本篇文章给大家谈谈gis地图层级,以及gis做地貌类型图对应的知识点,希望对各位有所帮助,不要忘了收藏本站喔。
目录一览:
- 1、GIS地图: 是什么
- 2、mapgis怎样分层
- 3、GIS地图工程如何控制各要素层在视口中操作状态和逻辑层次的关系
- 4、未经投影的地理坐标系如何显示为平面地图
- 5、mapgis中怎么将遥感图分层?就是把一张地图进行分层,分成几大类。谢谢!
- 6、WebGIS中的坐标系和瓦片地图
GIS地图: 是什么
GIS,全称:Geographic Information Science,地理信息科学的缩写。它是在计算机硬、软件系统支持下,对整个或部分地球表层(包括大气层)空间中的有关地理分布数据进行采集、储存、管理、运算、分析、显示和描述的技术系统。
1992年Goodchild提出的,与地理信息系统相比,它更加侧重于将地理信息视作为一门科学,而不仅仅是一个技术实现,主要研究在应用计算机技术对地理信息进行处理、存储、提取以及管理和分析过程中提出的一系列基本问题。
与旅游管理的管理系:GIS技术可以用于旅游管理中。
GIS技术的应用可大可小,可以是地震局的地震预测、可以是大银行的网点选址、可以是创业公司的用户分布也可以是你口袋里的旅游攻略。
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扩展资料
数据是GIS的基础,也就是我们上面所说的地理信息,没有干净、完整、准确的数据,所有的分析都是空谈。在一份GIS的项目里面,往往最耗时的部分就是数据的收集和清理。
数据的收集往往不是个人可以做到的,大多数GISer使用的都是所谓“二手数据”,即已经存在的、由别的个人和组织已经收集的数据。数据往往又有免费数据和收费的数据,免费数据(在美国)通常是由 *** 或者非营利组织收集的,而收费数据则通常由商业公司收集的。
GIS中使用的数据通常分为两大部分,一部分是地图部分,即显示出来的区域,比如普查数据会有按照普查区划分好的地图呈现,另一部分是数据部分,也叫做Attribute Table。这个表格更像我们所想象的“数据”该有的样子,打开之后像是excel的形式。
参考资料来源:百度百科-GIS
mapgis怎样分层
比如画线,一幅图有河流、道路、村庄。分层的时候就把这三样分为不河流线文件、道路线文件、村庄线文件。
就其中的道路线文件而言,你还可以把这分为不同的图层。譬如把二级路放图层1、三级路放图层2。
在你点击画线的时候会弹出一个窗口,在那可以选择图层。
GIS地图工程如何控制各要素层在视口中操作状态和逻辑层次的关系
这个你可以设置显示比例尺范围,
各个图层之间满足:点图层在最上面,下来是线图层,更底下是面涂层。
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未经投影的地理坐标系如何显示为平面地图
使用 Leaflet 做点缓冲,也就是调用“ L.circle() ”绘制圆形,传入半径100米,绘制出来的圆却覆盖了全球,当时就猜想,应该是把半径按100度来绘制了,但看了 Leaflet API 介绍,里面描述的半径单位就是用的“米”。
然后想起来这次用的地图底图为天地图,在初始化地图时,通过修改 crs ,将地图坐标系修改为了“ EPSG:4490 ”(通过 Proj4Leaflet 定义),而 Leaflet 默认采用的是“ EPSG:3857 ”,看来问题应该是出在了这里。
于是通过三角函数,将100米换算成度再次绘制,可以成功绘制。
然后就引发了思考,“ EPSG:4490 ”是地理坐标系,也叫球面坐标系,默认应该是个球,而二维地图是个平面,球要在平面展示就需要投影,那么未经投影的“ EPSG:4490 ”坐标系是如何绘制到平面上的呢?
接下来就研究下地理坐标系和平面坐标系,以及未经投影的地理坐标系到底是如何显示为平面地图的。
首先了解几个基础概念:
地理坐标系 :或称球面坐标系,参考平面是椭球面,一般是指由经度、纬度和高度组成的坐标系,能够标示地球上的任何一个位置。常见的地理坐标系有 WGS84 ( EPSG:4326 )、 CGCS2000 ( EPSG:4490 )、 GCS_Xian_1980 ( EPSG:4610 )。
投影 :地理坐标系是三维的,而我们要在地图或者屏幕上显示就需要转化为二维,这个过程被称为 投影 。常用的投影有 墨卡托投影 ( Mercator )、 高斯-克吕格投影 、 伪墨卡托投影 ( Web Mercator )。
投影坐标系 :经过投影后的坐标系就是投影坐标系,坐标单位一般是米、千米等。可以认为投影坐标系就是 地理坐标系+投影 。常见的投影坐标系有 EPSG:3857 (也就是 WGS84 +伪墨卡托投影)。
了解上面这几个概念后,回到开头的问题,地理坐标系“ EPSG:4490 ”或者“ EPSG:4326 ”,是如何显示到平面上的呢?
其实在我们使用二维方式展示地图,而坐标系为地理坐标系时,用到了是一种特殊的投影方式, 经纬度等间隔直投 。
经纬度等间隔直投 :英文叫法是 Platte Carre projection ,是 等距矩形投影 ( Equirectangular projection )基准点纬度取0°(赤道)时的特殊情况。它的特点是相同的经纬度间隔在屏幕上的间距相等,没有复杂的坐标变换。我们可简单的理解为,在笛卡尔坐标系中,将赤道作为X轴,子午线作为Y轴,然后把本来应该在南北两极相交的经线一根一根屡直了,成为了互相平行的经线,而每条纬线的长度也在这个过程中都变为与赤道等长。
在经纬度等间隔直投中,经度范围是 -180 到 180 ,纬度范围是 -90 到 90 ,因此他的地图是长方形,且长宽比是 2:1 。
在地图 API 中,当定义地图坐标系为地理坐标系时,一般会默认采用这种投影方式,这也是我们能看到地理坐标系的平面地图的原因。
但是经纬度等间隔直投有个很明显的缺点,就是在低纬度地区长度、角度、面积、形状变化比较小,越向高纬度,水平距离变长越大,很小的纬圈都变得和赤道一样长,但是经线长度始终保持不变。这样就导致要素经过投影后会角度会发生变化,比如非常标准的十字路口,两条路“非常垂直”,而经过“经纬度等间隔直投”投影后,两条路成了斜交。
正是由于经纬度直投的这些缺点,特别是投影后角度的变化,导致它在一些领域是无法应用的,比如说航海中航线的表达(本来的直角转弯,在地图上显示的可能是钝角或锐角)。
当然,要把球面坐标投影到平面展示,不可避免都会产生这样那样的变形,而每种地图投影也都有自己的优点和缺点,这就需要我们根据不同的应用场景来选择合适的投影了。
接下来我们再了解下日常最常见的一种投影,墨卡托投影,然后再将经纬度等间隔直投和墨卡托投影做下对比,这样可以更直观的观察出各自的优缺点。
墨卡托投影 ,又名“等角正轴圆柱投影”,荷兰地图学家墨卡托(Mercator)在1569年拟定,假设地球被围在一个中空的圆柱里,其赤道与圆柱相接触,然后再假想地球中心有一盏灯,把球面上的图形投影到圆柱体上,再把圆柱体展开,这就是一幅标准纬线为零度(赤道)的“墨卡托投影”绘制出的世界地图。
墨卡托投影更大优点就是在地图上保持方向和角度的正确,如果循着墨卡托投影地图上两点间的直线航行,方向不变,可以一直到达目的地,因此它对船舰在航行中定位、确定航向都具有有利条件,给航海者带来很大方便。这也是目前的大部分互联网地图选择墨卡托投影(伪墨卡托投影或者基于墨卡托投影做加密偏移)的原因之一,因为人们希望在地图上看到的地物与实际地物长得相似,并且导航方向不变。
对于墨卡托投影来说,也有个明显的缺点,就是越到高纬度,大小扭曲越严重,到两极会被放到无限大,因此墨卡托投影并不能表现出南北两极。为了方便使用,互联网地图使用的 Web Mercator 投影,通过对两极地区的裁剪,把地图搞成一个正方形,这样在定义缩放级别、地图切图等处理时就会更清晰易懂。具体相关原理计算可参考 。
通过下图,可以看到墨卡托投影下每个国家的大小和实际大小的差异。
下面两张图片来自天地图网站截图,我们可以看出,地图层级同样是18级,黑龙江漠河(上图)与海南三亚(下图)的地图比例尺差别还是很大的。
下图来自 Mercator vs. well…not Mercator (Platte Carre) ,生动地说明 经纬度等间隔直投 ( Platte Carre )和 墨卡托投影 ( Mercator )这两种投影下的失真情况:
左图表示地球球面上大小相同的圆形,右上为墨卡托投影,投影后仍然是圆形,但是在高纬度时物体被严重放大了。右下为经纬度等间隔直投,圆的大小变化相对较小,但是高纬度时的图像明显被拉长了。
查看天地图传统版网站 ,可以切换下投影方式,对比看一下不同投影的区别(可以把地图拖到哈尔滨地区,区别更明显)。通过下面动态图可以看出不同投影在哈尔滨地区的差异,其中“球面墨卡托”,采用的是web墨卡托投影( EPSG:3857 );“经纬度”,采用的是 EPSG:4326 的经纬度等间隔直投。
参考资料:
原文地址:
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mapgis中怎么将遥感图分层?就是把一张地图进行分层,分成几大类。谢谢!
遥感图像是栅格格式的,你首先要解译、矢量化,一般如果时间充足的话,要自己手动圈,这样更精确,当然也可以用遥感软件进行监督分类,这样更快,但是会比较凌乱。
完成矢量化后,给每类地物一个属性,就能方便分层了。
WebGIS中的坐标系和瓦片地图
本文主要介绍坐标系和瓦片地图的相关知识, 他们是进行WebGIS开发的基础。
坐标系分为地理坐标系和投影坐标系,他们的定义如下:
地理坐标系 (Geographic Coordinate System):
是使用三维球面来定义地球表面位置,以实现通过经纬度对地球表面点位引用的坐标系。包括角度测量单位、本初子午线和参考椭球体三部分。
投影坐标系 (Projection Coordinate System):
是使用基于X,Y值的坐标系统来描述地球上某个点所处的位置。它由地理坐标系和投影 *** 两个要素所决定。
地球表面是崎岖不平的,人们为了精确表示地球表面的位置,引入了 旋转椭球体 的概念。即用一个规则的旋转椭球体去逼近真实的地球表面。一个旋转椭球体的参数主要有以下三个:长半轴、短半轴、扁率。定义了这三个参数,也就唯一确定了一个旋转椭球体。
定义了椭球体的形状后,还需要确定椭球体的位置。椭球体表面与真实地球表面存在差异,并且在世界的不同地区,这种差异也不尽相同。因此椭球体的定位直接决定了地理坐标与真实位置的误差。椭球体定位就是需要确定 大地基准面 ,从而确定椭球体与地球的相对位置。有以下两类大地基准面:
确定了旋转椭球体的 形状 和 位置 ,那么地理坐标系的基础就确定了。接下来需要定义地球上任意一点的地理坐标表示 *** 。
地理坐标,就是用经纬度表示地面点位的球面坐标。在大地测量学中,对于地理坐标系统中的经纬度有三种提法:天文经纬度、大地经纬度和地心经纬度。其中使用较多的是大地经纬度,其使用大地坐标(L,B,h)表示地面点在椭球面上的位置三个要素,他们的定义如下:
图示:
这样就完成了地理坐标系的定义,地球上任意一点都能获得经纬度坐标了。
在椭球面上表示的地球上物体的坐标,会给实际使用带来一些麻烦。更多的时候我们希望将地物展现在平面上,这时就需要引入投影坐标系的概念。
在地球椭球面和平面之间建立点与点之间函数关系的数学 *** ,称为 地图投影 。
地图投影的一般公式为:x = F(λ,φ), y = G(λ,φ)
确定了投影 *** 后,也就确定了函数F和G,只要知道地面点的经纬度(λ,φ),便可以在投影平面上找到相对应的平面位置(x,y)。
投影 *** 有以下几类:
以上两种 *** 都要进行分带投影。即按一定的间隔选取经线作为投影的中央经线,中央经线两侧一定范围内的地区按所选中央经线进行投影。这样做的目的是减小投影变形,方便在工程中使用。
具体的投影 *** 请点击小标题查看。
选择一个地理坐标系,以及一个地图投影 *** ,就唯一确定了一个投影坐标系,从而可以使用平面坐标表示地球上物体的位置了。
在Web地图领域,使用最为广泛的坐标系统就是 WGS84 Web Mercator 。谷歌地图、Virtual Earth、Bing Maps、百度地图、Mapabc、ArcGIS Online等都是采用这种坐标系。作为一个投影坐标系,需要两个基本的要素,一个是地理坐标系,还有一个是投影 *** 。我们分别来看:
从名字可以看出,WGS84 Web Mercator坐标系采用的地理坐标系是WGS84坐标系,它属于地心坐标系,坐标系的原点位于地球质心,其基本参数如下:
从名字上可以看出,WGS84 Web Mercator坐标系的投影 *** 和Mercator(墨卡托)投影有关,但是这个投影 *** 和不是标准的墨卡托投影。他们之间的区别在于,WGS84 Web Mercator在投影时将地球椭球当做圆球看待,这会导致本来是等角投影的墨卡托投影变得不再等角了,而是近似等角,也就是出现角度变形。
以赤道为标准纬线,以本初子午线为中央经线,分别得到X轴和Y轴。两者的交点设为原点,规定纬度向北为正,向南为负;经度向东为正,向西为负。
对应于经纬度的范围就是:
讨论坐标系不得不提到EPSG,EPSG的英文全称是European Petroleum Survey Group,中文名称为欧洲石油调查组织。这个组织成立于1986年,2005年并入IOGP(International Association of Oil Gas Producers),中文名称为国际油气生产者协会。EPSG对几乎所有常用的坐标系统都进行了编号,统一了坐标系的表示,于是我们经常会看到使用EPSG编号来指代某一坐标系。
以下是几个常用坐标系的EPSG编号和单位:
至于为何WGS84 Web Mercator有两个编号,这里面还是有一段故事的,可以去 这里 查看。
查询全部的EPSG编号和详细信息请访问 EPSG官网 。
互联网地图服务,常常通过采用构建瓦片地图的方式,加快用户的访问,减少数据传输量。具体而言,瓦片地图就是对投影后的地图在不同尺度(层)下进行切片,每个尺度得到的地图切片数量不同、表示范围不同、详细程度不同,但是图片的尺寸相同(一般为256*256),最终构成一个“瓦片金字塔“”。根据用户所浏览的区域范围,自动确定所要返回的切片层级,在满足用户查询需求的同时,保证了地图传输的效率。
在投影坐标系的选择上,目前主流的地图服务提供商基本都选择的是WGS84 Web Mercator坐标系。但是在如何对投影后的地图进行切片并编号时,不同厂商之间存在较大的差异。
以地图左上角为原点,X轴向右,Y轴向下,从0开始分别进行编号。Z的取值范围为[0, 18],在第z级别,x,y方向的瓦片个数均为:2 z 个,即x,y取值范围是[0 , 2 z -1]。
WMTS较为特殊,WMTS中的TileMatrix对应于z,TileRow对应于y,TileCol对应于x。编号方式和谷歌与O *** 相同。
以地图左下角为原点,X轴向右,Y轴向上,从0开始分别进行编号。Z的编码规则与谷歌地图相同。
z=1时,这两种瓦片的编号如下图所示。
微软Bing地图Z的编码规则与谷歌相同,同一层级的瓦片不用XY两个维度表示,而只用一个整数表示,该整数服从四叉树编码规则(QuadTree)。
百度地图的瓦片定义的方式比较独特,原点的位置在经纬度都为0的地方,X向左为正,向右为负;Y向上为正,向下为负。切分的方式不像上述3种 *** 在每一级进行二等分,而是通过定义每一级的 地图分辨率 ,确定每一级应该划分的行列数。地图分辨率的表达式为:2 18-z ,其含义是每个像素所对应的实际长度。由此,可得每一级应该划分的行列数为:2πR/(256*2 18-z ),其中R为地球的半径,单位是米。
参考:
本文记录了与WebGIS相关的坐标系和瓦片地图的知识,说明了他们直接的相互关系。希望WebGIS开发者有所帮助。
gis地图层级的介绍就聊到这里吧,感谢你花时间阅读本站内容,更多关于gis做地貌类型图、gis地图层级的信息别忘了在本站进行查找喔。