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GIS数据模型 地理信息（GI）分为两个部分 空间数据（spatial data） 表示地理要素的几何特征 如，位置、形状、面积、长度等 属性数据（attribute data） 表示地理要素的非几何特征 如，河流名称、土地利用类型等 GIS数据模型 GIS数据模型的组织方式 矢量数据模型（vector） 非拓扑模型（Non-topological），如 shapefile 拓扑模型（Topological） 简单模型（Simple），如 coverage 高级模型（High-level），如 TIN、分区、路径、geodatabase 栅格数据模型（raster） 如，ESRI Grid、Tiff、 JPEG等 属性数据模型 低层次，如 dBase 中等层次，如 Access 高层次，如 Oracle 空间数据组织 —— GIS数据模型 基本的空间数据模型 矢量数据模型 (Vector) 栅格数据模型 (Raster) GIS数据模型全貌 矢量数据模型——绝对位置表示 表示地理要素的“绝对位置” 点：0维 单个(x，y)坐标表示 没有面积 如井、控制点等 线：1维 两个以上(x，y)坐标点链接而成 如道路、河流等 面：2维 三个以上坐标点，有序链接，且第一个和最后一个坐标点相同 围成一个区域 如宗地、湖泊等 矢量数据模型——相对位置表示 表示地理要素之间的“相对位置” 空间关系 如，南师在河海对面，向前直走，左转，右转等 现实生活中，比绝对位置更广泛 采用“拓扑”表示 拓扑：研究几何对象在弯曲或拉伸等变换下仍保持不变的性质 以“图论”为数学基础 用“图表”或“图形”来描述几何对象排列及其相互关系 GIS采用“图形”方式 用途：空间分析、导航等 矢量数据模型——拓扑元素 拓扑元素——4个基本的几何对象 点（point）：表示点状地物要素 弧段（arc）：一个起点、一个终点及一系列中间点组成的一段有向线 节点（node）：两条或多条弧段的连接点，或者一条弧段的一个端点 多边形（polygon）：面状地物 矢量数据模型——拓扑关系 拓扑关系——几何对象间的3条相互关系 连接性（ connectivity ） 弧段（arc）间通过节点（node）彼此连接在一起 面定义 由一系列彼此连接的弧段组成面 邻接性（ contiguity ） 弧段有方向性，且有左多边形、右多边形 拓扑性质：连接性（connectivity） Arc-node间的关系 2条以上的弧段通过1个节点连接，如 arc 3、4、5 通过 node 13 1条弧段连接2个节点，如 arc 2连接node 11, 12（说明方向） 如，节点13—河海1号门，弧段3—西康路，弧段5—汉口西路，弧段4—虎踞路 拓扑性质：面定义 Polygon-arc间的关系——连接性 1个polygon由一系列连接的arc组成，如 polygon c 由弧段2, 4, 9, 6 如，河海校园可以用 polygon F 表示 如， 河海操场可以用 polygon E 表示 拓扑性质：邻接性（ contiguity） Arc-polygon间的关系 2个多边形分享1个弧段，如多边形B和F Arc有方向，多边形分左、右 如，西康路，由北向南，在河海1号门，左多边形——南师，右多边形——河海 矢量数据模型——拓扑关系 拓扑的好处 保证地理数据的质量和完整性 面定义——保证湖泊正确表示，否则湖泊决堤了 连接性——保证道路正确表示，否则道路死胡同 邻接性——保证道路方向正确表示，否则单行线违规，罚款 强化GIS空间分析 连接性、邻接性——保证找到最短路径寻找 导航 建立在拓扑关系基础上 矢量数据模型——如何表示？ 矢量数据模型变化最大，发展至今已经有三代 第一代：CAD模型 采用图形文件，组织地理信息 第二代：地理关系模型 采用关系模型，组织地理信息 如， Coverage模型 第三代：地理对象关系模型 采用对象关系模型，组织地理信息 如， Geodatabase模型 矢量数据模型——地理关系模型 第二代：地理关系模型 建模原因 源于关系数据库的出现，能表示任何事物的特征，如土地属性 不再满足于只表现地理要素的几何特征 建模三部曲 保留图形文件，存储地理要素的几何特征 引入关系数据库，存储地理要素的非几何特征 增加图形文件和关系数据库的联动 地理关系模型——Coverage 它脱胎于TIGER 数据模型 TIGER 全称：Topologically Integrated Geographic Encoding and Referencing system 美国人口调查局推出 规定：点（住址）、线（道路）和面（街区）的组织 重新用“关系数据库”组织数据 Coverage模型——点 LAB file：存储