mapgis_投影变换,误差校正专题

技术支持罗然1目录第一部分MapGIS简介.................................................................................2一、术语与文件类型......................................................................................................21.几个术语....................................................................................................................22.MAPGIS几种主要文件类型及后缀................................................................33.主要功能模块..........................................................................................................3第二部分投影变换.........................................................................................5一、概述.............................................................................................................................51.投影分类....................................................................................................................62.地图投影的选择......................................................................................................8二、常用投影介绍........................................................................................................111.默卡托（Mercator）投影..................................................................................112.兰勃特（Lambert）投影....................................................................................123.高斯—克吕格(Gauss-Kruger)投影.................................................................15三、MapGIS投影变换...............................................................................................171.图框生成.....................................................................................................................172.投影变换.....................................................................................................................233.TIC点投影转换..........................................................................................................24第三部分误差校正.......................................................................................31一、交互式误差校正....................................................................................................31二、自动校正..................................................................................................................34技术支持罗然2第一部分MapGIS简介一、术语与文件类型1.几个术语图层：按照一定的需要或标准把某些相关物体组合在一起。可以把图层理解为一张透明薄膜，每一层的图元在同一薄膜上，如水系图层、铁路图层、地质界限图层、断层图层等。图层的分层有利于地图图元的管理，提高成图速度。栅格图：即扫描的图像。矢量图：即进行了数字化的图像，图中的每一个点都有相对的X和Y座标。图元：图面上表示空间信息特征的基本单位，分为点、线（孤段）、多边形等三种类型。点元：点图元的简称，有时称点。指其位置只有一组X和Y座标来控制。它包括字符串（注释）、子图（专用符号）等。所有点保存在点文件中（*.wt）。结点：指某线或孤段的端点或数条线或孤段的交点。结点平差：使几条线或孤段成为共用一个结点的过程。线图元：地图中线状物的总称。如划线、省界、国界、地质界线、断层、水系、公路等。所有线图元都保存在线文件中(*.wl)。区图元（面图元）：由线或孤段组的封闭区域，可以以颜色和花纹图案填充。如湖泊、地层、岩体分布区等。所有区图元都保存在区文件中（*.wp）。工程：对一系列的点、线、面文件进行管理的描述性文件。技术支持罗然32.MAPGIS几种主要文件类型及后缀.wp区（面）文件.wl线文件.wt点文件.msi栅格文件.rbm光栅求反后文件.mpj工程文件.cln图例板文件.pnt控制点文件3.主要功能模块1.输入编辑该系统用来编辑修改矢量结构的点、线、区域的空间位置及其图形属性、增加或删除点、线、区域边界，并适时自动校正拓扑关系。图形编辑子系统是对图形数据库中的图形进行编辑、修改、检索、造区等，从而使输入的图形更准确、更丰富、更漂亮。图1矢量流程技术支持罗然42.输出MAPGIS输出子系统可将编排好的图形显示到屏幕上或在指定的设备上输出。具有版面编排、矢量或栅格数据处理、不同设备的输出、光栅数据生成、光栅输出驱动、印前出版处理功能。3.文件转换系统支持转换数据格式包括.dxf,.mif,.eoo,.shp等。4.属性库管理MAPGIS属性管理子系统专门用于定义矢量数据的属性结构，并且进行可视化编辑。它还提供了强有力的多媒体数据的编辑工具和外部数据库的编辑功能。属性结构和数据的编辑即可以在在属性管理子系统进行，也可以在MAPGIS编辑系统中一边修改图形一边编辑图元属性。在MAPGIS系统中包含点、线、区三类文件，而区域包括弧段和区两种实体数据，相应地属性也分为点属性、线属性、区属性、弧段属性和结点属性五种。5.地图库管理MAPGIS的图形数据库管理系统可同时管理数千幅地理底图，数据容量可达数十千兆，主要用于创建、维护地图库，在图幅进库前建立拓扑结构；对输入的地图数据进行正确性检查，根据用户的要求及图幅的质量，实现图幅配准、图幅校正和图幅接边；给用户提供了多种强有力的数据查询途径。6.空间分析空间分析子系统提供了一系列数据操作功能，如空间分析、属性分析、数据检索以及三维模型分析等功能。借助于这些功能，用户能够从原始数据中图示检索或条件检索出某些实体数据，还可以进行空间迭加分析，以及对各类实体的属性数据进行统计。用户可重复使用各种分析工具，最终得出希望的结果。技术支持罗然5空间分析子系统主要功能：空间分析，属性分析，数据检索及三维模型分析等功能。7.DTM分析数字地面模型子系统可将各种专业的观测数据或图形数据进行处理，并自动产生相应的专业地学图件。主要功能:GRD模型分析，TIN模型分析,蓄积量/表面积计算,高程剖面分析等8.网络分析提供网络查询检索及分析功能，用户可用鼠标指点查询，也可以条件查询，还可以查看和输出横断面图、纵断面图和三维立体图；系统还提供关阀搜索、最短路径、最佳路径、资源分配等功能。在这一系统中，用户除了可以生成和编辑最佳路径以及产生分配方案之外，不能改动其它的网络数据。9.投影变换在制图作业中，常常会遇到原始资料地图上的投影与所需的地图上的投影不相同时，就需要进行地图投影的变换。MAPGIS可实现20多种不同投影间的相互转换。10.误差校正图形的描扫输入或矢量化过程中，由于操作的误差、扫描设备的精度及图纸的变形等因素，使输入后的图形存在着局部或整体的变形。为了消除图形的变形，达到图形的精度。图形输入后必须进行误差校正。第二部分投影变换一、概述在地图学中，地图投影就是指建立地球表面上的点与投影平面上点之间的一一对应关系。地图投影的基本问题就是利用一定的数学法则把技术支持罗然6地球表面上的经纬网表示到平面上。1.投影分类1.1按照变形性质分类1)等角投影：角度变形为零2)等积投影：面积变形为零3)任意投影（等距投影）：沿特定方向上长度变形为零任意投影多用于要求面积变形不大、角度变形也不大的地图，如一般参考用图或者教学用图。经过投影后地图上所产生的长度变形、面积变形和角度变形，是相互联系互相影响的。它们之间的关系是：在等积投影上不能保持等角特性，在等角投影上不能保持等积特性；在任意投影上不能保持等角和等积的特性；等积投影的形状变形比较大，等角投影的面积变形比较大。1.2按照构成方法分类1)几何投影图2投影方式技术支持罗然7方位投影：以平面作为投影面，使平面与球面相切或相割，将球面上的经纬线投影到平面上而成。圆柱投影：以圆柱面作为投影面，使圆柱面与球面相切或相割，将球面上的经纬线投影到圆柱面上，让后将圆柱面展开到平面。圆锥投影：以圆锥面作为投影面，使圆锥面与球面相切或相割，将球面上的经纬线投影到圆锥面上，让后将圆锥面展开到平面。2)非几何投影不借助几何面，根据某些条件用数学解析法确定球面与平面之间点与点的函数关系。伪方位投影：纬线为同心圆，中央经线为直线，其余的经线均为对称于中央经线的曲线，且相交于纬线的共同圆心。伪圆柱投影：纬线为平行直线，中央经线为直线，其余的经线均为对称于中央经线的曲线伪圆锥投影：纬线为同心圆弧，中央经线为直线，其余经线均为对称于中央经线的曲线多圆锥投影：纬线为同周圆弧，其圆心均位于中央经线上，中央经线为直线，其余的经线均为对称于中央经线的曲线。1.3按照投影面积与地球相割或相切分类：以平面、圆柱面或圆锥面作为投影面，使投影面与球面相割，将球面上的经纬线投影到平面上、圆柱面上或圆锥面上，然后将该投影面展开为平面而成。切投影：以平面、圆柱面或圆锥面作为投影面，使投影面与球面相切，将球面上的经纬线投影到平面上、圆柱面上或圆锥面上，然后将该投影面展为平面而成。技术支持罗然82.地图投影的选择地图投影选择得是否恰当，直接影响地图的精度和使用价值。这里所讲的地图投影选择，主要指中、小比例尺地图，不包括国家基本比例尺地形图。因为国家基本比例尺地形图得投影、分幅等，是由国家测绘主管部