Chương 2 trình bày những vấn đề cơ bản trong GIS. Nội dung chính trong chương này gồm có: Hệ tọa độ tham chiếu dữ liệu không gian, mô hình dữ liệu không gian, mô hình dữ liệu thuộc tính, một số kỹ thuật phân tích không gian cơ bản. Mời các bạn cùng tham khảo.
AMBIENT/
Chủ đề:
Nội dung Text: Bài giảng Viễn thám và GIS: Chương 2 - ThS. Phạm Thế Hùng
- 13/06/2016
Chöông 2
NHÖÕNG VAÁN ÑEÀ CÔ BAÛN
TRONG GIS
NOÄI DUNG TRÌNH BAØY
Heä toïa ñoä tham chieáu döõ lieäu khoâng gian
Moâ hình döõ lieäu khoâng gian
Moâ hình döõ lieäu thuoäc tính
Moät soá kyõ thuaät phaân tích khoâng gian cô baûn
Bieân soaïn: ThS. Phaïm Theá Huøng
- 13/06/2016
HEÄ TOÏA ÑOÄ
(Coordinate System)
Khaùi nieäm veà heä toïa ñoä coù tính chaát quy öôùc,
duøng ñeå xaùc ñònh vò trí vaø moái quan heä giöõa caùc
ñoái töôïng ñòa lyù ngoaøi thöïc teá vaø treân baûn ñoà.
A coordinate system is a reference system used to
represent the locations of geographic features,
imagery, and observations, such as Global
Positioning System (GPS) locations, within a
common geographic framework. (ESRI)
Bieân soaïn: ThS. Phaïm Theá Huøng
HEÄ TOÏA ÑOÄ
(Coordinate System)
Coù hai loaïi heä toïa ñoä ñöôïc söû duïng trong lónh vöïc
baûn ñoà hoïc: Heä toïa ñoä ñòa lyù (geographic
coordinate system) vaø Heä toïa ñoä phaúng
(projected coordinate system).
Heä toïa ñoä ñòa lyù thöôøng ñöôïc söû duïng ngoaøi
thöïc ñòa.
Heä toïa ñoä phaúng thöôøng ñöôïc söû duïng treân caùc
loaïi baûn ñoà (giaáy vaø soá).
Bieân soaïn: ThS. Phaïm Theá Huøng
- 13/06/2016
HEÄ TOÏA ÑOÄ
(Coordinate System)
A geographic coordinate system (GCS) uses a
three-dimensional (3-D) spherical surface to define
locations on the earth. A GCS is often incorrectly
called a datum, but a datum is only one part of a
GCS. A GCS includes an angular unit of measure,
a prime meridian, and a datum (based on a
spheroid or ellipsoid). (ESRI)
Bieân soaïn: ThS. Phaïm Theá Huøng
HEÄ TOÏA ÑOÄ
(Coordinate System)
Heä toïa ñoä ñòa lyù:
Bao goàm: kinh ñoä ñòa lyù ( ) vaø vó ñoä ñòa lyù ().
Boä tham soá xaùc laäp moät heä toïa ñoä ñòa lyù goïi laø
moät datum.
Tuøy tröôøng hôïp maø heä toïa ñoä ñòa lyù coù theå
ñöôïc xaùc laäp treân maët caàu, beà maët geoid
hoaëc ellipsoid laøm chuaån.
Phaân bieät geoid, ellipsoid vaø datum?
Bieân soaïn: ThS. Phaïm Theá Huøng
- 13/06/2016
GEOID, ELLIPSOID & DATUM
Hình daïng cuûa Traùi Ñaát:
Con ngöôøi ñaõ bieát hình daïng caàu cuûa Traùi Ñaát
hôn 2.000 naêm.
Aristotle vaøo theá kyû thöù IV tröôùc CN ñaõ ñöa ra
nhöõng minh chöùng chöùng toû hình daïng caàu
cuûa Traùi Ñaát.
Eratosthenes laø ngöôøi ñaàu tieân ñaõ tính toaùn chu
vi cuûa Traùi Ñaát.
Tuy nhieân, hình daïng thöïc teá cuûa Traùi Ñaát khoâng
phaûi laø moät hình caàu hoaøn chænh.
Bieân soaïn: ThS. Phaïm Theá Huøng
GEOID, ELLIPSOID & DATUM
Bieân soaïn: ThS. Phaïm Theá Huøng
- 13/06/2016
GEOID, ELLIPSOID & DATUM
Moâ hình Geoid:
The geoid is the shape that the surface of the
oceans would take under the influence of
Earth's gravitation and rotation alone, in the
absence of other influences such as winds and
tides. (Wikipedia)
Geoid laø maët nöôùc bieån trung bình yeân tónh,
keùo daøi xuyeân qua caùc luïc ñòa vaø haûi ñaûo taïo
thaønh moät beà maët cong kheùp kín.
Bieân soaïn: ThS. Phaïm Theá Huøng
GEOID, ELLIPSOID & DATUM
Moâ hình Geoid:
Tính chaát: Taïi baát kyø moät ñieåm naøo treân maët
Geoid, phaùp tuyeán cuõng luoân luoân truøng vôùi
phöông cuûa daây doïi qua ñieåm ñoù.
ÖÙng duïng: Duøng ñeå ño cheânh cao.
Geoid laø beà maët ñaëc tröng cho hình daïng cuûa
Traùi ñaát vaø khoù coù theå bieåu dieãn bôûi moät hình
daïng toaùn hoïc naøo.
Bieân soaïn: ThS. Phaïm Theá Huøng
- 13/06/2016
GEOID, ELLIPSOID & DATUM
Bieân soaïn: ThS. Phaïm Theá Huøng
GEOID, ELLIPSOID & DATUM
Moâ hình Ellipsoid:
A spheroid (ellipsoid) is a three-dimensional
shape created from a two-dimensional ellipse.
The ellipse is an oval, with a major axis (the
longer axis), and a minor axis (the shorter axis). If
you rotate the ellipse, the shape of the rotated
figure is the spheroid. (ESRI)
Phöông phaùp thaønh laäp: xoay moät hình ellipse
quanh baùn truïc nhoû cuûa noù vôùi kích thöôùc xaáp
xæ Geoid.
Bieân soaïn: ThS. Phaïm Theá Huøng
- 13/06/2016
GEOID, ELLIPSOID & DATUM
Moâ hình Ellipsoid:
Caùc thoâng soá cô baûn:
baùn truïc lôùn (a), baùn
truïc nhoû (b), ñoä deït (f
hoaëc )
f = (a – b)/a
Coù hai loaïi ellipsoid:
ellipsoid Traùi ñaát (toaøn
caàu) vaø ellipsoid tham
chieáu (ñòa phöông).
Bieân soaïn: ThS. Phaïm Theá Huøng
GEOID, ELLIPSOID & DATUM
Moâ hình Ellipsoid:
Moät soá Ellipsoid phoå bieán, ñaõ ñöôïc söû duïng ôû
Vieät Nam
Bieân soaïn: ThS. Phaïm Theá Huøng
- 13/06/2016
GEOID, ELLIPSOID & DATUM
Hai loaïi ellipsoid:
Heä toïa ñoä ñòa phöông
ùBeà maët Traùi ñaát
Beà maët ellipsoid ñòa phöông
Beà maët ellipsoid quoác teá Heä toïa ñoä quoác teá
Bieân soaïn: ThS. Phaïm Theá Huøng
GEOID, ELLIPSOID & DATUM
Moái quan heä giöõa Traùi ñaát vaø moâ hình bieåu dieãn:
1. Möïc nöôùc bieån 2. Ellipsoid 3. Phöông daây doïi
4. Luïc ñòa 5. Geoid
Bieân soaïn: ThS. Phaïm Theá Huøng
- 13/06/2016
GEOID, ELLIPSOID & DATUM
Moái quan
heä giöõa Traùi
ñaát vaø moâ
hình bieåu
dieãn
Bieân soaïn: ThS. Phaïm Theá Huøng
GEOID, ELLIPSOID & DATUM
Geoid ñöôïc duøng ñeå thay theá cho beà maët
thöïc cuûa Traùi Ñaát. duøng trong ño cao
Ellipsoid duøng ñeå moâ hình hoùa hình daïng cuûa
Traùi Ñaát. duøng ñeå xaùc ñònh toïa ñoä
Ñieàu kieän:
Taâm ellipsoid truøng vôùi troïng taâm Traùi ñaát, maët
phaúng xích ñaïo ellipsoid truøng vôùi maët phaúng xích
ñaïo Traùi ñaát.
Khoái löôïng ellipsoid baèng khoái löôïng Traùi ñaát.
Toång bình phöông caùc cheânh cao giöõa geoid vaø
ellipsoid laø nhoû nhaát.
Bieân soaïn: ThS. Phaïm Theá Huøng
- 13/06/2016
GEOID, ELLIPSOID & DATUM
Datum:
While a spheroid (ellipsoid) approximates the
shape of the earth, a datum defines the position
of the spheroid relative to the center of the
earth. A datum provides a frame of reference
for measuring locations on the surface of the
earth. It defines the origin and orientation of
latitude and longitude lines. (ESRI)
Datum duøng ñeå ñònh vò chính xaùc 1 ellipsoid vaø
laø cô sôû ñeå thaønh laäp heä toïa ñoä ñöôïc söû duïng
trong traéc ñòa – baûn ñoà.
Bieân soaïn: ThS. Phaïm Theá Huøng
GEOID, ELLIPSOID & DATUM
Datum:
While a spheroid (ellipsoid) approximates the
shape of the earth, a datum defines the position
of the spheroid relative to the center of the
earth. A datum provides a frame of reference
for measuring locations on the surface of the
earth. It defines the origin and orientation of
latitude and longitude lines. (ESRI)
Datum duøng ñeå ñònh vò chính xaùc 1 ellipsoid vaø
laø cô sôû ñeå thaønh laäp heä toïa ñoä ñöôïc söû duïng
trong traéc ñòa – baûn ñoà.
Coù 2 loaïi datum: vertical vaø horizontal datum
Bieân soaïn: ThS. Phaïm Theá Huøng
- 13/06/2016
HEÄ TOÏA ÑOÄ
(Coordinate System)
Heä toïa ñoä ñòa lyù:
Geographic
Coordinate System
(GCS) = Datum +
Angular unit + Prime
Meridian
Datum = Ellipsoid
(Geoid)
Bieân soaïn: ThS. Phaïm Theá Huøng
HEÄ TOÏA ÑOÄ
(Coordinate System)
Heä toïa ñoä ñòa lyù:
Parallel: ñöôøng vó tuyeán
Meridian: ñöôøng kinh tuyeán
Bieân soaïn: ThS. Phaïm Theá Huøng
- 13/06/2016
HEÄ TOÏA ÑOÄ
(Coordinate System)
Heä toïa ñoä ñòa lyù:
Kinh ñoä ñòa lyù laø goùc nhò
dieän giöõa maët phaúng
kinh tuyeán goác vaø maët
phaúng kinh tuyeán qua
ñieåm xeùt.
Kinh tuyeán goác laø ñöôøng
kinh tuyeán qua ñaøi thieân
vaên Greenwich, London,
Vöông quoác Anh.
Kinh ñoä ñòa lyù() coù giaù trò
töø 0 – 180o Ñoâng/Taây.
Bieân soaïn: ThS. Phaïm Theá Huøng
HEÄ TOÏA ÑOÄ
(Coordinate System)
Heä toïa ñoä ñòa lyù:
Bieân soaïn: ThS. Phaïm Theá Huøng
- 13/06/2016
HEÄ TOÏA ÑOÄ
(Coordinate System)
Bieân soaïn: ThS. Phaïm Theá Huøng
HEÄ TOÏA ÑOÄ
(Coordinate System)
Heä toïa ñoä ñòa lyù:
Vó ñoä ñòa lyù laø goùc hôïp
bôûi phöông cuûa ñöôøng
daây doïi (phöông cuûa
troïng löïc) vôùi maët phaúng
xích ñaïo.
Vó ñoä ñòa lyù () coù giaù trò
thay ñoåi töø 00 ñeán 900
Baéc hoaëc Nam.
Bieân soaïn: ThS. Phaïm Theá Huøng
- 13/06/2016
HEÄ TOÏA ÑOÄ
(Coordinate System)
Bieân soaïn: ThS. Phaïm Theá Huøng
HEÄ TOÏA ÑOÄ
(Coordinate System)
Chieàu daøi ñöôøng kinh tuyeán vaø vó tuyeán
Vò trí Ñoä daøi kinh tuyeán (1o) Ñoä daøi vó tuyeán (1o)
0° 110.574 km 111.320 km
15° 110.649 km 107.551 km
30° 110.852 km 96.486 km
45° 111.132 km 78.847 km
60° 111.412 km 55.800 km
75° 111.618 km 28.902 km
90° 111.694 km 0.000 km
Bieân soaïn: ThS. Phaïm Theá Huøng
- 13/06/2016
HEÄ TOÏA ÑOÄ
(Coordinate System)
Heä toïa ñoä ñòa lyù:
Bieân soaïn: ThS. Phaïm Theá Huøng
HEÄ TOÏA ÑOÄ
(Coordinate System)
Heä toïa ñoä ñòa lyù
Bieân soaïn: ThS. Phaïm Theá Huøng
- 13/06/2016
HEÄ TOÏA ÑOÄ
(Coordinate System)
Heä toïa ñoä ñòa lyù:
Phöông phaùp xaùc ñònh toïa
ñoä ñòa lyù ngoaøi thöïc ñòa:
döïa vaøo caùc kyõ thuaät ño
ñaïc, ñònh vò chính xaùc
cao (töø maùy ñònh vò GPS),
maïng internet (Google
Maps hoaëc Google Earth)
Bieân soaïn: ThS. Phaïm Theá Huøng
HEÄ TOÏA ÑOÄ
(Coordinate System)
Heä toïa ñoä vuoâng goùc phaúng theo muùi chieáu:
Ñöôïc söû duïng trong caùc baûn ñoà tyû leä lôùn (ñaëc
bieät laø baûn ñoà ñòa hình vaø ñòa chính).
A projected coordinate system (PCS) is defined
on a flat, 2D surface. Unlike a GCS, a PCS has
constant lengths, angles, and areas across the
two dimensions.
A PCS is always based on a GCS that is based
on a sphere or spheroid. (ESRI)
PCS = GCS + Map projection
Bieân soaïn: ThS. Phaïm Theá Huøng
- 13/06/2016
HEÄ TOÏA ÑOÄ
(Coordinate System)
Heä toïa ñoä vuoâng goùc
phaúng theo muùi chieáu:
Thöôøng tính theo meùt, laø
giaù trò khoaûng caùch.
Truïc OX laø hình chieáu cuûa
kinh tuyeán giöõa muùi.
Truïc OY laø hình chieáu cuûa
xích ñaïo.
Goác toïa ñoä O ñöôïc dôøi
veà phía Taây 500km.
Bieân soaïn: ThS. Phaïm Theá Huøng
HEÄ TOÏA ÑOÄ
(Coordinate System)
Heä toïa ñoä vuoâng goùc
phaúng theo muùi
chieáu:
Toïa ñoä phaúng theo
Gauss (Heä HN-72)
Bieân soaïn: ThS. Phaïm Theá Huøng
- 13/06/2016
PHEÙP CHIEÁU BAÛN ÑOÀ
(Map Projection)
Khaùi nieäm:
A map projection is a systematic transformation of
the latitudes and longitudes of locations on
the surface of a sphere or an ellipsoid into locations
on a plane. Map projections are necessary for
creating maps.
Map projections
Bieân soaïn: ThS. Phaïm Theá Huøng
PHEÙP CHIEÁU BAÛN ÑOÀ
(Map Projection)
Khaùi nieäm:
Laø nhöõng quy taéc toaùn hoïc ñeå chuyeån töø beà
maët ellipsoid leân maët phaúng baûn ñoà.
Goïi chung laø caùc phöông trình chieáu.
Toång quaùt:
x = f1(,)
y = f2(,)
Bieân soaïn: ThS. Phaïm Theá Huøng
- 13/06/2016
PHEÙP CHIEÁU BAÛN ÑOÀ
(Map Projection)
Sai soá chieáu hình:
Maët cong ellipsoid maët phaúng baûn ñoà luoân
coù sai soá, goïi chung laø caùc bieán daïng.
Coù 3 loaïi bieán daïng: goùc, dieän tích, khoaûng
caùch.
Coù nhöõng pheùp chieáu khoâng coù bieán daïng goùc
vaø dieän tích, nhöng luoân coù bieán daïng ñoä daøi.
Taïi nhöõng nôi khoâng bieán daïng tyû leä baèng 1 (tyû
leä chung), nhöõng nôi khaùc lôùn hoaëc nhoû hôn 1,
goïi laø tyû leä rieâng.
Bieân soaïn: ThS. Phaïm Theá Huøng
PHEÙP CHIEÁU BAÛN ÑOÀ
(Map Projection)
Sai soá chieáu hình:
Bieân soaïn: ThS. Phaïm Theá Huøng
- 13/06/2016
PHEÙP CHIEÁU BAÛN ÑOÀ
(Map Projection)
Phaân loaïi pheùp chieáu baûn ñoà:
Döïa vaøo vò trí tieáp xuùc giöõa beà maët hoã trôï chieáu
vaø maët ellipsoid: pheùp chieáu ñöùng, pheùp chieáu
ngang vaø pheùp chieáu nghieâng.
Bieân soaïn: ThS. Phaïm Theá Huøng
PHEÙP CHIEÁU BAÛN ÑOÀ
(Map Projection)
Phaân loaïi pheùp chieáu baûn ñoà:
Döïa vaøo beà maët hoã trôï chieáu: pheùp chieáu hình
truï, pheùp chieáu hình noùn vaø pheùp chieáu
phöông vò.
Bieân soaïn: ThS. Phaïm Theá Huøng
Thêm vào BST
Báo xấu
Download
Vui lòng tải xuống để xem tài liệu đầy đủ
