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第二章 空间数据的表达和管理 内容概览 第一节 空间数据的表达 第二节 空间数据模型 第三节 空间数据管理 重要内容回顾（拓扑元素） 2.拓扑关系 内容概览 第一节 空间数据的表达 第二节 空间数据模型 2.2.1 空间数据结构 2.2.2 栅格数据模型 2.2.3 矢量数据模型 第三节 空间数据管理 2.2.1 空间数据结构 数据结构是数据组织的形式。是适合于计算机存储、管理和处理的数据逻辑结构。 空间数据结构是地理实体的空间排列方式和相互关系的抽象描述。 地理数据库中采用空间数据结构来数字化表达地理空间信息。 空间数据结构主要有栅格结构和矢量结构。 2.2.1 空间数据结构 一、数据结构 数据结构是数据组织的形式。是适合于计算机存储、管理和处理的数据逻辑结构。 数据结构研究三个方面的内容： ①数据的逻辑结构--数据关系之间的逻辑关系。 ②数据的存储结构--数据的逻辑结构在计算机中的表示。 ③操作算法---插入、删除、修改、查询、排序等 。 2.2.1 空间数据结构 一、数据结构 举例： 2.2.1 空间数据结构 一、数据结构 举例： 音频文件——WAVE文件 是一种通用的音频数据文件，文件扩展名为“．WAV”，Windows系统和一般的音频卡都支持这种格式文件的生成、编辑和播放。 WAVE文件由三部分组成： 文件头（WAVE，结构，大小） 数字化参数（Hz，bit, Channel,Coding） 波形数据(Data) WAVE文件结构 2.2.1 空间数据结构 一、数据结构 举例： 图像文件——BMP文件 BMP文件由文件头、位图信息头、颜色信息和图形数据四部分组成. BMP文件头数据结构含有BMP文件的类型、文件大小和位图起始位置等信息。 位图信息图头,用于说明位图的尺寸等信息 信息头之后是颜色表用于说明位图中的颜色它有若干个表项，每一个表项定义一种颜色 数据记录了位图的每一个像素值，记录顺序是在扫描行内是从左到右,扫描行之间是从下到上（倒放的） 2.2.1 空间数据结构 二、空间数据结构 空间数据结构是地理实体的空间排列方式和相互关系的抽象描述。 地理数据库中采用空间数据结构来数字化表达地理空间信息。 空间数据结构主要有栅格结构和矢量结构。 2.2.2 栅格数据模型 2.2.2 栅格数据模型 栅格数据模型学习要点 基本概念： 点、线、面的表达 像元 像元阵列 像元属性 栅格数据获取方式 栅格数据属性取值 栅格数据编码方法 直接编码 压缩编码 链码、块码、游程编码、四叉树 栅格数据特点 2.2.2 栅格数据模型 一、相关概念 1、定义：栅格结构是将地理空间划分成若干行、若干列，称为一个象元阵列，其最小单元称为象元或象素。每个象元的位置由行列号确定，其属性则以代码表示。 2.2.2 栅格数据模型 2. 像元－－栅格单元 网格基本单元的大小，对地图的分辨率和计算精度起关键作用。 遥感影像： 2.2.2 栅格数据模型 2.2.2 栅格数据模型 矢量结构记录点线面坐标表达空间实体，表达精细。 栅格结构用有限的网格逼近某个图形 ，网格单元越细栅格数据越精确，但如果太细则数据量太大。 2.2.2 栅格数据模型 3.象元阵列：反映某一空间分布的系列象元队列，其行、列确定每个象元的空间位置。 2.2.2 栅格数据模型 4. 象元属性：栅格单元值 地理要素的属性特征 2.2.2 栅格数据模型 二、栅格数据取值的确定 2.2.2 栅格数据模型 二、栅格数据取值的确定 2.2.2 栅格数据模型 二、栅格数据取值的确定 1、中心点法 取位于栅格中心的属性值为该栅格的属性值。 2、面积占优法 栅格单元属性值为面积最大者。 2.2.2 栅格数据模型 二、栅格数据取值的确定 3、重要性法 取重要的属性值为栅格属性值。用于具有特殊意义的较小地物。 4、长度占优法 每个栅格单元的值由该栅格中线段最长的实体的属性来确定。 2.2.2 栅格数据模型 三、栅格数据的获取 1、目读法 2、从扫描仪获取 3、从摄像机获取 4、从遥感中获取 5、从矢量数据转换 2.2.2 栅格数据模型 三、栅格数据的获取 1、目读法 将一张透明格网纸叠置于某图件上，根据某种占优法，直接用人工方法获取相应的栅格数据属性。 当区域范围较大，或要求栅格单元尺寸比较小时，工作量大到使人很难忍受。（例如1幅10×10km’区域图要以10m的间隔取数，有约100万个数据需读取。 ） 适用于所选区域范围小，栅格单元尺寸大的情况。 2、从扫描仪获取 是获取栅格数据的主要设备。 高精度，快速度，数据格式