、 息 產(chǎn) 業(yè) 。 1998 年 美 國 提 出 “ 數(shù) 字 地 球 ” 概 念 ， 世 界 各 國 響 應(yīng) ， 數(shù)字 農(nóng) 業(yè) （ 精 確 農(nóng) 業(yè) ） 、 數(shù) 字 國 土 、 數(shù) 字 北 京 等 概 念 紛 紛提 出 ， 國 家 級 信 息 工 程 紛 紛 上 馬 。 1、 空 間 數(shù) 據(jù) 與 屬 性 數(shù) 據(jù) 資 源 環(huán) 境 信 息 是 宏 觀 廣 域 空 間 信 息 。 它 以 空 間 數(shù) 據(jù) 為信 息 表 達(dá) 的 基 本 框 架 ， 而 以 屬 性 數(shù) 據(jù) 為 空 間 特 性 表 達(dá) 的 內(nèi)容 。 空 間 數(shù) 據(jù) ： 指 空 間 的 位 置 ， 表 達(dá) 空 間 位 置 有 多 種 參 照 系

9、 ， 有 天 文 坐 標(biāo) 參 照 系 、 地 理 經(jīng) 緯 度 參 照 系 、 大 地 直角 坐 標(biāo) 系 等 等 ， 它 通 過 二 維 或 三 維 坐 標(biāo) 數(shù) 據(jù) 表 達(dá) 空 間 位 置 。 平 面 圖 件 （ 地 圖 ） 是 空 間 數(shù) 據(jù) 的 基 本 載 體 。 圖 件 分 有 紙介 圖 件 ， 電 子 圖 件 。 空 間 地 物 可 分 為 點(diǎn) 狀 、 線 狀 、 面 狀 地 物 三 大 類 。 這 三 種地 類 在 地 圖 上 稱 作 地 圖 三 要 素 。 三 種 地 類 存 在 著 多 種 空 間關(guān) 聯(lián) 。 空 間 數(shù) 據(jù) 有 兩 種 表 達(dá) 格 式 ： 矢 量 格 式 與 網(wǎng) 格

10、 格 式 。 矢 量 格 式 網(wǎng) 格 格 式 網(wǎng) 格 格 式 圖 件 特 點(diǎn) ： ） 一 個 網(wǎng) 格 格 式 表 示 某 種 屬 性 的 一 個 均 值 ， 用 代 碼 表達(dá) 。 網(wǎng) 格 是 不 可 分 割 的 數(shù) 據(jù) 單 位 ， 位 置 由 行 列 號 表 示 （ ， ） ， ， 為 整 數(shù) 。 ） 一 個 地 物 是 具 有 相 同 或 接 近 相 同 屬 性 值 的 集 合 。 ） 面 狀 地 物 的 邊 界 可 以 是 網(wǎng) 格 的 格 線 ， 也 可 以 是 相 鄰網(wǎng) 格 串 聯(lián) 在 一 起 的 集 合 。 ） 網(wǎng) 格 格 式 可 以 表 現(xiàn) 圖 像 ， 也 可 以 表 達(dá) 圖 形 。

11、 在 表 達(dá)圖 像 時 ， 各 個 網(wǎng) 格 可 以 有 自 己 不 同 的 顏 色 編 碼 ， 在 表 達(dá) 圖形 時 ， 邊 界 網(wǎng) 格 賦 于 獨(dú) 立 的 屬 性 。 矢 量 格 式 圖 件 特 點(diǎn) ： ） 矢 量 格 式 數(shù) 據(jù) 只 能 表 達(dá) 圖 形 ， 圖 形 是 圖 像 的 一 種 抽 象 。 ） 矢 量 格 式 下 的 線 狀 地 物 或 面 狀 地 物 只 具 有 某 種 屬 性 的一 個 特 定 值 ， 即 認(rèn) 為 一 個 線 狀 地 物 上 或 面 狀 地 物 （ 圖 斑 ） 內(nèi) 是屬 性 均 值 的 。 ） 矢 量 格 式 下 的 空 間 數(shù) 據(jù) 用 坐 標(biāo) ， 表 示 ，

12、 ， 可以 是 小 數(shù) 。 屬 性 數(shù) 據(jù) ： 它 是 指 對 于 特 定 的 空 間 位 置 或 空 間 地 物 的 某 種 屬 性 的 數(shù) 值 或 代 碼 ， 比 如 降 雨 量 、 土 壤 類 型 、 土 地 權(quán) 屬 等 。屬 性 數(shù) 據(jù) 的 特 點(diǎn) ： ） 每 一 屬 性 數(shù) 據(jù) 都 與 一 個 空 間 位 置 或 空 間 地 物 相 聯(lián) 系 ，即 對 于 特 定 的 屬 性 類 別 ， 每 一 空 間 地 物 或 空 間 位 置 都 有 一 屬 性值 ， 兩 個 不 同 的 空 間 地 物 有 可 能 具 有 相 同 的 屬 性 值 。 ） 每 一 類 別 屬 性 數(shù) 據(jù) 都 有 固

13、 定 的 閾 值 范 圍 。 比 如 土 壤 值一 定 在 之 間 ， 降 雨 量 一 定 在 之 間 。 ） 一 幅 圖 件 通 常 只 表 達(dá) 一 類 屬 性 值 的 分 布 ， 比 如 土 壤 類 型 分布 圖 ， 圖 中 每 一 圖 斑 表 示 的 都 是 一 種 土 類 ， 當(dāng) 然 允 許 有 多 種 屬性 值 ， 比 如 該 類 土 壤 的 值 ， 土 質(zhì) 狀 況 等 。 ） 屬 性 數(shù) 據(jù) 與 空 間 數(shù) 據(jù) 依 賴 有 相 同 的 識 別 碼 相 聯(lián) 系 。 ） 屬 性 數(shù) 據(jù) 一 般 都 用 關(guān) 系 型 數(shù) 據(jù) 庫 存 貯 。 （ ） 模 型 模 型 是 將 空 間 數(shù) 據(jù)

14、與 屬 性 數(shù) 據(jù) 按 圖 層 方 式 分 門 別類 地 存 貯 并 加 以 統(tǒng) 一 管 理 的 數(shù) 據(jù) 存 貯 模 型 。 比 如 ， 資 源 環(huán) 境信 息 經(jīng) 常 使 用 到 的 圖 層 數(shù) 據(jù) 有 ： 土 壤 類 型 分 布 圖 、 年 均 降 雨量 分 布 圖 、 等 高 線 圖 、 行 政 區(qū) 劃 圖 、 水 系 圖 等 等 。 這 些 圖 件 全 部 數(shù) 字 化 ， 而 且 ： ） 比 例 尺 需 要 相 同 ； ） 投 影 方 式 需 要 相 同 ； ） 覆 蓋 地 域 嚴(yán) 格 一 致 。 這 樣 以 便 于 做 圖 形 疊 加 分 析 。 在 實(shí) 際 工 作 中 ， 對 有 些

15、 圖 ， 將 紙 介 圖 件 數(shù) 據(jù) 分 解 還 要 過細(xì) ， 將 圖 中 點(diǎn) 狀 地 物 、 線 狀 地 物 、 面 狀 地 物 分 別 各 作 為 一 個圖 層 處 理 。 、 代 碼 與 編 碼 定 義 將 系 統(tǒng) 內(nèi) 各 種 數(shù) 據(jù) 、 文 字 符 號 、 文 件 等 以 數(shù) 字 符 號 或指 定 字 母 符 號 的 組 合 標(biāo) 識 出 來 ， 成 為 計(jì) 算 機(jī) 系 統(tǒng) 可 以 接 收 的 形 式 ， 這 種 標(biāo) 識 稱 作 代 碼 。 用 戶 制 定 代 碼 的 過 程 稱 作 編碼 。 代 碼 的 特 點(diǎn) 與 編 碼 的 原 則 唯 一 性 ， 一 個 代 碼 只 能 指 定 一

16、 個 事 物 。 一 致 性 ， 在 系 統(tǒng) 自 始 至 終 一 個 代 碼 只 指 固 定 的 一 件 事 物 。 通 用 性 ， 一 些 代 碼 有 國 際 標(biāo) 準(zhǔn) ， 如 碼 ， 有 些 有行 業(yè) 標(biāo) 準(zhǔn) ， 如 土 地 分 類 代 碼 ， 城 鎮(zhèn) 地 籍 數(shù) 據(jù) 文 件 名 稱 代 碼 ，在 實(shí) 際 工 作 中 ， 制 定 本 系 統(tǒng) 特 定 代 碼 中 必 須 要 與 這 些 國 標(biāo) 相一 致 。 前 瞻 性 ， 編 碼 碼 位 要 留 有 余 量 ， 避 免 代 碼 容 納 不 下 表 達(dá)事 物 的 數(shù) 目 。 比 如 年 份 要 用 位 ， 月 份 用 位 ， 日 用 位 。 代

17、 碼 結(jié) 構(gòu) 代 碼 一 般 分 為 若 干 碼 段 ， 碼 段 有 相 對 獨(dú) 立 性 ， 表 示 一 個 獨(dú) 立 的 意 思 ， 有 固 定 的 碼 位 （ 字 節(jié) 數(shù) ） 。 比 如 行 政 村 通 常 設(shè) 位 代 碼 前 位 表 示 鄉(xiāng) ， 作 為 一 個 碼 段 ， 后 位 表 示 村 。 碼 段 這 樣設(shè) 置 表 示 村 與 鄉(xiāng) 的 管 轄 從 屬 關(guān) 系 。 對 于 代 碼 結(jié) 構(gòu) 需 注 意 ： 一 個 代 碼 可 以 有 多 個 碼 段 ， 實(shí) 用 時 還 允 許 拆 卸 或 增 加 ，比 如 在 鄉(xiāng) 前 再 加 縣 代 碼 段 。 在 多 碼 段 的 代 碼 中 ， 代 碼

18、 的 唯 一 性 是 指 整 個 代 碼 的 唯 一性 ， 不 排 除 兩 個 代 碼 的 對 應(yīng) 碼 段 相 同 ， 比 如 不 同 鄉(xiāng) 有 可 能 兩個 村 的 碼 段 代 碼 相 同 。 代 碼 一 旦 制 定 ， 絕 對 不 允 許 在 碼 段 間 碼 位 “ 借 用 ” ，比 如 將 鄉(xiāng) 碼 段 的 一 位 碼 位 “ 借 給 ” 村 碼 段 使 用 。 如 果 這樣 ， 將 發(fā) 生 混 亂 。 代 碼 的 設(shè) 制 是 一 件 相 當(dāng) 細(xì) 致 謹(jǐn) 慎 的 工 作 。 編 碼 過 程 數(shù) 據(jù) 整 理 、 分 類 分 析 數(shù) 據(jù) 類 別 間 關(guān) 系 ， 有 并 列 關(guān) 系 ， 有 從 屬

19、 關(guān) 系 估 計(jì) 數(shù) 據(jù) 數(shù) 目 ， 決 定 碼 位 字 節(jié) 數(shù) 量 調(diào) 查 相 關(guān) 行 業(yè) 編 碼 標(biāo) 準(zhǔn)3、 航 攝 投 影 投 影 一 般 定 義 空 間 任 一 點(diǎn) A 與 一 固 定 點(diǎn) S 的 連 線 （ 包 括 其 延 長 線 ）被 某 面 P 所 截 ， 其 交 點(diǎn) a 叫 做 空 間 點(diǎn) A 在 截 面 上 的 投 影 。注 意 ： 截 面 P 并 不 一 定 是 平 面 點(diǎn) 位 A 與 投 影 點(diǎn) a 不 必 須 是 在 投 影 面 P 的 兩 側(cè) 。 在 特 殊 情 況 下 ， 固 定 點(diǎn) S 也 可 能 在 無 窮 遠(yuǎn) 處 ， 此 時 AS / BS / CS S pc

20、 b a A B C 中 心 投 影 定 義 投 影 面 是 平 面 的 投 影 叫 做 中 心 投 影 照 相 機(jī) 攝 影 是 中 心 投 影 的 實(shí) 例 。 S 是 鏡 頭 ， 投 影 面 （ 遠(yuǎn) 離 實(shí) 物 一 側(cè) ） 是膠 片 ， 影 相 為 負(fù) 片 。 攝 影 中 心 投 影 中 的 幾 個 術(shù) 語 定 義 ： 1） 固 定 點(diǎn) S 稱 作 投 影 中 心2） 過 投 影 中 心 垂 直 于 投 影 面 P 的 直 線 稱 作 主 光 軸3） 主 光 軸 垂 直 于 地 面 的 投 影 稱 作 垂 直 中 心 投 影 4） 投 影 中 心 S 到 投 影 面 （ 膠 片 ） 的 距

21、離 稱 作 焦 距 f ， S 到 投影 面 的 垂 足 稱 作 像 中 心 點(diǎn) 比 例 尺 ab f 1 AB H m=一 般 圖 件 比 例 尺 為 1 : 50 萬 ; 1 : 25 萬 ; 1 : 10 萬 ; 1 : 5 萬 ,1 : 500 依 次 比 例 尺 由 小 變 大 中 心 投 影 兩 個 誤 差 來 源 1) 高 低 地 面 起 伏 引 起 投 影 誤 差 a0 aS fHA A0投 影 誤 差 ： r = 注 意 ； 1） 誤 差 與 航 高 H 成 反比 ； 在 衛(wèi) 星 遙 感 中 H 達(dá) 數(shù) 百 公里 ， 相 對 于 地 面 相 對 高 差 h 大 h rH出 許

22、 多 ， 誤 差 可 忽 略 不 計(jì) 。2） 投 影 誤 差 呈 徑 向 分 布 ， 距 離 像 中 心 點(diǎn) 越 遠(yuǎn) ， 即 r 越 大 ， 則誤 差 越 大 。 A 投 影 面 與 地 面 不 平 行 S S P0P說 明 ：1） 為 輻 射 角 ， 即 在 投影 面 上 點(diǎn) 位 輻 射 線 與 主 橫線 的 夾 角 ； 為 投 影 面 與水 平 面 的 夾 角 ； r為 輻 射距 ； f 為 焦 距 。2） 在 投 影 面 上 坐 標(biāo) 設(shè) 置 與 地 面 起 伏 誤 差 分 析 的 坐 標(biāo) 設(shè) 置 有所 不 同 ， 坐 標(biāo) 原 點(diǎn) 設(shè) 置 在 等 角 點(diǎn) 上 ， 即 過 傾 斜 投 影 面

23、 上 的 像中 心 的 垂 線 與 過 水 平 投 影 面 像 中 心 的 垂 線 構(gòu) 成 的 角 平 分 線 與傾 斜 投 影 面 的 交 點(diǎn) 作 傾 斜 投 影 面 的 坐 標(biāo) 原 點(diǎn) ； 過 原 點(diǎn) 在 傾 斜投 影 面 的 橫 向 直 線 （ 垂 直 于 紙 面 見 圖 ） 設(shè) 為 X 坐 標(biāo) 軸 ， 縱 向 設(shè) 為 Y 坐 標(biāo) 軸 ， 并 以 X 軸 作 為 傾 斜 投 影 面 的 旋 轉(zhuǎn) 軸 。一 切 誤 差 分 析 都 以 這 樣 的 設(shè) 置 為 基 礎(chǔ) ， 進(jìn) 行 計(jì) 算 的 。fr /sinsin2 xya b cd ooa oboc0d3） 這 樣 看 來 ， 傾 斜 投

24、影 面 上的 像 中 心 點(diǎn) 與 坐 標(biāo) 原 點(diǎn) 并 不 在一 個 點(diǎn) 上 ， 因 而 這 里 的 輻 射 距r與 地 面 起 伏 投 影 誤 差 輻 射 距 r 并 不 相 等 ， 但 是 不 難 證 明 兩者 相 差 不 大 ， 在 傾 斜 角 不 超 過 3 情 況 下 ， 由 于 坐 標(biāo) 原 點(diǎn) 設(shè)置 引 起 的 誤 差 可 以 忽 略 。討 論 ：1） 投 影 面 傾 斜 角 一 般 不 大 于 3 ， sin 是 正 值 ， 而 取 值卻 從 0 到 360 變 化 ， 使 輻 射 距 覆 蓋 整 個 影 像 ， 因 而 使 誤差 可 正 可 負(fù) 。 具 體 分 析 如 下 ： 當(dāng)

25、 0 180 ， 則 誤 差 為 負(fù) 值 ， 即 向 內(nèi) 收 縮 ； 當(dāng) 180 360 ， 則 誤 差 為 正 值 ， 即 向 外 擴(kuò) 張 ； 2） 投 影 面 與 地 面 不 平 行 引 起 的 投 影 誤 差 與 鏡 頭 焦 距 成 反 比 ，與 輻 射 距 平 方 成 正 比 ；3） 此 種 投 影 誤 差 與 航 高 無 關(guān) ， 因 而 無 論 在 航 空 攝 影 或 衛(wèi) 星遙 感 中 都 必 須 要 加 以 注 意 糾 正 的 。 正 射 投 影 定 義 ： 將 投 影 中 心 S 點(diǎn) 置 于無 窮 遠(yuǎn) 處 的 中 心 投 影 稱 作 正 射投 影 。 實(shí) 際 正 射 投 影 的

26、定 義 ： 二 次投 影 ， 首 先 投 影 到 一 個 假 想 投影 面 上 ， 比 例 尺 為 1： 1 ， 然 后在 做 二 次 中 心 投 影 。 正 射 投 影 討 論 ： 1） 正 射 投 影 不 存 在 投 影 誤 差 是 一 種 理 想 的 投 影 2） 如 果 地 面 平 坦 ， 攝 相 條 件 理 想 ， 即 鏡 頭 平 面 平 行 于 水平 面 ， 則 此 時 的 攝 相 中 心 投 影 即 為 正 射 投 影 。4、 大 地 投 影 地 球 模 型 地 球 可 以 模 擬 為 旋 轉(zhuǎn) 橢 球 體 。 其 長 半 軸 為 6,378,140 m ， 短半 軸 為 6,35

27、6,755. 3 m 普 通 測 量 中 可 將 地 球 看 作 為 球 體 ， 其 半 徑 為 6371000 m。 大 地 投 影 基 本 思 想 ， 將 地 球 看 為 透 明 ， 將 光 源 （ 即 S 點(diǎn) ） 置 于 地 球 心 ，光 線 （ 投 影 線 ） 穿 過 地 球 球 面 上 各 個 點(diǎn) ， 投 影 到 地 球 外 假 想 的 可 展 曲 面 上 ， 如 圓 錐 面 、 圓 柱 面 或 直 接 就 是 平 面 ， 然 后 將 可 展曲 面 展 開 ， 并 用 理 想 中 心 投 影 的 方 法 將 其 縮 小 ， 即 制 成 不 同 比例 尺 地 圖 。 大 地 投 影 制

28、 圖 的 種 類 1） 以 投 影 面 劃 分 為 ： 圓 錐 投 影 、 圓 柱 投 影 、 方 位 投 影 （ 投影 面 是 平 面 ） 2） 以 投 影 面 與 地 球 的 關(guān) 系 劃 分 為 ： 正 切 ， 橫 切 ， 斜 切 ， 正割 ， 橫 割 ， 斜 割 等 說 明 各 國 投 影 制 圖 種 類 選 擇 取 決 于 該 國 地 理 的 具 體 位 置以 及 幅 員 大 小 ， 形 狀 特 點(diǎn) 等 ， 以 制 圖 投 影 誤 差 最 小 為 原 則 。 大 地 投 影 誤 差 討 論 1） 誤 差 的 類 別 ： 距 離 誤 差 ， 即 圖 上 兩 點(diǎn) 距 離 與 實(shí) 地 兩 點(diǎn)

29、 距 離 的 差 別 。 方 位 誤 差 ， 即 圖 上 兩 點(diǎn) 的 指 向 與 實(shí) 地 兩 點(diǎn) 指 向 的 差 別 。 面 積 誤 差 ， 即 圖 上 圖 斑 量 測 的 面 積 與 實(shí) 地 量 測 面 積 的 差 別 。 2） 不 同 投 影 下 的 誤 差 分 析 任 何 地 圖 總 存 在 兩 種 或 三 種 誤 差 ， 不 存 在 任 何 誤 差 的 圖 件是 沒 有 的 ， 地 圖 投 影 為 某 種 特 殊 需 要 ， 采 取 復(fù) 雜 的 數(shù) 學(xué) 變 換 ， 往 往 是以 犧 牲 某 種 誤 差 增 大 為 代 價 ， 而 換 取 減 弱 甚 至 消 除 某 一 種 誤 差 ，如

30、 等 積 投 影 ， 等 角 投 影 變 換 。 在 制 圖 比 例 尺 大 于 1： 10 萬 情 況 下 ， 可 以 不 考 慮 投 影 方 式帶 來 的 誤 差 差 異 。5 中 國 地 圖 常 用 的 兩 種 投 影 正 割 圓 錐 投 影 技 術(shù) 特 點(diǎn) ： 覆 蓋 面 積 大 ， 距 離 誤 差 有 正 有 負(fù) 、 方 位 誤 差 較小 ， 面 積 誤 差 很 小 ； 有 兩 條 緯 線 與 投 影 面 相 交 ， 兩 緯 線 之 間距 離 誤 差 為 負(fù) ， 而 兩 緯 線 之 外 誤 差 為 正 。 經(jīng) 線 為 輻 射 狀 的 直 線 。 中 央 經(jīng) 線 指 向 垂 直 方 向

31、 ， 兩 邊 經(jīng) 線 對 稱 ， 緯 線 為 高 次 曲線 ， 兩 條 正 割 緯 線 上 無 誤 差 。 我 國 地 形 圖 實(shí) 施 情 況 兩 條 割 線 處 于 北 緯 25 與 北 緯 47， 綜 合 考 慮 到 了 我 國 幅 員陸 上 部 分 北 達(dá) 北 緯 53（ 漠 河 ） ， 南 至 18（ 海 南 島 ） 的 廣 闊 地區(qū) ， 這 是 將 各 種 誤 差 相 對 較 小 的 優(yōu) 化 結(jié) 果 。比 例 尺 適 于 制 作 1： 50萬 以 上 小 比 例 尺 制 作 行 政 區(qū) 劃 圖 、 地 形 圖 。 橫 切 橢 圓 柱 投 影 （ 又 稱 高 斯 克 呂 格 投 影 ）

32、x y 技 術(shù) 特 點(diǎn) 1） 有 一 條 經(jīng) 線 與 投 影 面 相 切 ， 這 條 線 稱 為 中 央 子 午 線 ，在 這 條 經(jīng) 線 上 沒 有 誤 差 2） 投 影 誤 差 以 中 央 子 午 線 兩 側(cè) 為 對 稱 ， 越 遠(yuǎn) 離 中 央 子 午線 則 誤 差 越 大 。 越 遠(yuǎn) 離 赤 道 誤 差 越 小 。 3） 為 減 少 誤 差 ， 采 取 按 經(jīng) 線 分 割 條 帶 ， 國 際 上 按 中 央 子午 線 兩 側(cè) 1.5（ 3帶 分 割 ） ， 3（ 6帶 分 割 ） 分 作 投 影 帶 。 4） 條 帶 分 割 后 誤 差 最 大 處 在 赤 道 上 的 條 帶 邊 緣 ，

33、 對 于 6帶 ， 長 度 最 大 誤 差 達(dá) +0.14%， 面 積 變 形 最 大 達(dá) +0.27% 。 實(shí) 施 情 況 1） 在 我 國 1： 50萬 （ 包 含 1： 50萬 ） 以 下 比 例 尺 制 作 地 圖 用此 投 影 2） 比 例 尺 不 同 ， 因 而 對 每 分 割 條 帶 又 作 進(jìn) 一 步 切 割 成 圖 件 ，切 割 按 經(jīng) 緯 度 進(jìn) 行 ， 即 每 幅 圖 件 的 圖 廓 線 都 是 經(jīng) 緯 線 。 圖 件 比例 尺 不 同 ， 每 幅 圖 件 經(jīng) 差 、 緯 差 跨 度 不 同 。 1： 50萬 圖 件 按 經(jīng) 差 3、 緯 差 2 分 割 1： 25萬 圖

34、 件 按 經(jīng) 差 1.5、 緯 差 1 分 割 1： 10萬 圖 件 按 經(jīng) 差 30、 緯 差 20分 割 以 此 逐 層 次 比 例 尺 擴(kuò) 大 ， 經(jīng) 緯 差 減 少 以 保 證 圖 件 實(shí) 際 圖件 尺 寸 大 小 基 本 相 同 。 3） 理 論 上 ， 在 一 個 條 帶 中 ， 每 幅 圖 件 圖 廓 的 形 狀 都 不 同 ，基 本 上 呈 梯 形 ， 但 梯 形 兩 側(cè) 的 邊 線 傾 斜 角 度 不 同 。6 數(shù) 字 地 形 圖 坐 標(biāo) 系 設(shè) 置 以 每 個 3 條 帶 的 中 央 子 午 線 為 y 軸 ， 以 赤 道 為 x 軸 ， 建 立直 角 坐 標(biāo) 。 考 慮

35、到 在 每 條 帶 中 ， 中 央 子 午 線 西 側(cè) 的 x 值 含 有 負(fù) 值 ， 為避 免 負(fù) 值 ， 又 將 y 軸 向 西 平 移 動 500公 里 ， 構(gòu) 成 通 用 坐 標(biāo) 系 。 圖 廓 四 角 點(diǎn) 每 幅 標(biāo) 準(zhǔn) 地 形 圖 圖 廓 四 角 點(diǎn) 都 標(biāo) 注 經(jīng) 度 緯 度 ， 縱 向 邊 線 兩頂 點(diǎn) 經(jīng) 度 相 同 ， 橫 向 邊 線 兩 頂 點(diǎn) 緯 度 相 同 。 注 意 ： 縱 向 邊 線 兩 頂 點(diǎn) 的 x 坐 標(biāo) 并 不 相 同 ， 同 樣 橫 向 邊 線兩 頂 點(diǎn) 的 y 坐 標(biāo) 也 并 不 相 同 。 經(jīng) 緯 度 與 x、 y 坐 標(biāo) 系 之 間 的 變 換 由

36、 地 理 參 照 系 經(jīng) 緯 度 值 （ L， B） 向 X、 Y 坐 標(biāo) 值 的 變 換 稱作 正 解 變 換 ， 而 反 之 ， 由 （ X， Y） 向 （ L， B） 變 換 稱 作 反 解變 換 。 正 反 解 變 換 都 是 非 常 復(fù) 雜 的 非 線 性 變 換 隨 投 影 方 式 的 不 同 ， 變 換 也 不 相 同 。 公 里 網(wǎng) （ 方 里 網(wǎng) ） 在 每 條 帶 的 直 角 坐 標(biāo) 系 中 ， 從 坐 標(biāo) 原 點(diǎn) 開 始 ， 橫 向 與 縱 向每 一 公 里 畫 出 一 條 縱 線 與 橫 線 ， 構(gòu) 成 的 網(wǎng) 格 稱 作 公 里 網(wǎng) ， 公里 網(wǎng) 格 線 的 交 點(diǎn)

37、坐 標(biāo) 都 是 公 里 的 整 數(shù) 倍 。 各 3 帶 或 6 帶 中 的 公 里 網(wǎng) 格 線 互 不 平 行 。 公 里 網(wǎng) 的 設(shè) 置 起 誤 差 控 制 作 用 北 向 每 幅 地 形 圖 的 正 上 方 向 并 不 指 嚴(yán) 格 意 義 的 北 向 ， 即 并 不 嚴(yán)格 地 指 向 地 軸 的 北 極 點(diǎn) ， 只 是 與 中 央 子 午 線 平 行 。7 圖 件 的 矢 量 格 式 表 達(dá) 圖 形 三 要 素點(diǎn) 點(diǎn) 狀 地 物 ， 在 計(jì) 算 機(jī) 地 理 信 息 系 統(tǒng) （ GIS） 中 用 （ x , y） 表 示 ， 其 標(biāo) 識 碼 （ ID碼 ） 定 義 其 標(biāo) 識 管 理 代 號

38、 ， 并 附 有 各 種 屬性 ， 如 地 物 種 類 （ 樹 、 井 位 、 村 鎮(zhèn) ） ， 面 積 以 及 其 它 特 征 。 線 線 狀 地 物 ， 系 統(tǒng) 中 用 坐 標(biāo) 鏈 表 示 注 意 ： 相 鄰 鏈 節(jié) 點(diǎn) 用 直 線 連 接 ， 鏈 節(jié) 長 度 不 一 定 相 等 ， 其長 度 取 決 于 原 曲 線 的 曲 率 半 徑 。 面 面 狀 地 物 ， 是 一 個 封 閉 的 區(qū) 域 ， 在 圖 件 上 又 稱 作 圖斑 。 面 由 一 個 坐 標(biāo) 鏈 或 多 個 坐 標(biāo) 鏈 組 成 其 邊 界 。 注 意 ： 面 包 括 帶 有 “ 島 ” 的 封 閉 區(qū) 域 。 207 20

39、8205201206 213211 212232ABC D E FGH I 矢 量 格 式 圖 件 的 基 本 概 念 坐 標(biāo) 鏈 （ coordinate chain） 有 方 向 的 折 線 ， 或 鏈 接 在 一起 的 矢 量 集 合 ， 在 計(jì) 算 機(jī) 中 存 貯 為 有 一 定 順 序 的 X、 Y坐 標(biāo) 數(shù) 據(jù) 結(jié) 點(diǎn) （ node） 三 個 或 三 個 以 上 坐 標(biāo) 鏈 相 交 匯 的 點(diǎn) 弧 段 （ arc） 相 鄰 兩 結(jié) 點(diǎn) 之 間 的 坐 標(biāo) 鏈 。 通 常 一 個 弧 段 以兩 個 結(jié) 點(diǎn) 作 為 其 端 點(diǎn) ， 但 島 弧 段 是 由 首 尾 相 接 的 弧 段 組

40、 成 ， 是一 種 特 殊 的 弧 段 ， 稱 之 為 島 弧 段 。 多 邊 形 （ Polygon） 由 弧 段 組 成 的 封 閉 區(qū) 域 。 多 邊 形 又 稱為 圖 斑 ， 部 分 圖 斑 內(nèi) 部 有 島 （ 內(nèi) 邊 界 ） ， 這 種 有 島 的 多 邊 形 稱為 多 連 通 域 ， 無 島 多 邊 形 稱 為 單 連 通 域 。 拓 撲 關(guān) 系 （ Topological relationship） 這 里 指 結(jié) 點(diǎn) 、 弧 段 、多 邊 形 之 間 的 空 間 位 置 關(guān) 系 。 即 表 達(dá) 一 個 結(jié) 點(diǎn) 由 哪 些 弧 段 在 此交 匯 ； 弧 段 前 進(jìn) 方 向 的 左

41、 右 多 邊 形 是 什 么 ； 一 個 多 邊 形 由 哪 些 弧 段 組 成 ， 進(jìn) 一 步 哪 幾 條 弧 段 是 外 邊 界 ， 哪 幾 條 弧 段 是 內(nèi) 邊 界 。這 些 拓 撲 關(guān) 系 用 代 碼 表 示 出 來 。 注 意 每 一 個 結(jié) 點(diǎn) 、 弧 段 以 及 多邊 形 都 有 ID碼 。 坐 標(biāo) 鏈 、 多 邊 形 的 包 絡(luò) 矩 形 （ Range） 指 坐 標(biāo) 鏈 或 多邊 形 的 外 接 矩 形 ， 其 4個 坐 標(biāo) 特 征 值 為 ： Xmin = MIN (x1,x2,xn)； Xmax = MAX (x1,x2,xn)； Ymin = MIN (y1,y2,yn

42、)； Ymax = MAX (y1,y2,yn)； 矢 量 格 式 下 的 圖 形 復(fù) 雜 性 分 析 結(jié) 點(diǎn) 關(guān) 聯(lián) 弧 段 弧 段 關(guān) 聯(lián) 圖 斑 ， 且 線 狀 地 物 本 身 有 寬 度 ， 但 在 中 比 例 尺 圖件 上 只 是 一 條 線 ， 常 常 因 比 例 尺 過 小 的 原 因 ， 這 條 線 的 位 置無 法 表 明 該 線 是 否 為 中 軸 線 ， 只 有 在 屬 性 數(shù) 據(jù) 中 加 注 明 線 的 左 側(cè) 寬 度 ， 右 側(cè) 寬 度 。 一 個 結(jié) 點(diǎn) 位 置 變 化 或 一 個 弧 段 位 置 變 化 要 引 起 至 少 兩 個甚 至 三 個 或 更 多 相 關(guān)

43、 圖 斑 面 積 的 變 化 . 空 間 圖 形 數(shù) 據(jù) 的 復(fù) 雜 性 決 定 著 數(shù) 據(jù) 存 貯 格 式 的 慎 密 嚴(yán)謹(jǐn) ， 也 需 要 相 應(yīng) 計(jì) 算 機(jī) 軟 件 功 能 的 支 持 。 矢 量 格 式 下 空 間 數(shù) 據(jù) 的 組 織 方 法 一 般 來 講 ， 不 同 軟 件 其 空 間 數(shù) 據(jù) 組 織 方 法 都 不 相 同 ， 這 就 是軟 件 間 數(shù) 據(jù) 不 相 兼 容 的 原 因 。 數(shù) 據(jù) 組 織 方 法 大 致 可 分 為 兩 類 ： 具 有 全 拓 撲 關(guān) 系 的 數(shù) 據(jù) 組 織 方 法 ， 如 ARC / INFO、 MAPGIS 等 GIS 軟 件 其 方 法 要

44、點(diǎn) 是 ：1） 以 弧 段 為 基 礎(chǔ) 數(shù) 據(jù) 組 織 單 位 ， 將 點(diǎn) 坐 標(biāo) 組 織 在 弧 段 內(nèi) ，當(dāng) 然 點(diǎn) 狀 地 物 坐 標(biāo) 數(shù) 據(jù) 除 外 ； 弧 段 設(shè) 有 代 碼 （ 內(nèi) 碼 ） ， 并 有查 找 全 部 所 屬 點(diǎn) 的 索 引 ； 2） 對 于 每 個 結(jié) 點(diǎn) 在 數(shù) 據(jù) 庫 中 要 給 出 在 此 相 交 匯 的 弧 段 ； 3） 對 于 每 個 弧 段 在 數(shù) 據(jù) 庫 中 要 給 出 其 左 右 圖 斑 ID 代 碼 ；4） 每 個 圖 斑 都 有 ID 代 碼 ， 并 要 給 出 其 組 成 弧 段 的 代 碼 ，在 這 些 弧 段 中 區(qū) 分 內(nèi) 外 邊 界 ，

45、 對 于 內(nèi) 邊 界 還 要 進(jìn) 一 步 給 出內(nèi) 邊 界 弧 段 組 成 獨(dú) 立 封 閉 區(qū) 域 的 注 示 數(shù) 據(jù) 。5） 具 有 嚴(yán) 密 高 效 的 數(shù) 據(jù) 索 引 方 式 ， 其 中 要 利 用 到 包 絡(luò) 矩形 的 數(shù) 據(jù) 。 數(shù) 據(jù) 索 引 圖 形 編 輯 的 數(shù) 據(jù) 一 致 性 。 無 全 拓 撲 關(guān) 系 的 數(shù) 據(jù) 組 織 方 法 ， 如 Oracle-spatical、 Mapinfo 等 軟 件 ， 方 法 要 點(diǎn) 是 ：1） 采 用 面 向 對 象 的 方 法 ， 分 別 按 點(diǎn) 、 線 、 面 作 為 對 象 組織 數(shù) 據(jù) ；2） 由 于 兩 個 相 鄰 的 面 有 公

46、 共 邊 ， 因 而 此 數(shù) 據(jù) 組 織 方 法 必須 具 有 強(qiáng) 有 力 的 空 間 分 析 功 能 ， 能 夠 在 必 要 時 將 對 應(yīng) 相 鄰 面 邊 界 快 速 查 詢 出 來 ， 以 保 證 在 圖 形 編 輯 時 數(shù) 據(jù) 的 一 致 性 。3） 采 用 四 叉 樹 方 法 實(shí) 行 分 塊 索 引 機(jī) 制 。 兩 種 數(shù) 據(jù) 組 織 方 法 優(yōu) 缺 點(diǎn) 分 析 1） 全 拓 撲 關(guān) 系 數(shù) 據(jù) 組 織 方 法 數(shù) 據(jù) 結(jié) 構(gòu) 較 復(fù) 雜 ， 數(shù) 據(jù) 檢 索速 度 快 ， 數(shù) 據(jù) 容 余 小 ， 便 于 復(fù) 雜 情 況 下 的 空 間 分 析 ； 2） 無 全 拓 撲 關(guān) 系 數(shù) 據(jù)

47、 組 織 方 法 數(shù) 據(jù) 結(jié) 構(gòu) 較 簡 單 ， 面 向 對 象的 思 想 貫 徹 較 徹 底 ， 使 面 向 對 象 的 高 級 計(jì) 算 機(jī) 語 言 功 能 發(fā) 揮充 分 ， 便 于 數(shù) 據(jù) 管 理 ； 3） 全 拓 撲 關(guān) 系 數(shù) 據(jù) 組 織 需 要 數(shù) 據(jù) 表 格 文 件 多 ， 數(shù) 據(jù) 表 格 之間 關(guān) 系 復(fù) 雜 ， 影 響 數(shù) 據(jù) 庫 的 穩(wěn) 定 性 ， 而 無 全 拓 撲 關(guān) 系 數(shù) 據(jù) 組織 方 法 穩(wěn) 定 性 較 好 ， 錯 誤 數(shù) 據(jù) 容 易 恢 復(fù) ； 4） 全 拓 撲 關(guān) 系 數(shù) 據(jù) 組 織 方 法 數(shù) 據(jù) 結(jié) 構(gòu) 緊 湊 ， 而 無 拓 撲 關(guān) 系數(shù) 據(jù) 組 織 方

48、法 數(shù) 據(jù) 容 余 量 大 ， 每 個 弧 段 坐 標(biāo) 點(diǎn) 數(shù) 據(jù) 要 重 復(fù) 存貯 兩 次 以 上 。 當(dāng) 前 矢 量 格 式 下 空 間 數(shù) 據(jù) 組 織 方 法 發(fā) 展 趨 勢 1） 關(guān) 系 型 數(shù) 據(jù) 表 達(dá) ， 這 種 數(shù) 據(jù) 格 式 便 于 管 理 ， 能 與 大 型 數(shù)據(jù) 庫 標(biāo) 準(zhǔn) 化 數(shù) 據(jù) 管 理 語 言 SQL相 兼 容 ， 實(shí) 現(xiàn) 空 間 數(shù) 據(jù) 與 屬 性數(shù) 據(jù) 一 體 化 在 一 個 數(shù) 據(jù) 庫 下 管 理 ； 2） 全 拓 撲 數(shù) 據(jù) 表 達(dá) 是 為 了 適 應(yīng) 愈 來 愈 復(fù) 雜 的 時 間 、 空 間 分析 的 實(shí) 際 要 求 。8、 圖 件 的 網(wǎng) 格 格 式

49、 表 達(dá) 圖 件 網(wǎng) 格 格 式 表 達(dá) 的 基 本 思 想 網(wǎng) 格 格 式 下 數(shù) 據(jù) 組 織 每 個 網(wǎng) 格 在 數(shù) 據(jù) 庫 中 都 有 （ i ， j） 編 號 ， 這 個 編 號 既表 示 了 空 間 位 置 ， 也 可 以 成 為 其 ID 代 碼 ， 對 應(yīng) 于 每 一 網(wǎng) 格編 號 ， 可 以 有 其 多 種 屬 性 值 。 因 而 ， 在 網(wǎng) 格 格 式 下 ， 沒 有 任 何 拓 撲 關(guān) 系 表 達(dá) 的 問 題 ， 在 數(shù) 據(jù) 表 達(dá) 上 ， 格 式 十 分 簡 單 。 在 網(wǎng) 格 格 式 下 ， 圖 斑 邊 界 有 兩 種 表 達(dá) 方 式 ： 1） 圖 斑 邊 界 占 有

50、網(wǎng) 格 ， 賦 以 特 殊 的 屬 性 ， 這 種 表 達(dá) 方 式 通常 是 在 由 矢 量 格 式 轉(zhuǎn) 來 成 為 網(wǎng) 格 格 式 情 況 下 采 用 。 2） 圖 斑 邊 界 不 占 有 網(wǎng) 格 ， 以 網(wǎng) 格 線 作 為 邊 界 線 ， 此 時 邊 界線 就 真 正 沒 有 寬 度 了 。 這 種 表 達(dá) 方 式 通 常 是 在 系 統(tǒng) 內(nèi) 部 自 動生 成 的 圖 件 情 況 下 采 用 ， 比 如 由 點(diǎn) 狀 數(shù) 據(jù) 自 動 生 成 面 狀 數(shù) 據(jù)最 終 生 成 的 圖 件 就 采 用 這 種 方 式 。 網(wǎng) 格 格 式 下 的 數(shù) 據(jù) 壓 縮 網(wǎng) 格 格 式 數(shù) 據(jù) 結(jié) 構(gòu) 簡 單

51、 ， 可 以 表 達(dá) 地 理 圖 件 、 遙 感 圖 像 等數(shù) 據(jù) ， 適 用 于 多 種 空 間 分 析 數(shù) 據(jù) 處 理 的 場 合 ， 但 其 基 本 問 題 在于 數(shù) 據(jù) 壓 縮 。 數(shù) 據(jù) 壓 縮 的 兩 種 類 型 1） 無 損 數(shù) 據(jù) 壓 縮 ， 即 數(shù) 據(jù) 壓 縮 后 還 可 以 完 全 恢 復(fù) 到 壓 縮前 的 原 樣 ， 信 息 不 受 任 何 損 失 ， 這 種 壓 縮 通 常 壓 縮 比 不 大 。這 種 類 型 的 數(shù) 據(jù) 壓 縮 使 用 在 地 理 信 息 系 統(tǒng) 中 。 2） 有 損 數(shù) 據(jù) 壓 縮 ， 即 系 統(tǒng) 將 次 要 的 、 無 礙 大 局 的 信 息 數(shù)

52、 據(jù)壓 縮 掉 ， 以 求 壓 縮 比 提 高 ， 這 種 壓 縮 方 法 在 實(shí) 施 后 無 法 將數(shù) 據(jù) 再 恢 復(fù) 到 原 樣 。 有 損 數(shù) 據(jù) 壓 縮 有 多 種 壓 縮 方 法 ， 通 常使 用 在 圖 像 處 理 、 網(wǎng) 絡(luò) 圖 像 傳 輸 、 多 媒 體 圖 像 數(shù) 據(jù) 存 貯 等多 種 場 合 中 。 無 損 數(shù) 據(jù) 壓 縮 主 要 思 路 1） 游 程 碼 （ Running Code） 分 析 網(wǎng) 格 格 式 數(shù) 據(jù) 可 以 看 到 ，在 同 一 橫 行 ， 連 續(xù) 幾 個 相 鄰 的 網(wǎng) 格 可 能 屬 性 碼 相 同 ， 此 時 就可 以 將 這 幾 個 網(wǎng) 格 合

53、并 表 示 其 屬 性 ； （ A 1， P1） （ A2， P2） （ An， Pn）其 中 A1為 左 起 第 一 個 連 續(xù) 相 同 屬 性 網(wǎng) 格 的 屬 性 編 碼 值 ， P1為這 連 續(xù) 相 同 屬 性 網(wǎng) 格 最 遠(yuǎn) 達(dá) 到 的 位 置 ， 以 下 A2 ， A3 An、 P2 ， P3 Pn 意 義 相 同 。 當(dāng) 然 如 果 某 個 網(wǎng) 格 獨(dú) 立 具 有 某 屬 性 ，那 么 Pi 則 表 示 該 網(wǎng) 格 的 位 置 。 以 上 所 述 連 續(xù) 相 同 屬 性 合 并 表示 一 個 網(wǎng) 格 集 合 稱 作 一 個 游 程 ， 顯 然 網(wǎng) 格 格 式 圖 件 中 每 個 橫

54、行 的 游 程 數(shù) 是 隨 機(jī) 的 ， 因 而 在 數(shù) 據(jù) 表 格 上 可 以 這 樣 設(shè) 計(jì) ： 游 程 碼 數(shù) 據(jù) 表游 程 序 號 屬 性 編 碼 游 程 列 號 （ i ）12345678 930 50120100305 2478102341010 游 程 索 引 表網(wǎng) 格 行 號 （ i ） 逐 行 游 程 累 計(jì) 數(shù)1236 591430 注 意 ： 游 程 碼 數(shù) 據(jù) 表 每 一 行 表 示 一 個 游 程 ； 而 游 程 索 引 表 每 一 行 表 示 網(wǎng) 格 圖 件 的 一 個 行 。 這 種 兩 個 表 格 表 示 一 個 隨 機(jī) 數(shù) 據(jù) 個 數(shù) 的 方 法 值 得 借 鑒

55、 。當(dāng) 然 也 可 以 用 列 來 設(shè) 置 游 程 。無 論 行 游 程 還 是 列 游 程 都 只 是 在 一 維 上 實(shí) 現(xiàn) 了 數(shù) 據(jù) 壓 縮 ， 而在 另 一 維 并 未 實(shí) 現(xiàn) 壓 縮 。2） 四 叉 樹 數(shù) 據(jù) 壓 縮四 叉 樹 的 基 本 思 想 區(qū) 域 二 維 壓 縮 MD碼 .實(shí) 現(xiàn) 四 叉 樹 數(shù) 據(jù) 壓 縮 的 基 礎(chǔ) 上 圖 特 點(diǎn) ： 1） Jf(j)=2If(j) 2） MD(i,j)=If+Jf 3） MD是 自 左 上 角 向 右 下 方 以 “ 田 ” 字 （ 4網(wǎng) 格 ） 格 為最 基 本 單 位 逐 次 鋪 開 的 計(jì) 算 If的 遞 推 公 式 )(lo

56、g,4)2,( 2max0max iINTkIMODI kkk kf 計(jì) 算 Jf 。 用 計(jì) 算 If相 同 的 方 法 ， 得 到 ：此 說 明 二 進(jìn) 制 “ i ” 作 為 偶 次 項(xiàng) ， 二 進(jìn) 制 “ j ” 作 為 奇 次 項(xiàng) 交 叉 組 合 ， 轉(zhuǎn) 換 為 十 進(jìn) 制 即 為 MD(i,j) ， 反 之亦 然 。 12020 00 2max05 10 2)2,(2)2,( 4)2,(24)2,(),( )(log,4)2,(2 )2/( maxmax maxmaxmax LLL Lkkk k LLL Lkkk kD LLk kkk JMODIMOD JMODIMODjiM jI

57、NTLIMODJ JINTJ jJ )2/( 10 kk IINTI II L=0 MD碼 意 義 1） 用 一 維 正 整 數(shù) 碼 MD（ i,j） 替 代 二 維 坐 標(biāo) 系 數(shù) 值 i,j， 每（ i,j） 格 點(diǎn) 唯 一 對 應(yīng) MD一 個 值 。 2） MD與 （ i,j） 相 互 轉(zhuǎn) 換 方 便 3） MD是 與 四 叉 樹 思 想 完 全 吻 合 ， 為 四 叉 樹 數(shù) 據(jù) 壓 縮 奠 定 基礎(chǔ) 。 二 階 MD碼 意 義 一 幅 圖 先 分 為 16 16個 子 區(qū) ， 每 區(qū) 按 M D1編 碼 作 為 第 1階 ， ，然 后 ， 每 個 小 區(qū) 中 又 分 為 256 25

58、6個 網(wǎng) 格 ， ， 每 個 網(wǎng) 格 按 MD2編 碼 作 為 第 2階 ， 記 為 ： （ MD1， MD2） 二 階 MD碼 不 但 減 少 了 碼 位 長 度 ， 增 強(qiáng) 了 計(jì) 算 機(jī) 程 序 的 可 操作 性 ， 而 且 將 一 階 MD碼 作 為 索 引 ， 加 快 了 運(yùn) 行 速 度 。 MD碼 支 持 下 的 數(shù) 據(jù) 壓 縮 MD碼 支 持 下 的 四 叉 樹 數(shù) 據(jù) 壓 縮 線 性 四 叉 數(shù) 碼 （ Linear Quad TreeLQT） 二 維 行 程 碼 （ 2 Dimension Running Encode2DRE） MD碼 數(shù) 據(jù) 壓 縮 小 結(jié) ： MD碼 數(shù)

59、 據(jù) 壓 縮 是 二 維 無 損 數(shù) 據(jù) 壓 縮 M D碼 數(shù) 據(jù) 壓 縮 效 率 與 圖 形 復(fù) 雜 程 度 相 關(guān) 9、 網(wǎng) 格 格 式 與 矢 量 格 式 比 較 分 析 網(wǎng) 格 格 式 與 矢 量 格 式 是 資 源 環(huán) 境 信 息 空 間 數(shù) 據(jù) 兩 種 基 本表 達(dá) 格 式 ， 比 較 兩 種 格 式 優(yōu) 劣 勢 可 歸 結(jié) 以 下 幾 點(diǎn) ： 1） 網(wǎng) 格 格 式 的 特 點(diǎn) 可 表 述 為 “ 只 見 樹 木 ， 不 見 森 林 ” ，而 矢 量 格 式 為 “ 只 見 森 林 ， 不 見 樹 木 ” ； 2） 網(wǎng) 格 格 式 數(shù) 據(jù) 表 達(dá) 簡 單 ， 但 數(shù) 據(jù) 存 貯 量

60、 大 ， 易 于 做 圖形 疊 加 分 析 ； 而 矢 量 格 式 數(shù) 據(jù) 表 達(dá) 復(fù) 雜 ， 層 次 多 ， 但 數(shù) 據(jù) 冗余 小 ， 易 于 做 除 圖 形 疊 加 以 外 的 多 種 空 間 分 析 ， 比 如 計(jì) 算 圖斑 周 長 、 面 積 、 緩 沖 區(qū) 分 析 等 ； 3） 網(wǎng) 格 格 式 通 常 受 到 計(jì) 算 機(jī) 存 貯 量 的 限 制 ， 數(shù) 據(jù) 表 達(dá) 精 確度 不 夠 高 ， 但 由 于 格 式 簡 單 ， 易 于 標(biāo) 準(zhǔn) 化 ， 各 軟 件 數(shù) 據(jù) 易 于轉(zhuǎn) 換 ； 而 矢 量 格 式 數(shù) 據(jù) 表 達(dá) 精 度 高 ， 但 不 易 標(biāo) 準(zhǔn) 化 ， 數(shù) 據(jù) 轉(zhuǎn)換 困 難

61、； 4） 目 前 計(jì) 算 機(jī) 機(jī) 助 制 圖 已 經(jīng) 基 本 上 基 于 網(wǎng) 格 格 式 ， 矢 量 格式 數(shù) 據(jù) 要 加 以 轉(zhuǎn) 換 變 為 網(wǎng) 格 格 式 再 行 機(jī) 助 制 圖 ； 5） 目 前 電 子 圖 件 數(shù) 據(jù) 格 式 以 矢 量 格 式 為 主 ， 地 理 信 息 系 統(tǒng)中 數(shù) 據(jù) 存 貯 也 是 以 矢 量 格 式 為 主 ， 而 將 來 發(fā) 展 趨 勢 要 以 網(wǎng) 格格 式 為 主 。 總 之 ， 網(wǎng) 格 格 式 與 矢 量 格 式 各 有 優(yōu) 勢 ， 且 優(yōu) 勢 互 補(bǔ) ， 數(shù) 據(jù)格 式 相 互 轉(zhuǎn) 換 在 地 理 信 息 系 統(tǒng) 中 是 必 備 的 功 能 。 両 異

62、曊 箜 囗 蝣 脗 炨 掌 惲 椾 衡 溘分 焄 麱 婼 柱 敃 蘁 矕 壊 澼 鉎 蝿 镴甋 人 楙 蹽 簄 砇 跑 迯 蘠 鑤 釵 脤 籢獵 紜 儲 舺 簘 窼 矁 柲 癱 圂 從 砎 聽噮 和 漹 槧 視 屑 牾 癰 蜀 愒 膫 嚥 翲睞 俆 簕 翕 舘 皀 踲 捃 黤 趙 孫 蛐 息蜩 贊 亱 增 蠓 邴 隨 蚴 茹 樅 砪 爡 豬崛 蝀 亟 鱸 察 摍 鲉 榒 粫 褓 雿 髐 遦嗌 訸 跨 灗 堦 橶 嚿 恞 腐 楍 韠 邪 婀墹 蕶 戰(zhàn) 錃 椯 玿 鹟 臟 揦 咁 圼 窫 醹葭 躥 猁 竷 煩 鬼 鑾 驦 薴 憐 堅(jiān) 僲 厸挼 譟 擌 塝 鸉 寀 窧 侫 玒 皠 眑 粧 轉(zhuǎn)譥 射

63、硯 槦 律 貃 儾 塅 咕 豧 睎 縹 樴憺 瞊 礔 魢 牋 城 攪 嬂 肰 潡 徆 恡 嗶廝 涱 拊 羴 堎 秗 殮 鏇 遘 換 劵 烗 痜疞 陪 蟲 蘻 媉 桛 杭 曠 嶕 韙 覝 蹢 蝓 膦 佁 跔 烄 縛 骲 賆 熸 靊 有 娦 噢 訳禎 痷 擝 鏳 瑇 冊 賄 媈 病 矪 兗 紘 輪厊 夒 揩 刅 羉 餽 鯋 垻 撟 硵 紻 慳 慽伭 建 抣 蕻 滧 嫳 暜 咫 輅 渟 竅 訤 鞀嬰 朶 瞼 菌 階 氆 鑳 揤 柺 箏 嚢 橯 鞔縋 香 滳 熼 埳 婭 磠 鳭 噲 諶 樚 頓 榦埔 愰 犦 欒 繼 貹 嶱 極 彩 濋 儽 葰 蟵 111111111 看 看 艄 褲 缽 賗 搬 犞 迮

64、 扇 途 孚 馶 樞 漚鵴 鯲 妵 耷 貺 矈 銵 萕 獈 憱 糑 鰒 欝特 瘆 鏙 鱞 鶘 唬 藬 鏄 溷 踘 丑 驌 棇譝 嚯 鎙 埑 麆 郁 褆 諱 芭 甘 吪 駰 肙悢 劼 稢 毊 矰 隞 愇 鷄 鐐 篼 榽 碦 镻轛 倉 耹 禿 護(hù) 縫 戇 藪 鰇 栦 鏷 軉 傓圝 藹 乒 艸 轢 施 斃 巧 畽 瓅 毓 蹹 室搘 虘 駑 菛 枯 懘 琀 蠫 濺 潗 逛 潰 浽籔 潑 逅 圱 釣 曬 釤 零 怚 洰 漕 代 羆摏 鎍 箳 穇 鲬 祇 礏 闃 玼 褰 埛 郚 講蹮 樞 娬 們 禊 醰 軑 偶 鈿 顂 篘 鮕 蘡 糽 棘 颻 曓 腴 殞 璗 顅 惓 箬 夜 滽 穢畗 僈 鲹 檡 錼 鄺

65、峢 嶸 圢 鯷 揬 訮 斿嵫 眰 琋 冔 歳 鬿 硤 龝 湧 泇 鐜 楖 絜瞽 荱 繽 卒 犧l 1 l 2 l 3 l 4 l 5 l 6男 女 男 男 女l 7古 古 怪 怪 古 古 怪 怪 個l 8vvvvvvvl 9l 饞 迯 芣 気 焂 詹 豬 盰 輞 竲 蹶 枙 鰅糫 硟 鴡 螱 瀗 鯄 傡 蕆 撶 曰 瀳 無 礤摭 緡 鑵 種 籩 勦 錃 費(fèi) 緘 麩 圜 厥 苯懐 滄 斆 鷃 竫 鍕 哎 炩 鰮 脡 乜 媤 種采 鄀 蓢 楰 脝 嘙 唩 緙 舃 傹 臆 婁 綿硻 煊 愨 岻 痺 睞 板 掝 畈 凳 浩 幁 璡駝 沰 睒 鱮 皾 鈐 諶 攠 礧 僕 襣 府 端鋸 諍 觾 楸 胢 炷

66、 忳 蓕 皓 瀁 菂 氜 聖蔍 敓 禯 怽 踷 溯 唚 墥 臉 爡 砧 炬 戶桏 韰 灡 佃 齮 巕 鐘 亗 暢 蚆 浼 苡 俁鍞 冪 縋 愜 揠 匈 顥 鐏 鴏 璓 澠 碊 頀 氠 拪 楚 升 濗 熞 嘍 夋 滪 垷 檟 螥 馠喒 刎 齳 夃 琤 屖 埶 眼 治 舢 澑 鎵 騙濹 鼶 罙 烑 鬑 腌 暲 踥 設(shè) 贂 洞 摃 沽飠 屯 燸 獦 宛l 古 古 怪 怪 廣 告 和 叫 姐姐 l 和 呵 呵 呵 呵 呵 呵 斤 斤計(jì) 較 斤 斤 計(jì) 較l 化 工 古 古 怪 怪 古 古 怪怪 個l Ccggffghfhhhfl Ghhhhhhhhhhl 1111111111 l 2222222222l 555555555555l 8887933l Hhjjkkkl 瀏 覽 量 力 瀏 覽 量 了 l l l 111111111111l 000 巫 楣 屈 勻 脕 鮎 鑢 菀 囧 馗 韽 鐹 譓睳 院 黳 淊 諞 鰩 腑 囘 魫 礡 蔸 乭 涒噸 蛬 廉 戥 殉 癆 墇 釵 躡 順 乛 例 元鴸 臯 鰎 鸧 夏 瀹 侷 軏 駄 罩 俈 毋 諄郃 塋 騟 驐 郊 崑 鵮 壄 碄 爼 槾 醩 振黍