您的位置 首页 知识

经纬度表示方法(地理信息行业基础知识(一))

经纬度表示方法

日历分享-项目篇

日历问答

基础不牢,地动山摇。
这句话经常用来形容团队、企业、组织的基建,其实对于个体的赚钱也是同样的道理。
有时候我们会因为急功近利而忽视打好基础,比如在做视频的时候过于在意视频的技巧和蹭热点,反而忽略了最重要的传播学基础、网感、数据分析能力;在做小程序的时候过于在意所谓的「当下痛点」,反而忽略了平台接口逐个版本更新过程中带来的大利好。
今天的#每日一问 ——
在你所在的行业,有哪些技能或知识能够起到「地基」一般的作用?你在这一块的经验如何?后面还有什么计划?
敞开聊聊,说不定对下一步要做的事情会产生新想法。

大学4年加上工作7年,虽然任职的公司和岗位发生过变化,但一直都在地理信息行业。
刚入校专业叫做地理信息系统,学的课程多且杂,主要分为地理和计算机两大类,理论和实操兼顾,当然地理学方面的课程是要比计算机相关内容多的。因为是新兴专业,课程内容也在不断优化,毕业时专业名称已经更新为地理信息科学,两个字的改变代表着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。
这个行业有哪些技能或知识能够起到「地基」一般的作用?我认为是地理学相关的知识,今天借这个机会给大家分享一些。
一、坐标系

空间参考( Spatial Reference)是 GIS 数据的骨骼框架,能够将我们的数据定位到相应的位置,为地图中的每一点提供准确的坐标。在同一个地图上显示的地图数据的空间参考必须是一致的,如果两个图层的空间参考不一致,往往会导致两幅地图无法正确拼合,因此开发一个 GIS 系统时,为数据选择正确的空间参考非常重要。

1、经纬度与GCS(Geographic Coordinate System, 地理坐标系统):介绍一下以经纬度为准的地理坐标系统,也顺带提及一下我国的高程坐标系。主要涉及的内容有:大地水准面问题,椭球问题,常见的GCS(如北京54,西安80,CGCS2000,WGS84等),让大家看到GIS数据中的GCS马上就能知道这是什么东西。
地理坐标系也可称为真实世界的坐标系,是用于确定地物在地球上位置的坐标系,它用经纬度来表示地物的位置,经度和纬度是从地心到地球表面上某点的测量角,通常以度或百分度为单位来测量该角度。下图将地球显示为具有经度和纬度值的地球。

2、平面坐标与PCS(Projection Coordinate System, 投影坐标系统):介绍一下以平面直角坐标系为量度的投影坐标系统。主要涉及的内容有:PCS与GCS的关系,我国常见的PCS(高斯克吕格、兰伯特/Lambert、阿尔伯斯Albers、墨卡托Mercator、通用横轴墨卡托UTM、网络墨卡托Web Mercator)。
地图投影:简单的说地图投影就是把地球表面的任意点,利用一定数学法则,转换到地图平面上的理论和方法。地理坐标转换到投影坐标的过程可理解为投影。(投影:将不规则的地球曲面转换为平面)

二、数据类型

1、矢量数据格式
世界的本质是物质,对于 GIS 来说,点就应该是矢量数据的本质,点生线,线生面……,如此组合,构成了 GIS 世界中的矢量空间。
获取:
外业测量、由栅格数转换获得、跟踪数字化

2、影像数据格式(栅格数据格式)
栅格数据结构基于栅格模型的数据结构。是指将空间分割成有规则的网格,称为栅格单元,在各个栅格单元上给出相应的属性值来表示地理实体的一种数据组织形式。

栅格数据结构中,点由一个单元网格表示,线由一串有序的相互链接的单元网格表示,各个网格的值相同。多边形由聚集在一起的相互连接的单元网格组成,区域内部网格值相同,外部不同。每个网格对应一种属性。其空间位置用行与列表示。网格边长决定数据精度,但在表示地理实体时,信息都有丢失,这是由于复杂的实体采用统一格网造成的。一般通过保证最小多边形的精度标准来确定网格尺寸,可以有效逼近实体又能最大程度减少数据量。

与矢量数据结构相比,其表达地理要素比较直观,容易进行多层数据的叠合操作。但数据精度取决于网格边长,当边长缩小时网格数量会呈几何级数递增,使储存空间迅速增加;由于相邻网格单元属性值的相关性,造成栅格数据冗余度大;栅格数据对于网络分析比较困难等。

3、地形数据格式(高程数据)

三、存储格式

数据储存方式主要分为两类:本地文件存储方式、数据库存储方式。

1、SHP(Shapeflie)一个Shape文件包括三个文件:一个主文件(*.shp),一个索引文件(*.shx),和一个dBASE(*.dbf)表
坐标文件(.shp)
属性文件(.dbf)
索引文件(.shx)
除此之外还有一些可选的文件:
空间参考文件(.prj)
几何体的空间索引文件(.sbn、sbx)
只读的几何体空间索引文件(.fbn、.fbx)

2、CAD有一些列的数据格式
dwg文件:*.dwg是AutoCAD的图形文件,是二维或三维图形档案。其与dxf文件是可以互相转化的。

dxf文件:*.dxf是Autodesk公司开发的用于AutoCAD与其它软件之间进行CAD数据交换的CAD数据文件格式。DXF是一种开放的矢量数据格式。

在 GIS 中使用 CAD 数据,标准的CAD数据会在文件中标注使用的坐标系等信息

3、Dxf 和投影的关系很多和规划以及地图相关的CAD文件,CAD的图框上大多相关的地理和投影坐标信息,一般在左下角会有投影坐标信息,比如北京1954坐标,图框的格网线附近还会有相应的分带,带号信息,找到这些信息以后,就可以进行投影定义了。

如果以上信息都没有,那就只能是硬加载然后进行平移操作了。这个过程当中如果最终结果和gis数据无法套和或者差距甚远,大多是转换过程当中出了错误。

4、TIFF标签图像文件格式(Tagged Image File Format,简写为TIFF) 是一种主要用来存储包括照片和艺术图在内的图像的文件格式。它最初由 Aldus公司与微软公司一起为PostScript打印开发。

5、DEM数字高程模型(Digital Elevation Model),简称DEM,是通过有限的地形高程数据实现对地面地形的数字化模拟(即地形表面形态的数字化表达),它是用一组有序数值阵列形式表示地面高程的一种实体地面模型,是数字地形模型(Digital Terrain Model,简称DTM)的一个分支,其它各种地形特征值均可由此派生。

一般认为,DTM是描述包括高程在内的各种地貌因子,如坡度、坡向、坡度变化率等因子在内的线性和非线性组合的空间分布,其中DEM是零阶单纯的单项数字地貌模型,其他如坡度、坡向及坡度变化率等地貌特性可在DEM的基础上派生。
 6、GeoJSONGeoJSON是一种对各种地理数据结构进行编码的格式。GeoJSON对象可以表示几何、特征或者特征集合。GeoJSON支持下面几何类型:点、线、面、多点、多线、多面和几何集合。GeoJSON里的特征包含一个几何对象和其他属性,特征集合表示一系列特征。

一个完整的GeoJSON数据结构总是一个(JSON术语里的)对象。在GeoJSON里,对象由名/值对–也称作成员的集合组成。对每个成员来说,名字总是字符串。成员的值要么是字符串、数字、对象、数组,要么是下面文本常量中的一个:”true”,”false”和”null”。数组是由值是上面所说的元素组成。

7、空间数据库空间数据库就是专门做这个的,常用的空间数据库有Postgresql(Postgis拓展)、Mysql(Mysqlspatial拓展)、Oracle(Oraclespatial拓展)等

早安~   新的一天,也要加油呀!

今天是持续写作第 127/365 天,感谢你陪我一起进步。断更会发红包呦~

如果内容对你有帮助,请给我一个“点赞”或“在看”支持我,这对我真的很重要,感谢!

经纬度表示方法相关文章