空间数据

EanXu
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基本概念

空间数据

空间数据又称几何数据，它用来表示物体的位置、形态、大小分布等各方面的信息，是对现世界中存在的具有定位意义的事物和现象的定量描述，可分为地图数据，影像数据，地形数据等。

  • 地图数据：数据主要来源于各种类型的普通地图和专题地图 image.png
  • 影像数据：这类数据主要来源于卫星、航空遥感 image.png
  • 地形数据：这类数据来源于地形等高线图的数字化，已建立的数据高程模型(DEM)和其他实测的地形数据 image.png

GIS中的坐标系

谈及坐标系之前，不得不提及一下经纬度

  • 经度(longtitud): 本初子午线在它东面的为东经，共180度；在它西面的为西经，共180度。
  • 纬度(latitude): 赤道为0度到南北极的90度。
    中国从经度来看，位于东半球，经度73.5°E135°E。纬度来看，位于北半球，纬度4°N53.5°N

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GIS中的坐标系分为地理坐标系，大地坐标系，投影坐标系

  • 地理坐标系(经纬度)：是使用三维球面来定义地球表面位置，以实现通过经纬度对地球表面点位引用的坐标系。在球面系统中，水平线是等纬度线或纬线。垂直线是等经度线或经线。

  • 大地坐标系(LBH)：大地坐标系是大地测量中以参考椭球面为基准面建立起来的坐标系。地面点的位置用大地经度L、大地纬度B和大地高度H表示。大地坐标系的确立包括选择一个椭球、对椭球进行定位和确定大地起算数据。 一个形状、大小和定位、定向都已确定的地球椭球叫参考椭球。参考椭球一旦确定，则标志着大地坐标系已经建立。大地坐标系是一种伪地理坐标系

  • 投影坐标系(米，千米)：也称平面坐标系统，地图单位通常为米。

投影坐标系与地理坐标系的关系

投影坐标系使用基于X,Y值的坐标系统来描述地球上某个点所处的位置。这个坐标系是从地球的近似椭球体投影得到的，它对应于某个地理坐标系。

EPSG
代表特定的椭球体、单位、地理坐标系或投影坐标系等信息；每个坐标系都拥有不同的EPSG。 国内常用EPSG:4479与EPSG:4490; 常用世界地图EPSG为EPSG:4326(WGS84)，EPSG:3857(墨卡托投影)

EPSG:4326 (WGS84)
世界大地测量系统1984 （World Geodetic System of 1984) 是 GPS 用来描述地球上位置的地理学坐标系统（三维）, 用经纬度来表示

EPSG:3857
墨卡托投影系统将 WGS84 坐标系统投影在平面上（这个投影规则也被称之为球面墨卡托或者 web 墨卡托）。但是这个投影系统并不是包含地球上所有的位置，北纬和南纬的85.06度以上的地区不会展示。这个投影首次是被使用在 Google 地图上，加上几乎所有的 Web 地图，需要注意的是EPSG:3857内部都是使用的 WGS84 坐标系统，即使用的 WGS84 椭球体构建。

详解：以整个世界范围，赤道作为标准纬线，本初子午线作为中央经线，两者交点为坐标原点，向东向北为正，向西向南为负。 X轴：由于赤道半径为6378137米，则赤道周长为2PIr = 20037508.3427892，因此X轴的取值范围：[-20037508.3427892,20037508.3427892]。 y轴：本来纬度接近90度的时候，y轴是接近无限，但是为了在web上好计算，y轴的取值范围也定为了[-20037508.3427892,20037508.3427892] 。 由上面的x轴和y轴的取值范围，反计算得到经纬度的取值范围为： 经度： [-180,180] 纬度： [-85.05112877980659，85.05112877980659] 因此，地球通过web Mercator投影之后是个正方形。

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EPSG:4490与EPSG:4479
两者皆属于CGCS2000(2000国家大地坐标系)，不同在于EPSG:4490为地理，即经纬度；EPSG:4479为投影，即米或千米等;

CGCS2000与WGS84区别： 可参考www.cnblogs.com/yibeimingyu…

空间引用标识符 (SRID)
SRID是与特定坐标系、容差和分辨率关联的唯一标识符，实际可以将EPSG:3857, EPSG:4326 中的数字部分(3857, 4326)理解为srid， 不同srid的空间数据无法进行计算

矢量数据

矢量数据可以分为点、线、面；在应用上存在拓扑关系，即相交、相离、包含等

在postgis中应用矢量数据
注意：若想使用postgis需先执行CREATE EXTENSION IF NOT EXISTS postgis

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