[工学]地理信息系统概论第二章课件-3 高教版.ppt

结点（Node）：弧段的交点，N1… N4 弧段（Arc）：相邻两结点之间的坐标链， C1… C7 多边形（Polygon）：由弧段组成的封闭区。 P1… P4 第二节 地理空间数据及特征 2、拓扑学中的基本元素 第二节 地理空间数据及特征 3、基本元素之间可能的6种关系： 点 – 点 线 – 线 点 – 线 线 – 面 点 – 面 面 – 面 关系的性质为:关联、相邻、包含、相交、相离、相重等关系。 拓扑关系是研究空间实体关系的数学方法，它主要包括拓扑邻接、拓扑关联及拓扑包含。 第二节 地理空间数据及特征 4、空间实体的三种拓扑关系 如图所示，P2多边形和P3多边形分别在弧段C4的左边和右边，因此，多边形P2和多边形P3具有邻接性。 第二节 地理空间数据及特征 弧段 左多边形 右多边形 C5 P3 P1 C4 P3 P2 C6 P2 P1 . . . . . . . . . 多边形邻接 (1) 拓扑邻接性 指存在于空间图形的同类元素之间的拓扑关系，如结点与结点之间的邻接关系，多边形与多边形的邻接关系。 结点与弧段的关联性 第二节 地理空间数据及特征 （2）拓扑关联性 指存在于空间图形的不同类元素之间的拓扑关系，如结点与弧段，多边形与弧段等。 结点 弧段 N1 C1，C3, C6 N2 C1，C2, C3 N3 C2，C3, C4 . . . . . . 多边形与弧段关联性 多边形 弧段 P1 C1，C5, C6 P2 C4，C3, C6 P3 C2，C5, C4 . . . . . . (3)拓扑包含性 指存在于空间图形的同类，但不同级的元素之间的拓扑关系，如多边形的岛。 第二节 地理空间数据及特征 包含关系分简单包含，多层包含和等价包含三种形式。 例如：多边形P3简单包含P4 （1）根据拓扑关系，不需要利用坐标或距离，可以确定一种地理实体相对于另一种地理实体的空间位置关系。 因为拓扑数据已经清楚地反映出地理实体之间的逻辑结构关系，而且这种拓扑数据较之几何数据有更大的稳定性，即它不随地图投影而变化。 第二节 地理空间数据及特征 3、拓扑空间关系研究意义 （2）利用拓扑数据有利于空间要素的查询。 例如应答像某区域与哪些区域邻接；某条河流能为哪些政区的居民提供水源；与某一湖泊邻接的土地利用类型有哪些；特别是野生生物学家可能想确定一块与湖泊相邻的土地覆盖区，用于对生物栖息环境作出评价等等，都需要利用拓扑数据。 第二节 地理空间数据及特征 3、拓扑空间关系研究意义 （3）可以利用拓扑数据作为工具，重建地理实体。 例如建立封闭多边形、实现道路的选取、进行最佳路径的计算等。 第二节 地理空间数据及特征 本节要点： 1、空间坐标系； 2、实体的概念及类型； 3、空间数据的基本特征及数据来源； 3、三种拓扑关系及拓扑研究的意义。 第2章 GIS数据结构 第一节 地理空间及其表达 介绍地理空间概念和空间实体的表达 第二节 地理空间数据及其特征 包括GIS的空间数据，空间数据的基本特征，空间数据的拓扑关系 第三节 空间数据结构的类型 矢量数据结构，栅格数据结构，矢量与栅格一体化数据结构，矢量与栅格数据结构的比较 有关模型的概念 (1)模 型：是对现实世界的简化表达。 (2)数据建模：是指把现实世界的数据组织为有用且能反映真实信息的数据集的过程。 (3)数据模型：根据一定的方案建立的数据逻辑组织方式。 数据建模过程 (1)选择一种数据模型来对现实世界的数据进行组织； (2)选择一种数据结构来表达该数据模型； (3)选择一种适合于记录该数据结构的文件格式。 第三节 空间数据结构的类型 一、空间数据模型与空间数据结构 空间数据模型与空间数据结构 空间数据模型：是对现实世界的简化表达。 空间数据结构：是指对空间数据进行合理的组织，以便于进行计算机处理。数据结构是数据模型和计算机文件格式之间的中间媒介。 空间数据模型和空间数据结构之间的区别与联系： 两者之间的区别很模糊，事实上，空间数据模型是空间数据表达的概念模型，数据结构是数据表达的物理实现，后者是前者的具体实现。 第三节 空间数据结构的类型 研究数据模型与数据结构的意义 在计算机世界中，现实世界是以各种符号形式来表达和记录的； 计算机在对数字和字符及这些符号进行操作时，又将它们表示为二进制形式； 基于计算机的地理信息系统不能直接作用于现实世界，必须经过对现实世界的数据描述