地理信息系统的数据结构精要.ppt

从拓扑角度看，几何形状不同的事物其拓扑关系可能相同 3、空间数据的拓扑关系1）拓扑的关联性 表示不同类型元素（结点、弧段、多边形）之间的关系 2）拓扑的邻接性和连通性 表示同类型元素（结点、弧段、 多 边形）之间的关系 多边形之间的邻接性； 弧段之间的邻接性； 结点之间的连通性 3）拓扑的包含性表示同不同级元素之间的拓扑关系 4）拓扑关系表 点实体编码 线实体编码 多边形矢量编码 多边形环路法 树状索引法 树状索引法 树状索引法 树状索引法 拓扑结构编码法 系统功能与数据间的关系 现代地理信息系统数据模式的一个重要特征是数据与功能之间具有密切的联系(见下表)，因此，在确定数据内容时，首先必须明确系统的功能； 对开发的GIS系统的功能，是通过用户需求调查来确定的，因此，在开发GIS系统之前，首先要进行系统分析。 空间数据的分类和编码 系统功能与数据间的关系(据Jack Dangermond等) 信息层示意图 空间数据的编码：是指将数据分类的结果，用一种易于被计算机和人识别的符号系统表示出来的过程，编码的结果是形成代码。代码由数字或字符组成。例如，我国基础地理信息数据的分类代码由六位数字组成，其代码结构如下所示： × × ×× × × 大类码 小类码 一级代码 二级代码 识别位 大类码、小类码、一级代码和二级代码分别用数字顺序排列。识别位由用户自行定义，以便于扩充。 矢量数据的输入与编辑 矢量数据的输入，是指将分类和编码的空间对象图形转换为一系列x、y坐标，然后按照确定的数据结构加入到线段或标示点的计算机数据文件中去； 空间数据编辑的目的是为了消除数字化过程中引入的各类错误和对数据进行拓扑关系检查等而进行的操作。 栅格数据的输入与编辑 栅格数据的输入方法包括透明格网采集输入、扫描数字化输入及其它数据传输或转换输入等； 栅格数据编辑的目的同样是为了消除数字化过程中引入的各类错误，根据栅格数据结构的特点，其编辑的内容还包括数据压缩和数据组织方式的变换等,如下图。 Ⅰ Ⅱ Ⅲ Ⅳ 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 P1 P2 P3 1 2 3 4 5 6 5 6 5 6 7 8 9 10 12 13 14 15 Ⅰ Ⅱ Ⅲ Ⅳ 线号 起点 终点 点号 Ⅰ 6 5 6,1,2,3,4,5 Ⅱ 5 6 5,6 Ⅲ 6 5 6,7,8,9,10,11,5 Ⅳ 12 12 12,15,14,13 Ⅰ Ⅱ Ⅲ Ⅳ 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 P1 P2 P3 多边形文件 多边形号 边界线号 1 Ⅰ，Ⅱ 2 Ⅱ，Ⅲ 3 Ⅳ Ⅰ Ⅱ P1 P3 P2 Ⅱ Ⅲ Ⅳ 唯一标识 多边形标识 外包多边形指针 邻接多边形指针 边界链接 范围 较好的解决了空间关系查询等问题，但增加了算法的复杂度 矢量数据结构的属性数据表达 属性特征类型 类别特征：是什么 说明信息：同类目标的不同特征 属性特征表达 类别特征：类型编码 说明信息：属性数据结构和表格 属性表的内容取决于用户 图形数据和属性数据的连接通过目标识别符或内部记 录号实现。 属性数据的编码——编码原则 系统性和科学性：满足所涉及学科的科学分类方法，能反映出同一类型中不同的级别特点。 一致性：对代码所定义的同一专业名词、术语必须是唯一的。 标准化和通用性：有国家或行业标准的要按标准进行，没有标准的必须考虑在有可能的条件下实现标准化。 简捷性：在满足国家标准的前提下、每一种编码应该是以最小的数据量载负最大的信息量。 可扩展性：编码的设置应留有扩展的余地，避免新对象的出现而使原编码系统失效、造成编码错乱现象。 属性数据的编码——编码内容 登记部分：用来标识属性数据的序号，可以是简单的连续编号，也可划分不同层次进行顺序编码； 分类部分：用来标识属性的地理特征，可采用多位代码反映多种特征； 控制部分：用来通过一定的查错算法，检查在编码、录入和传输中的错误，在属性数据量较大情况下具有重要意义。 属性数据的编码——编码方法 层次分类编码法：是按照分类对象的从属和层次关系为排列顺序的一种代码，它的优点是能明确表示出分类对象的类别，