地图基本知识
地理信息系统 (GIS) 是以可视化和分析地理配准信息为目的,用于描述和表征地球及其他地理现象的一种系统。
GIS地图是一种新型地图,其所呈现的内容远非静态地图所能及;它为地理信息、描述性数据、创建空间分析模型提供了交互式窗口。
1、GIS地图定位
地理配准:是指使用地图坐标为地图要素指定空间位置;GIS数据需要进行地理配准以便可以相互叠加并定位在地球表面上。
2、编译地理信息
可使用地图对要素和其他数据进行编译和编辑,这些要素和数据在地理数据库中进行管理和维护;可以通过类似 ArcGIS 这样的软件对GIS数据进行编辑、共享等操作。
ArcGIS是集空间数据显示、编辑、查询检索、统计、报表生成、空间分析和高级制图等众多功能于一体的桌面应用GIS系统平台,它是收费的;但它的文档对于学习GIS有很大帮助;
3. 三种基本制图表达形式
要素 - 点、线、面
地理要素用于表示位于地球表面或接近地球表面的事物。地理要素可以是自然事物(例如河流和植被),可以是人造事物(例如道路、管线、井和建筑物),也可以是细分用地(例如县、行政区和地块)。虽然还有多种其他类型的要素,但地理要素最常使用点、线或面来表示。
属性:地图通过地图符号、颜色、标注来传达描述性信息。例如:道路基于各自道路类(例如表示分车道高速公路、主街道、居住区街道、未铺面道路和小路的线符号)来显示。河流和水体通常使用表示水的蓝色来绘制。城市街道标有名称,并通常标有一些地址范围信息。特殊的点符号和线符号用来表示特殊要素,例如铁路线、机场、学校、医院和各种类型的事件。
在 GIS 中,描述性属性在表中进行管理,而表以一系列基本关系数据库概念为基础。属性表为存储和使用属性信息提供了简单、通用的数据模型
影像:GIS 中的影像通常指多种类型的基于像元或基于像素的数据源 - 用于卫星、航空摄影、数字高程模型、栅格数据集等。
影像作为一种栅格数据类型进行管理,这种类型的栅格数据由像元组成,像元则以行和列组成的格网结构排列。除地图投影之外,栅格数据集的坐标系还包含栅格数据的像元大小和一个参考坐标(通常位于格网的左上角或左下角)。
4. 直观的经纬度坐标系统
纬度(latitude):以赤道为起点,向上90度为最北,向下-90度为最南
经度(longitude):以本初子午线为起点,可向右180度、向左-180度
经纬度坐标系和直角系其实很相似,纬度相当于Y轴,经度相当于X轴;只是其Y轴是从-90~90度,X轴是-180~180度
5. 下载GIS数据
有很多工具都可以下载地图资源和高程数据(又称地形数据),笔者将使用BigeMap下载这些数据;
6. 地图数据资源
地图数据的格式有很多,例如:.shp、.tiff等;但总体上分为两大类,即:栅格数据和矢量数据;
栅格数据(JPG、BMP、TIF等等):类似于图片,以像素大小来衡量数据的清晰度。
矢量数据(cad数据、gis数据、coreldraw数据等) :是通过记录坐标的方式来表示点、线、多边形等地理实体,可无限放大或缩小。
7. 切片后的矢量数据
矢量数据切片后是否仍然为矢量数据,取决于切片后的格式。矢量数据不仅可以切片为png、jpg等图片格式,也可以切片为GeoJson、TopoJSON等矢量数据格式。如果切片为图片格式,则切片后的数据将不再是矢量数据;如果切片为矢量数据格式,则切片后的数量仍然为矢量数据。
图片格式(栅格)的切片数据:简单直观、渲染速度快、兼容性好,但缺乏交互性、清晰度受像素影响、体积大、存储成本高、不易传输。
矢量格式的切片数据:分辨率高、可任意缩放、交互性强、体积小、存储成本低,但对客户端会造成性能压力,因为几何数据的计算、处理、渲染都要在客户端进行。