《GIS原理》第3章作業(yè)

1、 成都信息工程學(xué)院資源環(huán)境學(xué)院GIS原理作業(yè)章節(jié)第三章空間數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)姓 名學(xué) 號(hào)班 級(jí)GIS原理作業(yè) 學(xué)號(hào)： 姓名：GIS原理作業(yè)1、在矢量數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)、柵格數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)中，如何表示點(diǎn)、線、面對(duì)象？ 答：矢量數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)通過(guò)記錄實(shí)體坐標(biāo)及其關(guān)系，盡可能精確地表示點(diǎn)、線、多邊形等地理實(shí)體，坐標(biāo)空間設(shè)為連續(xù)，允許任意位置、長(zhǎng)度和面積的精確定義。在柵格結(jié)構(gòu)中，點(diǎn)用一個(gè)柵格單元表示；線狀地物沿線走向的一組相鄰柵格單元表示，每個(gè)柵格單元最多只有兩個(gè)相鄰單元在線上；面或區(qū)域用記有區(qū)域?qū)傩缘南噜彇鸥駟卧募媳硎荆總€(gè)柵格單元可有多于兩個(gè)的相鄰單元同屬一個(gè)區(qū)域。2、簡(jiǎn)要說(shuō)明矢量數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)中，鏈狀雙重獨(dú)立編碼結(jié)構(gòu)中面對(duì)象空間

2、信息的表示方式及拓?fù)潢P(guān)系的表示方式？ 答：鏈狀雙重獨(dú)立編碼結(jié)構(gòu)主要有4個(gè)文件：多邊形文件，弧段文件，弧段點(diǎn)文件，點(diǎn)坐標(biāo)文件。多邊形文件主要由多邊形記錄組成，包括多邊形號(hào)，組成多邊形的弧段號(hào)以及周長(zhǎng)，面積，中心點(diǎn)坐標(biāo)及有關(guān)“洞”的信息等。多邊形文件也可通過(guò)軟件自動(dòng)檢索各有關(guān)弧段生成，并同時(shí)計(jì)算出多邊形的周長(zhǎng)和面積以及中心點(diǎn)的坐標(biāo)。當(dāng)多邊形中含有“洞”時(shí)，則此“洞”的面積為負(fù)，并在總面積中減去，其組成的弧段號(hào)前也為負(fù)號(hào)?；《挝募饕苫∮涗浗M成，存儲(chǔ)總弧段的起止節(jié)點(diǎn)和弧段左右多邊形號(hào)。弧段點(diǎn)文件由一系列點(diǎn)的位置坐標(biāo)組成，一般從數(shù)字化過(guò)程獲取，數(shù)字化的順序確定了這條鏈段的方向。點(diǎn)坐標(biāo)文件由節(jié)點(diǎn)記錄組

3、成，存儲(chǔ)每個(gè)節(jié)點(diǎn)的節(jié)點(diǎn)號(hào)，節(jié)點(diǎn)坐標(biāo)及與該節(jié)點(diǎn)連接的弧段。點(diǎn)坐標(biāo)文件一般通過(guò)軟件自動(dòng)生成，因?yàn)樵跀?shù)字化的過(guò)程中，由于數(shù)字化操作的誤差，各弧段在同一節(jié)點(diǎn)處的坐標(biāo)不可能完全一致，需要進(jìn)行匹配處理。當(dāng)其偏差在允許范圍內(nèi)時(shí)，可取同名節(jié)點(diǎn)的坐標(biāo)平均值。如果偏差過(guò)大，則弧段需要重新數(shù)字化。3、有一柵格數(shù)據(jù)文件按行方向由左到右、自上而下直接?xùn)鸥窬幋a表示為：1，0，0，0，0，0，0；1，1，1，0，0，0，0；3，3，1，0，0，0，0；3，3，3，1，0，0，0。分析并回答下列問題。1）、表示面狀地物的代碼有哪些？2）、假設(shè)方向代碼分別表示為：東=0，東北=1，北=2，西北=3，西=4，西南=5，南=6，東

4、南=7，行、列坐標(biāo)從1開始。寫出線狀地物的鏈?zhǔn)骄幋a。3）、按行方向?qū)懗鲇纬叹幋a方案。答：（1）表示地物的代碼有0和3。（2）特征碼起點(diǎn)行起點(diǎn)列鏈碼1116,0,0,6,7（3）(1,1,1,1),(1,2,1,0),(1,3,1,0),(1,4,3,0),(1,7,1,0),(2,1,1,1),(2,2,1,1),(2,3,1,1),(2,7,1,0),(3,1,2,3),(3,3,1,1),(3,7,1,0),(4,3,1,3),(4,4,1,1),(4,5,1,0), (4,6,1,0), (4,7,1,0).4、寫出下列柵格的線性四叉樹進(jìn)行編碼（Morton碼）以及壓縮數(shù)據(jù)二維行程編碼。

5、3AAAAABBBAABBAABBMD碼屬性值0A3B4A6B8A12BMD碼屬性值0A1A2A3B4A5A6B7B8A12B5、使用矢量表示的面對(duì)象，需要轉(zhuǎn)換成柵格數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)，簡(jiǎn)要說(shuō)明轉(zhuǎn)換算法的基本思路？答：（1）內(nèi)部點(diǎn)擴(kuò)散算法：該算法由每一個(gè)多邊形一個(gè)內(nèi)部點(diǎn)（種子點(diǎn)）開始向其八個(gè)方向的領(lǐng)點(diǎn)擴(kuò)散，判斷各個(gè)新加入點(diǎn)是否再多邊形邊界上,如果是邊界上，則該新加入點(diǎn)不作為種子點(diǎn)，否則把非邊界的鄰點(diǎn)作為新的種子點(diǎn)與原油種子點(diǎn)一起進(jìn)行新的擴(kuò)散運(yùn)算，并將該種子點(diǎn)賦以該多邊形的編號(hào)。重復(fù)上述過(guò)程直到所有種子點(diǎn)填滿該多邊形并遇到邊界停止。（2）復(fù)數(shù)積分算法：對(duì)全部柵格陣列逐個(gè)柵格單元地判斷該柵格歸屬的多邊形編碼

6、，判別方法是由待判點(diǎn)對(duì)每個(gè)多邊形的封閉邊界計(jì)算復(fù)數(shù)積分，對(duì)某個(gè)多邊形，如果積分值為2r，則該待判點(diǎn)屬于此多邊形，賦以多邊形編號(hào)，否則在此多邊形外部，不屬于該多邊形。（3）射線算法和掃描算法：射線算法可逐點(diǎn)判斷數(shù)據(jù)柵格點(diǎn)在某多邊形之外或在多邊形內(nèi)，由待判點(diǎn)向圖外某點(diǎn)引射線，判斷該射線與某多邊形所有邊界相交的總次數(shù)，如相交偶數(shù)次，則待判點(diǎn)在多邊形外部，如為基數(shù)次，則待判點(diǎn)在該多邊形內(nèi)部。掃描算法是射線算法的改進(jìn)，將射線改為沿柵格陣列列或行方向掃描線，判斷與射線算法相似。（4）邊界代數(shù)算法：邊界代數(shù)多邊形填充算法是一種基于積分思想的矢量格式向上個(gè)格式轉(zhuǎn)換算法，它適合于記錄拓?fù)潢P(guān)系的多邊形矢量數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換

7、為柵格結(jié)構(gòu)。單個(gè)多邊形的情況，模仿積分求多邊形區(qū)域面積的過(guò)程，初始化的柵格陣列各柵格值為零，以柵格行列為參考坐標(biāo)軸，由多邊形邊界上某點(diǎn)開始順時(shí)針?biāo)阉鬟吔缇€，當(dāng)邊界上行時(shí)，位于該邊界左側(cè)的具有相同坐標(biāo)的所有柵格被減去a；當(dāng)邊界下行時(shí)，該邊界左邊所有柵格點(diǎn)加一個(gè)值a；邊界搜索完畢則完成了多邊形的轉(zhuǎn)換。多個(gè)多邊形的情況，當(dāng)邊界弧段上行時(shí)，該弧段與左框圖之間柵格增加一個(gè)值（左多邊形編號(hào)減去右多邊形編號(hào)）；當(dāng)弧段下行時(shí)，該弧段與左匡圖之間柵格增加一個(gè)值（右多邊形編號(hào)減去左多邊形編號(hào)）。6、柵格數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)場(chǎng)模型的具體組織方式，為什么柵格結(jié)構(gòu)表示的地表是不連續(xù)的，是量化和近似離散的數(shù)據(jù)？答：柵格單元的大小決定了在一個(gè)象元所覆蓋的面積范圍內(nèi)地理數(shù)據(jù)的精度 ，網(wǎng)格單元越細(xì)