地理信息系统的空间特性.ppt

地理信息系统的空间特性 空间实体及其描述 空间问题论述 空间处理方法 一、空间实体及其描述 一、空间实体 目标：实体的物理表示 实体类型：点、线、面、体等。 实体属性：对实体特征的描述，属性有属性值的概念并有等级之分。 实体要素：实体是点、线、面、体多种要素的复杂组合。 空间实体及其描述 二、空间实体的描述 对空间实体的描述有5种内容： 即识别码、位置、实体特征、实体的角色、行为或功能以及实体的空间特性。 空间实体及其描述 三、空间实体的空间特征 实体根据空间特性可以进行分类，所以实体常常被认为由一些基本的空间单元（指那些基本的、实际的、不可再分的元素）来组合并生成的编码数可用空间维数、类型。组合方式说明空间实体的空间特征（见下图） 空间实体的空间特征 可有零维、一维、二维、三维之分。实体的二维和三维情况表示如下图： 实体的类型（2） 线状实体 由一列有序坐标表示如下特性： 实体长度：从起点到终点的总长； 弯曲度：用于表示像道路拐弯时弯曲的程度； 方向性：长流方向是从上游到下游，公路则有单向与双向之分。 线状实体包括线段、边界、链、弧段、网络等， 如下图所示： 实体的类型（3） 面状实体 面状实体也称为多边形，是对湖泊、岛屿、地块等一类现象的描述。在数据库中由一封闭曲线加内点来表示。面状实体有如下空间特性： 面积范围； 周长； 独立性或与其它的地物相邻，如中国及其周边国家； 内岛或锯齿状外形； 重叠性与非重叠性； 如下图所示： 空间实体的时间维（亦称空间实体的时间特征）的处理 对空间实体或者组合事件的时间维的描述可用以下方式： 1）作为记录事件或属性的基本成份； 2）作为没有空间特性发生改变的实体的一个属性； 3）作为观察空间实体变化的参考； 下图是空间实体的时间维处理实例： 空间实体在地理信息系统中的表示（1） 1、单一特征 在地理信息系统中，点特征用一组x、y坐标表示，线特征用一维有序的x、y坐标表示，面用一组首尾相同的坐标表示。 如下图所示： 空间实体在地理信息系统中的表示（2） 2、多种特征的表示 如果具有多种特征，就需要对每一特征给定一个序号。每一特征的坐标可以用与每一特征的坐标列表有关的序号来描述。 见下图 二、空间问题论述 1、空间问题 人类开发和利用地理信息系统是因为它能处理与空间实体之间的各类空间问题。 欲解决的空间问题有以下几类： 1、条件定位：即根据一定的条件与规则确定物体的位置或者路径。例如； 路径进取：路程最短，时间最省，经费最少 定位选取：根据属性查询空间位置 资源分配 开销安排 2、间接推理：即通过建立模型进行的空间决策和预测如： 项目选址 灾害预测与预报 环境分析 长度、体积、面积、坡度等量算 3、空间参考； 特定的笛卡尔坐标或极坐标。 邻接性识别，也就是说，线状实体或面状实体与某特定实体相接触。 线性定位物。 最小尺寸的封闭矩形。 地名或数字代码。 地块、分区及其它外形规则或不规则的空间块。 空间问题论述 2、空间特性 一般空间特性 长度：河流长度、湖泊边界、公路长度。 表面积；湖泊、岛屿、某区域面积。 体积：土方量、库容量 规则外表：圆形、方形 不规则外形：锯齿形海岸线、湖泊水涯线。 方向：山丘的坡向 坡度 空间问题论述 统计特性 相同属性的实体，可根据统计特性进行区分 最大值和最小值的范围 平均值以及变化值 复杂特性 不相连地物的分布模式 居宅建筑发展的安排方式，或农场划分土地或地块的路径布局 交通信号灯的距离，以及从不同位置到达城市中心的总计开销时间。 各个地区的相邻地区数。 航空交通系统的网络 穿越某区域的候鸟主要走向 现象的连续性。 三、空间处理方法 三类基本数据之间可能的6种关系； 1、点——点关系 2、点——线关系 3、点——区域关系 4、线——线关系 5、线——区域关系 6、区域——区域关系 内插法和外插法 内插法有： 1）最近值内插：从最接近的数据点取值。 2）使用基于两点的简单直线内插。 3）基于三点或更多点的曲线内插：可以采用样条函数。 4）随机内插：基于一定数目的已知点、参数和随机点来内插。 5）模型内插：建立一定的模型来内插。 如果是讨论数据点范围外的情形，称外插法，也有5种。