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地理信息系统基础 Geographical Information System 矢量数据模型 序 矢量数据模型定义：用欧几里得（Euclid）几何学中的点、线、面及其组合体来表示实体空间分布，通过记录空间对象的坐标及空间关系来表达空间对象的位置的数据结构。 矢量数据模型 § 1 矢量结构概述 § 2 实体数据结构 § 3 点位字典数据结构 § 4 空间实体间关系 § 5 拓扑数据模型 § 6典型的拓扑数据结构 § 7 不规则三角网 § 8 动态分段模型 § 1矢量数据模型概述 2.几何对象 点：空间的一个坐标点； 线：多个点组成的弧段； 面：多个弧段组成的封闭多边形； 几何对象类型 点：空间的一个坐标点 线：多个点组成的弧段 面：多个弧段组成的封闭多边形 点 线 有长度，但无宽度和高度 用来描述线状实体，通常在网络分析中使用较多 度量实体距离 面 具有长和宽的目标, 通常用来表示自然或人工的封闭多边形, 一般分为连续面和不连续面 体 矢量数据模型定义 定义 利用欧里几得（Euclid）几何学中的点、线、面及其组合体来表示实体空间分布的一种数据组织方式 通过记录空间对象的坐标及空间关系来表达空间对象的位置。 将如此表示的几何对象组织成化数据文件。 矢量数据模型组成 矢量数据模型组成 ：空间数据+ 属性数据 矢量数据模型组成 分离系统 空间数据+ 属性数据 空间数据和属性数据需要链接 矢量数据模型类型 矢量数据模型分类 按其是否明确表达实体间拓扑关系可以分为： 实体型：不明确，代表软件为MapInfo的TAB，ARCVIEW的shapefile。 拓扑型：明确，软件为ARC/INFO，Supermap 地理相关（关系）数据模型（Georelational data model ） Arc/Info: coverages ArcView: shapefiles 基于对象数据模型（Object-based data model ） ArcGIS: geodatabase § 2 实体数据结构 实体数据结构 以基本的空间实体（点、线、多边形）为单位进行组织 只记录空间对象的位置坐标和属性信息 不记录拓扑关系的矢量数据模型。（又称面条结构）。 实体数据结构存储方式 独立存储：空间对象位置直接跟随空间对象 点位字典：点坐标独立存储，线、面由点号组成 实体数据结构存储方式 § 3 实体数据结构 优点：结构简单、直观、易实现以实体为单位的运算和显示。 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。 2、自成体系，缺少多边形的邻接信息，无拓扑关系，难以进行邻域处理。 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。 这种结构只用于简单的制图系统中，显示图形。 实体数据结构实例ESRI Shapefile ESRI Shapefile（shp） 美国ESRI公司开发的空间数据开放格式。该文件格式已经成为了地理信息软件界的一个开放标准 ESRI shapefile基本文件 *.shp: 图形文件，保存元素的几何实体 ，坐标文件 *.dbf：属性文件，保存关于元素的属性信息 *.shx：索引文件 ，保存几何实体索引 ESRI的其它文件，用于优化访问数据库的性能 .sbn 和 .sbx - 保存实体的空间索引。 .fbn 和 .fbx - 保存只读实体的空间索引。 .ain 和 .aih - 保存列表中活动字段的属性索引。 .prj - 保存坐标系统信息。 .shp.xml - 保存shapefile的元数据。 ESRI Shapefile Shp 主文件是一个直接存取，变长度记录的文件，其中每个记录描述构成一个地理实体（Feature）的所有vertices坐标值。 索引文件 每条记录包含对应主文件记录距离主文件头开始的偏移量 dBASE表包含SHP文件中每一个Feature的特征属性，表中几何记录和属性数据之间的一一对应关系是基于记录数目的ID。 在dBASE文件中的属性记录必须和主文件中的记录顺序是相同的。 图形数据和属性数据通过索引号建立一一对应的关系。 shp文件 shp文件组成 固定长度的文件头 变长度空间数据记录 Byte Order All the contents in a shapefile can be divided into two categories: Data related · Main file record contents · Main file header’s data description fields (Shape Type, Bounding Box, etc.) File management rel