线（Line, Arc, Curve） 面（Polygon） 曲面（Surface） 体（Volume）
§2.1 地理空间及其表达
点
§2.1 地理空间及其表达
线
§2.1 地理空间及其表达
面
§2.1 地理空间及其表达
3. 空间实体的表达
在计算机中，现实世界是以各种数字和字符形式来表达 和记录的；
我国常用投影： －－高斯—克吕格投影 （通用横轴墨卡托投影UTM ）
§2.1 地理空间及其表达
高斯—克吕格投影投的带示意图
§2.1 地理空间及其表达
2. 地理空间坐标系
高程控制网
高程指空间参考的高于或低于某基准平面的垂直位置 ，主要用来提供地形信息。
我国现在规定的高程起算基准平面为“1985国家高程 基准”，该基准比原国务院批准启用的“黄海平均海平 面”高29mm。
§2.1 地理空间及其表达
2. 地理空间坐标系
平面控制网 根据不同需求，我国现有三种大地坐标系并存：
1954年北京坐标系（局部平差） 1980年国家大地坐标系（整体平差） 地心坐标系
§2.1 地理空间及其表达
2. 地理空间坐标系
平面控制网
目前，我国采用的大地坐标系为1980年中国国家大地 坐标系，该坐标系选用1975年国家测量协会推荐的国际 椭球，旋转椭球体参数：
. ..
.
. . 2.
样
.0.
. 5.
方
.
. .
..
.分
.
布
区
206
207
概略等值区
商业区
区域名称 .... .... .............. ....
面状符号
3. GIS空间数据的基本特征
空间特征
表示现象的空间位 置或现在所处的地 理位置。空间特征 又称为几何特征或 定位特征，一般以 坐标数据表示。
1. GIS空间数据的来源
元数据：有关数据的数据，例如数据来源、数据精度、 图像分辨率、地图比例尺等。
§2.2 地理空间数据及其特征
2. GIS空间数据的类型（根据表示对象）
类型数据 例如考古地点、道路线和土壤类型的分布等； 面域数据 例如随机多边形的中心点，行政区域界线和
行政单元等； 网络数量 例如道路交点、街道和街区等； 样本数量 例如气象站、航线和野外样方的分布区等； 曲面数据 例如高程点、等高线和等值区域； 文本数据 例如地名、河流名称和区域名称； 符号数据 例如点状符号、线状符号和面状符号等。
对现实世界的各类空间对象的表达有两种方法，分别称 为矢量表示法（矢量数据模型）和栅格表示法（栅格数 据模型）。
§2.1 地理空间及其表达
矢量数据模型
栅格数据模型
§2.2 地理空间数据及其特征
1. GIS空间数据的来源
地图数据：各种类型的征
1. GIS空间数据的来源
3. GIS空间数据的基本特征
属性特征
表示现象的特征， 例如变量、分类、 数量特征和名称等 等。
3. GIS空间数据的基本特征
时间特征
时间特征是指空间 对象随着时间演变 而引起的空间和属 性特征的变化。
§2.2 地理空间数据及其特征
4. GIS空间数据的拓扑结构
定位信息
属性信息
P3
GIS中的空间概念常用“地理空间”(geo-spatial)来表述 ，一般包括地理空间定位框架及其所连接的空间对象（ 地理空间特征实体）；
§2.1 地理空间及其表达
2. 地理空间坐标系
地理空间定位框架即大地测量控制，由平面控制网和高 程控制网组成；
GIS的任何空间数据都必须纳入一个统一的空间参照系 中，以实现不同来源数据的融合、连接与统一。
§2.2 地理空间数据及其特征
4. GIS空间数据的拓扑结构
拓扑邻接
——指存在于空间图形 的同类元素之间的拓扑 关系
如：N1/N4, N1/N2,
C5
拓扑关系
N1 C1
N2
C2
C6
N5
P2
N3
P4 C3
C7 P1
C4
N4
地理实体：交通线
§2.2 地理空间数据及其特征
4. GIS空间数据的拓扑结构
拓扑结构是定义空间结构关系的一种数学方法，在地理 信息系统中被用来空间数据的编辑合组织。
空间数据的拓扑关系包括拓扑邻接、拓扑关联和拓扑包 含，它们在GIS的数据处理、空间分析以及数据库的查 询与检索中，具有重要的意义。
要点回顾
地理信息系统的定义 地理信息系统的构成 地理信息系统的功能
本章的主要内容
§2.1 地理空间及其表达 §2.2 地理空间数据及其特征 §2.3 空间数据结构的类型 §2.4 空间数据结构的建立
§2.1 地理空间及其表达
1. 地理空间的概念
地理空间的范围：上至大气电离层，下至地壳莫霍面
影像数据：卫星遥感和航空遥感影像数据
§2.2 地理空间数据及其特征
1. GIS空间数据的来源
地形数据：来源于地形等高线图的数字化，已建立的数 字高程模型等
§2.2 地理空间数据及其特征
1. GIS空间数据的来源
属性数据：来源于各类调查报告、实测数据、文献资料、 解译信息。
水质野外测量
§2.2 地理空间数据及其特征
点状要素 区域中心
线状要素
208
209
境界线
A
B
C
D
面状要素
208区
209区
行政单元
道路交点
89 405
73
气象站
205
206
207
206
206
207
高程点
雷德兰
科顿 方塔内
地点名称
街道
航线
205
等值线
线状要素名称
237 点状符号
线状符号
206 207
59
. . .
.
街区
60 61
.
. ..
..
.
§2.1 地理空间及其表达
3. 空间实体的表达
什么是空间实体？
即地理空间特征实体，指具有形状、属性和时序特征的 空间对象或地理实体，包括点、线、面、曲面和体，它 们构成地球圈层间复杂的地理综合体，也是地理信息系 统表示和建库的主要对象。
§2.1 地理空间及其表达
3. 空间实体的表达
空间特征实体的形状： 点（Point）
赤道半径 a = 6,378.140 km
极半径 b = 6,356.755 km
扁率
f ab 1 a 29.8257
大地坐标原点：陕西省泾阳县永乐镇，简称“西安原点”
§2.1 地理空间及其表达
2. 地理空间坐标系
2. 地理空间坐标系
地图投影 －－将地理坐标（经纬度）从球面空间转换成平面空间 的直角坐标的数学方法