【23云大考研】838綜合地理考研沖刺知識(shí)點(diǎn)講解！

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今天給大家講一下地信的一些內(nèi)容，當(dāng)然因?yàn)闀r(shí)間問(wèn)題沒(méi)法講的那么詳細(xì)，只能給大家把重點(diǎn)知識(shí)點(diǎn)講解一下，希望大家能夠有一個(gè)大體的概念，對(duì)重點(diǎn)進(jìn)行學(xué)習(xí)鞏固。

空間數(shù)據(jù)的處理

一、空間數(shù)據(jù)的坐標(biāo)變換

幾何糾正：
幾何糾正是指對(duì)數(shù)字化原圖數(shù)據(jù)進(jìn)行的坐標(biāo)系轉(zhuǎn)換和圖紙變形誤差的改正，以實(shí)現(xiàn)與理論值的一一對(duì)應(yīng)關(guān)系；
幾何糾正的方法包括仿射變換、相似變換、二次變換和高次變換等。


仿射變換
①仿射變換的作用仿射變換可以對(duì)坐標(biāo)數(shù)據(jù)在x和Y方向進(jìn)行不同比例的縮放，同時(shí)進(jìn)行扭曲、旋轉(zhuǎn)和平移。

②仿射變換的特性仿射變換具有直線變換后仍為直線、平行線變換后仍為平行線、不同方向. 上的長(zhǎng)度比發(fā)生變化的特性。

地圖投影
地圖投影的基本原理地圖投影就是依據(jù)一定的數(shù)學(xué)法則，將不可展開的地表曲面映射到平面上或可展開成平面的曲面上，最終在地表面點(diǎn)和平面點(diǎn)之間建立一一對(duì)應(yīng)的關(guān)系。在實(shí)踐中是采用經(jīng)度、緯度表示的地球表面上的點(diǎn)位與平面直角坐標(biāo)或極坐標(biāo)表示的平面上的點(diǎn)位，通過(guò)一定的數(shù)學(xué)關(guān)系式建立起對(duì)應(yīng)的聯(lián)系。

地圖投影的類型
①按變形的性質(zhì)地圖投影分為等角投影、等面積投影和任意投影。

②按投影面與地球的相對(duì)位置關(guān)系地圖投影分為正軸投影、斜軸投影和橫軸投影等。

③按投影面的形狀地圖投影分為圓錐投影、圓柱投影和方位投影等。

④按投影面和地球的空間邏輯關(guān)系地圖投影分為相切和相割兩類投影。

常見投影：高斯克呂格、墨卡托、蘭伯特、UTM

高斯-克呂格投影
高斯-克呂格投影的原理高斯一克呂格投影是等角橫切橢圓柱投影，從幾何意義上來(lái)看，就是假想用一個(gè)橢圓柱橫向套在地球橢球外面，并與某一子午線相切，橢圓柱的中心軸位于地球橢球的赤道上。按高斯一克呂格投影所規(guī)定的條件，將中央經(jīng)線兩側(cè)一定經(jīng)差范圍內(nèi)的經(jīng)緯線投影到橢圓柱面上，并將此橢圓柱面展為平面，即得高斯-克呂格投影。

高斯-克呂格投影的特點(diǎn)
a.中央經(jīng)線上沒(méi)有任何變形，中央經(jīng)線投影后保持長(zhǎng)度不變;
b.除中央經(jīng)線上的長(zhǎng)度比為1外，其他任何點(diǎn)上長(zhǎng)度比均大于1;
c. 在同一條緯線上，離中央經(jīng)線越遠(yuǎn)，變形越大，最大值位于投影帶的邊緣;
d.在同一條經(jīng)線上，緯度越低，變形越大，變形最大值位于赤道.上;
e.投影屬于等角性質(zhì)，故沒(méi)有角度變形，面積比為長(zhǎng)度比的平方;
f. 長(zhǎng)度比的等變形線平行于中央子午線。

投影轉(zhuǎn)換
地圖投影轉(zhuǎn)換主要研究從--種地圖投影變?yōu)榱?-種地圖投影的理論和方法。其實(shí)質(zhì)是建立兩平面之間點(diǎn)的一一對(duì)應(yīng)關(guān)系。
投影轉(zhuǎn)換的方法包括解析變換、數(shù)值變換和解析-數(shù)值變換等。

投影轉(zhuǎn)換的方式包括正解變換和反解變換。

二、空間數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)的改變

由矢量向柵格的轉(zhuǎn)換
當(dāng)數(shù)據(jù)采集采用矢量數(shù)據(jù)，而空間分析采用柵格數(shù)據(jù)時(shí)，需要將矢量數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換為柵格數(shù)據(jù)；
由矢量數(shù)據(jù)向柵格數(shù)據(jù)的轉(zhuǎn)換方法，根據(jù)原數(shù)據(jù)文件的不同，可以分別應(yīng)用：
基于弧段數(shù)據(jù)的柵格化方法；
基于多邊形數(shù)據(jù)的柵格化方法。

由柵格向矢量的轉(zhuǎn)換
當(dāng)由柵格數(shù)據(jù)分析的結(jié)果通過(guò)矢量繪圖機(jī)輸出，或者將柵格數(shù)據(jù)加入矢量數(shù)據(jù)庫(kù)時(shí)，都需要將柵格數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換為矢量數(shù)據(jù)；
由柵格數(shù)據(jù)向矢量數(shù)據(jù)的轉(zhuǎn)換，根據(jù)圖像數(shù)據(jù)文件和再生柵格數(shù)據(jù)文件的不同，可以分別采用：
基于圖像數(shù)據(jù)的矢量化方法；
基于再生柵格數(shù)據(jù)的矢量化方法。

基于多邊形數(shù)據(jù)的柵格化
基于多邊形數(shù)據(jù)的柵格化是針對(duì)實(shí)體結(jié)構(gòu)的多邊形矢量數(shù)據(jù)。它是以非拓?fù)涞膶?shí)體多邊形作為柵格化的處理單元，將一個(gè)多邊形的內(nèi)部柵格單元賦予多邊形的屬性值，具體實(shí)現(xiàn)方法包括:內(nèi)點(diǎn)填充法、邊界代數(shù)法和包含檢驗(yàn)法等。


a.內(nèi)點(diǎn)填充法
按線的柵格化方法把多邊形的邊界柵格化，在多邊形的內(nèi)部找一點(diǎn)作為內(nèi)點(diǎn)， 從該點(diǎn)出發(fā)，向外填充多邊形區(qū)域，直到邊界為止。


b.邊界代數(shù)法
沿著多邊形實(shí)體的邊界環(huán)繞多邊形一圈，當(dāng)向上環(huán)繞的時(shí)候，把邊界左邊一行中所有的柵格單元的數(shù)值都減去屬性值;當(dāng)向下環(huán)繞的時(shí)候，把邊界左邊--行中所有的柵格單元的數(shù)值都加上屬性值，則多邊形外部的柵格正負(fù)數(shù)值抵消，而多邊形內(nèi)部的柵格被賦予屬性值。


c.包含檢驗(yàn)法
對(duì)每個(gè)柵格單元，逐個(gè)判定其是否包含在某個(gè)實(shí)體多邊形之內(nèi)，若包含在某個(gè)多邊形之內(nèi)，則將多邊形的屬性值賦給該柵格單元。“點(diǎn)在多邊形內(nèi)”的判定可以通過(guò)檢驗(yàn)夾角之和的方法或鉛垂線法來(lái)實(shí)現(xiàn)。


基于圖像數(shù)據(jù)的矢量化方法圖像數(shù)據(jù)是不同灰階的影像，通過(guò)掃描儀按一定的分辨率進(jìn)行掃描采樣，得到不同灰度值表示的數(shù)據(jù)。因?yàn)槭噶恐荒茉试S橫斷面保持一個(gè)柵格的寬度，需要對(duì)圖像數(shù)據(jù)進(jìn)行二值化、細(xì)化和跟蹤等矢量化步驟。


①二值化
線畫圖形掃描后產(chǎn)生圖像柵格數(shù)據(jù)，這些數(shù)據(jù)是按從0~255的不同灰度值量度的，為將256級(jí)不同的灰度壓縮到2個(gè)灰度形成二值圖，要在最大與最小灰度之間定義闕值，根據(jù)公式使灰度圖像二值化。
②細(xì)化
細(xì)化是消除線畫橫斷面柵格數(shù)的差異，使得每-一條線只保留代表其軸線或周圍輪廓線位置的單個(gè)柵格的寬度。細(xì)化可分為“剝皮法”和“骨架法”兩大類。剝皮法的實(shí)質(zhì)是從曲線的邊緣開始，每次剝掉等于-一個(gè)柵格寬的一層，直到最后留下彼此連通的由單個(gè)柵格點(diǎn)組成的圖形。
③跟蹤
跟蹤的目的是將細(xì)化處理后的柵格數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換為從節(jié)點(diǎn)出發(fā)的線段或閉合的線條，并以矢量形式存儲(chǔ)線段的坐標(biāo)。跟蹤時(shí)，從起始點(diǎn)開始，根據(jù)八個(gè)鄰域進(jìn)行搜索下-一個(gè)相鄰點(diǎn)的位置，記錄坐標(biāo)，直到完成全部柵格數(shù)據(jù)的矢量化。


柵格數(shù)據(jù)的矢量化方法柵格數(shù)據(jù)的矢量化針對(duì)柵格數(shù)據(jù)中的多邊形進(jìn)行，其步驟如下:



①在柵格數(shù)據(jù)中搜索多邊形邊界弧段相交處的節(jié)點(diǎn)位置,這些節(jié)點(diǎn)通常是相鄰柵格單元不相同的屬性值個(gè)數(shù)大于等于3的柵格處;
②從搜索出的節(jié)點(diǎn)里任選--個(gè)作為起始跟蹤節(jié)點(diǎn)，順著柵格單元屬性值不同的兩個(gè)柵格單元之間進(jìn)行多邊形邊界弧段的跟蹤，記錄每一步跟蹤的坐標(biāo)， 直到另一個(gè)節(jié)點(diǎn)為止;
③重復(fù)上述過(guò)程，做到所有的邊界弧段都被生成;
④將跟蹤得到的弧段數(shù)據(jù)連接組織成多邊形，即完成多邊形柵格數(shù)據(jù)的矢量化。

三、空間數(shù)據(jù)的壓縮


空間數(shù)據(jù)的壓縮，即從所取得的數(shù)據(jù)集合S中抽出一個(gè)子集A，這個(gè)子集作為一個(gè)新的信息源，在規(guī)定的程度范圍內(nèi)最好地逼近原集合，而且具有最大的壓縮比a曲線上點(diǎn)的壓縮方法：


道格拉斯-普克法；
自然綜合法則法；
垂距法 。
面域柵格數(shù)據(jù)的壓縮方法：
游程編碼法；
四叉樹編碼壓縮法。


基于矢量的壓縮基于矢量的壓縮通常是對(duì)線狀實(shí)體上點(diǎn)的數(shù)量的壓縮，其中最常用的是道格拉斯-佩克算法，該算法的原理是:


①擬定-一個(gè)閾值， 然后生成一條連接折線首尾節(jié)點(diǎn)的直線段，并計(jì)算原始折線上的點(diǎn)到直線段的垂直距離。
②假如所有折線上的點(diǎn)到直線段的距離都小于預(yù)先設(shè)定的閬值，這條直線段就被用來(lái)代替原來(lái)的那條折線。
③假如有些點(diǎn)的距離大于國(guó)值，距離最遠(yuǎn)的那一點(diǎn)保留，并將原折線分成兩段。對(duì)兩段折線重復(fù)上述過(guò)程，最后保留下來(lái)的點(diǎn)就是經(jīng)過(guò)數(shù)據(jù)壓縮的折線。