拓扑型数据结构-Read.PPT

栅格数据结构小结 基本概念 象元及象元阵列 、象元属性及属性取值方法 象元越小，分辨率越高，图斑越精细 理解栅格编码 同样的数据可以有不同的编码方式，不影响结果的显示 数据压缩编码方式可以自己定义 学习数据结构的意义：知其所以然 第三节 矢量数据结构 矢量数据结构是另一种常见的图形数据结构，它用一系列有序的x、y坐标对表示地理实体的空间位置。 矢量结构的特点：属性隐含，定位明显 矢量型数据结构按其是否明确表示各地理实体的空间相互关系可分为实体型和拓扑型两大类。 一、实体型数据结构 实体是指地图的基本元素：点、线、面 一、实体型数据结构（续） 实体型数据结构的优点 结构简单、直观，编码容易 实体型数据结构的缺点 ①数据冗余，相邻多边形的公共边易产生分歧； ②实体互相独立，缺乏联系； ③岛弧处理比较困难 二、拓扑型数据结构 1.拓扑概念 拓扑一词来自于希腊文，意思是“形状的研究”。 拓扑学是几何学的一个分支，它研究在拓扑变换下能够保持不变的几何属性——拓扑属性 2. 拓扑关系 2. 拓扑关系（续） 非拓扑属性：两点之间的距离 一个点指向另一个点的方向 弧段的长度 一个区域的周长 一个区域的面积 拓扑属性（拓扑关系）： 一个点在一个弧段的端点 一个简单弧段不会自相交 一个点在一个区域的边界上 一个点在一个区域的内部 一个点在一个区域的外部 一个点在一个环的内部 一个简单面是一个连续的面 3. 拓扑数据结构1) 拓扑结构的基本元素 2)拓扑关系表的建立 2）拓扑关系表的建立（续） 2）拓扑关系表的建立（续） 2）拓扑关系表的建立（续） 2）拓扑关系表的建立（续） 实体型与拓扑型数据结构比较 两者都是目前最常用的数据结构模型 实体型代表软件为MapInfo 拓扑型代表软件为ARC/INFO 它们各具特色 第三节 TIN结构 不规则三角网（TIN）——表达地形表面 Triangulated Irregular Network TIN的主要特征 TIN由一系列三角形组成 三角形顶点都是一些特征点 每个三角形的坡度、坡向均一 三角形大小随地形变化而变 尽可能是等边三角形 三角形外接圆内没有其它点 与Voronoi多边形(泰森多边形)对偶 以拓扑方式存储 TIN关系表 * * P L R1 R2 P（x1,y1) L (x2,y2)……(xn,yn) R1 (xn+1,yn+1)…… (xn+1,yn+1) R2 (xm+1,ym+1)…… (xm+1,ym+1) 对象 拓扑结构是明确定义空间关系的一种数学方法 ①拓扑线段（arc） ②结点(node） ③多边形（poly） 该线段中间不与其它线段存在联系 拓扑线段的两个端点，分别为首结点、尾结点 由数条拓扑线段连接而成 结点编码： ①②③④⑤⑥ 线段编码： 1 2 3 4 5 6 7 8 9 多边形编码： (1)(2)(3)(4)(5) ① ② ③ ④ ⑤ ⑥ (2) (3) (5) (4) (1) 1 2 4 5 6 7 8 9 3 表1：线段坐标表 ① ② ③ ④ ⑤ ⑥ 1 2 4 5 6 7 8 9 3 表2：线段－多边形关系表 (2) (3) (5) (4) (1) 1 2 4 5 6 7 8 9 3 表3：线段－结点关系表 ① ② ③ ④ ⑤ ⑥ (5) 1 2 4 5 6 7 8 3 表4：多边形－线段关系表 (2) (3) (5) (5) (1) 1 2 4 5 6 7 8 9 3 实体型虽然会产生数据冗余和歧异，但易于编辑。 拓扑型消除了数据的冗余和歧异，但操作复杂，甚至会产生新的数据冗余。 A E D C B 1 6 5 4 3 2 A E D C B 1 6 5 4 3 2 A,D E C,E D B,D C A,C B B,E A 临近关系 三角形 1，2，6 E 2，3，6 D 3，4，6 C 4，5，6 B 1，5，6 A 节点 三角形 三角形关系表 三角形/节点关系表 坐标表 X6，Y6，Z6 6 X5，Y5，Z5 5 X4，Y4，,Z4 4 X3，Y3，Z3 3 X2，Y2，Z2 2 X1，Y1，Z1 1 坐标 节点