本篇文章給大家談談gis地圖層級,以及gis做地貌類型圖對應的知識點,希望對各位有所幫助,不要忘了收藏本站喔。
目錄一覽:
- 1、GIS地圖: 是什么
- 2、mapgis怎樣分層
- 3、GIS地圖工程如何控制各要素層在視口中操作狀態和邏輯層次的關系
- 4、未經投影的地理坐標系如何顯示為平面地圖
- 5、mapgis中怎么將遙感圖分層?就是把一張地圖進行分層,分成幾大類。謝謝!
- 6、WebGIS中的坐標系和瓦片地圖
GIS地圖: 是什么
GIS,全稱:Geographic Information Science,地理信息科學的縮寫。它是在計算機硬、軟件系統支持下,對整個或部分地球表層(包括大氣層)空間中的有關地理分布數據進行采集、儲存、管理、運算、分析、顯示和描述的技術系統。
1992年Goodchild提出的,與地理信息系統相比,它更加側重于將地理信息視作為一門科學,而不僅僅是一個技術實現,主要研究在應用計算機技術對地理信息進行處理、存儲、提取以及管理和分析過程中提出的一系列基本問題。
與旅游管理的管理系:GIS技術可以用于旅游管理中。
GIS技術的應用可大可小,可以是地震局的地震預測、可以是大銀行的網點選址、可以是創業公司的用戶分布也可以是你口袋里的旅游攻略。
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數據是GIS的基礎,也就是我們上面所說的地理信息,沒有干凈、完整、準確的數據,所有的分析都是空談。在一份GIS的項目里面,往往最耗時的部分就是數據的收集和清理。
數據的收集往往不是個人可以做到的,大多數GISer使用的都是所謂“二手數據”,即已經存在的、由別的個人和組織已經收集的數據。數據往往又有免費數據和收費的數據,免費數據(在美國)通常是由 *** 或者非營利組織收集的,而收費數據則通常由商業公司收集的。
GIS中使用的數據通常分為兩大部分,一部分是地圖部分,即顯示出來的區域,比如普查數據會有按照普查區劃分好的地圖呈現,另一部分是數據部分,也叫做Attribute Table。這個表格更像我們所想象的“數據”該有的樣子,打開之后像是excel的形式。
參考資料來源:百度百科-GIS
mapgis怎樣分層
比如畫線,一幅圖有河流、道路、村莊。分層的時候就把這三樣分為不河流線文件、道路線文件、村莊線文件。
就其中的道路線文件而言,你還可以把這分為不同的圖層。譬如把二級路放圖層1、三級路放圖層2。
在你點擊畫線的時候會彈出一個窗口,在那可以選擇圖層。
GIS地圖工程如何控制各要素層在視口中操作狀態和邏輯層次的關系
這個你可以設置顯示比例尺范圍,
各個圖層之間滿足:點圖層在最上面,下來是線圖層,更底下是面涂層。
很高興為您解答,祝你學習進步!
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未經投影的地理坐標系如何顯示為平面地圖
使用 Leaflet 做點緩沖,也就是調用“ L.circle() ”繪制圓形,傳入半徑100米,繪制出來的圓卻覆蓋了全球,當時就猜想,應該是把半徑按100度來繪制了,但看了 Leaflet API 介紹,里面描述的半徑單位就是用的“米”。
然后想起來這次用的地圖底圖為天地圖,在初始化地圖時,通過修改 crs ,將地圖坐標系修改為了“ EPSG:4490 ”(通過 Proj4Leaflet 定義),而 Leaflet 默認采用的是“ EPSG:3857 ”,看來問題應該是出在了這里。
于是通過三角函數,將100米換算成度再次繪制,可以成功繪制。
然后就引發了思考,“ EPSG:4490 ”是地理坐標系,也叫球面坐標系,默認應該是個球,而二維地圖是個平面,球要在平面展示就需要投影,那么未經投影的“ EPSG:4490 ”坐標系是如何繪制到平面上的呢?
接下來就研究下地理坐標系和平面坐標系,以及未經投影的地理坐標系到底是如何顯示為平面地圖的。
首先了解幾個基礎概念:
地理坐標系 :或稱球面坐標系,參考平面是橢球面,一般是指由經度、緯度和高度組成的坐標系,能夠標示地球上的任何一個位置。常見的地理坐標系有 WGS84 ( EPSG:4326 )、 CGCS2000 ( EPSG:4490 )、 GCS_Xian_1980 ( EPSG:4610 )。
投影 :地理坐標系是三維的,而我們要在地圖或者屏幕上顯示就需要轉化為二維,這個過程被稱為 投影 。常用的投影有 墨卡托投影 ( Mercator )、 高斯-克呂格投影 、 偽墨卡托投影 ( Web Mercator )。
投影坐標系 :經過投影后的坐標系就是投影坐標系,坐標單位一般是米、千米等??梢哉J為投影坐標系就是 地理坐標系+投影 。常見的投影坐標系有 EPSG:3857 (也就是 WGS84 +偽墨卡托投影)。
了解上面這幾個概念后,回到開頭的問題,地理坐標系“ EPSG:4490 ”或者“ EPSG:4326 ”,是如何顯示到平面上的呢?
其實在我們使用二維方式展示地圖,而坐標系為地理坐標系時,用到了是一種特殊的投影方式, 經緯度等間隔直投 。
經緯度等間隔直投 :英文叫法是 Platte Carre projection ,是 等距矩形投影 ( Equirectangular projection )基準點緯度取0°(赤道)時的特殊情況。它的特點是相同的經緯度間隔在屏幕上的間距相等,沒有復雜的坐標變換。我們可簡單的理解為,在笛卡爾坐標系中,將赤道作為X軸,子午線作為Y軸,然后把本來應該在南北兩極相交的經線一根一根屢直了,成為了互相平行的經線,而每條緯線的長度也在這個過程中都變為與赤道等長。
在經緯度等間隔直投中,經度范圍是 -180 到 180 ,緯度范圍是 -90 到 90 ,因此他的地圖是長方形,且長寬比是 2:1 。
在地圖 API 中,當定義地圖坐標系為地理坐標系時,一般會默認采用這種投影方式,這也是我們能看到地理坐標系的平面地圖的原因。
但是經緯度等間隔直投有個很明顯的缺點,就是在低緯度地區長度、角度、面積、形狀變化比較小,越向高緯度,水平距離變長越大,很小的緯圈都變得和赤道一樣長,但是經線長度始終保持不變。這樣就導致要素經過投影后會角度會發生變化,比如非常標準的十字路口,兩條路“非常垂直”,而經過“經緯度等間隔直投”投影后,兩條路成了斜交。
正是由于經緯度直投的這些缺點,特別是投影后角度的變化,導致它在一些領域是無法應用的,比如說航海中航線的表達(本來的直角轉彎,在地圖上顯示的可能是鈍角或銳角)。
當然,要把球面坐標投影到平面展示,不可避免都會產生這樣那樣的變形,而每種地圖投影也都有自己的優點和缺點,這就需要我們根據不同的應用場景來選擇合適的投影了。
接下來我們再了解下日常最常見的一種投影,墨卡托投影,然后再將經緯度等間隔直投和墨卡托投影做下對比,這樣可以更直觀的觀察出各自的優缺點。
墨卡托投影 ,又名“等角正軸圓柱投影”,荷蘭地圖學家墨卡托(Mercator)在1569年擬定,假設地球被圍在一個中空的圓柱里,其赤道與圓柱相接觸,然后再假想地球中心有一盞燈,把球面上的圖形投影到圓柱體上,再把圓柱體展開,這就是一幅標準緯線為零度(赤道)的“墨卡托投影”繪制出的世界地圖。
墨卡托投影更大優點就是在地圖上保持方向和角度的正確,如果循著墨卡托投影地圖上兩點間的直線航行,方向不變,可以一直到達目的地,因此它對船艦在航行中定位、確定航向都具有有利條件,給航海者帶來很大方便。這也是目前的大部分互聯網地圖選擇墨卡托投影(偽墨卡托投影或者基于墨卡托投影做加密偏移)的原因之一,因為人們希望在地圖上看到的地物與實際地物長得相似,并且導航方向不變。
對于墨卡托投影來說,也有個明顯的缺點,就是越到高緯度,大小扭曲越嚴重,到兩極會被放到無限大,因此墨卡托投影并不能表現出南北兩極。為了方便使用,互聯網地圖使用的 Web Mercator 投影,通過對兩極地區的裁剪,把地圖搞成一個正方形,這樣在定義縮放級別、地圖切圖等處理時就會更清晰易懂。具體相關原理計算可參考 。
通過下圖,可以看到墨卡托投影下每個國家的大小和實際大小的差異。
下面兩張圖片來自天地圖網站截圖,我們可以看出,地圖層級同樣是18級,黑龍江漠河(上圖)與海南三亞(下圖)的地圖比例尺差別還是很大的。
下圖來自 Mercator vs. well…not Mercator (Platte Carre) ,生動地說明 經緯度等間隔直投 ( Platte Carre )和 墨卡托投影 ( Mercator )這兩種投影下的失真情況:
左圖表示地球球面上大小相同的圓形,右上為墨卡托投影,投影后仍然是圓形,但是在高緯度時物體被嚴重放大了。右下為經緯度等間隔直投,圓的大小變化相對較小,但是高緯度時的圖像明顯被拉長了。
查看天地圖傳統版網站 ,可以切換下投影方式,對比看一下不同投影的區別(可以把地圖拖到哈爾濱地區,區別更明顯)。通過下面動態圖可以看出不同投影在哈爾濱地區的差異,其中“球面墨卡托”,采用的是web墨卡托投影( EPSG:3857 );“經緯度”,采用的是 EPSG:4326 的經緯度等間隔直投。
參考資料:
原文地址:
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mapgis中怎么將遙感圖分層?就是把一張地圖進行分層,分成幾大類。謝謝!
遙感圖像是柵格格式的,你首先要解譯、矢量化,一般如果時間充足的話,要自己手動圈,這樣更精確,當然也可以用遙感軟件進行監督分類,這樣更快,但是會比較凌亂。
完成矢量化后,給每類地物一個屬性,就能方便分層了。
WebGIS中的坐標系和瓦片地圖
本文主要介紹坐標系和瓦片地圖的相關知識, 他們是進行WebGIS開發的基礎。
坐標系分為地理坐標系和投影坐標系,他們的定義如下:
地理坐標系 (Geographic Coordinate System):
????是使用三維球面來定義地球表面位置,以實現通過經緯度對地球表面點位引用的坐標系。包括角度測量單位、本初子午線和參考橢球體三部分。
投影坐標系 (Projection Coordinate System):
????是使用基于X,Y值的坐標系統來描述地球上某個點所處的位置。它由地理坐標系和投影 *** 兩個要素所決定。
????地球表面是崎嶇不平的,人們為了精確表示地球表面的位置,引入了 旋轉橢球體 的概念。即用一個規則的旋轉橢球體去逼近真實的地球表面。一個旋轉橢球體的參數主要有以下三個:長半軸、短半軸、扁率。定義了這三個參數,也就唯一確定了一個旋轉橢球體。
????定義了橢球體的形狀后,還需要確定橢球體的位置。橢球體表面與真實地球表面存在差異,并且在世界的不同地區,這種差異也不盡相同。因此橢球體的定位直接決定了地理坐標與真實位置的誤差。橢球體定位就是需要確定 大地基準面 ,從而確定橢球體與地球的相對位置。有以下兩類大地基準面:
????確定了旋轉橢球體的 形狀 和 位置 ,那么地理坐標系的基礎就確定了。接下來需要定義地球上任意一點的地理坐標表示 *** 。
????地理坐標,就是用經緯度表示地面點位的球面坐標。在大地測量學中,對于地理坐標系統中的經緯度有三種提法:天文經緯度、大地經緯度和地心經緯度。其中使用較多的是大地經緯度,其使用大地坐標(L,B,h)表示地面點在橢球面上的位置三個要素,他們的定義如下:
圖示:
????這樣就完成了地理坐標系的定義,地球上任意一點都能獲得經緯度坐標了。
????在橢球面上表示的地球上物體的坐標,會給實際使用帶來一些麻煩。更多的時候我們希望將地物展現在平面上,這時就需要引入投影坐標系的概念。
????在地球橢球面和平面之間建立點與點之間函數關系的數學 *** ,稱為 地圖投影 。
????地圖投影的一般公式為:x = F(λ,φ), y = G(λ,φ)
????確定了投影 *** 后,也就確定了函數F和G,只要知道地面點的經緯度(λ,φ),便可以在投影平面上找到相對應的平面位置(x,y)。
投影 *** 有以下幾類:
????以上兩種 *** 都要進行分帶投影。即按一定的間隔選取經線作為投影的中央經線,中央經線兩側一定范圍內的地區按所選中央經線進行投影。這樣做的目的是減小投影變形,方便在工程中使用。
具體的投影 *** 請點擊小標題查看。
????選擇一個地理坐標系,以及一個地圖投影 *** ,就唯一確定了一個投影坐標系,從而可以使用平面坐標表示地球上物體的位置了。
????在Web地圖領域,使用最為廣泛的坐標系統就是 WGS84 Web Mercator 。谷歌地圖、Virtual Earth、Bing Maps、百度地圖、Mapabc、ArcGIS Online等都是采用這種坐標系。作為一個投影坐標系,需要兩個基本的要素,一個是地理坐標系,還有一個是投影 *** 。我們分別來看:
????從名字可以看出,WGS84 Web Mercator坐標系采用的地理坐標系是WGS84坐標系,它屬于地心坐標系,坐標系的原點位于地球質心,其基本參數如下:
????從名字上可以看出,WGS84 Web Mercator坐標系的投影 *** 和Mercator(墨卡托)投影有關,但是這個投影 *** 和不是標準的墨卡托投影。他們之間的區別在于,WGS84 Web Mercator在投影時將地球橢球當做圓球看待,這會導致本來是等角投影的墨卡托投影變得不再等角了,而是近似等角,也就是出現角度變形。
????以赤道為標準緯線,以本初子午線為中央經線,分別得到X軸和Y軸。兩者的交點設為原點,規定緯度向北為正,向南為負;經度向東為正,向西為負。
對應于經緯度的范圍就是:
????討論坐標系不得不提到EPSG,EPSG的英文全稱是European Petroleum Survey Group,中文名稱為歐洲石油調查組織。這個組織成立于1986年,2005年并入IOGP(International Association of Oil Gas Producers),中文名稱為國際油氣生產者協會。EPSG對幾乎所有常用的坐標系統都進行了編號,統一了坐標系的表示,于是我們經常會看到使用EPSG編號來指代某一坐標系。
以下是幾個常用坐標系的EPSG編號和單位:
????至于為何WGS84 Web Mercator有兩個編號,這里面還是有一段故事的,可以去 這里 查看。
????查詢全部的EPSG編號和詳細信息請訪問 EPSG官網 。
????互聯網地圖服務,常常通過采用構建瓦片地圖的方式,加快用戶的訪問,減少數據傳輸量。具體而言,瓦片地圖就是對投影后的地圖在不同尺度(層)下進行切片,每個尺度得到的地圖切片數量不同、表示范圍不同、詳細程度不同,但是圖片的尺寸相同(一般為256*256),最終構成一個“瓦片金字塔“”。根據用戶所瀏覽的區域范圍,自動確定所要返回的切片層級,在滿足用戶查詢需求的同時,保證了地圖傳輸的效率。
????在投影坐標系的選擇上,目前主流的地圖服務提供商基本都選擇的是WGS84 Web Mercator坐標系。但是在如何對投影后的地圖進行切片并編號時,不同廠商之間存在較大的差異。
????以地圖左上角為原點,X軸向右,Y軸向下,從0開始分別進行編號。Z的取值范圍為[0, 18],在第z級別,x,y方向的瓦片個數均為:2 z 個,即x,y取值范圍是[0 , 2 z -1]。
????WMTS較為特殊,WMTS中的TileMatrix對應于z,TileRow對應于y,TileCol對應于x。編號方式和谷歌與O *** 相同。
????以地圖左下角為原點,X軸向右,Y軸向上,從0開始分別進行編號。Z的編碼規則與谷歌地圖相同。
z=1時,這兩種瓦片的編號如下圖所示。
????微軟Bing地圖Z的編碼規則與谷歌相同,同一層級的瓦片不用XY兩個維度表示,而只用一個整數表示,該整數服從四叉樹編碼規則(QuadTree)。
????百度地圖的瓦片定義的方式比較獨特,原點的位置在經緯度都為0的地方,X向左為正,向右為負;Y向上為正,向下為負。切分的方式不像上述3種 *** 在每一級進行二等分,而是通過定義每一級的 地圖分辨率 ,確定每一級應該劃分的行列數。地圖分辨率的表達式為:2 18-z ,其含義是每個像素所對應的實際長度。由此,可得每一級應該劃分的行列數為:2πR/(256*2 18-z ),其中R為地球的半徑,單位是米。
參考:
????本文記錄了與WebGIS相關的坐標系和瓦片地圖的知識,說明了他們直接的相互關系。希望WebGIS開發者有所幫助。
gis地圖層級的介紹就聊到這里吧,感謝你花時間閱讀本站內容,更多關于gis做地貌類型圖、gis地圖層級的信息別忘了在本站進行查找喔。