第二章 GIS中数据.ppt

第二章 GIS中的数据 空间数据的特征 空间特征：表示现象的空间位置或现在所处的地理位置。空间特征又称为几何特征或定位特征，一般以坐标数据表示，例如笛卡尔坐标等。 属性特征：表示实际现象或特征，例如变量、级别、数量特征和名称等等。 时间特征：指现象或物体随时间的变化，其变化的周期有超短期的、短期的、中期的、长期的等等。 三个侧面 空间特征 是GIS区别于其它的软件的根本特征 是由于地物或现象的空间分布所带来 通常是通过特定空间参照系下的坐标直接表达 基于坐标的派生数据 定量的度量信息：面积、周长、质心、距离等 定性的空间关系：拓扑关系、方位关系 时间特征 空间数据涉及时间特征的几个方面 地物的生命周期（产生、消亡） 地物的移动（移动点） 属性的时效性 相关的问题 时间关系?时空关系 时态GIS 数据模型是其关键（时空立方体模型等） 属性特征 地物所固有的，不是由于地物空间分布所带来的特征 如某地的年降雨量、土地酸碱类型、人口密度、交通流量、空气污染程度等。 这类特征在其它类型的信息系统中均可存储和处理 专题属性特征通常以数字、符号、文本和图像等形式来表示 空间数据与属性数据 空间数据的时态特征 数据结构、数据管理 设计数据结构——如何在计算机中表达空间信息，让计算机识别 设计数据管理——如何组织，整合数据 ——计算机的文件结构: 数据存储、排序、查询 ——数据库结构：文件的组合，较复杂的数据处理方法 ——图形数据结构：表达图形数据 ——GIS系统的数据结构、管理：管理多层数据、管理数据库 文件系统、数据库管理系统 文件系统和数据库管理系统 2.多个文件：存储、检索、组织 第一种方式（没有数据库情况下）的特点 用户必须知道文件的内部结构 改进处理，往往要改进文件结构 某个文件结构的变化，引起众多程序的修改 随着数据越来越多，与其针对每一个应用开发不同的程序，还不如提取其中的共性，集中起来开发一套通用的管理工具。于是产生了数据库。 文件系统和数据库管理系统 第二种方式（有数据库） 特点 数据与应用相对独立 用户数据共享（数据可以和DBMS相脱离） 使用方便 软件复杂、效率低 用户可以直接使用文件 ArcGIS可以使用这种方式 文件系统和数据库管理系统 第三种方式的特点 数据必威体育官网网址性好 软件更复杂 数据库管理软件要求高 大型专业数据库， Oracle ,Sybase, SQL Server等 用户不能直接使用文件 ArcGIS可以使用第三种方式进行管理、维护 （ArcCatalog） 文件系统和数据库管理系统 数据库：就是多个文件的集合。 数据库结构 = 数据库管理系统(DBMS, Database Manage System )：适用于管理多个文件的数据结构 属性数据的存储和管理就是以数据库形式进行 三种基本的数据结构：层次型数据库、网络型数据库、关系型数据库。 关系型数据库是目前使用最多的是数据库类型 基于关系模型的数据库——关系型数据库 目前的GIS中一般都是采用关系型数据库存储、管理属性数据 以表为基础： 行（ Record，记录） 列（ Field，属性、数据项、字段、关键字段 ） 字段类型：（数值型、字符型、日期型、逻辑型…） 关系型数据库的维护 行：删除、添加、改属性值 列：更名、删除、增加、改类型、改宽度 表：增加、删除、更名 如何在GIS中表达空间数据 如何在GIS中表达空间数据? 需要解决的3个方面问题： 对象的空间位置 对象的几何特性 与其他对象之间的相对关系 2维的空间要素都可以归纳为三种基本对象： 点：point 0维 线：line, arc 2维 面（多边形）：polygon 2维 空间对象：点 空间对象：线 空间对象：面 栅格数据结构 定义：栅格结构是最简单、最直接的空间数据结构，是以规则的阵列来表示空间地物或现象分布的数据组织，组织中的每个数据表示地物或现象的非几何属性特征。 特点： 属性明显，定位隐含 数据结构简单,易于遥感数据结合,但数据量大 几何和属性偏差 面向位置的数据结构,难以建立空间对象之间的关系 栅格数据模型 栅格数据模型 栅格数据单元值确定 栅格数据模型中，如何将属性数据赋予空间数据 方法一： 每一个网格单元都赋予一个数值。（简单，但无法有多重属性） 需要表达多重属性就必须建立多个栅格图层 栅格数据模型中，如何将属性数据赋予空间数据？ 方法二： 网格单元与DBMS相连接，一个网格单元就可以有多重属性。 多种压缩存储量的数据结构 分辨率的提高和数据量之间呈平方指数关系 分辨率与精度的问题。如果精