1. 建立直角坐標系應注意什麼
探究:建立坐標系的規律:(1)當題目中有兩條互相垂直的直線 以這兩條直線為坐標軸;(2)當題目中有對稱圖形,以對稱圖形的對稱軸為坐標軸;(3)當題目中有已知長度的線段 以線段所在直線為橫軸,以端點或中點為原點 使圖形上的特殊點盡可能地在坐標軸上. 直角坐標系建立完後,需仔細分析曲線的特徵,注意揭示隱含條件. 如:已知動點P與兩定點A、B的距離的平方和為122,|AB|=10 求動點P的軌跡方程.要使AB在x軸上,以AB的中點為原點建立坐標系. 再如:已知線段AB的長為3,平面上一動點M到定點A的距離是到定點B距離的兩倍,求動點的軌跡方程.注意到動點M運動到線段AB上時,有|AM|=2|MB|,點M恰為線段AB的一個三等分點,故考慮以這個三等分點為坐標原點建立直角坐標系. 再如:在相距1 400米的A、B兩個哨所,聽到炮彈爆炸的時間相差3秒,已知聲速是340米/秒,問炮彈爆炸點在怎樣的曲線上?它是怎樣建立直角坐標系的呢?以A、B兩個哨所所在的直線為x軸,AB的中點為坐標原點,建立直角坐標系.
2. 建立坐標系需要規定什麼
平面直角坐標系:原點、正方向、單位長度空間直角坐標系:x、y、z軸,兩兩垂直
3. 建立地理坐標的基本要素是什麼
地理坐標是用緯度、經度表示地面點位置的球面坐標。地理坐標系以地軸為極軸,所有通過地球南北極的平面均稱為子午面。地理坐標,就是用經緯度表示地面點位的球面坐標。在大地測量學中,對於地理坐標系統中的經緯度有三種提法:天文經緯度、大地經緯度和地心經緯度。
定義編輯
子午面與地球橢球面的交線,稱為經線或子午線。國際上統一規定以通過英國倫敦格林威治天文台的經線為起始經線(0°),也叫本初子午線。從起始經線開始,向東、西各以180°計算,向東稱東經,向西稱西經。所有通過地軸的平面,都和地球表面相交而成為(橢)圓,這就是經線圈,每個經線圈都包括兩條相差180度的經線。所有經線都在兩極交會,呈南北方向,長度也彼此相等。經差1°在赤道上的緯線長約111km[2]。
所有垂直於地軸的平面與地球橢球面的交線,稱為緯線。赤道緯度為零,赤道以北為北緯,以南為南緯,向北向南各分90°。緯度不同的緯線長度不相等。經差1°的緯線弧長為111cosB(km),式中B為緯度[2]。
經緯線相互交織構成經緯網,以經度、緯度表示地面上點的位置的球面坐標稱為地理坐標。例如:我國首都北京位於北緯40度和東經116度的交點附近,昆明位於北緯25度和東經103度的交點附近。
由地球橢球體上任一點引一垂直於該點地平線的直線,其與赤道面相交所構成的夾角稱為地理緯度。任一點所在經線圈與起始經線圈間的夾角稱為該點的地理經度。地球上或地圖上的點位表示為M(L,B)。在地圖上以內圖廓和經緯網(或分度帶)形式表示。在大於1∶10萬地形圖上,地理坐標網以圖廓形式表現,圖廓四角注記經緯度數值,內外圖廓間繪有分度帶。在小比例尺地圖上和小於1∶20萬地形圖上,一般都直接繪有地理坐標網,並注有相應的經緯度數值,以此確定地區或地面點的地理位置。
4. 畫平面直角坐標系時需要注意哪些問題
線要畫直,刻度要均勻合理,XY軸要標,原點要標
5. 基礎地理資料庫建設
1.基礎地理資料庫建庫原則
(1)滿足專題研究的特殊需求。河南省1:500000~1∶100000數字地理底圖的製作,是根據《河南省國土資源遙感綜合調查與信息化工程總體設計書》的要求,應用地理信息系統技術,為其提供數字式基礎地理控制信息。基礎地理控制信息用於專題信息的定位,正確表現其與周圍地理環境的關系的分布規律,綜合地反映自然地理形態和社會經濟概況。同時,通過非空間數據(屬性數據)錄入,實現空間數據與非空間數據的對應聯結。
(2)以國家基礎地理信息中心「數字地圖資料庫」為基礎,根據項目的需要,根據現時資料進行了部分內容的補充、修編。
2.地理要素選取標准
(1)水系
圖上所有雙線河及河心島,單線河5級以上基本全部選取。河網密度大的在保證體現其河系基本形態的原則下,進行了刪減,選取圖上面積大於10 mm2的湖泊和水庫。
(2)行政區劃
選取縣級以上行政界線。
(3)居民地
縣級以上政府所在地全部選取。地級以上政府所在地按真型居民地范圍選取。鎮級居民地按經差30′、緯差20′范圍內3~5個居民地的標准選取。在部分人口稀疏區選取了部分村級居民地。
(4)交通
鐵路及高等級公路全部選取,並按高速公路、國道、省道進行分類;其他公路按照與居民地相連通的原則選取。根據現勢資料對近年來新建高速公路進行補充。由於數據及比例尺的不同,故補充信息的精度低於1∶250000比例尺的精度。
(5)地貌
地形等高線高差平原地區為50 m、100 m;低山區為300 m、500 m;中山區為1000 m、1500 m、2000 m。主要山峰及高程,按經差30′、緯差20′范圍內選取3個山峰或高程點的標准。
3.地理要素分類代碼
1∶500000數字地理底圖要素分類代碼採用中華人民共和國國家標准《國土基礎信息數據分類與代碼》(GB/T13923-92)。國土基礎信息數據分為九個大類,並依次細分為小類,一級和二級。分類代碼由六位數字碼組成,其結構如下:
遙感·河南省國土資源綜合調查與評價
大類碼、小類碼、一級代碼和二級代碼分別用數字順序排列。識別位由用戶自行定義,以便於擴充。在1∶500000數字地理底圖資料庫中沒有用到識別位,故用前五位數字表示要素分類代碼。
(1)1:500000數字地理底圖數據所用到的大類碼意義
2=水系;3=居民地;4=交通;6=境界;7=地形。
(2)行政區劃代碼
1∶500000數字地理底圖資料庫中縣級以上行政區劃代碼採用中華人民共和國國家標准《中華人民共和國行政區劃代碼》(GB/T2260-1995)。屬性表中數據項為「行政區劃代碼」。縣級以上行政區劃代碼結構如下:
a.採用六位數字代碼。按層次分別表示我國各省(自治區、直轄市)、地區(市、州、盟)、縣(區、市、旗)的名稱。
b.行政區劃代碼從左至右的含義。第一、二位表示省(自治區、直轄市);第三、四位表示省轄市(市、州、盟及國家直轄市所屬市轄區和縣的總碼)其中01~20、51~70表示省轄市;21~50表示地區(州、盟);第五、六位表示縣(市轄區、地轄市、省直轄縣級市、鎮),其中01~18表示市轄區或地轄市,21~80表示縣(鎮),81~99表示省直轄縣級市。
4.投影、坐標系、高程系
數字地理底圖資料庫採用高斯-克呂格(等角橫切圓柱)投影,中央經線為113°30 ′00″,坐標系採用1954年北京坐標系,高程系採用1956年黃海高程系。
5.地理要素分層
河南省基礎地理數字地圖圖層文件分類詳見表5.3.1。
表5.3.1河南省基礎地理數字地圖圖層文件分類表
6.河南省基礎地理數據層描述
(1)基本信息圖層名(L2HN01J)
數據描述 表5.3.2描述30′×20 ′的經緯網線及其經緯度值。
表5.3.2基本信息屬性表
數據項代碼及其描述95202=經線;95203=緯線。
(2)水系信息圖層名
a.水系信息圖層名(L2HN02S)
數據描述以多邊形表示的水系要素,如河流、湖泊、水庫、水塘等。
數據項代碼及其描述22012=常年雙線河;22010=運河;23000=湖泊;24010=水庫;24150=水塘;25050=水中島。
河流、湖泊、水庫屬性見表5.3.3。
表5.3.3河流、湖泊、水庫屬性表
b.水系信息圖層名(★2HN022H、L2HN02CH)
數據描述 以線表示的水系要素,包括河流、湖泊、水庫、運河等。
數據項代碼及其描述21011=常年單線河;21012=常年雙線河岸線;21021=常年時令河;22010=運河岸線;23000=湖泊岸線;24010=水庫岸線;24150=池塘岸線。
河流、海岸線屬性見表5.3.4。
表5.3.4河流、海岸線屬性表
(3)交通信息圖層名
a.交通信息圖層名(L2HN03T)
數據描述表5.3.5描述主要鐵路和鐵路線起止點城市名。
數據項代碼及其描述41000=鐵路;41010=電氣化鐵路;41011=復線鐵路;41012=單線鐵路;41013=建築中鐵路;41030=窄軌鐵路。
鐵路圖層屬性見表5.3.5。
表5.3.5鐵路圖層屬性表
b.交通信息圖層名(L2HN03G、L2HN03GD、L2HN03SD)
數據描述表5.3.6描述高速公路、國道、省道及起止點城市名稱等。
數據項代碼及其描述42010=高速公路;42011=建築中高速公路;0=一級公路(國道);42070=主要公路(省道);42080=一般公路;42110=大路;42130=小路。
公路圖層屬性見表5.3.6。
表5.3.6公路圖層屬性表
(4)居民地圖層名
a.居民地圖層名(L2HN04X)
數據描述 表5.3.7描述鄉鎮級以上居民地及其行政區劃代碼名稱等。
數據項代碼及其描述31020=省政府駐地;31030=地級市政府駐地;31060=縣政府駐地;31080=鎮政府駐地;31090=鄉政府駐地。
鎮級以上居民地屬性見表5.3.7。
表5.3.7鎮級以上居民地屬性表
b.居民地圖層名(L2HN04D)
數據描述表5.3.8描述地級以上真型居民地及其類別和名稱。
地區級居民屬性見表5.3.8。
表5.3.8地區級居民地屬性表
(5)政區圖層名
a.政區圖層名(L2HN05X、L2HN05D、L2HN05X)
數據描述 表5.3.9描述省級行政界、地級行政界、縣級行政界、地區界等。
表5.3.9境界屬性表
b.政區圖層名(L2HN05DQ、L2HN05XD)
數據描述表5.3.10描述地級行政區、縣級行政區。
表5.3.10行政區屬性表
(6)地貌圖層名
a.地貌圖層名(L2HN06D)
數據描述表5.3.11描述等高線及其高程值。
數據項代碼及其描述71000=等高線。
表5.3.11地形等高線屬性表
b.地貌圖層名(L2HN06G)
數據描述表5.3.12描述主要山峰的名稱及高程值,主要高程點的高程值。
數據項代碼及其描述72000=山峰。
表5.3.12山峰高程點屬性表
7.工作流程
工作流程包括預處理、圖形數字化、圖形編輯、拓撲關系建立、屬性輸入、投影變換、輸出圖形等步驟,各步驟間均經過檢查修改等過程。其工藝流程見圖5.3.1。
圖5.3.1河南省基礎地理數字地圖製作工藝流程圖
6. 地理坐標系與直角坐標系,在gis中應如何選擇使用
要明白這個問題,首先需要明白,地理坐標系和投影坐標系(直角坐標系)的區別。地理坐標系,是以經緯度為地圖的存儲單位的,很明顯是球面坐標系統。而投影坐標系(直角坐標系)則是球面(地理坐標系)轉投到平面上的直角坐標系。對應的應用選擇也就很明了了。
球面和平面。呵呵,謝謝採納~~有什麼不懂的,歡迎追問~(*^__^*) 嘻嘻……
7. 採集地理數據的過程中需要注意哪些問題
在產品的逆向設計中,產品三維數據的獲取方法基本上可分為兩大類,即接觸式與非接觸式,由於這兩種方式各有優缺點,而且它們的結合可以實現伏勢互補,克服測量中的種種困難,因而世界各國的逆向設備生產商紛紛研製具有接觸式與非接觸式兩種掃描功能的逆向設備。
三坐標測量機是一種接觸式測量設備,它具有精度高、重復性好等優點,其缺點是速度慢、效率低。非接觸式方法利用某種與物體表面發生相互作用的物理現象來獲取其三維信息,如光、電磁等。非接觸式方法具有測量過程非接觸、測量迅速等優點,其缺點是對所測量物體材料要求嚴格,如採用激光測量時,所測量物體材料要求不能透光,表面不能太光亮,而且對直壁和徒坡數據的採集往住存在一定誤差。
逆向工程中數據採集與處理
逆向工程中的測量數據量大,掃描的數據點可達數十萬,而且掃描的數據點具有離散性。為了有效地利用這些測量數據進行CAD建模,必須對數據雲進行必要的處理。
1.數據採集
數據採集的過程為:機床初始化—根據要掃描的物體設置掃描基準(包括Z平面、坐標軸、基準點等)—設置並進行2D輪廓掃描(此步可根據實際情況進行選擇)—根據2D輪廓或坐標區域進行3D曲面掃描設置(包括掃描方向及步距、3D空間極值、允許的最小誤差及弦向誤差、探頭半徑、掃描速度等)—進行數據採集。
2.數據處理
數據處理的目的是為了獲得正確的數據信息,生成相應格式的數據文件(如igs, dxf, vda, UG格式、Cimatron格式、Pro-E格式等)並與UGII, Surface, Pro-E, Catia等著名工程軟體進行數據交換,以便用它們進行3D模型重構。在Renishaw公司的Tracecut23軟體中提供了多種數據處理方法,這些方法包括數據調整、復制、數據光順、雜訊去除、數據鏡像、陰陽轉換、生成真實表面、CAD數據輸出等。數據處理中要避免造成形狀變形、精度降低、數據點不足等問題,一般要進行以下幾方面的工作:
(1)補償點的產生對於接觸式掃描,由於從掃描儀獲得的測量數據並不真正代表接觸點的坐標,而反映的是探頭的中心或頂部的值,因此,要對這些數據進行補償,轉換為被測物體表面的坐標值。對於產生補償點,首先需要計算出標准點,而由於沒有表面的數學表達公式,不能使用通常的方法計算出標准點。目前已開發出特殊的演算法,能夠在所規定的公差范圍之內,獲得近似的標准值。
(2)雜訊點刪除逆向工程測量過程中,受掃描測量方式、測量物體材料的種類、設備的精度等因素的影響,極易造成測量數據誤差點的產生,對這類誤差點,習慣上稱為雜訊點。在數據處理的第一步先要利用系統所提供的雜訊點去除功能,選擇合適的去噪精度去除多餘的誤差點,保證測量數據的准確性。
(3)數據點精化在CAD系統中,需要對逆向工程中獲得的掃描數據點進行曲線構造、曲線光順處理、曲面重構、曲面光滑處理、曲面拼接、三維建模等工作。在進行這些操作之前,要根據所測量物體的各部分的形伏特點設置適當的截面終距離和相鄰兩數據點的距離,利用系統中的CAD數據輸出功能輸出適當格式的數據文件,再利用CAD軟體對數據點進行刪除和拼接,這樣可保證所測物體曲率較大處有較少的數據點,曲率較小處和復雜處具有較多的數據點。
數據採集方法及技巧
在實物測量中,會遇到各種復雜的形狀,為保證所測量數據的准確性和所測量形狀的完整性,採用的測量方法和測量工裝是數據採集的關鍵。
1.翻模測量法
汽缸是汽油機的核心部件,它的形狀及尺寸的准確性直接影響著汽油機的功率及對環境的污染程度。根據汽油機汽缸的特點,將其劃分為兩部分進行掃描,即分成氣道、燃燒室。對燃燒室來說,在用線切割機床對汽缸進行適當切割剖分後可直接用接觸探頭掃描;氣道的形狀極為復雜而且細節極多,有許多細節部分接觸探頭無法達到,致使接觸探頭無法掃描。基於此種原因,對氣道部分採用翻模測量法,將汽缸的氣道用硅膠、石膏、樹脂等材料進行翻模,然後用接觸探頭對翻制的模型進行掃描。由於硅欣、石膏、樹脂的充型能力極佳、而且充型後變形小可較好地復制原來氣道的形狀。因而對翻制的模型進行掃描,可保證掃描的精度。
經反復實驗,發現石膏在所有材料中的翻模精度最高,而且模型的表面質量與原件接近。在用接觸探頭掃描時,接觸探頭有一定的接觸力,接觸探頭(特別是小直徑探頭)能劃傷石膏模型,從而影響掃描的精度。為了保證掃描精度,採用特種膠粘劑(如:502膠)對石膏模型進行硬化。選用的膠粘劑要具有兩種特性:一是,膠粘劑能在石膏模型表面形成一定厚度的滲透層,對石膏表面進行固化;二是,膠粘劑固化後,石膏模型表面要保持光滑,以保證掃描精度。
用翻模測量法測量的氣缸點雲數據及根據測量數據設計的汽缸如圖1所示。
2.旋轉測量法
對於某些零件可能需要完整地測量全部數據,這對於不帶回轉探頭的Cyclone Series II測量機來說是一件困難的事情,但是該設備的隨機軟體具有回轉測量功能,只要將Tracecut中的「輔助功能—參數調整—採集設備參數調整」中的「8216」項參數改為「on",便可激活三維數據採集的繞X、Y、Z回轉對話框。這樣利用普通的銑床同轉頭和一些簡便的工具便可完成需要數萬美元的數控回轉頭才能完成的工作,而且可較好地保證採集數據的精度。
在用普通回轉頭替代數控回轉頭時,要注意以下問題:①要正確地設置掃描基誰,將固定被測物體的回轉軸設置為X或Y軸,並將基準點設置在回轉軸上;②固定被測物體的回轉軸要求有較高的同軸度;③在回轉測量中,不能通過二維輪廓限制測量區域,在每回轉一定角度並劃分測量區域時,只能通過坐標區域限制;④在每次旋轉時,所測量的數據均應包含回轉軸的數據,便於以回轉軸為基準進行數據拼接。
用旋轉測量法測量的柴油機螺旋進氣道的點雲數據如圖2所示。
在用石膏翻制模型時,要盡量避免石膏漿中含有空氣,以免影響模型的表面質量,無法保證測量的精度。若發現石膏漿中含有較多氣體,可將石膏漿放在真空設備中脫去氣體。
在用旋轉測量法測量時,為便於設置測量設備的基準點及基準軸,固定被測物體的回轉軸一端截面為圓形,便於用普通銑床回轉頭夾持,另一端截面為正方形,便於固定被測物體,並有利於尋找回轉軸的軸心。另外,為保證測量精度,回轉軸兩端要有較高的同軸度。