第第五章-GIS的數(shù)據(jù)表達(dá)與數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)

PAGEPAGE34第六章GIS的數(shù)據(jù)表達(dá)與數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)一、地理現(xiàn)象與地理實(shí)體1、地理現(xiàn)象及其認(rèn)識(shí)的抽象過(guò)程選擇抽象綜合估計(jì)模擬選擇抽象綜合估計(jì)模擬空間特征屬性特征時(shí)間特征地理現(xiàn)象觀察觀察測(cè)量表達(dá)測(cè)量表達(dá)編碼組織建立關(guān)系信息數(shù)據(jù)數(shù)據(jù)類型名稱坐標(biāo)體育場(chǎng)奧林匹克234，200…道路17大街120,145…無(wú)論現(xiàn)實(shí)世界如何復(fù)雜，人們?cè)趯?duì)其認(rèn)識(shí)和抽象表達(dá)時(shí)，總是把它們分成幾種基本的幾何類型，并賦予它們不同的屬性和編碼。然后在根據(jù)一定的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)和數(shù)據(jù)庫(kù)模型對(duì)其進(jìn)行表達(dá)、組織和存儲(chǔ)。2、幾何類型與地理現(xiàn)象的對(duì)應(yīng)關(guān)系：呈點(diǎn)狀分布的地理現(xiàn)象——點(diǎn)狀幾何類型呈線狀分布的地理現(xiàn)象——線狀幾何類型呈面狀分布的地理現(xiàn)象——面狀幾何類型呈體狀分布的地理現(xiàn)象——體狀幾何類型3、地理實(shí)體和地理目標(biāo)地理數(shù)據(jù)庫(kù)是地理空間數(shù)據(jù)的集合，是一種與現(xiàn)實(shí)的地理世界保持一定相似性的實(shí)體模型。地理實(shí)體——地理數(shù)據(jù)庫(kù)中的實(shí)體，是一種在現(xiàn)實(shí)世界中不能再劃分為同類現(xiàn)象的現(xiàn)象。例如城市可看成一個(gè)地理實(shí)體，并可劃分成若干部分，但這些部分不叫城市，只能稱為區(qū)、街道之類。地理目標(biāo)——實(shí)體在地理數(shù)據(jù)庫(kù)中的表示。地理目標(biāo)的表示方法隨比例尺、目的等情況的變化而變化，例如，對(duì)于城市這個(gè)地理實(shí)體，在小比例尺上可作為一個(gè)點(diǎn)目標(biāo)，而在大比例尺上將作為一個(gè)面目標(biāo)。地理目標(biāo)在地圖上是以地圖符號(hào)的形式來(lái)表示的。4、地理實(shí)體的類型以相同的方式表示和存儲(chǔ)的一組類似的地理實(shí)體，可以作為地理實(shí)體的一種類型。地理數(shù)據(jù)庫(kù)設(shè)計(jì)的第一步就是選擇和定義所需要的實(shí)體類型。地理實(shí)體通常分為點(diǎn)狀實(shí)體、線狀實(shí)體、面狀實(shí)體和體狀實(shí)體，復(fù)雜的地理實(shí)體由這些類型的實(shí)體構(gòu)成。1°、點(diǎn)狀實(shí)體點(diǎn)狀實(shí)體是指只有特定的位置，而沒(méi)有長(zhǎng)度的實(shí)體。如：·實(shí)體點(diǎn)——用于代表一個(gè)實(shí)體；·注記點(diǎn)——用于定位注記；·內(nèi)點(diǎn)——用于負(fù)載相應(yīng)多邊形的屬性；·結(jié)點(diǎn)——表示線的終點(diǎn)和起點(diǎn)；·節(jié)點(diǎn)——線或弧段的內(nèi)部點(diǎn)。2°、線狀實(shí)體線狀實(shí)體是指有長(zhǎng)度的實(shí)體，如線段、邊界、鏈、網(wǎng)絡(luò)等，并且有如下特性：·長(zhǎng)度——從起點(diǎn)到終點(diǎn)的總長(zhǎng)；·曲率——用于表示線狀實(shí)體的彎曲程度，如道路拐彎處；·方向——如水流的方向等。3°、面狀實(shí)體面狀實(shí)體也稱多邊形、區(qū)域等，是對(duì)湖泊、島嶼、地塊等一類現(xiàn)象的描述，通常有如下空間特征：·面積——面狀實(shí)體所占有的范圍的大??；·周長(zhǎng)——面狀實(shí)體所占有區(qū)域的周長(zhǎng)；·獨(dú)立或相鄰——是獨(dú)立存在，還是與其它面狀實(shí)體相鄰；·島或洞——面狀實(shí)體中是否有島或洞；·重疊——面狀實(shí)體之間是否有重疊。4°、體狀實(shí)體體狀實(shí)體用于描述三維空間中的現(xiàn)象與物體，它具有長(zhǎng)度、寬度及高度等屬性，通常有如下空間特征：·體積·島或洞·表面積二、GIS的數(shù)據(jù)表達(dá)1、空間實(shí)體對(duì)象（地理目標(biāo)的類型）的定義零維空間對(duì)象：實(shí)體點(diǎn)、標(biāo)號(hào)點(diǎn)、多邊形中心點(diǎn)、結(jié)點(diǎn)、角點(diǎn)等。一維空間對(duì)象：線段、弦列（互相連接無(wú)分支的線段）、?。ㄇ€點(diǎn)軌跡）、拓?fù)溥B線（拓?fù)溥B接僅表明拓?fù)浞较蚧蝽樞颍?、鏈（有方向的線段或?。h(huán)（閉合鏈或弦列）。二維空間對(duì)象：內(nèi)面（不含邊界）、多邊形。三維空間對(duì)象：體元、三維組合空間目標(biāo)、體空間聚合空間對(duì)象：圖象、層、柵格、圖形例：p742、地理實(shí)體的描述通常需要從如下方面對(duì)地理實(shí)體進(jìn)行描述：編碼——用于區(qū)別不同的實(shí)體，有時(shí)同一個(gè)實(shí)體在不同的時(shí)間具有不同的編碼，如上行和下行的火車。編碼通常包括分類碼和識(shí)別碼。分類碼標(biāo)識(shí)實(shí)體所屬的類別，識(shí)別碼對(duì)每個(gè)實(shí)體進(jìn)行標(biāo)識(shí)，是唯一的，用于區(qū)別不同的實(shí)體。位置——通常用坐標(biāo)值的形式(或其它方式)給出實(shí)體的空間位置。類型——指明該地理實(shí)體屬于哪一種實(shí)體類型，或由哪些實(shí)體類型組成。行為——指明該地理實(shí)體可以具有哪些行為和功能。屬性——指明該地理實(shí)體所對(duì)應(yīng)的非空間信息，如道路的寬度、路面質(zhì)量、車流量、交通規(guī)則等。說(shuō)明——用于說(shuō)明實(shí)體數(shù)據(jù)的來(lái)源、質(zhì)量等相關(guān)的信息。關(guān)系——與其它實(shí)體的關(guān)系信息。3、地理實(shí)體時(shí)間維的描述

如果只是地理實(shí)體的屬性數(shù)據(jù)在變化，那么，可以把不同時(shí)間的屬性數(shù)據(jù)均記錄下來(lái)，作為該地理實(shí)體的屬性數(shù)據(jù)。例如在處理統(tǒng)計(jì)區(qū)域的人口數(shù)時(shí)，區(qū)域的空間位置不變，只要把新的人口數(shù)及對(duì)應(yīng)的時(shí)間加入到屬性數(shù)據(jù)表中即可。當(dāng)?shù)乩韺?shí)體的空間位置隨時(shí)間變化時(shí)，如政區(qū)界線的變化、地塊的合并與重新劃分等，這時(shí)必須把地理實(shí)體的空間特征的變化也記錄下來(lái)，如記錄實(shí)體的增加、刪除、改變、移動(dòng)、合并等，同時(shí)對(duì)實(shí)體進(jìn)行時(shí)間標(biāo)記。4、地理目標(biāo)的分層

地理目標(biāo)可按某種屬性特征形成一個(gè)數(shù)據(jù)層，通常稱為圖層。圖層是描述某一地理區(qū)域的某一（有時(shí)也可以是多個(gè)）屬性特征的數(shù)據(jù)集。因此，某一區(qū)域的地理目標(biāo)可以看成是若干圖層的集合。

原則上講圖層的數(shù)量是無(wú)限制的，但實(shí)際上要受GIS數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)、計(jì)算機(jī)存儲(chǔ)空間等的限制。通常按以下方法對(duì)地理目標(biāo)進(jìn)行分層：(1)、按專題分層

每個(gè)圖層對(duì)應(yīng)一個(gè)專題，包含某一種或某一類數(shù)據(jù)。如地貌層、水系層、道路層、居民地層等。對(duì)于不同的研究目的，地理目標(biāo)可以根據(jù)不同的專題分成不同的數(shù)據(jù)層。(2)、按時(shí)間序列分層

即把不同時(shí)間或不同時(shí)期的數(shù)據(jù)分別構(gòu)成各個(gè)數(shù)據(jù)層。

地理目標(biāo)分層的目的主要是為了便于空間數(shù)據(jù)的管理、查詢、顯示、分析等。當(dāng)?shù)乩砟繕?biāo)分為若干數(shù)據(jù)層后，對(duì)所有地理目標(biāo)的管理就簡(jiǎn)化為對(duì)各數(shù)據(jù)層的管理，而一個(gè)數(shù)據(jù)層的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)往往比較單一，數(shù)據(jù)量也相對(duì)較小，管理起來(lái)就相對(duì)簡(jiǎn)單；而對(duì)分層的地理目標(biāo)數(shù)據(jù)進(jìn)行查詢時(shí)，不需要對(duì)所有數(shù)據(jù)進(jìn)行查詢，只需要對(duì)某一層數(shù)據(jù)進(jìn)行查詢即可，因而可加快查詢速度；分層后的數(shù)據(jù)由于任意選擇需要顯示的圖層，因而增加了圖形顯示的靈活性；對(duì)不同數(shù)據(jù)層進(jìn)行疊加，可進(jìn)行各種目的的空間分析。(3)、按實(shí)體幾何類型分層因數(shù)據(jù)文件存儲(chǔ)和屬性管理的需要，因點(diǎn)、線、面實(shí)體在數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)上的差別，GIS軟件一般都按點(diǎn)、線、面類型分別存儲(chǔ)文件。如ARCINFO的PAT、AAT、PAT就分別是對(duì)應(yīng)于點(diǎn)、線、面類型的數(shù)據(jù)文件。(4)、按實(shí)體屬性結(jié)構(gòu)分層即便是同一類型或統(tǒng)一專題的數(shù)據(jù)，因?qū)傩匀≈殿愋突驅(qū)傩皂?xiàng)的不同，也需將他們分在不同的圖層。二、空間數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)的概念數(shù)據(jù)模型與數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)的關(guān)系，數(shù)據(jù)模型是數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)的邏輯描述，是定義數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)的依據(jù)和基礎(chǔ)，數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)是數(shù)據(jù)模型的物理實(shí)現(xiàn)。空間數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)——是指適合于計(jì)算機(jī)存貯、管理、處理的幾何數(shù)據(jù)的邏輯結(jié)構(gòu)。換句話說(shuō)，是指幾何數(shù)據(jù)以什么形式在計(jì)算機(jī)中存貯和處理。空間數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)分為矢量數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)和柵格數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)兩大類型。三、矢量空間數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)1、矢量數(shù)據(jù)的表示內(nèi)容在GIS中，矢量數(shù)據(jù)表示時(shí)應(yīng)考慮以下內(nèi)容：·矢量數(shù)據(jù)自身的存貯和處理（幾何數(shù)據(jù)和屬性數(shù)據(jù)）。·與屬性數(shù)據(jù)的聯(lián)系。·矢量數(shù)據(jù)之間的空間關(guān)系(拓?fù)潢P(guān)系)。拓?fù)潢P(guān)系是一種對(duì)空間結(jié)構(gòu)關(guān)系進(jìn)行明確定義的數(shù)學(xué)方法。具有拓?fù)潢P(guān)系的矢量數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)就是拓?fù)鋽?shù)據(jù)結(jié)構(gòu)，拓?fù)鋽?shù)據(jù)結(jié)構(gòu)是GIS的分析和應(yīng)用功能所必需的。拓?fù)鋽?shù)據(jù)結(jié)構(gòu)的表示方式?jīng)]有固定的格式，還沒(méi)有形成標(biāo)準(zhǔn)，但基本原理是相同的。(1)、拓?fù)湓厥噶繑?shù)據(jù)可抽象為點(diǎn)(結(jié)點(diǎn))、線(鏈、弧段、邊)、面(多邊形)三種要素，即稱為拓?fù)湓?。點(diǎn)(結(jié)點(diǎn))——孤立點(diǎn)、線的端點(diǎn)、面的首尾點(diǎn)、鏈的連接點(diǎn)等。線(鏈、弧段、邊)——兩結(jié)點(diǎn)間的有序弧段。面(多邊形)——若干條鏈構(gòu)成的閉合多邊形。(2)、最基本的拓?fù)潢P(guān)系最基本的拓?fù)潢P(guān)系是關(guān)聯(lián)和鄰接。關(guān)聯(lián)——不同拓?fù)湓刂g的關(guān)系。如結(jié)點(diǎn)與鏈，鏈與多邊形等。鄰接——相同拓?fù)湓刂g的關(guān)系。如結(jié)點(diǎn)與結(jié)點(diǎn)，鏈與鏈，面與面等。鄰接關(guān)系是借助于不同類型的拓?fù)湓孛枋龅?，如面通過(guò)鏈而鄰接。在GIS的分析和應(yīng)用功能中，還可能用到其它拓?fù)潢P(guān)系，如：包含關(guān)系——面與其它拓?fù)湓刂g的關(guān)系。如果點(diǎn)、線、面在該面內(nèi)，則稱為被該面包含。如某省包含的湖泊、河流等。幾何關(guān)系——拓?fù)湓刂g的距離關(guān)系。如拓?fù)湓刂g距離不超過(guò)某一半徑的關(guān)系。層次關(guān)系——相同拓?fù)湓刂g的等級(jí)關(guān)系。如國(guó)家由省(自治區(qū)、直轄市)組成，省(自治區(qū)、直轄市)由縣組成等。(3)、拓?fù)潢P(guān)系的表示

拓?fù)鋽?shù)據(jù)結(jié)構(gòu)的關(guān)鍵是拓?fù)潢P(guān)系的表示，而幾何數(shù)據(jù)的表示可參照矢量數(shù)據(jù)的簡(jiǎn)單數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)。在目前的GIS中，主要表示基本的拓?fù)潢P(guān)系，而且表示方法不盡相同。2、GIS的代碼

GIS中的代碼可以分為兩種，一種是分類碼，另一種是標(biāo)識(shí)碼。

分類碼——是根據(jù)地理信息分類體系設(shè)計(jì)出的各專業(yè)信息的分類代碼，用以標(biāo)識(shí)不同類別的數(shù)據(jù)，根據(jù)它可以從數(shù)據(jù)中查詢出所需類別的全部數(shù)據(jù)。通常把與實(shí)體有關(guān)的基本屬性(如等級(jí)、類型、大小等)作為屬性碼分類的根據(jù)。屬性碼可以有一個(gè)和多個(gè)。

標(biāo)識(shí)碼(亦稱識(shí)別碼)——是在分類碼的基礎(chǔ)上，對(duì)每類數(shù)據(jù)設(shè)計(jì)出其全部或主要實(shí)體的識(shí)別代碼，用以對(duì)某一類數(shù)據(jù)中的某個(gè)實(shí)體，如一個(gè)居民地、一條河流、一條道路等進(jìn)行個(gè)體查詢檢索，從而彌補(bǔ)分類碼不能進(jìn)行個(gè)體分離的缺陷。標(biāo)識(shí)碼是聯(lián)系實(shí)體的幾何信息和屬性信息的關(guān)鍵字。標(biāo)識(shí)碼按一定的原則編碼，簡(jiǎn)單情況下可順序編號(hào)。標(biāo)識(shí)碼具有唯一性，是聯(lián)系矢量數(shù)據(jù)和與其對(duì)應(yīng)的屬性數(shù)據(jù)的關(guān)鍵字。屬性數(shù)據(jù)單獨(dú)存放在數(shù)據(jù)庫(kù)中。在點(diǎn)的矢量數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)中也可包含屬性碼。3、矢量數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)定義矢量數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)——通過(guò)坐標(biāo)值來(lái)精確地表示點(diǎn)、線、面等地理實(shí)體的方法。點(diǎn)——由一對(duì)x,y坐標(biāo)表示。線——由一串有序的x,y坐標(biāo)對(duì)表示。面——由一串有序的、且首尾坐標(biāo)相同的x,y坐標(biāo)對(duì)表示。矢量數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)可以表示現(xiàn)實(shí)世界中各種復(fù)雜的實(shí)體，當(dāng)問(wèn)題可描述成線和邊界時(shí)，特別有效。矢量數(shù)據(jù)冗余度低，結(jié)構(gòu)緊湊，并具有空間實(shí)體的拓?fù)湫畔?，便于深層次分析。矢量?shù)據(jù)的輸出質(zhì)量好、精度高。點(diǎn)結(jié)構(gòu)：標(biāo)識(shí)碼屬性碼坐標(biāo)對(duì)數(shù)XY坐標(biāo)線結(jié)構(gòu)：標(biāo)識(shí)碼屬性碼坐標(biāo)對(duì)數(shù)XY坐標(biāo)面結(jié)構(gòu)：.矢量數(shù)據(jù)模型主要有無(wú)拓?fù)潢P(guān)系矢量數(shù)據(jù)模型和具有拓?fù)潢P(guān)系的矢量數(shù)據(jù)模型。(1)無(wú)拓?fù)潢P(guān)系模型（面條數(shù)據(jù)模型）。只記錄空間坐標(biāo)的位置和屬性信息，不記錄它的拓?fù)潢P(guān)系。有兩種表達(dá)方式：A每個(gè)實(shí)體的坐標(biāo)都獨(dú)立存儲(chǔ)，毫不顧及相鄰多邊形、線、點(diǎn)等要素。又稱為多邊形環(huán)路法。B建立公共邊點(diǎn)位字典，消除獨(dú)立編碼的局限性，實(shí)體要素由點(diǎn)序組成。例：按多邊形環(huán)路法存儲(chǔ)上述圖形：對(duì)于點(diǎn)狀目標(biāo)：P1T100x1,P1T100x1,y1對(duì)于線狀目標(biāo)：L1R100x1,y1,……L1R100x1,y1,……x5,y5對(duì)于面狀目標(biāo)：P2N100x1,yP2N100x1,y1,……x1,y1按點(diǎn)位字典法存儲(chǔ)：對(duì)于點(diǎn)狀目標(biāo)與環(huán)路法相同。對(duì)于多邊形或線狀目標(biāo)，則有兩個(gè)文件存儲(chǔ)。點(diǎn)位字典文件點(diǎn)號(hào)坐標(biāo)1x1,y12x2,y2…….多邊形文件多邊形ID屬性ID點(diǎn)號(hào)串P1T3025,6,7,8,9,10,11P2T3031,2,3,9,8,7……多邊形環(huán)路法的不足：除了多邊形輪廓外，其它公共邊均獲取和存儲(chǔ)了兩次。會(huì)產(chǎn)生數(shù)據(jù)冗余，易產(chǎn)生裂縫和重疊。點(diǎn)位字典法雖然消除了環(huán)路法的缺陷，但仍然沒(méi)有建立多邊形之間的拓?fù)潢P(guān)系。（2）拓?fù)涫噶繑?shù)據(jù)模型目前GIS軟件所記錄的拓?fù)潢P(guān)系只是關(guān)聯(lián)關(guān)系（點(diǎn)、線、面），也是使用最廣的一種拓?fù)潢P(guān)系，其它關(guān)系如鄰接關(guān)系、連通關(guān)系等可由此關(guān)系導(dǎo)出。拓?fù)潢P(guān)系主要用于空間分析，提高空間分析的計(jì)算效率。拓?fù)潢P(guān)系的存儲(chǔ)分為全顯式表達(dá)和半隱含表達(dá)。A、全顯式表達(dá)。又可分為從上到下表達(dá)（面—弧段—點(diǎn)）和從下到上表達(dá)（點(diǎn)—弧段—面）。例：面——弧段的拓?fù)潢P(guān)系多邊形ID弧段列表P1-a5,-a6,-a8,-a9,a11,a12,-a13P2-a1,a2,-a7,a9,a13,a10….弧段——結(jié)點(diǎn)的拓?fù)潢P(guān)系弧段始結(jié)點(diǎn)終結(jié)點(diǎn)a112a932……結(jié)點(diǎn)——弧段的拓?fù)潢P(guān)系結(jié)點(diǎn)弧段列表1a7,a19a12,a13,a10….弧段——面的拓?fù)潢P(guān)系弧段左多邊形右多邊形a10p2a9P2P1……弧段—結(jié)點(diǎn)—面的拓?fù)潢P(guān)系弧段始結(jié)點(diǎn)終結(jié)點(diǎn)左多邊形右多邊形a1120P2a932P2P1…..B、半隱含式表達(dá)只表達(dá)從上到下或從下到上的關(guān)系。甚至只取其中一部分。例如，ARC/INFO只取了eq\o\ac(○,5)的表達(dá)。在拓?fù)潢P(guān)系中①、④具有普遍性，但①出現(xiàn)了變長(zhǎng)記錄，使數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)復(fù)雜化，須用指針解決。②、eq\o\ac(○,3)對(duì)網(wǎng)絡(luò)分析很重要。拓?fù)潢P(guān)系很好地顧及了數(shù)據(jù)的共享問(wèn)題，提高了空間分析查找所花費(fèi)的時(shí)間。但要?jiǎng)討B(tài)維護(hù)這些關(guān)系也是相當(dāng)麻煩的。尤其是海量數(shù)據(jù)的處理，為數(shù)據(jù)編輯帶來(lái)了一定的工作量。也帶了數(shù)據(jù)的冗余。4、屬性數(shù)據(jù)的定義和表達(dá)屬性數(shù)據(jù)是描述實(shí)體數(shù)據(jù)的屬性特征的數(shù)據(jù)。例如，道路可以數(shù)字化為柵格表示的一組連續(xù)的象元或矢量表示的線，而道路的屬性數(shù)據(jù)是指道路的寬度、等級(jí)、表面類型、建筑方法、建筑日期、特殊的交通規(guī)則、車流量等等。這些數(shù)據(jù)可以存儲(chǔ)在數(shù)據(jù)庫(kù)中，通過(guò)唯一的標(biāo)識(shí)碼與相應(yīng)的幾何數(shù)據(jù)聯(lián)系起來(lái)。空間目標(biāo)的屬性特征分為兩種：A、類別特征，定義目標(biāo)是什么類型的目標(biāo)信息。由分類碼定義。B、說(shuō)明信息，定義目標(biāo)的不同特征。如道路的寬度、等級(jí)、路面質(zhì)量等。

當(dāng)屬性數(shù)據(jù)的數(shù)據(jù)量較大時(shí)，通常與幾何數(shù)據(jù)分開輸入。首先將屬性數(shù)據(jù)輸入到一個(gè)文件，經(jīng)編輯、檢查無(wú)誤后存入數(shù)據(jù)庫(kù)。

在屬性數(shù)據(jù)中，有一部分是與幾何數(shù)據(jù)的表示密切有關(guān)的，例如，道路的等級(jí)、類型等，決定著道路符號(hào)的形狀、色彩、尺寸等。在GIS中，通常把這部分屬性數(shù)據(jù)用編碼的形式表示，并與幾何數(shù)據(jù)一起管理起來(lái)。編碼的過(guò)程是將信息轉(zhuǎn)換成數(shù)據(jù)的過(guò)程，前提是首先要對(duì)需表示的信息進(jìn)行分類分級(jí)。對(duì)于不同的軟件，類別碼的放置位置不同。在arcinfo中，是作為一個(gè)屬性項(xiàng)，與說(shuō)明信息一起存儲(chǔ)在屬性表中。有的軟件是將分類碼集中設(shè)計(jì)為一個(gè)屬性表，存儲(chǔ)在圖形數(shù)據(jù)文件中，以利于對(duì)地物進(jìn)行符號(hào)化或分層顯示。如geostar軟件。例1：ARCINFO的屬性表：PAT，AAT，PAT（多邊形）例2：p90.（geostar）1)、屬性數(shù)據(jù)的分類分級(jí)(1)分類的基本原則

分類是將具有共同的屬性或特征的事物或現(xiàn)象歸并在一起，而把不同屬性或特征的事物或現(xiàn)象分開的過(guò)程。

分類是人類思維所固有的一種活動(dòng)，是認(rèn)識(shí)事物的一種方法。分類的基本原則是：1°、科學(xué)性：選擇事物或現(xiàn)象最穩(wěn)定的屬性和特征作為分類的依據(jù)。2°、系統(tǒng)性：應(yīng)形成一個(gè)分類體系，低級(jí)的類應(yīng)能歸并到高級(jí)的類中。3°、可擴(kuò)性：應(yīng)能容納新增加的事物和現(xiàn)象，而不致于打亂已建立的分類系統(tǒng)。4°、實(shí)用性：應(yīng)考慮對(duì)信息分類所依據(jù)的屬性或特征的獲取方式和獲取能力。5°、兼容性：應(yīng)與有關(guān)的標(biāo)準(zhǔn)協(xié)調(diào)一致。(2)分類的基本方法1°、線分類法線分類法又稱層級(jí)分類法。它是將初始的分類對(duì)象按所選定的若干個(gè)屬性或特征依次分成若干個(gè)層級(jí)目錄，并編排成一個(gè)有層次的、逐級(jí)展開的分類體系。其中同層級(jí)類目之間存在并列關(guān)系，不同層級(jí)類目之間存在隸屬關(guān)系，同層類目互不重復(fù)、互不交叉。線分類法的優(yōu)點(diǎn)是容量較大，層次性好，使用方便；缺點(diǎn)是分類結(jié)構(gòu)一經(jīng)確定，不易改動(dòng)，當(dāng)分類層次較多時(shí)，代碼位數(shù)較長(zhǎng)。2°、面分類法面分類法是將給定的分類對(duì)象按選定的若干個(gè)屬性或特征分成彼此互不依賴、互不相干的若干方面(簡(jiǎn)稱面)，每個(gè)面中又可分成許多彼此獨(dú)立的若干個(gè)類目。使用時(shí)，可根據(jù)需要將這些面中的類目組合在一起，形成復(fù)合類目。面分類法的優(yōu)點(diǎn)是具有較大的彈性，一個(gè)面內(nèi)類目的改變，不會(huì)影響其它面，且適應(yīng)性強(qiáng)，易于添加和修改類目；缺點(diǎn)是不能充分利用容量。(3)分級(jí)的基本原則分級(jí)是對(duì)事物或現(xiàn)象的數(shù)量或特征進(jìn)行等級(jí)的劃分，主要包括確定分級(jí)數(shù)和分級(jí)界線。1°、確定分級(jí)數(shù)的基本原則·分級(jí)數(shù)應(yīng)符合數(shù)值估計(jì)精度的要求。分級(jí)數(shù)多，數(shù)值估計(jì)的精度就高。·分級(jí)數(shù)應(yīng)顧及可視化的效果。等級(jí)的劃分在GIS中要以圖形的方式表示出來(lái)，根據(jù)人對(duì)符號(hào)等級(jí)的感受，分級(jí)數(shù)應(yīng)在4～7級(jí)?！し旨?jí)數(shù)應(yīng)符合數(shù)據(jù)的分布特征。對(duì)于呈明顯聚群分布的數(shù)據(jù)，應(yīng)以數(shù)據(jù)的聚群數(shù)作為分級(jí)數(shù)?！ぴ跐M足精度的前提下，應(yīng)盡可能選擇較少的分級(jí)數(shù)。2°、確定分級(jí)界線的基本原則·保持?jǐn)?shù)據(jù)的分布特征。使級(jí)內(nèi)差異盡可能小，各級(jí)代表值之間的差異應(yīng)盡可能大?！ぴ谌魏我粋€(gè)等級(jí)內(nèi)都必須有數(shù)據(jù)，任何數(shù)據(jù)都必須落在某一個(gè)等級(jí)內(nèi)?！けM可能采用有規(guī)則變化的分級(jí)界線?！し旨?jí)界線應(yīng)當(dāng)湊整。(4)分級(jí)的基本方法

在分級(jí)時(shí)大多采用數(shù)學(xué)方法，如數(shù)列分級(jí)、最優(yōu)分割分級(jí)等。對(duì)于有統(tǒng)一的標(biāo)準(zhǔn)的分級(jí)方法時(shí)，應(yīng)采用標(biāo)準(zhǔn)的分級(jí)方法，如按人口數(shù)把城市分為特大城市、大城市、中等城市、小城市等。也可以定性地分級(jí)，如國(guó)家、省、市、縣、鎮(zhèn)等。2)、屬性數(shù)據(jù)的編碼地理實(shí)體數(shù)據(jù)的編碼指的是地理實(shí)體中屬性數(shù)據(jù)的編碼。

屬性數(shù)據(jù)的編碼是指確定屬性數(shù)據(jù)的代碼的方法和過(guò)程。代碼是一個(gè)或一組有序的易于被計(jì)算機(jī)或人識(shí)別與處理的符號(hào)，是計(jì)算機(jī)鑒別和查找信息的主要依據(jù)和手段。編碼的直接產(chǎn)物就是代碼，而分類分級(jí)則是編碼的基礎(chǔ)。(1)代碼的功能1°、鑒別——代碼代表對(duì)象的名稱，是鑒別對(duì)象的唯一標(biāo)識(shí)。2°、分類——當(dāng)按對(duì)象的屬性分類，并分別賦予不同的類別代碼時(shí)，代碼又可作為區(qū)分分類對(duì)象類別的標(biāo)識(shí)。3°、排序——當(dāng)按對(duì)象產(chǎn)生的時(shí)間、所占的空間或其它方面的順序關(guān)系排列，并分別賦予不同的代碼時(shí)，代碼又可作為區(qū)別對(duì)象排序的標(biāo)識(shí)。(2)編碼的基本原則1°、唯一性——一個(gè)代碼只唯一地表示一類對(duì)象。2°、合理性——代碼結(jié)構(gòu)要與分類體系相適應(yīng)。3°、可擴(kuò)性——必須留有足夠的備用代碼，以適應(yīng)擴(kuò)充的需要。4°、簡(jiǎn)單性——結(jié)構(gòu)應(yīng)盡量簡(jiǎn)單，長(zhǎng)度應(yīng)盡量短。5°、適用性——代碼應(yīng)盡可能反映對(duì)象的特點(diǎn)，以助記憶。6°、規(guī)范性——代碼的結(jié)構(gòu)、類型、編寫格式必須統(tǒng)一。(3)代碼的類型代碼的類型是指代碼符號(hào)的表示形式，有數(shù)字型、字母型、數(shù)字和字母混合型三類。數(shù)字型代碼——用一個(gè)或若干個(gè)阿拉伯?dāng)?shù)字表示對(duì)象的代碼。特點(diǎn)是結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、使用方便、易于排序，但對(duì)對(duì)象的特征描述不直觀。字母型代碼——用一個(gè)或若干個(gè)字母表示對(duì)象的代碼。特點(diǎn)是比同樣位數(shù)的數(shù)字型代碼容量大，還可提供便于識(shí)別的信息，易于記憶，但比同樣位數(shù)的數(shù)字型代碼占用更多的計(jì)算機(jī)空間。數(shù)字、字母混合型代碼——是由數(shù)字、字母、專用符組成的代碼。兼有數(shù)字型和字母型的優(yōu)點(diǎn)，結(jié)構(gòu)嚴(yán)密，直觀性好，但組成形式復(fù)雜，處理麻煩。(4)編碼方法舉例1°、行政區(qū)劃代碼(GB—2260—91)

這是一種識(shí)別碼，用6位數(shù)字代碼按層次分別表示省(自治區(qū)、直轄市)、地區(qū)(市、州、盟)、縣(區(qū)、市、旗)的名稱。其第一、二位表示省(自治區(qū)、直轄市)；第三、四位表示省直轄市(地區(qū)、州、盟)，其中01～20，51～70表示省直轄市，21～50表示地區(qū)、州、盟；第五、六位表示縣(市轄市、地轄市、縣級(jí)市、旗)，其中01～18表示市轄區(qū)或地轄市，21～80表示縣、旗，81～99表示縣級(jí)市。例如、鄭州市的代碼為4101002°、加拿大數(shù)字地形要素分類編碼系統(tǒng)這是一種分類碼，且是一種數(shù)字字母混合型代碼。采用樹型結(jié)構(gòu)將地形要素分為四級(jí)，其代碼結(jié)構(gòu)為：×××××××××│││└───四級(jí)代碼，三位數(shù)字││└───三級(jí)代碼，三位數(shù)字│└───二級(jí)代碼，兩位數(shù)字└───一級(jí)代碼，一位數(shù)字四、柵格數(shù)據(jù)模型柵格數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)——以規(guī)則的象元陣列來(lái)表示空間地物或現(xiàn)象的分布的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)，其陣列中的每個(gè)數(shù)據(jù)表示地物或現(xiàn)象的屬性特征。換句話說(shuō)，柵格數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)就是象元陣列，用每個(gè)象元的行列號(hào)確定位置，用每個(gè)象元的值表示實(shí)體的類型、等級(jí)等的屬性編碼。主要用于表示場(chǎng)模型。存儲(chǔ)原則：最優(yōu)存儲(chǔ)、最短處理時(shí)間。分層組織，柵格取值唯一。柵格數(shù)據(jù)表示的是二維表面上的地理數(shù)據(jù)的離散化數(shù)值。在柵格數(shù)據(jù)中，地表被分割為相互鄰接、規(guī)則排列的矩形方塊(有時(shí)也可以是三角形、六邊形等)，每個(gè)地塊與一個(gè)象元相對(duì)應(yīng)。因此，柵格數(shù)據(jù)的比例尺就是柵格(象元)的大小與地表相應(yīng)單元的大小之比，當(dāng)象元所表示的面積較大時(shí)，對(duì)長(zhǎng)度、面積等的量測(cè)有較大影響。每個(gè)象元的屬性是地表相應(yīng)區(qū)域內(nèi)地理數(shù)據(jù)的近似值，因而有可能產(chǎn)生屬性方面的偏差。如LandsatMSS衛(wèi)星影像的單個(gè)象元對(duì)應(yīng)著地表79×79m的矩形區(qū)域，影像記錄的光譜數(shù)據(jù)是每個(gè)像元所對(duì)應(yīng)的地表區(qū)域內(nèi)所有地物光譜輻射的總和。柵格數(shù)據(jù)記錄的是屬性數(shù)據(jù)本身，而位置數(shù)據(jù)可以由屬性數(shù)據(jù)對(duì)應(yīng)的行列號(hào)轉(zhuǎn)換為相應(yīng)的坐標(biāo)。柵格數(shù)據(jù)的陣列方式很容易為計(jì)算機(jī)存貯和操作，不僅很直觀，而且易于維護(hù)和修改。由于柵格數(shù)據(jù)的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，定位存取性能好，因而在GIS中可與影像數(shù)據(jù)和DEM數(shù)據(jù)進(jìn)行聯(lián)合空間分析。柵格數(shù)據(jù)的獲取方式通常有：(1)來(lái)自于遙感數(shù)據(jù)通過(guò)遙感手段獲得的數(shù)字圖像就是一種柵格數(shù)據(jù)。它是遙感傳感器在某個(gè)特定的時(shí)間、對(duì)一個(gè)區(qū)域地面景象的輻射和反射能量的掃描抽樣，并按不同的光譜段分光并量化后，以數(shù)字形式記錄下來(lái)的象素值序列。(2)來(lái)自于對(duì)圖片的掃描通過(guò)掃描儀對(duì)地圖或其它圖件的掃描，可把資料轉(zhuǎn)換為柵格形式的數(shù)據(jù)。(3)由矢量數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換而來(lái)通過(guò)運(yùn)用矢量數(shù)據(jù)柵格化技術(shù)，把矢量數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換成柵格數(shù)據(jù)。這種情況通常是為了有利于GIS中的某些操作，如疊加分析等，或者是為了有利于輸出。(4)由手工方法獲取在專題圖上均勻劃分網(wǎng)格，逐個(gè)網(wǎng)格地確定其屬性代碼的值，最后形成柵格數(shù)據(jù)文件。為了保證數(shù)據(jù)的質(zhì)量，在確定柵格數(shù)據(jù)中某一象元點(diǎn)的代碼時(shí)，通常采用的方法有：·中心歸屬法——每個(gè)柵格單元的值由該柵格的中心點(diǎn)所在的面域的屬性來(lái)確定?！らL(zhǎng)度占優(yōu)法——每個(gè)柵格單元的值由該柵格中線段最長(zhǎng)的實(shí)體的屬性來(lái)確定?！っ娣e占優(yōu)法——每個(gè)柵格單元的值由該柵格中單元面積最大的實(shí)體的屬性來(lái)確定?！ぶ匾苑ā鶕?jù)柵格內(nèi)不同地物的重要性，選取最重要的地物的類型作為柵格單元的屬性值。這種方法適用于具有特殊意義而面積較小的實(shí)體要素。1、柵格數(shù)據(jù)分層的概念柵格數(shù)據(jù)假設(shè)地理空間可以用平面直角坐標(biāo)表示，則每個(gè)直角坐標(biāo)平面中的像元只能具有一個(gè)屬性值，同一像元要表示多種地理屬性值值時(shí)，則需要多個(gè)直角平面，每個(gè)平面表示一種地理屬性或同一屬性的不同特征。2、組織方法（存儲(chǔ)結(jié)構(gòu)）假設(shè)層的數(shù)據(jù)文件已建立，數(shù)據(jù)文件如何組織才能達(dá)到最優(yōu)數(shù)據(jù)存儲(chǔ)、最少的空間、最短的處理過(guò)程？(1)柵格單元獨(dú)立存儲(chǔ)結(jié)構(gòu)有三種方式：A、以像元為記錄的序列，不同層上同一個(gè)像元位置上的各屬性值表示為一個(gè)數(shù)組。B、以層為基礎(chǔ)，每層又以像元為序記錄坐標(biāo)和屬性值，一層記錄完后再記錄第二層。C、以層為基礎(chǔ)，每層以多邊形為序記錄多邊形的屬性值和充滿多邊形的各像元坐標(biāo)。上述屬性值為地物屬性編碼值。不是屬性說(shuō)明信息。特點(diǎn)：多層數(shù)據(jù)存儲(chǔ)于一個(gè)數(shù)據(jù)文件，像元位置顯示存儲(chǔ)，可存儲(chǔ)不規(guī)則圖形。(2)圖象數(shù)據(jù)存儲(chǔ)結(jié)構(gòu)：點(diǎn)實(shí)體——表示為一個(gè)象元，如圖(1)。線實(shí)體——表示為在一定方向上連接成串的相鄰象元的集合，如圖(2)。面實(shí)體——表示為聚集在一起的相鄰象元的集合，如圖(3)。000000000000000000004440000100000330000000044440000000000003000000044000000002000000300000045500003000000000330000005550000000000000030000055500(1)(2)(3)特點(diǎn)：每層數(shù)據(jù)是一個(gè)獨(dú)立的文件,像元位置隱含存儲(chǔ)，只能存儲(chǔ)規(guī)則圖形。3、網(wǎng)格系統(tǒng)數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)（grid）用不同形狀的規(guī)則地理單元對(duì)連續(xù)的自然實(shí)體進(jìn)行分割存儲(chǔ)的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)。有多種形狀：例p99,單各有優(yōu)缺點(diǎn)。正方形是最實(shí)用形式。用數(shù)學(xué)手段將一個(gè)矩形網(wǎng)格疊置在所研究區(qū)域上，把連續(xù)的地理空間離散為互不覆蓋的面塊單元（網(wǎng)格）每個(gè)網(wǎng)格為一個(gè)一組信息的基本存儲(chǔ)單元。網(wǎng)格的形狀可用數(shù)學(xué)方法變換到指定的地理參考系中，可以把一個(gè)或若干個(gè)屬性值存儲(chǔ)于一個(gè)網(wǎng)格單元。網(wǎng)格系統(tǒng)的優(yōu)點(diǎn)：數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)為二維矩陣，每個(gè)單元占據(jù)特定的位置（列和行）。遍歷這種數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)的算法很多。不需進(jìn)行坐標(biāo)數(shù)字化，坐標(biāo)隱式存儲(chǔ)。結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，便于疊置分析。與柵格的區(qū)別：在網(wǎng)格系統(tǒng)，數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)的邏輯記錄是一個(gè)網(wǎng)格上的所有信息的集合，每個(gè)網(wǎng)格可獨(dú)立存取。柵格數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)的記錄單位是一個(gè)掃描行。當(dāng)屬性取值只有一個(gè)屬性時(shí)，兩者沒(méi)有本質(zhì)區(qū)別。柵格數(shù)據(jù)庫(kù)呈矩陣狀，網(wǎng)格可呈不規(guī)則狀。五、其它數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)1、矢量柵格混合數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)有多種形式，最簡(jiǎn)單的形式是矢量和柵格數(shù)據(jù)不作任何特殊處理，分別用它們各自的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)處理，需要時(shí)將它們調(diào)入內(nèi)存，進(jìn)行統(tǒng)一的顯示、查詢和分析。兩者互為背景層。更高級(jí)的結(jié)構(gòu)參閱p96(VASTERDATAMODEL).（柵格僅起索引作用）。2、矢量柵格一體化結(jié)構(gòu)是一種基于多級(jí)網(wǎng)格、三個(gè)基本約定和線性四叉樹編碼的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)多級(jí)格網(wǎng)為：粗格網(wǎng)、基本格網(wǎng)和細(xì)格網(wǎng)三級(jí)。粗格網(wǎng)：用于建立空間索引基本格網(wǎng)和細(xì)格網(wǎng)：僅在有目標(biāo)通過(guò)的粗格網(wǎng)才進(jìn)行細(xì)分。如對(duì)于面可用基本格網(wǎng)表達(dá)，線用細(xì)格網(wǎng)表達(dá)，以提高精度。三級(jí)格網(wǎng)均用線性四叉樹編碼，便于遍歷。三個(gè)約定：數(shù)據(jù)的線性編碼是基于柵格的，數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)必須具有柵格數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)的性質(zhì)，為了使其又具有矢量的特點(diǎn)，對(duì)表達(dá)的地物需區(qū)分點(diǎn)、線、面的三個(gè)約定定義。3、四叉樹數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)（線形四叉樹）四叉樹是首先把一幅圖象或一幅柵格地圖（2kX2k,K>1）等分為四部分，逐點(diǎn)檢查其格網(wǎng)值。如果某個(gè)子區(qū)的所有格網(wǎng)都含有相同的值，則這個(gè)子區(qū)就不在往下分割；否則，把這個(gè)格網(wǎng)再分成四個(gè)子區(qū)，這樣遞歸地分割，直到每個(gè)子區(qū)都含有相同的值為止。這是一種從上而下建立四叉樹的常規(guī)過(guò)程。反之，對(duì)柵格數(shù)據(jù)按一定的順序進(jìn)行檢測(cè)，如果相鄰的四個(gè)網(wǎng)格值相同，則進(jìn)行合并，并逐次往上遞歸，也可建立四叉樹，稱為從下而上的方法。常規(guī)四叉樹除了記錄葉節(jié)點(diǎn)外，還要記錄中間節(jié)點(diǎn)，節(jié)點(diǎn)之間的聯(lián)系主要靠指針表達(dá)。需要占用較大的空間存儲(chǔ)。例：p103圖4-8-1。線性四叉樹只存儲(chǔ)葉節(jié)點(diǎn)信息，包括葉節(jié)點(diǎn)的位置、大小和網(wǎng)格值。其節(jié)點(diǎn)的命名必須遵循一定的嚴(yán)格規(guī)則。如格網(wǎng)編碼，隱含了葉節(jié)點(diǎn)的位置信息。最常用的是四進(jìn)制的編碼。例：p104圖4-8-2。4、超圖數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)超圖數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)是建立在圖論和集合論基礎(chǔ)上的拓?fù)鋽?shù)據(jù)結(jié)構(gòu)模型。通常也稱為超關(guān)系模型。主要使用類別、物體、屬性和關(guān)系四種抽象的數(shù)據(jù)類型提供地理實(shí)體的數(shù)據(jù)存儲(chǔ)。類別：同類物體的集合。具有相同的一些性質(zhì)，并可能表示成相同的關(guān)系。例：p118,圖4-9-3。類別的屬性：類別的性質(zhì)定義信息。例：p119圖4-9-4。類別的元素為物體，一個(gè)類別中物體的個(gè)數(shù)不受限制。物體的屬性，類別屬性的具體體現(xiàn)。關(guān)系：分為類別間的關(guān)系和物體間的關(guān)系。例：4-9-5。類別間的層次關(guān)系和非層次關(guān)系（4-9-5，4-9-7）物體間的層次和非層次關(guān)系（4-9-6，4-9-8）。物體間的有向關(guān)系（4-9-9）。六、矢量數(shù)據(jù)拓?fù)潢P(guān)系的自動(dòng)建立

矢量數(shù)據(jù)拓?fù)潢P(guān)系在空間數(shù)據(jù)的查詢與分析中非常重要，矢量數(shù)據(jù)拓?fù)潢P(guān)系自動(dòng)建立的算法是GIS中的關(guān)鍵算法之一，下面介紹其實(shí)現(xiàn)的基本步驟和要點(diǎn)。1、歐拉定理對(duì)于一個(gè)多邊形圖形，其結(jié)點(diǎn)數(shù)n，弧段數(shù)a，和多邊形數(shù)b之間滿足函數(shù)關(guān)系：或:c是一個(gè)常數(shù)，其取值原則是：b僅包含邊界里面多邊形b僅包含邊界里面多邊形b包含邊界里面和外面多邊形用途：用于拓?fù)錂z驗(yàn)，可以發(fā)現(xiàn)點(diǎn)、線、面的不匹配情況和多余或遺漏圖形元素，出現(xiàn)這些情況時(shí)，公式等式就不成立。但滿足等式的圖形，并不能說(shuō)明圖形關(guān)系不存在錯(cuò)誤。例：p143,圖5-3-1，圖5-3-2。2、點(diǎn)、線拓?fù)潢P(guān)系的建立實(shí)質(zhì)是建立結(jié)點(diǎn)——弧段、和弧段——結(jié)點(diǎn)的關(guān)系表格，有兩種方案：（1）在圖形采集和編輯時(shí)自動(dòng)建立。主要記錄兩個(gè)數(shù)據(jù)文件：一個(gè)記錄結(jié)點(diǎn)所關(guān)聯(lián)的弧段，即結(jié)點(diǎn)弧段列表；另一個(gè)記錄弧段的兩個(gè)端點(diǎn)（起、始結(jié)點(diǎn)）的列表。數(shù)字化時(shí)，自動(dòng)判斷新的弧段周圍是否有已存在的結(jié)點(diǎn)，若有，將其結(jié)點(diǎn)編號(hào)登記，若沒(méi)有，產(chǎn)生一個(gè)新的結(jié)點(diǎn)，并進(jìn)行登記。（2）在圖形采集和編輯后自動(dòng)建立。基本方法類似。3、多邊形矢量數(shù)據(jù)自動(dòng)拓?fù)潢P(guān)系自動(dòng)建立多邊形有四種基本圖形：建立多邊形拓?fù)潢P(guān)系矢量數(shù)據(jù)自動(dòng)拓?fù)渲凶铌P(guān)鍵的部分，算法比較復(fù)雜。1)多邊形矢量數(shù)據(jù)自動(dòng)拓?fù)涞牟襟E（1）鏈的組織找出在鏈的中間相交，而不是在端點(diǎn)相交的情況，自動(dòng)切成新鏈；把鏈按一定順序存儲(chǔ)，如按最大或最小的x或y坐標(biāo)的順序，這樣查找和檢索都比較方便，然后把鏈按順序編號(hào)。（2）結(jié)點(diǎn)匹配

結(jié)點(diǎn)匹配是指把一定限差內(nèi)的鏈的端點(diǎn)作為一個(gè)結(jié)點(diǎn)，其坐標(biāo)值取多個(gè)端點(diǎn)的平均值，如圖。然后，對(duì)結(jié)點(diǎn)順序編號(hào)。（3）檢查多邊形是否閉合

檢查多邊形是否閉合可以通過(guò)判斷一條鏈的端點(diǎn)是否有與之匹配的端點(diǎn)來(lái)進(jìn)行。如圖，弧a的端點(diǎn)P沒(méi)有與之匹配的端點(diǎn)，因此無(wú)法用該條鏈與其它鏈組成閉合多邊形。多邊形不閉合的原因可能是由于結(jié)點(diǎn)匹配限差的問(wèn)題，造成應(yīng)匹配的端點(diǎn)未匹配，或由于數(shù)字化誤差較大，或數(shù)字化錯(cuò)誤，這些可以通過(guò)圖形編輯或重新確定匹配限差來(lái)確定。另外，還可能這條鏈本身就是懸掛鏈，不需參加多邊形拓?fù)洌@種情況下可以作一標(biāo)記，使之不參加下一階段拓?fù)浣⒍噙呅蔚墓ぷ?。?）建立多邊形2)多邊形矢量數(shù)據(jù)自動(dòng)拓?fù)涞乃惴ˋ、概念1°、順時(shí)針?lè)较驑?gòu)多邊形(1)(2)

所謂順時(shí)針?lè)较驑?gòu)多邊形是指多邊形是在鏈的右側(cè)。如圖(1)，多邊形在閉合曲線內(nèi)；圖(2)，多邊形在閉合曲線外。2°、最靠右邊的鏈最靠右邊的鏈?zhǔn)侵笍逆湹囊粋€(gè)端點(diǎn)出發(fā)，在這條鏈的方向上最右邊的第一條鏈，實(shí)質(zhì)上它也是左邊最近鏈。如上圖，a的最右邊的鏈為d。找最靠右邊的鏈可通過(guò)計(jì)算鏈的方向和夾角實(shí)現(xiàn)。3°、多邊形面積的計(jì)算

設(shè)構(gòu)成多邊形的坐標(biāo)串為(xi,yi),i＝1,2