GIS-空间数据与空间关系.pptVIP

* * 3.3 空间数据与空间关系 1、空间数据类型及其表示 空间数据类型 地理信息中的数据类型，概括起来主要有5种： 几何图形数据 影像数据 属性数据 地形数据 元数据 在具有智能化的GIS中还应有规则和知识数据 * * 空间数据的表示 在二维空间中，不同类型的空间数据都可抽象表示为点、线、面三种基本的图形要素： 空间数据的抽象表示 实体点 结点 面标识点 弧段 面 x y 岛 * * 2、空间关系 空间关系是指地理空间实体之间相互作用的关系。主要有： 拓扑空间关系：用来描述实体间的相邻、连通、包含和相交等关系； 顺序空间关系：用于描述实体在地理空间上的排列顺序，如实体之间前后、上下、左右和东、南、西、北等方位关系； 度量空间关系：用于描述空间实体之间的距离远近等关系。 * * 空间拓扑关系 地图上的拓扑关系是指图形在保持连续状态下的变形（缩放、旋转和拉伸等），但图形关系不变的性质。 邻接关系：同类图形要素之间的拓扑关系，如点与点，线与线，面与面。 关联关系：不同类别图形要素之间的拓扑关系，如点与线，线与点，线与面，面与点。 包含关系：同类但不同级图形要素之间的拓扑关系（只有面类要素才有包含关系）。 连通关系：空间图形中弧段之间的拓扑关系。 * * 邻接关系： 面：P1/P2，P4； P2/P1，P4； P3/P4；P4/P1，P2，P4 点：N1/N2，N3…… 线：A1/A2，A6，A7；A2/A1，A3，A5，A7…… N1 N2 N3 N5 A3 P3 P2 P4 A1 N4 P1 A2 A4 A5 A6 A7 * * 关联关系： 点/线：N1/A1,A2,A3； N2/A1,A6,A7…… 线/面：A1/P1; A2/P1,P2; A3/P2,P4; A4/P3,P4… 线/点：A1/N1,N2；A2/N1,N3; A4/N4,N4 …… 面/线：P1/A1,A2,A7; …P4/A2,A3,A5; -A4 …… N1 N2 N3 N5 A3 P3 P2 P4 A1 N4 P1 A2 A4 A5 A6 A7 * * 包含关系： P4包含P3；或P3包含于P4 N1 N2 N3 N5 A3 P3 P2 P4 A1 N4 P1 A2 A4 A5 A6 A7 * * 连通关系： A1与A2连通；A3与A5连通…… N1 N2 N3 N5 A3 P3 P2 P4 A1 N4 P1 A2 A4 A5 A6 A7 * * 节点－链（弧段）－多边形拓扑描述时，可能产生歧意 解决方法：链具有方向性，沿着链运动时，多边形对象总是位于链的右侧，此时链的方向为正方向。当链运动到某节点时，以节点为轴按逆时针方向旋转，选取尚未走过的链的正方向离开节点的若干链的第一个链，依以上规则跟踪完。 * * 除结点、弧段和多边形来描述图形要素的拓扑关系外，不同类型的空间实体间也存在着拓扑关系。 对于点、线、面三种类型的空间实体，它们两两之间存在着分离、相邻、重合、包含或覆盖、相交5 种可能的关系。 * * 邻接 相交 重合 相离 包含 点－点 点－线 点－面 线－面 面－面 线－线 不同类型空间实体间的空间关系 关系 拓扑关系定性描述 四交模型：采用对象的内部 和边界子集 是否相交来刻画两个对象间的拓扑关系（Egenhofer，1991a） 九交模型：采用对象的内部 边界 和外部 是否相交来刻画两个对象间的拓扑关系（Egenhofer，1991b） 四交模型可以描述16 种关系。 * * 空间数据的拓扑关系，对数据处理和空间分析具有重要的意义： 拓扑关系能清楚地反映实体之间的逻辑结构关系，它比几何坐标关系有更大的稳定性，不随投影变换而变化。 利用拓扑关系有利于空间要素的查询。 可以根据拓扑关系重建地理实体。例如根据弧段构建多边形，实现道路的选取，进行最佳路径的选择等。 * * 面—面关系：与某个面状地物相邻的所有多边形； * * 线—线关系：如与某个河流关联的所有支流； 点—点关系：如与某个水井相距小于3Km的其它井； * * 线—面关系：如检索某国道经过的所有县市； 面—线关系：如检索某县境内所有公路； * * 点—线关系：如检索某公路边的加油站； 点—面关系：如检索某县范围内邮电所分布情况； * * 空间顺序关系 顺序空间关系是基于空间实体在地理空间的分布，采用上下、左右、前后、东南西北等方向性名词来描述； 同拓扑空间关系的形式化描述类似，也可以按点－点、点－线、点－面、线－线、线－面和面－面等多种组合来考察不同类型空间实体间的顺序关系； 顺序空间关系必须