第2章 空間數(shù)據(jù)的表達(dá)

1、2021年年12月月1日日PPT模板下載： 行業(yè)PPT模板： 節(jié)日PPT模板： PPT素材下載： PPT圖表下載： 優(yōu)秀PPT下載： PPT教程： Word教程： Excel教程： 資料下載： PPT課件下載： 范文下載： 試卷下載： 教案下載： 空間數(shù)據(jù)的關(guān)系表達(dá)矢量數(shù)據(jù)模型第2章 空間數(shù)據(jù)的表達(dá)柵格數(shù)據(jù)模型矢量與柵格數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)的相互轉(zhuǎn)換空間數(shù)據(jù)的關(guān)系表達(dá)1.1. 空間空間實體實體2.2. 空間實體的描述空間實體的描述3.3. 實體的空間特征實體的空間特征4.4. 實體的空間關(guān)系表達(dá)實體的空間關(guān)系表達(dá)空間實體p 定義： 又稱地理實體，空間對象，要素，地物等，是GIS處理的對象，最小的處理單元。

2、 指自然界現(xiàn)象和社會經(jīng)濟(jì)事件中不能再分割的單元，它是一個具有概括性，復(fù)雜性，相對意義的概念。p 理解： 地理實體類別及實體內(nèi)容的確定是從具體需要出發(fā)的，GIS中的空間實體是一個概括，復(fù)雜，相對的概念。 如：從全國各高校的角度來看，北京林業(yè)大學(xué)可以看作一個空間實體；但如果從北京林業(yè)大學(xué)的角度來看，各建筑樓應(yīng)該看作一個空間實體?？臻g實體的描述空間實體的描述描述的內(nèi)容位置、形狀、尺寸空間特征：地理位置和空間關(guān)系幾何數(shù)據(jù)（空間數(shù)據(jù)、圖形數(shù)據(jù)） 關(guān)系數(shù)據(jù)實體間的鄰接、關(guān)聯(lián)包含等相互關(guān)系 矢量、柵格、TIN（專用于地表或特殊造型） 基本特征數(shù)據(jù)類型數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)識別碼（名稱）、實體的角色、功能、行為、實體的衍生

3、信息測量方法、編碼方法、空間參考系等 時間屬性特征名稱、等級、類別等時間特征屬性數(shù)據(jù)各種屬性特征和時間RDBMS屬性表-采用MIS較成熟元數(shù)據(jù)空間元數(shù)據(jù)空間實體的描述描述的內(nèi)容位置、形狀、尺寸空間特征：地理位置和空間關(guān)系幾何數(shù)據(jù)（空間數(shù)據(jù)、圖形數(shù)據(jù)） 關(guān)系數(shù)據(jù)實體間的鄰接、關(guān)聯(lián)包含等相互關(guān)系 矢量、柵格、TIN（專用于地表或特殊造型） 基本特征數(shù)據(jù)類型數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)識別碼（名稱）、實體的角色、功能、行為、實體的衍生信息測量方法、編碼方法、空間參考系等 時間屬性特征名稱、等級、類別等時間特征屬性數(shù)據(jù)各種屬性特征和時間RDBMS屬性表-采用MIS較成熟元數(shù)據(jù)空間元數(shù)據(jù)空間實體的描述 空間數(shù)據(jù)的基本特征

4、1）空間特征： 定位數(shù)據(jù)，表示現(xiàn)象的空間位置和空間關(guān)系；描述事物或現(xiàn)象的地理位置以及空間相互關(guān)系，又稱幾何特征和拓?fù)涮卣鳎缃?jīng)緯度、中印接壤等 2）屬性特征： 非定位數(shù)據(jù)，表示現(xiàn)象或特征；用來描述事物或現(xiàn)象的特性，即說明“是什么”，如事物類別、等級、數(shù)量、名稱等 3）時間特征： 指現(xiàn)象或物體隨時間的變化。描述事物或現(xiàn)象隨時間的變化空間實體的描述描述的內(nèi)容位置、形狀、尺寸空間特征：地理位置和空間關(guān)系幾何數(shù)據(jù)（空間數(shù)據(jù)、圖形數(shù)據(jù)） 關(guān)系數(shù)據(jù)實體間的鄰接、關(guān)聯(lián)包含等相互關(guān)系 矢量、柵格、TIN（專用于地表或特殊造型） 基本特征數(shù)據(jù)類型數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)識別碼（名稱）、實體的角色、功能、行為、實體的衍生信息測量

5、方法、編碼方法、空間參考系等 時間屬性特征名稱、等級、類別等時間特征屬性數(shù)據(jù)各種屬性特征和時間RDBMS屬性表-采用MIS較成熟元數(shù)據(jù)空間元數(shù)據(jù)空間實體的描述 空間數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)q對空間數(shù)據(jù)邏輯模型描述的數(shù)據(jù)組織關(guān)系和編排方式，對數(shù)據(jù)存儲、查詢檢索和應(yīng)用分析等操作處理的效率有著至關(guān)重要的影響。q常用柵格數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)和矢量數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)，還有混合數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)、鑲嵌數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)和超圖數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)等。實體的空間特征實體的空間特征 空間維數(shù)：有0，1，2，3 維之分，點、線、面、體。 空間特征類型q點狀實體q線狀實體q面狀實體q體狀實體 實體類型組合實體的空間特征 空間維數(shù)：q 基站、大廈、賓館、旅游點等q 公路、鐵路、河流等q

6、 公園、住宅小區(qū)、行政區(qū)劃等q 空間實體一般按地形維數(shù)進(jìn)行歸類劃分：點：零維；線：一維；面：二維；體：三維；時間：通常以第四維表達(dá)，但目前GIS還很難處理時間屬性。 (當(dāng)前正在研究的)q 空間對象的維數(shù)與比例尺是相關(guān)的，()點線面實體的空間特征 空間特征類型q 點狀實體點、點狀圖元要素。點：有特定位置，維數(shù)為0的物體。 4 4）角點）角點：表示線段上的連接點：表示線段上的連接點；線段線段和弧段的內(nèi)部點和弧段的內(nèi)部點。 1 1）實體點）實體點：用來代表一個實體。：用來代表一個實體。2 2）注記點）注記點：用于定位注記。：用于定位注記。3 3）內(nèi)點：）內(nèi)點：用于負(fù)載多邊形用于負(fù)載多邊形的屬性，存在

7、于多邊形內(nèi)。的屬性，存在于多邊形內(nèi)。5 5）結(jié)點）結(jié)點：表示線段起點和終點。：表示線段起點和終點。 實體的空間特征 空間特征類型q 線狀實體：具有相同屬性的點的軌跡，線或折線，由一系列的有序坐標(biāo)表示，并有如下特性：1 1）實體長度）實體長度：從起點到終點的總長。從起點到終點的總長。2 2）彎曲度）彎曲度：用于表示像道路拐彎時彎曲用于表示像道路拐彎時彎曲的程度。的程度。3 3）方向性）方向性：如：水流方向，上游如：水流方向，上游下游，下游， 公路，單、雙向之分。公路，單、雙向之分。實體的空間特征 空間特征類型q 面狀實體 也稱為多邊形，是對湖泊、島嶼等一類現(xiàn)象的描述。由一組封閉曲線來表示。面狀實

8、面狀實體有如下體有如下特征：特征：1 1）面積范圍）面積范圍 2 2）周長）周長3 3）獨立性或與其它地物相鄰）獨立性或與其它地物相鄰4 4）內(nèi)島）內(nèi)島實體的空間特征 空間特征類型q 體、立體狀實體 立體狀實體用于描述三維空間中的現(xiàn)象與物體，它具有長度、寬度及高度等屬性，立體狀實體一般具有以下空間特征：l體積l 每個二維平面的面積l 周長l 內(nèi)島l 含有弧立塊或相鄰塊l 斷面圖與剖面圖實體的空間特征 空間特征類型q 實體類型組合 現(xiàn)實現(xiàn)實世界的各種現(xiàn)象比較復(fù)雜，往往由不同的空間單元組合而世界的各種現(xiàn)象比較復(fù)雜，往往由不同的空間單元組合而成，復(fù)雜現(xiàn)象由簡單實體組合表達(dá)成，復(fù)雜現(xiàn)象由簡單實體組合表

9、達(dá)。 點、線、面兩兩之間組合表達(dá)復(fù)雜的空間問題。點、線、面兩兩之間組合表達(dá)復(fù)雜的空間問題。實體的空間關(guān)系表達(dá)實體的空間關(guān)系表達(dá) 描述空間實體之間的空間相互作用關(guān)系 方法q 絕對關(guān)系：坐標(biāo)、絕對角度、絕對距離等；q 相對關(guān)系：相對距離、方位、相鄰、包含、關(guān)聯(lián)等； 相對關(guān)系類型q 度量空間關(guān)系：描述空間對象之間的距離等。q 順序空間關(guān)系：描述空間實體在空間上的排列次序，如前后、左右、東、西、南、北等。q 拓?fù)淇臻g關(guān)系：描述空間實體的相鄰、包含等。實體的空間關(guān)系表達(dá)拓?fù)潢P(guān)系q 定義：指圖形保持連續(xù)狀態(tài)下變形，但圖形關(guān)系不變的性質(zhì)。圖紙平面：高質(zhì)量的無邊界的橡皮。對橡皮進(jìn)行任意的拉伸、壓縮，但不能扭轉(zhuǎn)

10、或折疊。變換后原來圖形的一些屬性將保留，而有些屬性將會失去。 拓?fù)渥儞Q拓?fù)渥儞Q（橡皮變換）（橡皮變換）實體的空間關(guān)系表達(dá)q 拓?fù)潢P(guān)系的意義：拓?fù)潢P(guān)系能清楚地反映實體之間的邏輯結(jié)構(gòu)關(guān)系。有助于空間要素的查詢，利用拓?fù)潢P(guān)系可以解決許多實際問題。根據(jù)拓?fù)潢P(guān)系可重建地理實體。(如：構(gòu)建多邊形；最佳路徑的選擇)非拓?fù)鋵傩苑峭負(fù)鋵傩裕◣缀危◣缀危┩負(fù)鋵傩裕ㄍ負(fù)鋵傩裕]發(fā)生變化的屬性）沒發(fā)生變化的屬性）兩點間距離兩點間距離一點指向另一點的方向一點指向另一點的方向弧段長度、區(qū)域周長、面弧段長度、區(qū)域周長、面積等積等一個點在一條弧段的端點一個點在一條弧段的端點 一條弧是一簡單弧段（自身不相交）一條弧是一簡單弧

11、段（自身不相交） 一個點在一個區(qū)域的邊界上一個點在一個區(qū)域的邊界上一個點在一個區(qū)域的內(nèi)部、外部一個點在一個區(qū)域的內(nèi)部、外部一個點在一個環(huán)的內(nèi)、外部一個點在一個環(huán)的內(nèi)、外部一個面是一個簡單面（面上沒有一個面是一個簡單面（面上沒有“島島”）實體的空間關(guān)系表達(dá)拓?fù)潢P(guān)系q 拓?fù)湓兀航Y(jié)點、線（弧段）、面（多邊形） 三個拓?fù)湓氐年P(guān)系符合歐拉公式： L+2=A+P，其中，P、L、A表示圖上點、線、面的數(shù)目，在拓?fù)錂z驗中經(jīng)常使用。多邊形由來定義。也就是說，多條線首尾相連構(gòu)成多邊形的內(nèi)部域。實體的空間關(guān)系表達(dá)q 拓?fù)潢P(guān)系類型u關(guān)聯(lián)（連接）：存在于空間圖形的不同類圖形實體之間u包含：如某些點、線、面對象被另外

12、一個面對象所包含u鄰接：如共有公共邊的兩個區(qū)域之間的鄰接關(guān)系弧段號弧段號 起點起點 終點終點 結(jié)點結(jié)點 弧段弧段a1 N2 N1 N1 a1 a3 a5a2 N2 N3 N2 a1 a2 a6a3 N3 N1 N3 a2 a3 a4a4 N3 N4 N4 a4 a5 a6a5 N1 N4 N5 a7a6 N4 N2a7 N5 N5 a3 N1 a1 a5 p3 N4 p1 a4N3 P4 a6 N5 a7 p2 a2 N2實體的空間關(guān)系表達(dá)q 拓?fù)潢P(guān)系類型u關(guān)聯(lián)（連接）：如弧段在結(jié)點處的相互連接關(guān)系u包含：如某些點、線、面對象被另外一個面對象所包含u鄰接：同類要素（實體）間的關(guān)系 a3 N1

13、a1 a5 p3 N4 p1 a4N3 P4 a6 N5 a7 p2 a2 N2 p1 p2 p3 p4 a1 a2 a3 a4 a5 a6 a7 N1 N2 N3 N4 N5 P1 1 1 0 a1 1 1 0 1 1 0 N1 1 1 1 0p2 1 1 1 a2 1 1 1 0 1 0 N2 1 1 1 0 p3 1 1 0 a3 1 1 1 1 0 0 N3 1 1 1 0p4 0 1 0 a4 0 1 1 1 1 0 N4 1 1 1 0 a5 1 0 1 1 1 0 N5 0 0 0 0 a6 1 1 0 1 1 0 a7 0 0 0 0 0 0 多邊形鄰接矩陣多邊形鄰接矩陣表示多

14、邊形間鄰接性表示多邊形間鄰接性弧段鄰接矩陣弧段鄰接矩陣表示弧段間鄰接性表示弧段間鄰接性結(jié)點連通矩陣結(jié)點連通矩陣表示多邊形間連通性表示多邊形間連通性實體的空間關(guān)系表達(dá)q 拓?fù)潢P(guān)系類型u關(guān)聯(lián)（連接）：如弧段在結(jié)點處的相互連接關(guān)系u包含：如某些點、線、面對象被另外一個面對象所包含u鄰接：同類要素（實體）間的關(guān)系線段線段A多邊形多邊形B點點A多邊形多邊形A實體的空間關(guān)系表達(dá)實體的空間關(guān)系表達(dá)實體的空間關(guān)系表達(dá)拓?fù)潢P(guān)系q 表達(dá)拓?fù)潢P(guān)系具體可由拓?fù)潢P(guān)系具體可由4個關(guān)系表來表示：個關(guān)系表來表示：（1） 面面弧段關(guān)系：弧段關(guān)系： 面面 構(gòu)成面的弧段構(gòu)成面的弧段（2） 弧段弧段面關(guān)系：面關(guān)系： 弧段弧段 左面左

15、面 右面右面（3） 弧段弧段-結(jié)點關(guān)系：結(jié)點關(guān)系： 弧段弧段 弧段兩端的結(jié)點弧段兩端的結(jié)點（4） 結(jié)點結(jié)點弧段關(guān)系：弧段關(guān)系： 結(jié)點結(jié)點 通過該結(jié)點的弧段通過該結(jié)點的弧段實體的空間關(guān)系表達(dá)Wednesday, December 01, 202130ebc41325ABC76Dada: 結(jié)點號結(jié)點號A: 多邊形號多邊形號1: 弧段號弧段號弧段數(shù)字化方向弧段數(shù)字化方向表中數(shù)字前負(fù)號為相反方向表中數(shù)字前負(fù)號為相反方向弧弧-面、弧面、弧-結(jié)點拓?fù)浣Y(jié)點拓?fù)浠』《味巫笞竺婷嬗矣颐婷嫫鹌瘘c點終終點點1Aca2ABbc3CAba4Cda5CBdb6BDee7Bdc面面-弧拓?fù)浠⊥負(fù)涿婷嫣柼柣』?shù)數(shù)弧號弧號A3

16、-1,-2,3B42,-7,5,0,6C3-3,-5,4D16結(jié)點結(jié)點-弧拓?fù)浠⊥負(fù)浣Y(jié)點結(jié)點弧弧a1,3,4b2,3,5c1,2,7d4,5,7e6Figure 3.10A polygon coverage, shown in a, has topological errors. Each small square symbol represents an error caused by lines that do not meet correctly. The shapefile, shown in b, is converted from the polygon coverage. 作業(yè)作

17、業(yè) 何為空間關(guān)系？以拓?fù)潢P(guān)系為例，說明在描述空間實體特何為空間關(guān)系？以拓?fù)潢P(guān)系為例，說明在描述空間實體特征中的意義何在征中的意義何在？矢量數(shù)據(jù)模型空間數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)空間數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)：描述空間實體的數(shù)據(jù)本身的組織方法。是研究空間數(shù)據(jù)在計算機(jī)中的組織和表示方法，以便于計算機(jī)存儲和管理。空間數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)是GIS中用戶了解數(shù)據(jù)的橋梁。內(nèi)部數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)基本上可分為兩大類：q矢量數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)q柵格數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)矢量數(shù)據(jù)模型（Vector） 地理實體的形狀和位置地理實體的形狀和位置由一組所在的坐標(biāo)參考系中坐標(biāo)確由一組所在的坐標(biāo)參考系中坐標(biāo)確定，矢量數(shù)據(jù)模型盡可能精確表示點、線及多邊形實體，定，矢量數(shù)據(jù)模型盡可能精確表示點、線及多邊形實

18、體，能方便地進(jìn)行比例尺變換、投影變換。能方便地進(jìn)行比例尺變換、投影變換。 是人們較為習(xí)慣的一種表示空間數(shù)據(jù)的方法。適用于對象是人們較為習(xí)慣的一種表示空間數(shù)據(jù)的方法。適用于對象模型。適合表達(dá)離散要素模型。適合表達(dá)離散要素矢量數(shù)據(jù)模型（Vector）點：位置：（點：位置：（x，y） 屬性：符號屬性：符號線：位置：線：位置： (x1,y1),(x2,y2),(xn,yn) 屬性：符號屬性：符號形狀、顏色、尺寸形狀、顏色、尺寸面：位置：面：位置：(x1,y1),(x2,y2),(xi,yi),(,(xn,yn) ) 屬性：符號屬性：符號圖案、顏色、面積圖案、顏色、面積矢量數(shù)據(jù)模型（Vector） 地理

19、空間的矢量表達(dá)方式是用離散的點、線、面來表示和描述連續(xù)地理空間中的實體。 即地理空間實體的形狀和位置由一組坐標(biāo)對確定，并與一定的屬性相連接。 矢量表達(dá)法集中了地理實體的形狀特征以及不同實體之間的空間關(guān)系分布。 矢量數(shù)據(jù)的組織：矢量數(shù)據(jù)表示時矢量數(shù)據(jù)表示時應(yīng)考慮以下應(yīng)考慮以下問題問題：幾何幾何數(shù)據(jù)自身的存貯和處理。數(shù)據(jù)自身的存貯和處理。與與屬性數(shù)據(jù)的聯(lián)系。屬性數(shù)據(jù)的聯(lián)系?？臻g空間實體之間的空間關(guān)系實體之間的空間關(guān)系(拓拓?fù)潢P(guān)系撲關(guān)系)。顯示參數(shù)、專題屬性顯示參數(shù)、專題屬性點：坐標(biāo)對（點：坐標(biāo)對（x,y）線：坐標(biāo)對系列線：坐標(biāo)對系列(x1,y1).(xn,yn) 面：首尾相同的坐標(biāo)串面：首尾相同的

20、坐標(biāo)串 拓?fù)潢P(guān)系拓?fù)潢P(guān)系關(guān)系表關(guān)系表幾何位置坐標(biāo)文件幾何位置坐標(biāo)文件連連接接識別符識別符矢量數(shù)據(jù)模型（Vector） 矢量數(shù)據(jù)的獲取方式q 由外業(yè)測量獲得（包括全站儀、GPS、常規(guī)測量等） 可利用測量儀器自動記錄測量成果，然后轉(zhuǎn)到地理數(shù)據(jù)文件中。q 由柵格數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換獲得 利用柵格數(shù)據(jù)矢量化技術(shù)，把柵格數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換為矢量數(shù)據(jù)。q 跟蹤數(shù)字化 用跟蹤數(shù)字化的方法，把地圖變成離散的矢量數(shù)據(jù)。矢量數(shù)據(jù)的編碼方式矢量數(shù)據(jù)模型（Vector） 矢量數(shù)據(jù)的編碼方式-實體式q 構(gòu)成多邊形邊界的各個線段，以多邊形為單元進(jìn)行組織。1234567891011 1213 1415P PP PP P多邊形多邊形坐標(biāo)串坐標(biāo)串P

21、1P2面條模型：面條模型：以實體為單位記錄其坐標(biāo)。以實體為單位記錄其坐標(biāo)。矢量數(shù)據(jù)模型（Vector） 矢量數(shù)據(jù)的編碼方式-實體式A：(x1,y1),(x2,y2),(x3,y3),(x4,y4),(x5,y5),(x6,y6),(x7,y7),(x8,y8),(x9,y9),(x1,y1)B：(x1,y1),(x9,y9),(x8,y8),(x17,y17),(x16,y16),(x15,y15),(x14,y14),(x13,y13),(x12,y12), (x11,y11),(x10,y10),(x1,y1)C：(x24,y24),(x25,y25),(x26,y26),(x27,y27

22、),(x28,y28),(x29,y29),(x30,y30) ,(x31,y31), (x24,y24)D：(x19,y19),(x20,y20),(x21,y21),(x22,y22),(x23,y23),(x15,y15),(x16,y16) ,(x19,y19)E：(x5,y5),(x18,y18),(x19,y19),(x16,y16),(x17,y17),(x8,y8),(x7,y7) ,(x6,y6), (x5,y5)1 12 23 34 45 56 67 78 89 91010111112121313141415151616171718181919202021212222232

23、324242525262627272828292930303131矢量數(shù)據(jù)模型（Vector） 矢量數(shù)據(jù)的編碼方式-實體式q 無拓?fù)涞氖噶繑?shù)據(jù)結(jié)構(gòu)q 數(shù)據(jù)按照點、線、多邊形為單元進(jìn)行組織。q 代表：ArcGIS中的Shapefile，目前的標(biāo)準(zhǔn)格式之一。q 優(yōu)點：數(shù)字化操作簡單，顯示快，互操作性q 缺點： u 相鄰相鄰多邊形的公共邊界被存儲兩次，造成數(shù)據(jù)冗余，難以保證數(shù)據(jù)的多邊形的公共邊界被存儲兩次，造成數(shù)據(jù)冗余，難以保證數(shù)據(jù)的一致性一致性。u 自自成體系，成體系，缺少多邊形的鄰接信息，無拓?fù)潢P(guān)系缺少多邊形的鄰接信息，無拓?fù)潢P(guān)系，難以進(jìn)行鄰域處理，難以進(jìn)行鄰域處理，多邊形分解和合并不易進(jìn)行多邊

24、形分解和合并不易進(jìn)行。u 島島作為一個單個圖形，沒有與外界多邊形聯(lián)系。不易檢查拓?fù)溴e誤作為一個單個圖形，沒有與外界多邊形聯(lián)系。不易檢查拓?fù)溴e誤。所以，這種結(jié)構(gòu)只用于簡單的制圖系統(tǒng)中，顯示圖形。矢量數(shù)據(jù)模型（Vector） 矢量數(shù)據(jù)的編碼方式-索引式（樹狀）q 對所有點的坐標(biāo)按順序建坐標(biāo)文件，再建點與邊（線）、線與多邊形的索引文件。q 索引文件：u 點點文件文件u 弧段弧段文件文件u 面文件面文件點號點號坐標(biāo)坐標(biāo)1x1,y1面號面號弧段號弧段號P1A,B,C弧段號弧段號起點起點終點終點點號點號A527,8,9,101234567891011 1213 1415P PP PP P矢量數(shù)據(jù)模型（Ve

25、ctor） 矢量數(shù)據(jù)的編碼方式-索引式（樹狀）q 優(yōu)點：消除多邊形數(shù)據(jù)的冗余和不一致 鄰接信息、島信息可通過查找公共弧段號的方式查詢。q 缺點：表達(dá)拓?fù)潢P(guān)系較繁瑣 給相鄰運算、處理島信息、檢索拓?fù)潢P(guān)系等帶來困難。 以人工方式建立編碼表，工作量大，易出錯。N1B2N2N4N3B3B4B1A1A2A6A5A4A3A7A8N5A8B1B2B3B4A1A2A3A4A5A6A7N1N2N3N4N5M面面弧段弧段點點矢量數(shù)據(jù)模型（Vector） 矢量數(shù)據(jù)的編碼方式-雙重獨立式編碼q DIME (Dual Independent Map Encoding，雙重獨立地圖編碼體系），對網(wǎng)狀要素（線狀要素）和面狀

26、要素的任何一條線段，用其兩端的結(jié)點及相鄰面域予以定義，是一種拓?fù)渚幋a結(jié)構(gòu)u 點點文件文件u 線線文件：以線段為記錄單位文件：以線段為記錄單位u 面文件面文件點號點號坐標(biāo)坐標(biāo)1x1,y1線號線號左多邊形左多邊形 右多邊形右多邊形 起點起點終點終點L2-10P1P2210關(guān)聯(lián)關(guān)聯(lián)鄰接鄰接關(guān)聯(lián)關(guān)聯(lián)連通連通面號面號線號線號P1L2-10, L10-91234567891011 1213 1415P PP PP P矢量數(shù)據(jù)模型（Vector） 矢量數(shù)據(jù)的編碼方式-雙重獨立式編碼ABCDa ab bc cd de ef fg gh hi ij jk kl lm mn n1 12 23 34 45 56 6

27、7 78 89 9101011111212線號線號左多邊形左多邊形右多邊形右多邊形起點起點終點終點aA18bA21cB32dB43eB54fC65gC76hC87iCA89jCB95kCD1210lCD1112mCD1011nBA92點文件：點文件： 略略線文件：線文件：面號面號線號線號Aa, i, n, bBn, j, e, d, cCi, h, g, f, j, 0, m, l, kDm, l, k多邊形：多邊形：矢量數(shù)據(jù)模型（Vector） 矢量數(shù)據(jù)的編碼方式-鏈狀雙重獨立式編碼q 拓?fù)鋽?shù)據(jù)結(jié)構(gòu)q 是DIME數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)的一種改進(jìn)。將若干直線段合為一個弧段，每個弧段可以有許多中間點。q 在鏈

28、狀雙重獨立數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)中，主要有五個文件：多邊形文件、弧段坐標(biāo)文件、弧段拓?fù)湮募?、結(jié)點坐標(biāo)文件、結(jié)點拓?fù)湮募 代表： ArcGIS 的Coverage。包含中間坐標(biāo)點。支持三種拓?fù)洌宏P(guān)聯(lián)、鄰接、面定義q 優(yōu)點：利用拓?fù)潢P(guān)系組織數(shù)據(jù)，便于進(jìn)行有效地檢查、檢索、更新1234567891011 1213 1415P PP PP P矢量數(shù)據(jù)模型（Vector） 矢量數(shù)據(jù)的編碼方式-鏈狀雙重獨立式編碼u 弧段弧段文件文件u 弧段拓?fù)浠《瓮負(fù)湮募夯《挝募夯《? -面，弧段面，弧段- -結(jié)點關(guān)系結(jié)點關(guān)系u 面面文件文件u 結(jié)點坐標(biāo)結(jié)點坐標(biāo)文件文件u 結(jié)點拓?fù)浣Y(jié)點拓?fù)湮募航Y(jié)點文件：結(jié)點- -弧段關(guān)系弧

29、段關(guān)系弧段號弧段號坐標(biāo)系列（串坐標(biāo)系列（串)Ax2,y2,x10,y10弧段號弧段號 左多邊形左多邊形 右多邊形右多邊形 起點起點終點終點AP1P225面號面號弧段號弧段號 P1A,B,0,-C結(jié)點號結(jié)點號坐標(biāo)坐標(biāo)2x2,y2結(jié)點號結(jié)點號 弧段號弧段號 2A,B,D1234567891011 1213 1415P PP PP P矢量數(shù)據(jù)模型（Vector） 矢量數(shù)據(jù)-拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)q 拓?fù)潢P(guān)系與拓?fù)涔蚕恚壕S護(hù)數(shù)據(jù)的一致性拓?fù)?移動結(jié)點無拓?fù)?移動結(jié)點矢量數(shù)據(jù)模型（Vector） 矢量數(shù)據(jù)-拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)q 是否需要拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)l 制圖或一般查詢，可不要拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)制圖或一般查詢，可不要拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)l 空間分析，則應(yīng)建

30、立拓?fù)潢P(guān)系空間分析，則應(yīng)建立拓?fù)潢P(guān)系l 面狀目標(biāo)：面面狀目標(biāo)：面-弧、弧弧、弧-面面l 網(wǎng)絡(luò)目標(biāo)：點網(wǎng)絡(luò)目標(biāo)：點-弧、弧弧、弧-點點復(fù)合要素的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)TIN的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu) 復(fù)合要素：指點、線、面合成而更好表示地理特征的空間要素 TIN數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)A TIN uses a series of non-overlapping triangles to approximate the terrain.TIN的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu) TIN（Triangle Irregular Network）數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)q把地表近似描繪成一組互不重合的三角面，每個三角面都有一個恒定的傾斜度。q基本要素：點、線、面qTIN結(jié)構(gòu)的拓?fù)浔磉_(dá)分區(qū)數(shù)

31、據(jù)結(jié)構(gòu)（Region）分區(qū)：具有相似特征的地理范圍q特點u 允許區(qū)域相互重疊u 可分離和相連q文件結(jié)構(gòu)（p63-64）l 弧段、多邊形與分區(qū)l 分區(qū)-多邊形清單將分區(qū)與多邊形聯(lián)系起來； 分區(qū)-弧段清單將分區(qū)與弧段聯(lián)系起來A hierarchy of counties and states in the conterminous United States.路徑（Route，動態(tài)分段） 路徑：在投影坐標(biāo)系統(tǒng)上可進(jìn)行線性測量的線性要素q用途u 交通部門用線性測量定位事故、橋梁以及路況u 相同交通線路的不同公交車路徑q文件結(jié)構(gòu)（P65）u 路徑、路段與弧段u 區(qū)段：路徑的一部分，線性屬性的單位和沿弧

32、段的位置u 事件：與路徑相關(guān)聯(lián)并可用路徑顯示的屬性，可以進(jìn)行顯示與空間分析The data structure of a route subclass. 基于對象的矢量數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)對象（object）和類（class） 對象是指地理空間的實體或現(xiàn)象，是系統(tǒng)的基本單位。如多邊形地圖上的一個結(jié)點或一條弧段是對象，一條河流或一個宗地也是一個對象。 一個對象是由描述該對象狀態(tài)的一組數(shù)據(jù)和表達(dá)行為的一組操作（方法）組成的。例如，河流的坐標(biāo)數(shù)據(jù)描述了它的位置和形狀，而河流的變遷則表達(dá)了它的行為。 每個對象都有一個惟一標(biāo)識號（ObjectID）。 類是具有部分系統(tǒng)屬性和方法的一組對象的幾何，是這些對象的統(tǒng)一抽象

33、描述，其內(nèi)部也包括屬性和方法兩個主要部分。類是對象的共性抽象，對象則是類的實例（Instance）。 對象（object）和類（class）q如：feature類：包括點、線、面要素對象，相同的屬性（形狀與范圍）和方法要素類的幾何屬性可區(qū)要素類的幾何屬性可區(qū)分點、線和多邊形三種分點、線和多邊形三種對象對象The Geometry property of the Feature class can differentiate the object types of point, line, and polygon.類間關(guān)系 空間對象描述和表達(dá)中，按照面向?qū)ο蠓椒?，對空間實對空間實體進(jìn)行體進(jìn)行“聚

34、合聚合”、“聯(lián)合聯(lián)合”、實例化等處理實例化等處理，可得到復(fù)雜地理對象的邏輯數(shù)據(jù)模型。例如，在城市地籍管理中，將宗地多邊形類和內(nèi)部包括的建筑物多邊形聚合聚合為“宗地”類，按“宗地”進(jìn)行管理和處理，簡化了空間數(shù)據(jù)的分析。 類間關(guān)系q聯(lián)合：一個類與一個類之間有幾種聯(lián)合方式?？梢砸粚Χ啵部梢砸粚σ?。例：街道（1） 信號燈（多），街道（1） 投影系統(tǒng)（1）Two examples of class associations類間關(guān)系q聚合：整體與部分的關(guān)系，這是一種松散的對象間的關(guān)系。 如:計算機(jī)和他的外圍設(shè)備就是一例. 用來表示擁有關(guān)系或者整體與部分的關(guān)系；人口普查片與人口普查街區(qū)q合成：與聚合類似，

35、是一種非常強(qiáng)的對象間的關(guān)系。在一個合成里，部分與整體的生命周期都是一樣的。一個合成的新對象完全擁有對其組成部分的支配權(quán)。包括他們的創(chuàng)建和毀滅。 例：樹和它的樹葉之間的關(guān)系；公路與公路旁的休息區(qū)類間關(guān)系q類繼承：父類與子類間的關(guān)系，一個對象可繼承所屬類的屬性與方法。 如：住宅區(qū)繼承建成區(qū)的屬性與方法；但擁有與商業(yè)、工業(yè)區(qū)不同的屬性An example of type inheritance類間關(guān)系q實例化：一個類的對象可以由另一個類中的對象創(chuàng)建 如：高密度住宅區(qū)對象可以由住宅區(qū)對象創(chuàng)建An example of instantiation基于對象的矢量數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)特點 空間與屬性存儲于一個系統(tǒng)，空間

36、數(shù)據(jù)以特定的字段存儲。 空間對象與一系列屬性和方法相聯(lián)系。屬性描述對象的特質(zhì)與特征，方法執(zhí)行特定的操作。The object-based data model stores each land use polygon in a record. The Shape field stores the spatial data of land use polygons. Other fields store attribute data such as Landuse_ID and Category.A Land Use Data SetGeodatabase數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu) 結(jié)構(gòu)體系q Geodataba

37、se(“地理數(shù)據(jù)庫”簡稱)是一種采用標(biāo)準(zhǔn)關(guān)系數(shù)據(jù)庫技術(shù)來表現(xiàn)地理信息的數(shù)據(jù)模型。它定義了所有在ArcGIS中可以被使用的數(shù)據(jù)類型例如：要素、柵格，以及它們?nèi)绾伪伙@示、訪問、存儲、管理和處理的。是一個被所有ArcGIS產(chǎn)品及應(yīng)用程序共享的通用框架。q Geodatabase是一個多層結(jié)構(gòu)體系（應(yīng)用程序?qū)雍痛鎯樱?，以簡單的關(guān)系型存儲為基礎(chǔ)，與先進(jìn)的應(yīng)用程序邏輯相結(jié)合,協(xié)同工作并且受其控制。 所有與數(shù)據(jù)存儲和獲取有關(guān)的方面都是在存儲層（RDBMS）中實現(xiàn)的，比如簡單的表。同時，高級別的數(shù)據(jù)完整性和信息處理功能被保留在應(yīng)用軟件（GIS）中。Geodatabase數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu) ArcSDE是一個用于訪問存

38、儲于關(guān)系數(shù)據(jù)庫管理系統(tǒng)(RDBMS)中的海量多用戶地理數(shù)據(jù)庫的服務(wù)器軟件產(chǎn)品。它的基本任務(wù)是作為存儲在RDBMS中的空間數(shù)據(jù)的GIS網(wǎng)關(guān)。通過ArcSDE(空間數(shù)據(jù)引擎)支持多種數(shù)據(jù)庫平臺，包括IBM DB2，Informix，Oracle(有或沒有Oracle Spatial都可以)和SQL Server，建立標(biāo)準(zhǔn)的關(guān)系數(shù)據(jù)庫模型（RDBMS表、列類型、索引等等）?？臻g要素的幾何表示 用點、聚合線、多邊形表示矢量空間要素 幾何特性類似于shapefileq 點要素可以是單一的點，也可由多個點組成；q 聚合線要素由一系列線段組成，線段間可以連接、不連接q 多邊形要素由一個環(huán)或多個環(huán)組成 簡單要

39、素的表示類似于Coverage 復(fù)合要素的分區(qū)Region不再保留，Route也變成帶測度的線q (所謂route，是用于線性參考動態(tài)分段的基礎(chǔ)數(shù)據(jù)。對于線狀地物（比如：公路、鐵路、石油管線、公交線路、給排水管線、電力線、光纖光纜等）的管理，線性參考的應(yīng)用非常廣泛。) q 測度值直接存儲在幾何特性的字段中（p65）The linear measures (M) of a route are stored with X- and Y-coordinates in a geodatabase. In this example, the M values are in miles, whereas

40、the X- and Y-coordinates are in feet. A route, shown here as a thicker, gray line, is built on a polyline with linear measures in a geodatabase. 要素集與要素類 要素類：存儲具有相同幾何類型的空間要素。 可以獨立存在，也可以是要素數(shù)據(jù)集的組成部分。 要素數(shù)據(jù)集：存儲相同坐標(biāo)系與區(qū)域范圍的要素集。 要素集（Feature Dataset）中的所有要素必須具有相同的坐標(biāo)系統(tǒng)。因為在要素集中存儲了Geodatabase 的拓?fù)潢P(guān)系?？臻g參照（Spatial

41、Reference）是維護(hù)拓?fù)潢P(guān)系的關(guān)鍵。 特點：簡化管理與操作q 按照研究區(qū)建立數(shù)據(jù)集，簡化了復(fù)制、刪除之類的操作q 查詢與分析得到的中間數(shù)據(jù)自動賦予與要素數(shù)據(jù)集相同的坐標(biāo)系，節(jié)省了坐標(biāo)定義In a geodatabase, feature classes can be standalone feature classes or members of a feature dataset.接口相關(guān)概念 接口：代表對象的一系列外部可視化操作，通過接口就可以實現(xiàn)對屬性與方法的操作。 封裝性：將對象的屬性與方法隱藏起來，用戶只可以通過預(yù)定接口進(jìn)行訪問。 繼承性：一個對象從它所屬的類中繼承屬性和方法。

42、 多態(tài)性：指同樣的方法運用于不同的對象，可能產(chǎn)生不同的效果。拓?fù)湟?guī)則25種按要素分類的拓?fù)湟?guī)則（P59）即時拓?fù)?不是所有的規(guī)則適合所有的要素類，或者要素類里不是所有的規(guī)則適合所有的要素類，或者要素類里的要素的要素 如：針對線要素類的如：針對線要素類的“不重疊拓?fù)湟?guī)則不重疊拓?fù)湟?guī)則”只適合于等只適合于等高線（等溫線等）等要素；高線（等溫線等）等要素； 拓?fù)涠x為關(guān)系規(guī)則，讓用戶選擇規(guī)則，并在要素拓?fù)涠x為關(guān)系規(guī)則，讓用戶選擇規(guī)則，并在要素數(shù)據(jù)集中執(zhí)行數(shù)據(jù)集中執(zhí)行Geodatabase數(shù)據(jù)模型優(yōu)點面向?qū)ο蠹夹g(shù)的優(yōu)勢q 可以將矢量、柵格以及屬性數(shù)據(jù)存儲與管理框架，在同一數(shù)據(jù)庫中統(tǒng)一管理各種類型空間

43、數(shù)據(jù)；q 空間數(shù)據(jù)的錄入和編輯更加準(zhǔn)確。這得益于空間要素的合法性規(guī)則檢查，避免了空間與屬性要素操作的復(fù)雜性q 按照行業(yè)應(yīng)用定制對象，不再是無意義的點、線、面，而代之以電桿、光纜和用地等q 可以表達(dá)空間數(shù)據(jù)之間的相互關(guān)系。一系列確定空間關(guān)系的算子，如相似分析（proximity）、鄰近分析(adjacency)、疊加分析（overlap）、空間比較分析(spatial comparison)q 支持空間數(shù)據(jù)的版本管理和多用戶并發(fā)操作。 作業(yè)作業(yè)1 1、p67p67頁頁6 6：簡述拓?fù)湓冢汉喪鐾負(fù)湓贕ISGIS中的重要性。中的重要性。2 2、p67p67頁頁2 2、3 3、4 4、5 5、1515

44、、1616。柵格數(shù)據(jù)模型1.1. 柵格數(shù)據(jù)參數(shù)柵格數(shù)據(jù)參數(shù)2.2. 柵格數(shù)據(jù)組織柵格數(shù)據(jù)組織3.3. 柵格數(shù)據(jù)類型柵格數(shù)據(jù)類型4.4. 柵格數(shù)據(jù)編碼柵格數(shù)據(jù)編碼柵格數(shù)據(jù)模型柵格數(shù)據(jù)模型適合表達(dá)連續(xù)要素適合表達(dá)連續(xù)要素柵格數(shù)據(jù)參數(shù)柵格數(shù)據(jù)基本概念 地理空間的柵格表達(dá)方式是用離散的量化的格網(wǎng)值來表示和描述連續(xù)地理空間實體。每個格網(wǎng)叫柵格單元、或象元，單元的大小反映了數(shù)據(jù)的分辨率。 地理空間實體的形狀和位置是由一組進(jìn)行坐標(biāo)定位的格網(wǎng)組成。每個格網(wǎng)有獨立的編碼，并載有屬性。 地理實體的位置用它們占據(jù)的柵格行、列號來定義。屬性值表示空間對象的類型、等級等特征。每個柵格單元只能存在一個值。點、線、面的柵格

45、表達(dá)點實體在柵格數(shù)據(jù)中表示為一個柵格（像元）；線實體則表現(xiàn)為在一定方向上連接成串的相鄰柵格（像元）集合；面實體由聚集在一起的相鄰柵格（像元）集合表示。 SPOT XS 20m*20m 牡丹水庫band G, R, IR點實體是一個柵格單元（點實體是一個柵格單元（cell）或像元，線實體由一串彼此）或像元，線實體由一串彼此相連的像元構(gòu)成，面實體則由一系列相鄰的像元構(gòu)成，像相連的像元構(gòu)成，面實體則由一系列相鄰的像元構(gòu)成，像元大小一致。每個像元對應(yīng)于一個表示該實體屬性的值。元大小一致。每個像元對應(yīng)于一個表示該實體屬性的值。 點、線、面的柵格表達(dá) 特點：特點：可視為具有行列的矩陣，像元值可存為二維數(shù)組

46、，可視為具有行列的矩陣，像元值可存為二維數(shù)組，便于程序?qū)崿F(xiàn)與空間分析便于程序?qū)崿F(xiàn)與空間分析 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 2 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 6 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 6 6 6 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 6 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 6 0 0 0 6 0 0 0 0 0 0 6 0 0 0 0 0 0 0 0

47、0 0 7 4 4 4 4 4 4 7 7 7 7 4 7 7 7 4 4 4 4 8 7 7 8 0 8 4 0 8 7 7 8 0 8 8 0 0 8 0 0 8 8 7 8 8 8 8 8 0 0 0 0 8 8 8 8 0 0 0 0 0 8 8 8 （a）點 （b）線 （c）面柵格數(shù)據(jù)參數(shù) （1）柵格形狀柵格形狀。 （2）柵格單元大小柵格單元大小。 （3）柵格空間參照柵格空間參照（原點）（原點）。 （4 4）柵格的傾角）柵格的傾角。通常情況下，柵格的坐標(biāo)系統(tǒng)與國家坐標(biāo)系統(tǒng)平行。但有時候，根據(jù)應(yīng)用的需要，可以將柵格系統(tǒng)傾斜某一個角度，以方便應(yīng)用。 列行西南角格網(wǎng)坐標(biāo)（XWS，YWS）格

48、網(wǎng)分辨率格網(wǎng)方向柵格數(shù)據(jù)的坐標(biāo)系及描述參數(shù)柵格形狀柵格數(shù)據(jù)參數(shù) 柵格單元大小 空間分辨率：柵格大小決定了柵格數(shù)據(jù)的分辨率，空間分辨率：柵格大小決定了柵格數(shù)據(jù)的分辨率，柵格的柵格的空間分辨率指一個柵格（像元）在地面所代表的實際面積空間分辨率指一個柵格（像元）在地面所代表的實際面積大小大小（一個正方形的面積）。如（一個正方形的面積）。如1010米的柵格代表實際米的柵格代表實際1010米米* *1010米米 對于對于一個面積為一個面積為100km100km2 2的區(qū)域，的區(qū)域，10m10m分辨率，需要分辨率，需要10000100001000010000個柵格，即個柵格，即1 1億個像元。如果每個像元

49、占億個像元。如果每個像元占1 1個個字節(jié)字節(jié)ByteByte，共，共100100兆。隨分辨率提高，存儲要求將成幾何級兆。隨分辨率提高，存儲要求將成幾何級數(shù)增加數(shù)增加（如（如1m1m分辨率，共占多大空間？）分辨率，共占多大空間？）。因此，在柵格。因此，在柵格數(shù)據(jù)模型中，選擇空間分辨率時必須考慮存儲空間和處理數(shù)據(jù)模型中，選擇空間分辨率時必須考慮存儲空間和處理時間的開銷時間的開銷。Real WorldVector DataRaster Data1 pixel = 10mX10m 分辨率分辨率 = 10m10M10M1 Pixel空間分辨率示例柵格單元大小 柵格大小的確定方法q柵格尺寸確定的原則是應(yīng)能

50、有效地逼近空間對象的分布特征，又減少數(shù)據(jù)的冗余度。格網(wǎng)太大，忽略較小圖斑，信息會丟失。q 實體特征愈復(fù)雜，柵格像元越小，分辨率愈高，但柵格數(shù)據(jù)量愈大，按分辨率的平方指數(shù)增加，計算機(jī)成本就越高，處理速度越慢。)(.,2, 1)(min2/12/1區(qū)域多邊形數(shù)niAHiAi為多邊形面積柵格單元值 柵格值的編碼q 每個柵格(Cell或Pixel)擁有一個值，代表該位置上空間現(xiàn)象的特征q 編碼方式u 整數(shù)：類別數(shù)據(jù)，如土地利用類型；u 浮點：連續(xù)的數(shù)值數(shù)據(jù)，如高程、降雨等 柵格賦值的位置q 中心：距離量算q 整個像元：大多數(shù)的數(shù)據(jù)運算柵格單元值 柵格類別值確定方法 常常常常會出現(xiàn)一個柵格對應(yīng)了幾種不同

51、的屬性，而每個柵格單元會出現(xiàn)一個柵格對應(yīng)了幾種不同的屬性，而每個柵格單元只能取一個值，常采用的取值方法：只能取一個值，常采用的取值方法：q 單位格網(wǎng)交點歸屬法（中心點法）單位格網(wǎng)交點歸屬法（中心點法）：用處于柵格中心處的地物用處于柵格中心處的地物類型決定柵格代碼，常用于具有連續(xù)分布特性的地理要素（如類型決定柵格代碼，常用于具有連續(xù)分布特性的地理要素（如降雨量分布）降雨量分布）q 面積占優(yōu)法：面積占優(yōu)法：以占柵格最大的地物類型決定柵格單元的編碼以占柵格最大的地物類型決定柵格單元的編碼q 百分比法百分比法：根據(jù)格網(wǎng)中各地理要素所占面積的百分比確定柵格根據(jù)格網(wǎng)中各地理要素所占面積的百分比確定柵格單元

52、的代碼參與單元的代碼參與。q 長度占優(yōu)法長度占優(yōu)法：每個柵格單元的值由該柵格中線段最長的實體的：每個柵格單元的值由該柵格中線段最長的實體的屬性來確定。屬性來確定。柵格單元值q重要性法：根據(jù)柵格內(nèi)不同地物的重要性，選取最重要的地物類型決定柵格單元代碼。這種方法用于特別重要的地理實體，如稀有礦、自然保護(hù)區(qū)以及具有特殊意義而面積較小的地理要素等。 柵格單元值q單波段與多波段（單屬性與多屬性）：每個柵格具有一個或更多屬性值柵格數(shù)據(jù)組織柵格數(shù)據(jù)組織針對一個柵格單元對應(yīng)多個屬性值的多層?xùn)鸥裎募?。土壤土壤地貌地貌森林森林建筑物建筑物ZYX柵格數(shù)據(jù)組織方法方法a：每層每個象元的位置、屬性一一記錄。結(jié)構(gòu)最簡單，

53、但浪費存儲。方法b：方法c：柵格數(shù)據(jù)文件柵格數(shù)據(jù)文件層1像元1層2X,Y,屬性值像元2X,Y,屬性值像元nX,Y,屬性值層n柵格數(shù)據(jù)組織方法方法a：方法b：以象元為記錄序列，不同層上同一象元位置上的各屬性值表示為一個列數(shù)組。N層中只記錄一層的象元位置，節(jié)約用于存儲象元的空間。方法c：柵格數(shù)據(jù)文件柵格數(shù)據(jù)文件像元1X坐標(biāo)Y坐標(biāo)層2屬性值層1屬性值層n屬性值像元2像元n柵格數(shù)據(jù)組織方法方法a：方法b：方法c：以層為基礎(chǔ)，每層內(nèi)以多邊形為序記錄多邊形的屬性值和多邊形內(nèi)各象元的坐標(biāo)。節(jié)約用于存儲屬性的空間。柵格數(shù)據(jù)文件柵格數(shù)據(jù)文件層1 多邊形1層2屬性值像元1坐標(biāo)多邊形N像元n坐標(biāo)層n柵格數(shù)據(jù)類型衛(wèi)星

54、影像 陸地衛(wèi)星（陸地衛(wèi)星（landsatlandsat）q 全色波段（單波段）與多波段（多光譜影像）數(shù)據(jù)全色波段（單波段）與多波段（多光譜影像）數(shù)據(jù)q 分辨率：全色波段分辨率：全色波段1515米，多波段米，多波段3030米、米、6060米米q 主要用于大范圍、小尺度土地退化、城市化等過程主要用于大范圍、小尺度土地退化、城市化等過程 NOAANOAA氣象衛(wèi)星氣象衛(wèi)星q 天氣預(yù)報與監(jiān)測天氣預(yù)報與監(jiān)測q 空間分辨率空間分辨率1.11.1公里公里 SPOTSPOT衛(wèi)星衛(wèi)星q 空間分辨率空間分辨率2.52.5米米 IkonosIkonos衛(wèi)星衛(wèi)星l 空間分辨率空間分辨率1 1米米 Quick-Bird

55、Quick-Bird 空間分辨率空間分辨率6161厘米厘米數(shù)字高程模型（DEM） 概念：等間距高程數(shù)據(jù)以柵格格式（也可以是點）排列的概念：等間距高程數(shù)據(jù)以柵格格式（也可以是點）排列的數(shù)字模型數(shù)字模型 獲取方法：采用立體測圖儀和具有重疊區(qū)域的航片；或從獲取方法：采用立體測圖儀和具有重疊區(qū)域的航片；或從數(shù)字測量軟件提?。涣Ⅲw雷達(dá)、激光雷達(dá)數(shù)字測量軟件提?。涣Ⅲw雷達(dá)、激光雷達(dá) 空間分辨率與垂直精度空間分辨率與垂直精度 全球數(shù)字高程模型，格網(wǎng)間隔全球數(shù)字高程模型，格網(wǎng)間隔1 1公里，垂直精度可達(dá)公里，垂直精度可達(dá)3030米米柵格數(shù)據(jù)類型 數(shù)字正射影像（數(shù)字正射影像（DOQDOQ）q 概念：由航片或其他

56、遙感數(shù)據(jù)處理而得的數(shù)字化影像，經(jīng)過數(shù)字微分糾正和鑲嵌，按一定圖幅范圍裁剪生成的影像。它是同時具有地圖幾何精度和影像特征的圖像其中因相機(jī)鏡頭傾斜和地形起伏引起的位移已被消除。q 地理坐標(biāo)參照，可與地形圖配準(zhǔn)q 易與GIS結(jié)合 二值掃描文件二值掃描文件q 含數(shù)值1或0的掃描圖像，常用來進(jìn)行數(shù)字化 數(shù)字柵格圖（數(shù)字柵格圖（DRGDRG） 地形圖的掃描圖像，以地理坐標(biāo)為參照 圖形文件圖形文件 各種圖像格式的圖形文件柵格數(shù)據(jù)編碼直接?xùn)鸥窬幋a 將柵格數(shù)據(jù)看作一個數(shù)據(jù)矩陣，逐行記錄代碼數(shù)據(jù)。1 ） 每 行 都 從 左 到 右 記 錄 ； AAAAABBBAABBAABB2）奇數(shù)行從左到右，偶數(shù)行從右到左；特

57、點：最直觀、最基本的網(wǎng)格存貯結(jié)構(gòu)，沒有進(jìn)行任何壓縮數(shù)據(jù)處理。AAAAABBBAABBAABB鏈?zhǔn)骄幋a 將柵格數(shù)據(jù)（線狀地物面域邊界）表示為矢量鏈的記錄。 建立步驟：1）首先定義一個3x3窗口，對中間柵格的走向的8種可能進(jìn)行編碼。2）記下地物屬性碼和起點行、列后，進(jìn)行追蹤，得到矢量鏈。鏈?zhǔn)骄幋a0 5 0 0 0 0 0 00 0 5 0 0 0 0 00 0 0 0 0 0 0 00 5 0 0 0 0 0 00 0 5 5 0 0 0 00 0 0 5 0 0 0 00 0 5 0 0 0 0 00 0 0 0 0 0 0 012345076鏈碼編碼鏈碼編碼： 2，2 ，6 ，7，6，0，6，

58、5鏈?zhǔn)骄幋a優(yōu)點：鏈碼可有效地存貯壓縮柵格數(shù)據(jù)，便于面積、長度、轉(zhuǎn)折方向和邊界、線段凹凸度的計算。缺點：不易做邊界合并，插入操作、編輯較困難（對局部修改將改變整體結(jié)構(gòu)）。游程編碼 將原圖表示的數(shù)據(jù)矩陣變?yōu)閿?shù)據(jù)對：1）屬性碼，長度 長度：連續(xù)相同碼值的柵格個數(shù)。2）屬性碼，點位 特點： 1）區(qū)域越大，數(shù)據(jù)的相關(guān)性越強(qiáng)，則壓縮越大，適用于同類型區(qū)域面積較大的地圖。 2）在柵格加密時，數(shù)據(jù)量不會明顯增加，壓縮率高，編碼解碼運算簡單，且易于檢索，疊加等操作。游程編碼只在各行（或列）數(shù)據(jù)的代碼發(fā)生變化時依次記錄該代碼以及相同代碼重復(fù)的個數(shù)；0 2 2 5 5 5 5 52 2 2 2 2 5 5 50 0

59、 0 0 0 3 3 32 2 2 2 3 3 5 50 0 2 3 3 3 5 50 0 3 3 3 3 5 30 0 0 3 3 3 3 30 0 0 0 3 3 3 3沿行方向進(jìn)行編碼沿行方向進(jìn)行編碼：( 0，1），），（2，2），（），（5，5）；（）；（2，5），），（5，3）；（）；（2，4），（），（3，2），），（5，2）；（）；（0，2），（），（2，1），），（3，3），（），（5，2）；（）；（0，2），），（3，4），（），（5，1），（），（3，1）；）；（0，3），（），（3，5）；（）；（0，4），），（3，4）；（）；（0，5），（），（3，3）。）。游程編碼 逐個記錄各行（或列）代碼發(fā)生變化的位置和相應(yīng)代碼。0 2 2 5 5 5 5 52 2 2 2 2 5 5 50 0 0 0 0 3 3 32 2 2 2 3 3 5 50 0 2 3 3 3 5 50 0 3 3 3 3 5 30 0 0 3 3 3 3 30 0 0 0 3 3 3 3沿列方向進(jìn)行編碼沿列方向進(jìn)行編碼：( 0，1），），（2，2），（），（0，4）；（）；（2，1），），（0，4）；（）；（2，1），（），（3，5），），（0，6）；（）；（5，1），（），（2，2），），（3，4），（），（0，7）；（）；（5，1），），（2，2），（），（3，3），（），（0，8）；