No.2_空间数据表达-1.ppt

授课体系 空间数据的表达 地理空间与空间抽象 空间数据概念模型 空间数据与空间关系 逻辑模型——矢量与栅格数据模型 矢量数据模型与数据结构 栅格数据模型与数据结构 矢量-栅格一体化数据模型 其它数据模型 矢量数据模型 矢量数据模型多适用于对象模型抽象的地理空间对象，矢量数据结构则对矢量数据模型进行数据组织。 记录实体坐标及其关系，尽可能精确地表示点、线、多边形等地理实体。 可以得到精美的地图；对复杂数据以最小冗余进行存贮，数据精度高，存储空间小，是一种高效的图形数据结构。 定位明显、属性隐含。 根据是否明确表示地理实体间的空间关系，分为实体数据结构和拓扑数据结构两大类。 实体数据结构 实体数据结构 优点： 编码容易、数字化操作简单、数据编排直观。 缺点： 相邻多边形公共边界存储两遍，造成数据冗余，可能导致公共边界不重合； 缺少多边形的邻域信息和图形拓扑关系； 岛只作为单个图形，没有建立与外多边形联系。 实体式数据结构适用于简单的计算机地图制图系统。 拓扑数据结构 拓扑关系： 用来描述实体间的相邻、连通、包含和相交等关系。 地图的拓扑关系指图形在保持连续状态下的变形（缩放、旋转和拉伸等），但图形关系不变的性质。 拓扑数据结构 具有拓扑关系的矢量数据结构就是拓扑数据结构。 基本原理：点相互独立，点连成线，线构成面。每条线始于起始结点，止于终止结点，并与左右多边形相邻接。 拓扑关系： 拓扑邻接 拓扑关联 拓扑包含 连通关系 拓扑数据结构的实现 拓扑数据结构的实现 不同类型要素间的拓扑关系 拓扑关系的重要意义 空间数据拓扑关系，对GIS的数据处理和空间分析具有重要的意义： 根据拓扑关系可以确定地理实体间的相对空间位置，而无需利用坐标和距离； 利用拓扑关系有利于空间要素的查询； 利用拓扑数据重建地理实体。如建立封闭多边形，实现道路选取，进行最佳路径计算等。 常见的拓扑数据结构 索引式结构 双重独立编码结构 链状双重独立编码结构 索引式结构 索引式结构 树状索引消除了相邻多边形边界数据冗余和不一致问题，在简化复杂的边界线或合并多边形时可不必改造索引表； 邻域信息和岛状信息可以通过对多边形文件的线索引处理得到但是比较繁琐，因而给邻域函数运算、消除无用边、处理岛状信息以及检查拓扑关系等带来一定的困难； 两个编码表都要以人工方式建立，工作量大且容易出错。 双重独立编码结构 DIME（Dual Independent Map Encoding）编码系统，它以城市街道为编码主体，特点是采用了拓扑编码结构，比较适于城市信息系统。 双重独立编码结构是对图上网状或面状要素的任何一条线段，用顺序的两点及相邻多边形来予以定义。 DIME编码结构适用于地籍宗地管理，界址点对应点、界址边对应线段，宗地对应多边形。 双重独立编码结构 链状双重独立编码 DIME数据结构的改进。若干直线段合为一个弧段（或链段），每个弧段可有多个中间点。 链状双重独立编码 链状双重独立编码的文件构成： 多边形文件 弧段文件 弧段点文件 点坐标文件。 ESRI公司的ArcGIS产品中的Coverage 链状双重独立编码 链状双重独立编码 思考与讨论 国土资源行业中，适合采用什么概念模型 土地利用现状管理 土地资源动态监测 城市管理各部门业务，适合采用什么概念模型 城市基础设施管理 城市交通管理 气象各要素适合采用何种概念模型表达 降水、气温 大气污染物浓度 * 这个图是表达的城市基础信息，表达的内容f非常丰富，适于用对象模型表示。 对象模型强调离散对象。对象模型一般适于对具有明确边界的地理现象进行建模，如建筑物、道路、公共设施和管理区域等人文现象，及湖泊、河流、岛屿和森林等自然现象，因为它们可被看作是离散的单个地理现象。 * 此图描述的我国境内分布的一些气象监测站点，可以获取气温、降水等相关信息。 场模型表示在二维或三维空间中，被视为连续变化的数据。也称域模型，是把地理现象作为连续变量或体来看待，如大气污染度、地表温度、土壤湿度、地形高度以及大面积空气和水域的流速和方向等。 * 网络模型表示特殊对象之间的交互。许多地理事物和现象可以构成网络，如公路、铁路、通讯线路、管道、自然界中的物质流、能量流和信息流等，都可以表示成相应点之间的连线，由此构成现实世界中各类地理网络。 * DOM * DOM 航片 矢量数据模型是对各种矢量数据结构的一种概括。数据结构是数据模型的具体化表达方式。 * 不同类型要素间的拓扑关系可以通过前文介绍的拓扑结构表达方法（本质是链状双重独立编码）直接描述，或者通过基本拓扑规则进一步计算得到。 * * 资源与环境科学学院 地理信息科学系 2013年 GIS原理课程系列 2-1-* 资源与环境科学学院 地理信息科学系