拓扑关系矢量数据结构.PPT

地理信息系统原理 GIS 第二章 GIS 数据结构及其 表达方法 第三节 矢量数据结构 * 第三节 矢量数据结构 一、图形表示 二、矢量数据的获取方式 三、矢量数据组织 四、矢量数据编码方式 * 第三节 矢量数据结构 一、图形表示 * 二、矢量数据的获取方式 1) 由外业测量获得 可利用测量仪器自动记录测量成果(常称为电子手薄)，然后转到地理数据库中。 2)由栅格数据转换获得 利用栅格数据矢量化技术，把栅格数据转换为矢量数据。 第三节 矢量数据结构 * 二、矢量数据的获取方式 3)跟踪数字化 用跟踪数字化的方法，把地图变成离散的矢量数据。 第三节 矢量数据结构 * 三、矢量数据组织 点：坐标对（x,y） +识别符 线：坐标对系列(x1,y1)..(xn,yn) 及有关属性、其它属性 面：首尾相同的坐标串 关系表 几何位置坐标文件 连接 矢量数据表示时应考虑以下问题： ·矢量数据自身的存贮和处理。 ·与属性数据的联系。 ·矢量数据之间的空间关系(拓扑关系)。 第三节 矢量数据结构 * 以点为例： 坐标 识别符 有关属性 第三节 矢量数据结构 若是简单点要素如独立树、电线竿、三角点，符号、比例尺、方向 若是注记点，记录有关字符的大小、方向、字体、排列等 若是结点Vertex：符号：指针、与线相交的角度。 三角点设立年代、材料等 其它属性 : 线（符号、方向）、面（符号）都有相应的相关属性，在此，看看矢量结构中关于几何位置坐标的编码方式 * 四、矢量数据编码方式 （spaghetti）-- 面条模型:以实体为单位记录其坐标 （一）实体式 优点：结构简单、直观、易实现以实体为单位的运算和显示。 多边形 坐标串 P1 … P2 … 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 P P P 第三节 矢量数据结构 * 四、矢量数据编码方式 缺点： 1、相邻多边形的公共边界被数字化并存储两次，造成数据冗余和碎屑多边形—数据不一致，浪费空间，导致双重边界不能精确匹配。 2、自成体系，缺少多边形 （一）实体式 多边形 坐标串 P1 … P2 … 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 P P P 第三节 矢量数据结构 的邻接信息，无拓扑关系，难以进行邻域处理，如消除多边形公共边界，合并多边形。 * 四、矢量数据编码方式 缺点 （一）实体式 多边形 坐标串 P1 … P2 … 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 P P P 第三节 矢量数据结构 3、岛作为一个单个图形，没有与外界多边形联系。不易检查拓扑错误。 所以，这种结构只用于简单的制图系统中，显示图形。 * （二）索引式（树状） 对所有点的坐标按顺序建坐标文件，再建点与边（线）、线与多边形的索引文件。 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 P P P Map 1、点文件： 点号 坐标 1 x1,y1 索引文件： 面号 弧段号 P1 A,B,C 3、面文件： 2、弧段文件: 弧段号 起点 终点 点号 A 5 2 7,8,9,10 第三节 矢量数据结构 * （二）索引式（树状） 与实体式相比： 优点：用建索引的方法消除多边形数据的冗余和不一致，邻接信息、岛信息可在多边形文件中通过是否公共弧段号的方式查询。 缺点：表达拓扑关系较繁琐，给相邻运算、消除无用边、处理岛信息、检索拓扑关系等带来困难，以人工方式建立编码表，工作量大，易出错。 第三节 矢量数据结构 * （三）双重独立式编码 简称DIME(Dual Independent Map Encoding)，是美国人口统计系统采用的一种编码方式，是一种拓扑编码结构。? 第三节 矢量数据结构 * （三）双重独立式编码 1、点文件 点号 坐标 1 x1,y1 2、线文件:线文件是以线段为记录单位 线号 左多边形 右多边形 起点 终点 L210 P1 P2 2 10 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 P P P 3、面文件 面号 线号 P1 L210,L109… 关联 邻接 关联 连通 拓扑关系明确 在DIME中做如下改进： 将以线段为记录单位改为以弧段为单位 链状双重独立式编码 第三节 矢量数据结构 * （四）链状双重独立式编码--拓扑数据结构 1、弧段坐标文件： 弧段号 坐标系列（串) A x2,y2,X10,y10… 2、弧段文件：链—面，链—结点关系