第四章 gis的空间数据结构及编码.ppt

内容回顾： 内容回顾： 内容回顾： 我国地理信息系统中常用的地图投影配置与计算 第四章 GIS的空间数据结构及编码 第四章 GIS的空间数据结构及编码 §4.1 空间数据的特征和拓扑关系一、 空间数据的基本特征 空间对象的拓扑空间关系 拓扑元素： 点：孤立点、线的端点、面的首尾点、链的连接点 线：两结点之间的有序弧段，包括链、弧段和线段 面：若干弧段组成的多边形 基本拓扑关系 关联：不同拓扑元素之间的关系 邻接：相同拓扑元素之间的关系 包含：面与其他元素之间的关系 层次：相同拓扑元素之间的层次关系 拓扑元素量之间的关系：欧拉公式 点、线、面之间的拓扑关系 4 点、线、面基本数据之间可能存在的空间关系有以下几种 5 空间数据的拓扑关系的意义 §4.2 空间数据结构一、空间数据结构基本概念 §4.3 栅格数据结构及其编码一、概念 二、栅格数据的特点及其主要类型 三、栅格数据的取值 四、栅格数据编码 （一）直接栅格编码 （二）游程编码 （三）链式编码 （四）块状编码 以正方形区域为单元对块状地物的栅格数据进行编码，实质是把栅格阵列中同一属性方形区域各元素映射成一个元素系列。 仍用上面的例子，对0层先做十字四分，显然，所分出的四块都不一致（第一层），再四分，得到第二层。每个第一层中的第二层均有二块或一块同质，它们可不再分形成叶结点，其余相异的块还可做第三次也就是最后一次划分，得到第三层，第三层每块即为一个像元，划分结束。其过程用下图表示。 举例:十进制的Morton码 2、把一幅2n×2n的图像压缩成线性四叉树的过程 五、栅格数据的获取 §4.4 矢量数据结构及其编码 实体型数据结构 二、索引式（树状） 三、双重独立式编码 四、链状双重独立式编码--拓扑数据结构 链状双重独立式编码 特点 §4.5 栅格数据结构与 矢量数据结构的比较 二、矢量、栅格数据结构的选择 三、矢栅一体化概念 （一）三个约定和细分格网法 （二）、一体化数据结构设计 2、线状地物的数据结构 3、面状地物的数据结构 用循环指针将同属于一个目标的叶结点链接起来 3）面文件 4、复杂地物的数据结构 思考题：一、从公园选址辅助决策问题中谈谈你对地理信息系统的理解？ 思考题：一、公园选址辅助决策 返 回 返 回 问题 返 回 返 回 返 回 正常多边形 不规则多边形 返 回 八、拓扑关系的意义 反映地物之间的稳定空间位置关系 可进行空间查询 可重建地理实体 空间数据的拓扑关系，对数据处理和空间分析具有重要的意义，因为： (1)根据拓扑关系，不需要利用坐标或距离，可以确定一种空间实体相对于另一种空间实体的位置关系。拓扑关系能清楚地反映实体之间的逻辑结构关系，它比几何数据有更大的稳定性，不随地图投影而变化。 (2)利用拓扑关系有利于空间要素的查询，例如某条铁路通过哪些地区，某县与哪些县邻接。又如分析某河流能为哪些地区的居民提供水源，某湖泊周围的土地类型及对生物栖息环境作出评价等。 (3)可以根据拓扑关系重建地理实体。例如根据弧段构建多边形，实现道路的选取，进行最佳路径的选择等。 外业测量获取（如GPS） 可利用测量仪器自动记录测量成果(常称为电子手薄)，然后转到地理数据库中。 用跟踪数字化方法获取数据 利用栅格数据矢量化技术，把栅格数据转换为矢量数据 从栅格数据转换成矢量数据 用跟踪数字化的方法，把地图变成离散的矢量数据。 九、矢量数据的获取 返 回 十、矢量数据的特点 1.数据结构复杂；2.软件与硬件的技术要求比较高；3.多边形叠合等分析比较困难；4.显示与绘图成本比较高。 1.便于面向现象(土壤类、土地利用单元等)的数据表示；2.数据结构紧凑、冗余度低；3.有利于网络分析；4.图形显示质量好、精度高。 矢量数据结构 缺　　点 优　　点 返 回 返 回 一、 返 回 1.图形数据量大；2.投影转换比较困难；3.栅格地图的图形质量相对较低；4.现象识别的效果不如矢量方法。 1.数据结构简单；2.空间分析和地理现象的模拟均比较容易；3.有利于与遥感数据的匹配应用和分析；4.输出方法快速，成本比较低廉。 栅格数据结构 1.数据结构复杂；2.软件与硬件的技术要求比较高；3.多边形叠合等分析比较困难；4.显示与绘图成本比较高。 1.便于面向现象(土壤类、土地利用单元等)的数据表示；2.数据结构紧凑、冗余度低；3.有利于网络分析；4.图形显示质量好、精度高。 矢量数据结构 缺　　点 优　　点 返 回 栅格结构