五GIS的数据表达与数据结构.docVIP

第六章 GIS的数据表达与数据结构 一、地理现象与地理实体 1、地理现象及其认识的抽象过程 类型 名称 坐标 体育场 奥林匹克 234，200… 道路 17大街 120,145… 无论现实世界如何复杂，人们在对其认识和抽象表达时，总是把它们分成几种基本的几何类型，并赋予它们不同的属性和编码。然后在根据一定的数据结构和数据库模型对其进行表达、组织和存储。 2、几何类型与地理现象的对应关系： 呈点状分布的地理现象——点状几何类型 呈线状分布的地理现象——线状几何类型 呈面状分布的地理现象——面状几何类型 呈体状分布的地理现象——体状几何类型 3、地理实体和地理目标 地理数据库是地理空间数据的集合，是一种与现实的地理世界保持一定相似性的实体模型。 地理实体——地理数据库中的实体，是一种在现实世界中不能再划分为同类现象的现象。例如城市可看成一个地理实体，并可划分成若干部分，但这些部分不叫城市，只能称为区、街道之类。 地理目标——实体在地理数据库中的表示。地理目标的表示方法随比例尺、目的等情况的变化而变化，例如，对于城市这个地理实体，在小比例尺上可作为一个点目标，而在大比例尺上将作为一个面目标。地理目标在地图上是以地图符号的形式来表示的。 4、地理实体的类型 以相同的方式表示和存储的一组类似的地理实体，可以作为地理实体的一种类型。地理数据库设计的第一步就是选择和定义所需要的实体类型。 地理实体通常分为点状实体、线状实体、面状实体和体状实体，复杂的地理实体由这些类型的实体构成。 1°、点状实体 点状实体是指只有特定的位置，而没有长度的实体。如： ·实体点——用于代表一个实体； ·注记点——用于定位注记； ·内点——用于负载相应多边形的属性； ·结点——表示线的终点和起点； ·节点——线或弧段的内部点。 2°、线状实体 线状实体是指有长度的实体，如线段、边界、链、网络等，并且有如下特性： ·长度——从起点到终点的总长； ·曲率——用于表示线状实体的弯曲程度，如道路拐弯处； ·方向——如水流的方向等。 3°、面状实体 面状实体也称多边形、区域等，是对湖泊、岛屿、地块等一类现象的描述，通常有如下空间特征： ·面积——面状实体所占有的范围的大小； ·周长——面状实体所占有区域的周长； ·独立或相邻——是独立存在，还是与其它面状实体相邻； ·岛或洞——面状实体中是否有岛或洞； ·重叠——面状实体之间是否有重叠。 4°、体状实体 体状实体用于描述三维空间中的现象与物体，它具有长度、宽度及高度等属性，通常有如下空间特征： ·体积 ·岛或洞 ·表面积 二、GIS的数据表达 1、空间实体对象（地理目标的类型）的定义 零维空间对象： 实体点、标号点、多边形中心点、结点、角点等。 一维空间对象：线段、弦列（互相连接无分支的线段）、弧（曲线点轨迹）、拓扑连线（拓扑连接仅表明拓扑方向或顺序）、链（有方向的线段或弧）、环（闭合链或弦列）。 二维空间对象：内面（不含边界）、多边形。 三维空间对象：体元、三维组合空间目标、体空间聚合空间对象：图象、层、栅格、图形 例：p74 2、地理实体的描述 通常需要从如下方面对地理实体进行描述： 编码——用于区别不同的实体，有时同一个实体在不同的时间具有不同的编码，如上行和下行的火车。编码通常包括分类码和识别码。分类码标识实体所属的类别，识别码对每个实体进行标识，是唯一的，用于区别不同的实体。 位置——通常用坐标值的形式(或其它方式)给出实体的空间位置。 类型——指明该地理实体属于哪一种实体类型，或由哪些实体类型组成。 行为——指明该地理实体可以具有哪些行为和功能。 属性——指明该地理实体所对应的非空间信息，如道路的宽度、路面质量、车流量、交通规则等。 说明——用于说明实体数据的来源、质量等相关的信息。 关系——与其它实体的关系信息。 3、地理实体时间维的描述 ??如果只是地理实体的属性数据在变化，那么，可以把不同时间的属性数据均记录下来，作为该地理实体的属性数据。例如在处理统计区域的人口数时，区域的空间位置不变，只要把新的人口数及对应的时间加入到属性数据表中即可。 当地理实体的空间位置随时间变化时，如政区界线的变化、地块的合并与重新划分等，这时必须把地理实体的空间特征的变化也记录下来，如记录实体的增加、删除、改变、移动、合并等，同时对实体进行时间标记。 4、地理目标的分层 ??? 地理目标可按某种属性特征形成一个数据层，通常称为图层。图层是描述某一地理区域的某一（有时也可以是多个）属性特征的数据集。因此，某一区域的地理目标可以看成是若干图层的集合。 ??? 原则上讲图层的数量是无限制的，但实际上要受GIS数据结构、计算机存储空间等的限制。通常按以下方法对地理目标进行分层： (1)、按专