计算机地图制图2.ppt

计算机地图制图 电子教案 椭球体三要素: 长轴 a（赤道半径）、短轴 b（极半径）和椭球的扁率 f 由于国际上在推求年代、方法及测定的地区不同，故地球椭球体的元素值有很多种。 2.栅格数据结构（概念） 栅格数据结构指将空间分割成各个规则的网格单元，然后在各个格网单元内赋以空间对象相应的属性值的一种数据组织方式。 栅格数据表示的是地图平面上地理数据的离散化数值。 栅格数据的阵列方式很容易未计算机存储和操着，不仅直观，而且易于维护和修改。由于栅格数据的数据结构简单，定位存取性能好，因此在计算机地图制图中发挥着越来越重要的作用。 点是由一个单元网格表示； 线是由一串有序的相互连接的单元网格表示； 多边形由聚集在一起相互连接的单元网格组成。 在计算机地图制图中，各地图要素在二维平面的栅格数据表示： 2.栅格数据结构（表示） a 简单栅格数据结构。最简单的栅格数据结构是将栅格数据看做一个数据矩阵，逐行记录各像元代码，可以每行都从左到右记录，也可以奇数行从左到右，偶数行从右到左进行记录。 2 2 5 5 2 7 5 5 7 7 7 5 5 5 5 5 2 7 5 上图的栅格数据矩阵可以存储记录为：2255275 577755555 这种编码方式也叫直接栅格编码。特点：编码简单，信息无压缩、无丢失；缺点是数据量大，而且随着空间分辨率的提高，存储空间成几何级数递增。 b 游程编码结构 游程编码结构是逐行将相邻同值的网格合并，并记录合并后网格的值及合并网格的长度，其目的是压缩栅格数据量，消除数据间的冗余。 方法：将栅格矩阵的数据序列X1X2 Xn，映射为相应的二元组序（Ai，Pi），i=1,k,且K n。其中，A为属性值，P为游程，K为游程序号。 2 2 5 5 2 7 5 5 7 7 7 5 5 5 5 5 序号 二元组序列 1 （2，2） 2 （5，2） 3 （2，1） 4 （7，1） 5 （5，2） 6 （7，3） 7 （5，5） 二元映射 … 游程编码能否压缩数据量，主要决定于栅格数据的性质，通常可通过事先测试，估算图层的数据冗余度Re： 式中：Q为图层相邻属性值变化次数的累加和； m为图层网格的行数； n为图层网格的列数。 当Re的值大于 的情况下，表明栅格数据的压缩可取得明显的效果。其压缩效果，可由压缩比 来表征，即压缩比的值愈大，表示压缩效果显著。 特点：地物属性的变化越小，行程越长，压缩比例越大，即压缩比的大小与图的复杂程度成反比。 游程编码结构的优点：压缩效率高，易于检索，叠加、合并等运算，操作简单，编码和解码的速度快。其缺点是：只顾及单行单列，没有考虑周围其他方向的代码值是否相同，压缩受到一定限制。 B－1 游程长度压缩编码 当栅格数据为规则的数字地形高程时，相邻数据具有高度的相关性，可先进行查分映射处理，然后再采用游程长度压缩编码法。 C） 这种压缩只实现一维压缩 (3)面实体 面(多边形)实体是维数为2的实体，由一个封闭的坐标点序列外加内点表示，是对湖泊、岛屿、地块等现象的描述。面具有以下特征： 周长；面积； 独立或与其他地物的邻近性：如湖北及周边省市； 内岛或齿状外形：如岛屿及海岸线；重叠性与非重叠性。 1.2地图数据的基本特征 1.空间特征 a 空间位置：用于描述事物或现象的地理位置，又称几何特征、定位特征。 b 空间关系：指地理空间实体之间存在的一些具有空间特性的关系，主要包括： 拓扑关系：拓扑变化下的拓扑不变量，如邻接关系、关联关系和包含关系等； 方位关系：实体在地理空间中的某种顺序如左右、东南西北等； 度量关系：用地理空间中的度量来描述的实体之间的关系，如实体之间的距离。 2.属性特征 属性特征用以描述事物或现象的特性，如事物或现象的类别、等级、数量、名称等，用来说明“是什么”。通常分定性和定量两种：定性特征包括名称、类型等；定量特征包括数量、等级等。 3.时间特征 时间特征用以描述地理实体随着时间而变化的特征。 1.3地图数据的基本类型 根据地图数据的特征，可以把地图数据分为空间数据、关系数据、属性数据三类。 1.空间数据 空间数据是描述地图要素中空间特征部分的数据，也称几何数据，即描述地理现象或地理文体的空间位胃、形状、大小等的数据。 根据地理要素的空间分布待征和空间实体分类，可以将地理空间数据分为点、线、面类型。 2.关系数据 关系数据是描述空间数据之间的空间关系的数据。点、线、面空间位置数据之间存在着某种特定的拓扑关系。拓扑