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GIS 空间分析原理与方法 授课教师: 刘 湘 南 2005.03. 2.2.3 地理网格 一类是用于存储区域信息的网格系统，它所表达的数据是二维平面上的具有属性值的对象或实体所在的区域或范围。 一类是用于存储位置信息的网格系统，它所表达的一类对象是零维的点或位置以及具有明显边界的对象 2.2.3 地理网格 所谓全球地理网格模型是由形成地球表面剖分的一系列区域所组成，每个区域都包含一个与之相关联的点。 地球表面往往以球体、椭球体、大地水准面等近似的拓扑形状来表达。 2.2.3 地理网格 规则的全球地理网格模型的建立，一般都是从一个柏拉图立体开始的，将正四面体、正六面体、正八面体、正十二面体或正二十面体嵌入地球内作为球面剖分的基础，使正多面体的顶点投影到球面形成球面多边形覆盖球面。每个多边形可以继续细分到一定的空间尺度，形成具有层次性的全球网格系统。 2.2.3 地理网格 层次性是全球地理网格最大的特点，空间位置采用与剖分方法相对应的点位编码结构，每个剖分多边形都具有完全确定的位置、形状、尺寸和方向。由于全球层次网格编码的层级能反映与空间分辨率或地图比例尺的关系，所以全球地理网格编码可以视为一种多尺度的数据组织方式，易实现多比例尺的缩放，这对于以比例尺为原始驱动力的制图综合具有极大的的潜力。 2.2.3 地理网格 建立一个全球地理网格模型一般从四个方面入手： ??????? 选择规则多面体； ???确定规则多面体相对于地球表面的固定方位； 确定在规则多面体的单一表面上分层次的空间剖分方法； ? 平面剖分到球面或椭球面的转换方法。 2.2.3 地理网格 规则多面体的选择 一般来讲，柏拉图立体上的表面个数越多，由多面体的面投影到球体表面时的变形就越小。所以二十面体是比较常用的柏拉图 。 多面体相对方位的确定 2.2.3 地理网格 如果确定了规则多面体，那么多面体与地球表面的方位关系就必须建立起来。最简单的方法就是给出一个多面体顶点的大地坐标以及该顶点与其邻近顶点的方位角。对于规则的柏拉图立体来说这种方法完全可以确定所有其他顶点的位置。 2.2.3 地理网格 转换方法 用于转换的方法指的并不是投影方式的选择，而是如何将平面上设计好的层次网格与实际的地球表面套合或者联系到一起，使得这样的网格系统能够以更加通用的数据结构表达和存储地球空间数据。最简单的方法就是将球面上的大圆弧线与平面上的线对应，在球面上直接进行剖分。 2.2.3 地理网格 表面层次剖分方法 因为多面体是由规则的多个全等表面构成的，对多面体的剖分只需定义其最基本的表面多边形的剖分方法。比较常用的柏拉图立体是二十面体、八面体和拉伸成为星形的十二面体，它们都由三角形面组成，因此对于它们的剖分也就是研究如何将三角形进一步分成更小的三角形。 § 2.3 地理空间数据特征 2.3.1 时空特征 空间和时间是地理空间数据的基本要素，时空特征是地理空间数据区别于其他数据的根本性标志。 § 2.3 地理空间数据特征 地理空间数据的空间特性，古人通过相对定位的方法来实现，随着科学技术的进步可逐步通过公共的地理基础来体现，即按照经纬网或方里网建立的地理坐标来实现空间位置的识别，并可以按照指定的区域进行信息的合并与分割。同样，地理空间数据也是随时间变化而变化的，体现为地球系统发展的阶段性与周期性、顺序性与不可逆性。 § 2.3 地理空间数据特征 2.3.2 多维结构 地理空间数据的多维结构特征，不仅能够描述空间维和时间维，也可以表现空间目标属性以及数据不同的测量方法，不同来源、不同载体等多维信息。地理空间数据在描述时间和空间两个要素之外还可以实现多专题的信息记录。 § 2.3 地理空间数据特征 2.3.3 多尺度性 多尺度特征包括空间多尺度和时间多尺度两个方面。多尺度的地理空间数据反映了地球空间现象及实体在不同时间和空间尺度下具有的不同形态、结构和细节层次，应用于宏观、中观和微观各层次的空间建模和分析应用。 尺度的变化制约着观察、表示、分析和交换信息的详细程度。地理空间数据描述各种尺度的地理特征和地学过程，不