空間數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)_第1頁
空間數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)_第2頁
空間數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)_第3頁
空間數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)_第4頁
空間數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)_第5頁
已閱讀5頁,還剩54頁未讀, 繼續(xù)免費閱讀

下載本文檔

版權(quán)說明:本文檔由用戶提供并上傳,收益歸屬內(nèi)容提供方,若內(nèi)容存在侵權(quán),請進行舉報或認領

文檔簡介

1、第二章,第二節(jié)空間數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu),2-1空間實體及其描述,第二章GIS數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu),一,地理實體(空間實體) GIS處理對象,1,定義:在自然段現(xiàn)象和社會經(jīng)濟事件中不可分割的用戶針織面料,它是具有概括、復雜、相對意義的概念。 2、理解:地理實體的種類和實體內(nèi)容的確定從具體需要出發(fā)。 例如,由于全國地理圖的比例尺較小,蘭州只有一點,這一點是不能分割的。 蘭州可以作為一個空間實體。 但是,在比例尺較大的蘭州市地理圖,蘭州的很多房屋、街道被表現(xiàn)出來,蘭州需要再次被分割。 GIS中的空間實體應該以房屋、街道等為研究的地理實體,而不是一個空間實體,是摘要、復雜、相對的概念。二、地理實體的記述空間數(shù)據(jù)、2-1空間實

2、體及其記述、第二章GIS數(shù)據(jù)構(gòu)造、1、記述內(nèi)容反映了實體的三個特征、3、數(shù)據(jù)類型、4、數(shù)據(jù)構(gòu)造、以何種形式進行記憶和處理、幾何數(shù)據(jù)(空間數(shù)據(jù)、圖形數(shù)據(jù))關系數(shù)據(jù)采用反映關聯(lián)包含等相互關系屬性數(shù)據(jù)的各種屬性特征和時間數(shù)據(jù)庫元數(shù)據(jù)的向量、網(wǎng)格、TIN (特別針對地表和特殊造型) RDBMS屬性表-mis成熟,與物理、化學等學科使用的數(shù)據(jù)類型相比,空間數(shù)據(jù)是復雜的數(shù)據(jù)類型,空間特征、 屬性特征及其關系的描述、空間數(shù)據(jù)庫元數(shù)據(jù)位置、形狀、尺寸、驗證碼(名稱)實體的作用、功能、行動、實體的誘導信息時間測量方法、編碼方法、空間參照系等空間特征:地理位置和空間關系屬性特征名、等級、類別等時間特征、2、基本特

3、征、2、空間數(shù)據(jù)基本特征、返回空間數(shù)據(jù)類型,1 )數(shù)據(jù)源的不同,地理圖數(shù)據(jù)地形數(shù)據(jù)屬性數(shù)據(jù)數(shù)據(jù)庫元數(shù)據(jù)圖像數(shù)據(jù),2 )顯示對象的不同,3、空間數(shù)據(jù)類型(續(xù)),返回,3、實體空間特征,2-1空間實體及其描述,2章GIS數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu),(1)空間維度數(shù): 0,1 (2)空間特征類型,(3)實體類型的組合,(1),點狀實體,(2),線狀實體,(3),面狀實體,(4),體狀實體,1,點狀實體,2-1空間實體及其描述,第二章GIS數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu),點:有特定位置,維度為0的物體。 1 )實體點:用于表示實體。 2 )注記點:用于放置注記。 返回,2,線性實體,1 )實體的長度:從起點到終點的全長2 )彎曲度:表示道路

4、彎曲時的彎曲程度。 3 )方向性:水流方向、上游下游、道路、單一、雙向的點。2-1空間實體及其描述、第二章GIS數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)、具有相同屬性的點的軌跡、線或折線由一系列有序坐標表示,線狀實體具有線段、邊界、鏈、圓弧段、網(wǎng)絡等特性。 回顧3、面狀實體(多邊形)、2-1空間實體及其描述、第二章GIS數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)、面狀實體的特征:1)面積范圍2 )周長3 )獨立性或與其他圖形鄰接的中國及其周邊國家4 )內(nèi)的島或鋸齒狀外形:島的海岸線所包圍的區(qū)域。 5 )重疊性和非重疊性:學校的劃分、料理市場的服務范圍等可能會交叉,一個城市的各城市一般不重疊。 對湖、島、區(qū)劃等現(xiàn)象進行了說明。 在數(shù)據(jù)庫中,用閉合曲線和內(nèi)部點表

5、示。 回到。 4、實體,立體實體,2-1空間實體及其描述,第二章GIS數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu),立體實體用于描述三度空間現(xiàn)象和物體,它具有長度、寬度和高度等屬性,立體實體一般具有以下空間特征:體積,如工程開放和填充的數(shù)量。 各二維平面的面積。 周長。 內(nèi)島包括弧立塊搖滾樂或相鄰塊搖滾樂。 剖面圖和剖面圖。回到,(3)實體類型的組合,2-1空間實體及其記述,第二章GIS數(shù)據(jù)構(gòu)造,現(xiàn)實世界的各種現(xiàn)象是復雜的,往往由不同的空間用戶針織面料的組合構(gòu)成。 例如,空間問題由空間用戶針織面料和幾個空間用戶針織面料的組合表示,復雜實體由簡單的實體的組合表示。 用點、線、面這兩個組合來表現(xiàn)復雜的空間問題:例如線面-面,可以看到

6、的各要素間的空間關系,可以表現(xiàn)很多空間問題。 空間關系是GIS數(shù)據(jù)的描述和表示的重要內(nèi)容,而空間特征的存儲、提取、查詢、更新等則容易,它們向GIS數(shù)據(jù)庫的有效建立、空間查詢、空間分析、決策鼎力相助等提供最基本的關系,同時幫助形成標準的SQL空間查詢語言。 線面,2-1空間實體及其描述,第二章GIS數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu),1,區(qū)域包容線:計算區(qū)域內(nèi)線的密度,某省水系分布情況。 2、線通過區(qū)域:道路是否通過某個縣。 3、用線包圍的區(qū)域:搜索區(qū)域的邊界、左右區(qū)域的名稱,中國與哪個國家接壤。 4、線與區(qū)域的分離:距離。 面,2-1空間實體及其說明,第二章GIS數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu),1,包含:島嶼,某省湖泊分布。 2、相合性:重

7、合,學校服務范圍和廚房服務范圍重合。 3、交叉:分割子區(qū)域。 4、鄰接:計算鄰接邊界的性質(zhì)和長度,公共連接邊界。 分離:計算距離。 返回四、實體間的空間關系、二-一空間實體及其描述、第二章GIS數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)、(一)空間關系類型、(二)拓撲分析關系、一、拓撲分析空間關系:二、順序空間關系: (方向空間關系)上下左右、前后、東南西北等方向性名稱描述空間實體的順序關系,算法復雜,至今沒有很好的解決方法3、測量空間關系,主要指實體間的距離關系、遠近。 1 )地理空間中兩點之間的距離有兩種測量方法。 a .沿著實際的地球表面,除了兩點的地理座標,與通過的路徑的地形起伏有關,很復雜,引入第二種。 b .沿地球

8、旋轉(zhuǎn)的橢球體的距離量。 2 )距離種類:歐幾里得距離(正交坐標系)、曼哈頓距離、時間距離(緯度差)、大地距離(測地線)(沿著地球的大圓通過兩個城市中心的距離)。 (2)拓撲分析關系,2-1空間實體及其描述,第二章GIS數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu),1,定義:圖形在連續(xù)狀態(tài)下變形,但圖形關系不變的性質(zhì)。 隨意拉伸和壓縮橡皮,但不能扭轉(zhuǎn)或折疊。1、定義2、種類3、拓撲分析關系的表現(xiàn)4、意義、2、種類、2-1空間實體及其記述、第二章GIS數(shù)據(jù)構(gòu)造,1 )關聯(lián)性: (不同種類的要素間)節(jié)點和圓弧段:例如V9和L5、L6、L3多邊形和圓弧段: P2和L3、L5、l2 ) 鄰接矩陣重疊: -鄰接: 1不鄰接: 0,3 )連接

9、性:與鄰接性類似,是指弧段連接的判別,例如確定網(wǎng)絡分析中路徑、街道是否連通。2-1空間實體及其說明、第二章GIS數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)、連通矩陣:重疊: -連通: 1非連通: 0,4 )方向性、2-1空間實體及其說明、第二章GIS數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)、一個圓弧段的起點和終點決定了圓弧段的方向。 用于表現(xiàn)現(xiàn)實的有向弧段,如城市道路的單向式、河流等。 5 )包含性:包含在面狀實體中的線、點或面狀實體。 6 )層次關系:同一元素體間的等級關系,蘭州市由各區(qū)組成。 主要拓撲分析關系:拓撲分析鄰接、拓撲分析關聯(lián)、拓撲分析包含。拓撲分析關系可以具體用4個關系表表示: (1)面鏈關系:面構(gòu)成面的弧段(2)鏈節(jié)點關系:鏈兩端的節(jié)點(3

10、)節(jié)點鏈關系:節(jié)點通過該節(jié)點的鏈(4)鏈面關系:契對數(shù)據(jù)處理和GIS空間分析具有重要意義: (1)拓撲分析關系能清晰地反映實體間的邏輯結(jié)構(gòu)關系,它比幾何關系具有更大的穩(wěn)定性,不隨地圖投影而變化。 2 )有助于查詢空間要素,利用拓撲分析關系解決許多現(xiàn)實問題。 就像某縣的鄰縣-臉鄰接的問題。 作為另一個示例,如果供水管網(wǎng)系統(tǒng)中的水管破裂并關閉閥,則需要檢查該線(管道)與哪個點(閥)相關聯(lián)。 3 )可以從拓撲分析關系中重新建構(gòu)地理實體。2-1空間實體及其描述、第二章GIS數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)、4、拓撲分析關系的意義:2-2矢量數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)、第二章GIS數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)、一、圖形表示、二、矢量數(shù)據(jù)的取得方式、2-2矢量數(shù)據(jù)結(jié)

11、構(gòu)、第二章GIS數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)、1 )在外業(yè)測量中利用量測儀器2 )從網(wǎng)格數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換得到使用了網(wǎng)格數(shù)據(jù)的矢量化技術(shù),將網(wǎng)格數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換為矢量數(shù)據(jù)。 3 )一種跟蹤數(shù)字化及數(shù)字化的方法將所述地理圖轉(zhuǎn)換為離散向量數(shù)據(jù)。 三、向量數(shù)據(jù)的組織、2-2向量數(shù)據(jù)的結(jié)構(gòu)、第二章GIS數(shù)據(jù)的結(jié)構(gòu)、向量數(shù)據(jù)的表現(xiàn)中,應該考慮向量數(shù)據(jù)自身的存儲和處理這一問題。 與屬性數(shù)據(jù)的關聯(lián)。 矢量數(shù)據(jù)之間的空間關系(拓撲分析關系)。點為例,2-2向量數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)、第二章GIS數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)、坐標標識牌標識符是單純的點要素,例如獨立樹、電線竿、三角點、符號、關系屬性中包含比例尺,如果方向是注釋點,則關系字符的大小、方向、字體、排列等為節(jié)點Verte

12、x :符號:點其他屬性:三角點的年代、材料等,線(符號、方向)、面(符號)分別具有相關的屬性。 在此,矢量結(jié)構(gòu)中幾何位置坐標的編碼方式、四、矢量數(shù)據(jù)編碼方式、(spaghetti)-面條模型:以實體單位記錄其坐標,2-2矢量數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)、第二章GIS數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)缺點: 1、相鄰多邊形的共同邊界被數(shù)字化而二次2、由于獨自的系統(tǒng),多邊形的鄰接情報不足,沒有拓撲分析關系,消除多邊形的共通界限,綜合多邊形等,鄰近的處理很困難。 3、島嶼作為一個圖形,與外界多邊形沒有聯(lián)系。 很難檢查拓撲分析錯誤。 此結(jié)構(gòu)因此僅用于簡單的繪圖系統(tǒng)中,并對其進行查看。 (1)實體式、優(yōu)點:結(jié)構(gòu)簡單、直觀,易于實現(xiàn)實體單位的運算和顯

13、示。 (2)依次生成目錄索引式(樹)、2-2矢量數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)、第二章GIS數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)、所有點的坐標文件,再建構(gòu)點和邊(線)、線和多邊形的目錄索引文件。 與Map、1、點文件:目錄索引文件:3、平面文件:2、圓弧段文件:實體表達式相比較,優(yōu)點:通過生成目錄索引的方法消除了多邊形數(shù)據(jù)的冗馀和不一致,通過多邊形文件中是否公開相鄰信息、島信息的圓弧段編號進行調(diào)查缺點:表現(xiàn)拓撲分析關系很麻煩,給相鄰運算、消除無用的邊、處理島嶼信息、檢索拓撲分析關系等帶來困難,人工編制查詢密碼表,工作量大,容易出錯。 (3)雙重獨立編碼、簡稱dime (dualindependentmapencoding )是美國的人口統(tǒng)計系

14、統(tǒng)所采用的編碼方式,是拓撲分析編碼結(jié)構(gòu)。、2-2矢量數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)、第二章GIS數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)、1、點文件、2、線文件:的線文件以線為記錄單位、3、面文件、關聯(lián)、鄰接、關聯(lián)、連通、拓撲分析關系明確2-2矢量數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)、第二章GIS 圓弧段文件:鏈面、鏈點關系、3、面文件、4、點拓撲文件:節(jié)點鏈關系、在拓撲分析結(jié)構(gòu)中,多邊形(面)的邊界被分割為一系列線(圓弧、鏈、邊)和點(節(jié)點)等拓撲分析元素鏈狀雙獨立查詢密碼的特點、拓撲分析關系明確,島嶼信息也能表達,并且以弧段為記錄單位,滿足實用需求。 一般來說,將街道數(shù)字化的時候,必然會有很多中間點,但是我們雖然有空間分析,但是不需要把由這些個中間點構(gòu)成的折線作為研究對

15、象,而是應該把整個圓弧段(某個街道)作為研究對象。 幾種成熟的商品化軟件,例如ARC/INFO軟件被采用。 例: ARC文件:輸入二進制文件:圓弧段編號的點的坐標列GIS數(shù)據(jù),通過在圖形數(shù)據(jù)(點、線、面)中追加拓撲結(jié)構(gòu),例如在ARC/INFO中,在ARCEDIT中輸入圖形后,進行格拉夫具體生成許多AAT之類的文件,如PAT等. info:aat(arcattributetable )、2-2矢量數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)、第二章GIS數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)、用戶驗證碼等屬性表,當圖形數(shù)據(jù)添加修改、刪除、點、線、面元素時,將其拓撲分析2-3柵格數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu),一,概念:定義:也稱為柵格結(jié)構(gòu),將地表緊密分割為相鄰的柵格陣列。 每個網(wǎng)格

16、的位置由矩陣編號定義。 包含表示指向網(wǎng)格專業(yè)技術(shù)膩子粉人員或?qū)I(yè)技術(shù)膩子粉人員查詢密碼的指針的查詢密碼。 注意:網(wǎng)格數(shù)據(jù)模型將連續(xù)空間離散化,即二維被子或分割被子復蓋整個連續(xù)空間,該被子以規(guī)則不規(guī)則的網(wǎng)格數(shù)據(jù)模型、2-3網(wǎng)格數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)、網(wǎng)格結(jié)構(gòu)密集的正方形(或三角形、多邊形)將地理區(qū)域分割成網(wǎng)格陣列。 位置由行、列數(shù)字定義,屬性是網(wǎng)格單元格的值。 二、圖形表示、三角形、方格和六邊形的劃分、2-3網(wǎng)格數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)、二、圖形表示、網(wǎng)格數(shù)據(jù)表示二次元表面上地理數(shù)據(jù)的離散化數(shù)值。 在柵格數(shù)據(jù)中,地表相互鄰接,被分割成規(guī)則排列的區(qū)域,每個區(qū)域?qū)粋€體素。 因此,網(wǎng)格數(shù)據(jù)的比例尺是網(wǎng)格(單元)的大小和與地表對

17、應的單元大小之比,單元表示的面積越大,對長度、面積等的測定影響越大。 各像素的屬性是地表的該地域的地理數(shù)據(jù)的近似值,因此屬性有可能產(chǎn)生偏差。線、面、點、點:用單一格點表示。 線:沿線以具有相同屬性值的相鄰網(wǎng)格表示。 面:從沿線向同一屬性取值的網(wǎng)格表現(xiàn)。 三、網(wǎng)格數(shù)據(jù)組織、2-3網(wǎng)格數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)、一個網(wǎng)格單元格對應多個屬性值的多層網(wǎng)格文件。 組織方法:組織方法、2-3網(wǎng)格數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)、方法c :基于層,按多邊形順序記錄每個層的多邊形屬性值和多邊形內(nèi)各個元素的坐標。 節(jié)省存儲屬性的空間。 通過僅記錄一次相同屬性的制圖針織面料的n個要素的屬性,使地圖分析和制圖處理變得容易。 方法a :將像素作為記錄序列,將不同層上同一像素位置的各屬性值表現(xiàn)為一個排列。 n層只記錄了1層的像素位置,節(jié)省了很多記憶空間,網(wǎng)格數(shù)量很多。 方法b :各層各像素的位置、屬性一一記錄,結(jié)構(gòu)最簡單,但是浪費記憶。 四、網(wǎng)格結(jié)構(gòu)的建立,2-3網(wǎng)格

溫馨提示

  • 1. 本站所有資源如無特殊說明,都需要本地電腦安裝OFFICE2007和PDF閱讀器。圖紙軟件為CAD,CAXA,PROE,UG,SolidWorks等.壓縮文件請下載最新的WinRAR軟件解壓。
  • 2. 本站的文檔不包含任何第三方提供的附件圖紙等,如果需要附件,請聯(lián)系上傳者。文件的所有權(quán)益歸上傳用戶所有。
  • 3. 本站RAR壓縮包中若帶圖紙,網(wǎng)頁內(nèi)容里面會有圖紙預覽,若沒有圖紙預覽就沒有圖紙。
  • 4. 未經(jīng)權(quán)益所有人同意不得將文件中的內(nèi)容挪作商業(yè)或盈利用途。
  • 5. 人人文庫網(wǎng)僅提供信息存儲空間,僅對用戶上傳內(nèi)容的表現(xiàn)方式做保護處理,對用戶上傳分享的文檔內(nèi)容本身不做任何修改或編輯,并不能對任何下載內(nèi)容負責。
  • 6. 下載文件中如有侵權(quán)或不適當內(nèi)容,請與我們聯(lián)系,我們立即糾正。
  • 7. 本站不保證下載資源的準確性、安全性和完整性, 同時也不承擔用戶因使用這些下載資源對自己和他人造成任何形式的傷害或損失。

最新文檔

評論

0/150

提交評論