1、n空间量测目标空间量测目标n基本几何参数量测基本几何参数量测n空间目标形态量测空间目标形态量测n空间量测分析工具空间量测分析工具n本章小结本章小结1空间目标量测与计算空间目标量测与计算n0 0维空间目标维空间目标n1 1维空间目标维空间目标n2 2维空间目标维空间目标n3 3维空间目标维空间目标n4 4维空间目标维空间目标n分数维空间目标分数维空间目标21.1.空间量测目标空间量测目标0 0维空间目标维空间目标n0维目标对应空间中的一个点n0维的表示n二维空间中使用(x,y)n三维空间中使用(x,y,z)nGIS中点的类型n实体点(NE)：用标识点表示特征位置的点。n面点标识(NA)：在某面状
2、图形内标明该面属性信息的点。n结点(NO、NN)：是两条或多条连线或链的拓扑联接点，或者是一条连线或链的端点。31.1.空间量测目标空间量测目标1 1维空间目标维空间目标n1维表示空间中一个线要素，或者空间要素之间的边界。nGIS中1维目标包括n线段：两点之间的直线段n弦列：是点的序列，表示一串互相联接无分支的线段n弧：是形成一曲线的点的轨迹，该曲线可由数学函数定义n拓扑连线：是两个结点的拓扑连接，可利用其结点顺序确定方向n链：是非相交线段或弧的无分支而有方向的序号n环：是由不相交的链、弦列或弧组成的闭合序列41.1.空间量测目标空间量测目标1 1维空间目标维空间目标51.1.空间量测目标空间
3、量测目标左多边形右多边形始点终点左多边形右多边形始点终点2 2维空间目标维空间目标n2维空间目标表示空间中的面状要素nGIS中2维目标包括n内面:不包括边界的面nG-多边形n像元：2维图形，最小的不可分的图像单元n网络单元：网单元的2维对象61.1.空间量测目标空间量测目标3 3维空间目标维空间目标n3维空间目标是一组或多组闭合曲面所包围的空间对象nGIS中3维目标包括n体元n标识体元：用于标识其他3维空间的最小的不可再细分的体元素n3维组合空间目标：由2维或3维空间目标组合n体空间：3维实体，通常可划分为体元，即体元的聚集目标71.1.空间量测目标空间量测目标4 4维空间目标维空间目标n4维
4、空间是在3维空间的基础上加上时间维，4维空间量测通过测量值来体现3维立体目标物在时间上的变化。81.1.空间量测目标空间量测目标形态变化过程权属变化过程时间张三张三李四李四分数维空间目标分数维空间目标n分数维对应维数未必是整数的思想，用来测量一些用别的方法无法测量的性质，反映一个对象的不规则程度。n对于分形分形图形科和曲线（左）来说，它的分数维是1.2618，在1和2之间。同理，孟格尔海棉（右）的维数在2和3之间。91.1.空间量测目标空间量测目标n空间量测目标空间量测目标n基本几何参数量测基本几何参数量测n空间目标形态量测空间目标形态量测n空间量测分析工具空间量测分析工具n本章小结本章小结1
5、0空间目标量测与计算空间目标量测与计算n位置量测位置量测n中心量测中心量测n重心量测重心量测n长度量测长度量测n面积量测面积量测n体积量测体积量测112.2.基本几何参数量测基本几何参数量测位置量测位置量测n空间位置借助地空间坐标系来传递空间目标的定位信息，包括绝对位置绝对位置和相对位置。相对位置。n 绝对位置：使用参照点或坐标系中坐标原点确定的位置，如经纬网为参照确定的位置。n 相对位置：是空间中一个目标相对于其他目标的位置（一般通过两个事物的相对方位和距离描述）。122.2.基本几何参数量测基本几何参数量测AB中心量测中心量测n简单规则的空间目标的中心即其几何中心n不规则的面状几何中心可利
6、用以下公式求得132.2.基本几何参数量测基本几何参数量测nxCniix1nyCniiy1重心量测重心量测n线状和规则面状地物的重心和中心等同。n不规则地物的重心可以使用多边形x轴投影生成的多个梯形联合求得（点号按顺时针编码）。142.2.基本几何参数量测基本几何参数量测xi、yi为第i个梯形的重心坐标Ai为第i个梯形面积iiiGiiiGAAyYAAxX/_112211122111()()/2()()()()iiiiiiiiiiiiiiiiiiiiAyyxxx Axxxyyy Ayyyyxx长度量测长度量测n长度可以表示线目标的长度、面和体目标的周长等，也可以表示点、线、面、体目标之间的距离。
7、n线目标的长度：计算坐标对序列累加和，表达为：n距离n两点间的距离n点到线的距离n点到面的距离n线之间的距离n面之间的距离152.2.基本几何参数量测基本几何参数量测10121212121niniiiiiiiilzzyyxxL长度量测长度量测n距离n两点间的距离两点连线与x轴夹角的正弦和余弦n点到线段的距离162.2.基本几何参数量测基本几何参数量测22)21()21(|yyxxABd2121cos()/sin()/xxAByyAB22/|bacbyaxDppABPD其中：a=(yB-yA),b=(xB-xA),c=yAxB-xAyB长度量测长度量测n距离n点到面的距离n重/中心距离n最小距离
8、n最大距离172.2.基本几何参数量测基本几何参数量测重心(中心)距离最短距离最大距离长度量测长度量测n距离n线到线目标的距离：给出了线L1与线L2两个端点之间的垂线及连线，线、线之间距离d的计算即为选择L1与L2中线段对之间距离的极小值，即182.2.基本几何参数量测基本几何参数量测),min(12DdBbBDBCAaADACd长度量测长度量测n距离n两个面之间的距离n重心距离n最短距离n最大距离nHausdorff 距离n非欧氏距离（如曼哈顿距离）192.2.基本几何参数量测基本几何参数量测abcdkkjikjiijyyxxd/1)()(长度量测长度量测n距离n非欧氏距离202.2.基本几
9、何参数量测基本几何参数量测长度量测长度量测n距离212.2.基本几何参数量测基本几何参数量测长度量测长度量测n距离222.2.基本几何参数量测基本几何参数量测长度量测长度量测n周长：围绕多边形相互连接的线段n栅格数据的长度量测n线目标的长度是将格网单元数值逐个累加得到全长。232.2.基本几何参数量测基本几何参数量测di1niiCd面积量测面积量测n将图形分为多个规则图形，分别计算，再累加n假设多边形的边界轮廓由一个点序列P1(x1,y1)，P2(x2,y2),，PN(xN,yN)表示，则其面积计算公式为242.2.基本几何参数量测基本几何参数量测NNNiiiiiyxyxyxyxS112111
10、21体积量测体积量测n 等值线法n 生成等值线图n 量测各条等值线所围成的面积,设为n 设等值线间的距离为h,则体积为252.2.基本几何参数量测基本几何参数量测hfnffhfVn)1(2221311000nffff,210h体积量测体积量测n 网格法：将实体所占的格网的体积相加得到实体的体积n 常用的格网有三角形格网、正方形格网等262.2.基本几何参数量测基本几何参数量测Ah1h2h3Ah1h2h3h4V=SA(h1+h2+h3)/3V=SA(h1+h2+h3+h4)/4SA为格网底的面积n空间量测目标空间量测目标n基本几何参数量测基本几何参数量测n空间目标形态量测空间目标形态量测n空间量
11、测分析工具空间量测分析工具n本章小结本章小结27空间目标量测与计算空间目标量测与计算简单的图形概括简单的图形概括n常用的有最大内切圆、最小外接圆和最小凸包n最大内切圆用于选址定位n最小外接圆用于平面点集的分布形态分析n最小凸包用于测量多边形的紧凑度、紧凑指数、凸度和凹度等指标。283.3.空间目标形态量测空间目标形态量测选址选址分布形态分布形态空间完整性空间完整性n 针对多个面目标复合而成复杂面目标的空间形态，主要考虑n 以孔洞和碎片区域确定空间完整性n 多边形边界特征的描述问题n 欧拉数=(孔洞数)-(碎片数-1)293.3.空间目标形态量测空间目标形态量测面域孔洞碎片欧拉数=4-(1-1)
12、=4 欧拉数=4-(2-1)=3 欧拉数=5-(3-1)=3n空间量测目标空间量测目标n基本几何参数量测基本几何参数量测n空间目标形态量测空间目标形态量测n空间量测分析工具空间量测分析工具n本章小结本章小结30空间目标量测与计算空间目标量测与计算n 314.4.空间量测分析工具空间量测分析工具n 324.4.空间量测分析工具空间量测分析工具n 334.4.空间量测分析工具空间量测分析工具n 344.4.空间量测分析工具空间量测分析工具n 354.4.空间量测分析工具空间量测分析工具n 364.4.空间量测分析工具空间量测分析工具n 374.4.空间量测分析工具空间量测分析工具n 384.4.空
13、间量测分析工具空间量测分析工具n 394.4.空间量测分析工具空间量测分析工具n 404.4.空间量测分析工具空间量测分析工具n 414.4.空间量测分析工具空间量测分析工具n空间量测目标空间量测目标n基本几何参数量测基本几何参数量测n空间目标形态量测空间目标形态量测n空间量测分析工具空间量测分析工具n本章小结本章小结42空间目标量测与计算空间目标量测与计算n 空间量测目标空间量测目标n 0维目标、1维目标分数维目标n 基本几何参数量测基本几何参数量测n 位置量测、中心量测、重心量测n 长度量测、面积量测、体积量测n 空间目标形态量测空间目标形态量测n 简单的图形概括n 空间完整性n 空间量测分析工具空间量测分析工具435.5.本章小结本章小结
