空間數(shù)據(jù)模型課件

第三章空間數(shù)據(jù)模型鄒逸江第三章空間數(shù)據(jù)模型鄒逸江1目錄地理系統(tǒng)與地理現(xiàn)象空間對象及其定義空間對象描述空間對象關(guān)系空間對象的矢量表達(dá)空間對象的柵格表達(dá)矢量與柵格數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)比較混合數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)與一體化數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)空間對象的地面高程模型表達(dá)空間對象的編碼體系目錄地理系統(tǒng)與地理現(xiàn)象21.地理系統(tǒng)與地理現(xiàn)象－－地理系統(tǒng)地理系統(tǒng)是個(gè)開放的復(fù)雜系統(tǒng)，所謂開放就是與其它系統(tǒng)有關(guān)聯(lián)，所謂復(fù)雜就是子系統(tǒng)種類非常多地理系統(tǒng)主要涉及地球內(nèi)部系統(tǒng)、地球表層空間、天體系統(tǒng)GIS涉及范圍主要在地球表層空間，即巖石圈、水圈、生物圈、大氣圈地理系統(tǒng)：自然環(huán)境系統(tǒng)和社會經(jīng)濟(jì)環(huán)境系統(tǒng)，系統(tǒng)中各種要素特征都與地理空間位置有關(guān)1.地理系統(tǒng)與地理現(xiàn)象－－地理系統(tǒng)地理系統(tǒng)是個(gè)開放的復(fù)雜系統(tǒng)3地理系統(tǒng)地球內(nèi)部系統(tǒng)天體系統(tǒng)自然環(huán)境系統(tǒng)專題環(huán)境系統(tǒng)地貌、土壤、氣候、土地利用、水文、生物、海洋、......人口、工業(yè)農(nóng)業(yè)、交通運(yùn)輸、建筑、商業(yè)、貿(mào)易業(yè)、科學(xué)、教育、衛(wèi)生、體育、金融、財(cái)政、......人地關(guān)系系統(tǒng)地球表層空間地理系統(tǒng)地球內(nèi)部系統(tǒng)天體系統(tǒng)自然環(huán)境系統(tǒng)專題環(huán)境系統(tǒng)地貌、土4第三章-空間數(shù)據(jù)模型課件5地理要素水系（岸線、岸；河流；運(yùn)河、渠道；湖泊、水庫、池塘；水利設(shè)施；其它水系要素；一般堤；防波堤；港口、碼頭；泊位、系泊絞纜設(shè)施；陸地、海洋、島嶼；干出灘等）交通（鐵路；鐵路車站及附屬設(shè)施；公路；其它道路；附屬建筑物等）居民地及附屬設(shè)施（建筑物；街區(qū)；其它建筑物等）地貌（等高線；地貌高程；雪山地貌；黃土地貌；巖溶地貌；風(fēng)塵地貌；火山地貌；其他地貌等）植被（林地；田地；地類界線等）土質(zhì)（泥、沙、礫石等）管線（電力線；通信線；管道）境界與政區(qū)（國界；國內(nèi)境界；行政區(qū)；其他界線）測量控制點(diǎn)獨(dú)立地物地理要素水系（岸線、岸；河流；運(yùn)河、渠道；湖泊、水庫、池塘；61.地理系統(tǒng)與地理現(xiàn)象－－地理現(xiàn)象呈點(diǎn)狀分布的地理現(xiàn)象（城鎮(zhèn)、居民地、車站、工廠、火山口、山峰等）呈線狀分布的地理現(xiàn)象（河流、海岸、鐵路、公路、地下管線等）呈面狀分布的地理現(xiàn)象（土壤、耕地、森林、草原、沙漠等）呈體狀分布的地理現(xiàn)象（云、水體、礦體、地鐵站、高層建筑等）1.地理系統(tǒng)與地理現(xiàn)象－－地理現(xiàn)象呈點(diǎn)狀分布的地理現(xiàn)象（城鎮(zhèn)72.空間對象及其定義將地理現(xiàn)象進(jìn)行抽象得到空間對象空間對象分為0、1、2、3維簡單和復(fù)雜對象，其中復(fù)雜對象由0、1、2、3維對象組合而成0維空間對象的定義1維空間對象的定義2維空間對象的定義3維空間對象的定義2.空間對象及其定義將地理現(xiàn)象進(jìn)行抽象得到空間對象80維空間對象定義0維空間對象：具有數(shù)學(xué)坐標(biāo)系或測量坐標(biāo)系中的一對坐標(biāo)0維空間對象包括：實(shí)體點(diǎn)，非實(shí)體點(diǎn)和像素點(diǎn)實(shí)體點(diǎn)：標(biāo)示地理要素點(diǎn)特征位置的幾何點(diǎn)非實(shí)體點(diǎn)：標(biāo)示地理要素其它特征位置幾何點(diǎn)（1）標(biāo)號點(diǎn)：標(biāo)示地理要素文本信息位置幾何點(diǎn)（2）面標(biāo)示點(diǎn)：標(biāo)示地理要素面特征位置幾何點(diǎn)（3）拓?fù)涔?jié)點(diǎn)：標(biāo)示地理要素拓?fù)潢P(guān)系拓?fù)滏湹墓步狱c(diǎn)（4）節(jié)點(diǎn)：用于組成鏈的幾何點(diǎn)集合像素點(diǎn)：用于標(biāo)示圖像柵格點(diǎn)0維空間對象定義0維空間對象：具有數(shù)學(xué)坐標(biāo)系或測量坐標(biāo)系中91維空間對象定義1維空間對象：具有數(shù)學(xué)坐標(biāo)系或測量坐標(biāo)系中的若干個(gè)坐標(biāo)對序列1維空間對象包括：線段，弧段，鏈線段：兩節(jié)點(diǎn)間的直線弧段：是形成一曲線的節(jié)點(diǎn)軌跡，可用數(shù)學(xué)函數(shù)定義鏈：由弧段或線段組合而成，即弧段或線段的無分支而有方向的序列集合1維空間對象定義1維空間對象：具有數(shù)學(xué)坐標(biāo)系或測量坐標(biāo)系中10鏈包括：網(wǎng)鏈，面鏈和環(huán)鏈網(wǎng)鏈：一條可以不能定位左右多邊形，但能定位始末拓?fù)涔?jié)點(diǎn)的鏈，是二維網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浣M成部分，如交通網(wǎng)面鏈：一條可以顯示地定位左右多邊形，能定位始末節(jié)點(diǎn)的鏈，是二維面拓?fù)浣M成部分，如行政區(qū)劃環(huán)鏈：一個(gè)由不相交的面鏈產(chǎn)生的閉合序列集合，環(huán)鏈表示一個(gè)封閉的邊界，如獨(dú)立湖泊鏈包括：網(wǎng)鏈，面鏈和環(huán)鏈112維空間對象定義2維空間對象：具有數(shù)學(xué)坐標(biāo)系或測量坐標(biāo)系內(nèi)的二維延展特征2維空間對象包括：面，環(huán)，標(biāo)示點(diǎn)面：公共面鏈組成的，如行政區(qū)劃環(huán)：環(huán)鏈組成的，如獨(dú)立湖泊標(biāo)示點(diǎn)：表示面或環(huán)屬性的代表點(diǎn)內(nèi)面：包括其邊界的內(nèi)部稱內(nèi)部面外面：包括其邊界的外部稱外部面GIS通常討論的是內(nèi)面2維空間對象定義2維空間對象：具有數(shù)學(xué)坐標(biāo)系或測量坐標(biāo)系內(nèi)123維空間對象定義3維空間對象：具有數(shù)學(xué)坐標(biāo)系或測量坐標(biāo)系內(nèi)的三維延展特征3維空間對象包括：體，體元，標(biāo)示體元體：由多個(gè)體元和相應(yīng)的標(biāo)示體元組合而成體元：表示三維實(shí)體的體元素，是一種方形實(shí)體，是三維實(shí)體中最小的不可再分割的元素標(biāo)示體元：類似于面內(nèi)的標(biāo)示點(diǎn)，用來標(biāo)示一個(gè)三維體空間3維空間對象定義3維空間對象：具有數(shù)學(xué)坐標(biāo)系或測量坐標(biāo)系內(nèi)133.空間對象描述空間對象種類：矢量、柵格矢量空間對象歸結(jié)為：點(diǎn)、線、面、體柵格空間對象歸結(jié)為：像素空間對象描述：由幾何特性、屬性特性和空間對象關(guān)系描述組成幾何特性：坐標(biāo)、角度、方向、距離、周長、面積、體積等屬性特性：分類分級、定性、定量和地名描述空間對象關(guān)系：相鄰、相離、相交、包含、重合矢量空間對象具有幾何特性、屬性特性和空間對象關(guān)系描述，而柵格空間對象具有幾何特性、屬性特性3.空間對象描述空間對象種類：矢量、柵格14第三章-空間數(shù)據(jù)模型課件153.空間對象關(guān)系矢量空間對象才有空間對象關(guān)系描述矢量空間對象關(guān)系種類：相鄰、相離、相交、包含、重合空間對象關(guān)系形式：點(diǎn)與點(diǎn)、點(diǎn)與線、點(diǎn)與面、線與線、線與面、面與面3.空間對象關(guān)系矢量空間對象才有空間對象關(guān)系描述163.空間對象關(guān)系－－點(diǎn)與點(diǎn)鄰接關(guān)系：兩個(gè)點(diǎn)鄰接同一位置（相隔0公里的兩個(gè)獨(dú)立水塔）相交關(guān)系：等同重合關(guān)系相離關(guān)系：兩個(gè)點(diǎn)不在同一位置（相隔10公里的兩個(gè)獨(dú)立水塔）包含關(guān)系：等同重合關(guān)系重合關(guān)系：兩個(gè)點(diǎn)在同一位置（兩條路交叉口的信號燈重合）3.空間對象關(guān)系－－點(diǎn)與點(diǎn)鄰接關(guān)系：兩個(gè)點(diǎn)鄰接同一位置（相隔173.空間對象關(guān)系－－點(diǎn)與線鄰接關(guān)系：點(diǎn)在線的端點(diǎn)上（收費(fèi)站往往在道路的一端）相交關(guān)系：點(diǎn)在線上（標(biāo)示牌往往在道路的某一位置上）相離關(guān)系：點(diǎn)不在線的端點(diǎn)或線上（獨(dú)立房屋在道路的一旁）包含關(guān)系：線包含點(diǎn)等同相交關(guān)系，點(diǎn)包含線等同不存在重合關(guān)系：不存在3.空間對象關(guān)系－－點(diǎn)與線鄰接關(guān)系：點(diǎn)在線的端點(diǎn)上（收費(fèi)站往183.空間對象關(guān)系－－點(diǎn)與面鄰接關(guān)系：點(diǎn)在面的公共邊界交點(diǎn)上（一個(gè)居民地正好在幾個(gè)行政區(qū)劃邊界上）相交關(guān)系：點(diǎn)在面的邊界上（一個(gè)居民地正好在某一行政區(qū)劃邊界上）相離關(guān)系：點(diǎn)遠(yuǎn)離面的邊界（水塔遠(yuǎn)離水庫5公里）包含關(guān)系：面包含點(diǎn)，點(diǎn)落在面內(nèi)（沙漠區(qū)域中的一棵樹），點(diǎn)包含面不存在重合關(guān)系：不存在3.空間對象關(guān)系－－點(diǎn)與面鄰接關(guān)系：點(diǎn)在面的公共邊界交點(diǎn)上（193.空間對象關(guān)系－－線與線鄰接關(guān)系：兩條線相鄰接，有一公共結(jié)點(diǎn)（某高速公路與108國道相接）相交關(guān)系：兩條線平面相交或立體相交（道路與河流相交，高速公路與108國道通過立交橋相交）相離關(guān)系：兩條線沒有交點(diǎn)（與高速公路平行的108國道）包含關(guān)系：一條線完全或部分包含了另一條線（行政邊界包含了一段河流，杭州灣大橋）重合關(guān)系：一條線與另一條線完全重合（道路與地下管線）3.空間對象關(guān)系－－線與線鄰接關(guān)系：兩條線相鄰接，有一公共結(jié)203.空間對象關(guān)系－－線與面鄰接關(guān)系：線是面的全部或部分邊界（長江有一段是湖北和江西的邊界）相交關(guān)系：一條線部分或全部穿過一個(gè)面（穿過一個(gè)行政邊界的道路）相離關(guān)系：面與線相互隔離（與水庫相隔5公里的高速公路）包含關(guān)系：一條線完全落入面內(nèi)（行政邊界內(nèi)包含了一條道路）重合關(guān)系：不存在3.空間對象關(guān)系－－線與面鄰接關(guān)系：線是面的全部或部分邊界（213.空間對象關(guān)系－－面與面鄰接關(guān)系：兩個(gè)面通過公用邊界相鄰（湖北和江西相鄰）相交關(guān)系：一個(gè)面與另一個(gè)面部分相交（兩個(gè)不同時(shí)期的土地多邊形疊加）相離關(guān)系：面與面相互隔離（與水庫相隔5公里的湖泊）包含關(guān)系：一個(gè)面完全落入另一個(gè)面內(nèi)（省級行政邊界內(nèi)包含了縣級行政邊界）重合關(guān)系：不存在3.空間對象關(guān)系－－面與面鄰接關(guān)系：兩個(gè)面通過公用邊界相鄰（22第三章-空間數(shù)據(jù)模型課件233.空間對象關(guān)系－－空間拓?fù)潢P(guān)系空間對象關(guān)系：相鄰、相離、相交、包含、重合相離、相交、重合空間對象關(guān)系：不適合用固定的表達(dá)式（數(shù)學(xué)計(jì)算）事先表達(dá)出來相鄰和包含空間對象關(guān)系：適合用固定的表達(dá)式（數(shù)學(xué)計(jì)算）事先表達(dá)出來空間對象關(guān)系異常復(fù)雜，一部分用空間拓?fù)潢P(guān)系表達(dá)，另一部分空間操作（數(shù)學(xué)計(jì)算）表達(dá)空間對象關(guān)系表達(dá)＝空間拓?fù)潢P(guān)系＋空間操作（數(shù)學(xué)計(jì)算）空間拓?fù)潢P(guān)系：相鄰和包含空間操作：相離、相交、重合3.空間對象關(guān)系－－空間拓?fù)潢P(guān)系空間對象關(guān)系：相鄰、相離、相24空間拓?fù)潢P(guān)系定義：討論相鄰和包含拓?fù)潢P(guān)系具有空間拓?fù)潢P(guān)系的點(diǎn)、線、面：對應(yīng)拓?fù)潼c(diǎn)（實(shí)體點(diǎn)，非實(shí)體點(diǎn)）、拓?fù)滏湥ň€段，弧段，鏈）、拓?fù)涿妫ǘ噙呅危?shí)際上就是拓?fù)潼c(diǎn)、拓?fù)滏?、拓?fù)涿嬷g的空間拓?fù)潢P(guān)系空間拓?fù)潢P(guān)系特性：幾何特性相差很大，但它們的拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)相同空間拓?fù)潢P(guān)系定義：討論相鄰和包含拓?fù)潢P(guān)系25aabbcceeddaabbcceedd26拓?fù)潢P(guān)系－－顯式表達(dá)拓?fù)潼c(diǎn)、拓?fù)滏?、拓?fù)涿嬷g的空間拓?fù)潢P(guān)系都用關(guān)系表顯式地表達(dá)出來拓?fù)潼c(diǎn)關(guān)聯(lián)拓?fù)潼c(diǎn)、拓?fù)潼c(diǎn)關(guān)聯(lián)拓?fù)滏湣⑼負(fù)潼c(diǎn)關(guān)聯(lián)拓?fù)涿嫱負(fù)滏滉P(guān)聯(lián)拓?fù)潼c(diǎn)、拓?fù)滏滉P(guān)聯(lián)拓?fù)滏湣⑼負(fù)滏滉P(guān)聯(lián)拓?fù)涿嫱負(fù)涿骊P(guān)聯(lián)拓?fù)潼c(diǎn)、拓?fù)涿骊P(guān)聯(lián)拓?fù)滏?、拓?fù)涿骊P(guān)聯(lián)拓?fù)涿?、拓?fù)涿姘負(fù)涿鎯?yōu)點(diǎn)：拓?fù)潢P(guān)系明顯，數(shù)據(jù)提取速度快缺點(diǎn)：數(shù)據(jù)冗余，拓?fù)鋽?shù)據(jù)不能以定長關(guān)系表格形式存儲拓?fù)潢P(guān)系－－顯式表達(dá)拓?fù)潼c(diǎn)、拓?fù)滏?、拓?fù)涿嬷g的空間拓?fù)潢P(guān)系27拓?fù)潼c(diǎn)拓?fù)潼c(diǎn)1拓?fù)潼c(diǎn)2......拓?fù)潼c(diǎn)n拓?fù)潼c(diǎn)拓?fù)滏?拓?fù)滏?......拓?fù)滏渘拓?fù)潼c(diǎn)拓?fù)涿?拓?fù)涿?......拓?fù)涿鎛拓?fù)滏溚負(fù)潼c(diǎn)1拓?fù)潼c(diǎn)2......拓?fù)潼c(diǎn)n拓?fù)滏溚負(fù)滏?拓?fù)滏?......拓?fù)滏渘拓?fù)滏溚負(fù)涿?拓?fù)涿?......拓?fù)涿鎛拓?fù)涿嫱負(fù)潼c(diǎn)1拓?fù)潼c(diǎn)2......拓?fù)潼c(diǎn)n拓?fù)涿嫱負(fù)滏?拓?fù)滏?......拓?fù)滏渘拓?fù)涿嫱負(fù)涿?拓?fù)涿?......拓?fù)涿鎛拓?fù)潼c(diǎn)拓?fù)潼c(diǎn)1拓?fù)潼c(diǎn)2......拓?fù)潼c(diǎn)n拓?fù)潼c(diǎn)拓?fù)滏?拓?fù)?8拓?fù)潢P(guān)系－－隱式表達(dá)拓?fù)滏準(zhǔn)纪負(fù)潼c(diǎn)終拓?fù)潼c(diǎn)左拓?fù)涿嬗彝負(fù)涿?.能夠派生出所有的以顯示表達(dá)的拓?fù)潢P(guān)系2.避免數(shù)據(jù)存儲冗余3.拓?fù)鋽?shù)據(jù)能以定長關(guān)系表格形式存儲拓?fù)潢P(guān)系－－隱式表達(dá)拓?fù)滏準(zhǔn)纪負(fù)潼c(diǎn)終拓?fù)潼c(diǎn)左拓?fù)涿嬗彝負(fù)涿?294.空間對象的矢量表達(dá)矢量模型最小單元與它表達(dá)的真實(shí)世界空間實(shí)體有直接的對應(yīng)關(guān)系矢量表達(dá)內(nèi)容：空間位置、屬性信息、拓?fù)潢P(guān)系無拓?fù)潢P(guān)系空間對象的矢量表達(dá)有拓?fù)潢P(guān)系空間對象的矢量表達(dá)4.空間對象的矢量表達(dá)矢量模型最小單元與它表達(dá)的真實(shí)世界空間304.空間對象的矢量表達(dá)－－無拓?fù)潢P(guān)系稱面條矢量數(shù)據(jù)模型，僅記錄空間位置和屬性信息點(diǎn)目標(biāo)：【目標(biāo)標(biāo)識，屬性信息，（X、Y、Z）】鏈目標(biāo)：【目標(biāo)標(biāo)識，屬性信息，（X1、Y1、Z1），.

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.（Xn、Yn、Zn）】面目標(biāo)：【目標(biāo)標(biāo)識，屬性信息，（X1、Y1、Z1），.

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.（Xn、Yn、Zn），（X1、Y1、Z1）】優(yōu)點(diǎn)：數(shù)據(jù)提取速度快缺點(diǎn)：不存儲拓?fù)潢P(guān)系，產(chǎn)生裂隙和數(shù)據(jù)冗余，如面的邊界數(shù)據(jù)獲取和存儲兩次4.空間對象的矢量表達(dá)－－無拓?fù)潢P(guān)系稱面條矢量數(shù)據(jù)模型，僅記314.空間對象的矢量表達(dá)－－有拓?fù)潢P(guān)系拓?fù)潢P(guān)系有兩種表達(dá)方式：顯式表達(dá)和隱式表達(dá)顯式表達(dá)：數(shù)據(jù)提取速度快，坐標(biāo)數(shù)據(jù)和拓?fù)潢P(guān)系數(shù)據(jù)冗余隱式表達(dá)：數(shù)據(jù)提取速度慢，坐標(biāo)數(shù)據(jù)和拓?fù)潢P(guān)系數(shù)據(jù)不冗余4.空間對象的矢量表達(dá)－－有拓?fù)潢P(guān)系拓?fù)潢P(guān)系有兩種表達(dá)方式：32顯式表達(dá)點(diǎn)屬性信息拓?fù)潢P(guān)系X、Y、Z點(diǎn)與點(diǎn)拓?fù)潼c(diǎn)1拓?fù)潼c(diǎn)2......拓?fù)潼c(diǎn)n點(diǎn)與鏈拓?fù)滏?拓?fù)滏?......拓?fù)滏渘點(diǎn)與面拓?fù)涿?拓?fù)涿?......拓?fù)涿鎛拓?fù)潢P(guān)系點(diǎn)與點(diǎn)點(diǎn)與鏈點(diǎn)與面顯式表達(dá)點(diǎn)屬性信息拓?fù)潢P(guān)系X、Y、Z點(diǎn)與點(diǎn)拓?fù)潼c(diǎn)1拓?fù)潼c(diǎn)2.33鏈屬性信息拓?fù)潢P(guān)系（X1、Y1、Z1），（X2、Y2、Z2），.

.（Xn、Yn、Zn）鏈與點(diǎn)拓?fù)潼c(diǎn)1拓?fù)潼c(diǎn)2......拓?fù)潼c(diǎn)n鏈與點(diǎn)拓?fù)滏?拓?fù)滏?......拓?fù)滏渘鏈與面拓?fù)涿?拓?fù)涿?......拓?fù)涿鎛拓?fù)潢P(guān)系鏈與點(diǎn)鏈與點(diǎn)鏈與面鏈屬性信息拓?fù)潢P(guān)系（X1、Y1、Z1），（X2、Y2、Z2）34面屬性信息拓?fù)潢P(guān)系（X1、Y1、Z1），（X2、Y2、Z2），.

.（Xn、Yn、Zn），（X1、Y1、Z1）面與點(diǎn)拓?fù)潼c(diǎn)1拓?fù)潼c(diǎn)2......拓?fù)潼c(diǎn)n面與鏈拓?fù)滏?拓?fù)滏?......拓?fù)滏渘面與面拓?fù)涿?拓?fù)涿?......拓?fù)涿鎛拓?fù)潢P(guān)系面與點(diǎn)面與鏈面與面面屬性信息拓?fù)潢P(guān)系（X1、Y1、Z1），（X2、Y2、Z2）35點(diǎn)屬性信息X、Y、Z鏈屬性信息起始點(diǎn)終結(jié)點(diǎn)左面右面鏈（X1、Y1、Z1），（X2、Y2、Z2），.

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.（Xn、Yn、Zn）面屬性信息X、Y、Z隱式表達(dá)點(diǎn)屬性信息X、Y、Z鏈屬性信息起始點(diǎn)終結(jié)點(diǎn)左面右面鏈（X1、364.空間對象的矢量表達(dá)－－屬性信息空間對象有詳細(xì)的屬性信息描述，地理要素不同，屬性信息不同屬性信息：分類信息、分級信息、定性信息、定量信息、地名信息分類信息：不同類別地理要素（如交通要素）分級信息：地理要素的分級特征（如交通層：國道、省道、縣道、鄉(xiāng)道）定性信息：地理要素的質(zhì)量描述（如國道的鋪面性質(zhì)）定量信息：地理要素的數(shù)量描述（如國道的寬度）地名信息：地理要素的名稱描述（如國道的名稱）4.空間對象的矢量表達(dá)－－屬性信息空間對象有詳細(xì)的屬性信息描37屬性信息結(jié)構(gòu)可設(shè)為定長和不定長結(jié)構(gòu)：定長結(jié)構(gòu)就是各地理要素屬性信息結(jié)構(gòu)相同，不定長結(jié)構(gòu)是各地理要素屬性信息結(jié)構(gòu)不相同由于各地理要素屬性信息不同，因此一般使用不定長的地理要素屬性信息結(jié)構(gòu)屬性信息結(jié)構(gòu)可設(shè)為定長和不定長結(jié)構(gòu)：定長結(jié)構(gòu)就是各地理要素屬38第三章-空間數(shù)據(jù)模型課件395.空間對象的柵格表達(dá)柵格數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)就是像元陣列，每個(gè)像元由行列號確定它的位置，像元具有顏色或灰度屬性值與矢量模型不一樣，柵格模型最小單元與它表達(dá)的真實(shí)世界空間實(shí)體沒有直接的對應(yīng)關(guān)系柵格結(jié)構(gòu)的顯著特點(diǎn)是：屬性明顯，定位隱含點(diǎn)實(shí)體表示為一個(gè)像元，線實(shí)體表示為在一定方向上連接成串的相鄰像元集合，面實(shí)體表示為聚集在一起的相鄰像元集合DRG和DOM屬于典型的柵格結(jié)構(gòu)，每個(gè)像元的數(shù)字表示影像的顏色或灰度屬性值5.空間對象的柵格表達(dá)柵格數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)就是像元陣列，每個(gè)像元由行40第三章-空間數(shù)據(jù)模型課件41第三章-空間數(shù)據(jù)模型課件425.空間對象的柵格表達(dá)－－層的概念每個(gè)柵格數(shù)據(jù)層的像元只能具有一個(gè)屬性編碼同一像元要表示多種屬性編碼，則需要多個(gè)柵格數(shù)據(jù)層多個(gè)柵格數(shù)據(jù)層的疊加，表示著同一像元屬性編碼的融合5.空間對象的柵格表達(dá)－－層的概念每個(gè)柵格數(shù)據(jù)層的像元只能具435.空間對象的柵格表達(dá)－－數(shù)據(jù)組織數(shù)據(jù)組織方式：以像元為紀(jì)錄的序列，以層為紀(jì)錄的序列，以層內(nèi)多邊形為紀(jì)錄的序列以像元為紀(jì)錄的序列，節(jié)省了許多存儲空間以層為紀(jì)錄的序列，形式最為簡單以層內(nèi)多邊形為紀(jì)錄的序列，節(jié)省了許多存儲屬性編碼的空間5.空間對象的柵格表達(dá)－－數(shù)據(jù)組織數(shù)據(jù)組織方式：以像元為紀(jì)錄44數(shù)據(jù)文件像元1像元坐標(biāo)層1屬性編碼層n屬性編碼像元2像元n數(shù)據(jù)文件層1像元坐標(biāo)屬性編碼層2層n像元1像元n數(shù)據(jù)文件層1像元1坐標(biāo)屬性編碼層2層n多邊形1多邊形n像元n坐標(biāo)數(shù)據(jù)文件像元1像元坐標(biāo)層1屬性編碼層n屬性編碼像元2像元n數(shù)455.空間對象的柵格表達(dá)－－編碼方法直接?xùn)鸥窬幋a（直接編碼就是將柵格數(shù)據(jù)看作一個(gè)數(shù)據(jù)矩陣，逐行或逐列逐個(gè)記錄代碼，還可采用其他特殊的順序）壓縮編碼方法（就是用盡可能少的數(shù)據(jù)量記錄盡可能多的信息，其類型又有信息無損編碼和信息有損編碼之分，如四叉樹編碼等）在地理信息系統(tǒng)中多采用信息無損編碼，而對原始遙感影像進(jìn)行壓縮編碼時(shí)，有時(shí)也采取有損壓縮編碼方法主要介紹直接?xùn)鸥窬幋a和壓縮編碼的四叉樹編碼5.空間對象的柵格表達(dá)－－編碼方法直接?xùn)鸥窬幋a（直接編碼就是46直接?xùn)鸥窬幋a直接?xùn)鸥窬幋a47壓縮編碼－－四叉樹編碼將圖像區(qū)域劃分為四個(gè)大小相同的象限，而每個(gè)象限又可根據(jù)一定規(guī)則判斷是否繼續(xù)等分為次一層的四個(gè)象限其終止判據(jù)是，不管是哪一層上的象限，只要?jiǎng)澐值皆撓笙匏懈窬W(wǎng)含有相同的值時(shí)，則不再繼續(xù)劃分，否則將該象限一直劃分到格網(wǎng)含有相同的值為止然后采用以層內(nèi)多邊形為紀(jì)錄的序列方法進(jìn)行數(shù)據(jù)組織四叉樹通過樹狀結(jié)構(gòu)記錄這種劃分達(dá)到壓縮的目的，并通過這種四叉樹狀結(jié)構(gòu)實(shí)現(xiàn)查詢、修改、量算等操作壓縮編碼－－四叉樹編碼將圖像區(qū)域劃分為四個(gè)大小相同的象限，而486.矢量數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)特點(diǎn)表示地理數(shù)據(jù)的精度較高數(shù)據(jù)量小能完整的描述拓?fù)潢P(guān)系圖形輸出漂亮坐標(biāo)、屬性和拓?fù)鋽?shù)據(jù)更新、綜合能實(shí)現(xiàn)能方便地表示地物的屬性信息嚴(yán)密的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)、數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)復(fù)雜技術(shù)實(shí)現(xiàn)難度大6.矢量數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)特點(diǎn)表示地理數(shù)據(jù)的精度較高496.柵格數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)特點(diǎn)數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)簡單數(shù)據(jù)疊加方便數(shù)據(jù)量大減少數(shù)據(jù)量會損失精度圖形輸出效果不好沒有拓?fù)潢P(guān)系技術(shù)實(shí)現(xiàn)難度小6.柵格數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)特點(diǎn)數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)簡單507.混合數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)與一體化數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)矢量與柵格數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)是一邏輯對偶矢量與柵格數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)優(yōu)缺點(diǎn)互補(bǔ)矢量數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)的代表是電子地圖，柵格數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)的代表是遙感影像電子地圖、遙感影像的組合應(yīng)用廣泛，具有不可替代的作用必須研究矢量數(shù)據(jù)與柵格數(shù)據(jù)混合或一體化存儲和處理7.混合數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)與一體化數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)矢量與柵格數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)是一邏輯對51混合結(jié)構(gòu)一種形式是矢量、柵格數(shù)據(jù)不作任何處理，分別用它們各自的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)存儲和管理，需要時(shí)進(jìn)行統(tǒng)一的顯示、查詢和分析已在許多系統(tǒng)中實(shí)現(xiàn)，尤其是柵格數(shù)據(jù)作為GIS的圖像背景矢量與柵格數(shù)據(jù)結(jié)合處理混合結(jié)構(gòu)一種形式是矢量、柵格數(shù)據(jù)不作任何處理，分別用它們各自52一體化結(jié)構(gòu)具有矢量和柵格兩種數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)的特點(diǎn)，即通過矢量數(shù)據(jù)能查詢到柵格數(shù)據(jù)，通過柵格數(shù)據(jù)能查詢到矢量數(shù)據(jù)理論基礎(chǔ)是：矢量數(shù)據(jù)柵格化，實(shí)際上就是對矢量點(diǎn)、線、面柵格化點(diǎn)用基本格網(wǎng)中的細(xì)格網(wǎng)像元表示線用基本格網(wǎng)中的細(xì)格網(wǎng)像元填充表示，填充方式為線的形狀面用基本格網(wǎng)中的細(xì)格網(wǎng)像元填充表示，填充方式為面的邊界和面的內(nèi)部一體化結(jié)構(gòu)具有矢量和柵格兩種數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)的特點(diǎn)，即通過矢量數(shù)據(jù)能53粗格網(wǎng)基本格網(wǎng)細(xì)格網(wǎng)粗格網(wǎng)基本格網(wǎng)細(xì)格網(wǎng)54線屬性信息起始點(diǎn)終結(jié)點(diǎn)左面右面點(diǎn)屬性信息X、Y、Z點(diǎn)的像元穿越粗網(wǎng)格和基本格網(wǎng)位置線（X1、Y1、Z1），（X2、Y2、Z2），.

.（Xn、Yn、Zn）填充線形的像元集合穿越粗網(wǎng)格和基本格網(wǎng)位置面屬性信息X、Y、Z填充面內(nèi)部形狀的像元集合穿越粗網(wǎng)格和基本格網(wǎng)位置線屬性信息起始點(diǎn)終結(jié)點(diǎn)左面右面點(diǎn)屬性信息X、Y、Z點(diǎn)的像元穿558.空間對象的地面高程模型數(shù)字高程模型（DigitalElevationModel，簡稱DEM），是地形表面形態(tài)高程信息的數(shù)字表達(dá)由于傳統(tǒng)的地理信息系統(tǒng)的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)都是二維的，數(shù)字高程模型的建立是三維的一個(gè)必要補(bǔ)充DEM表示方式：數(shù)學(xué)方式（整體擬合和局部擬合），圖形方式（點(diǎn)數(shù)據(jù)和線數(shù)據(jù)）8.空間對象的地面高程模型數(shù)字高程模型（DigitalEl56第三章-空間數(shù)據(jù)模型課件57數(shù)學(xué)方法表達(dá)：采用整體擬合方法，根據(jù)區(qū)域高程點(diǎn)，用傅立葉級數(shù)和高次多項(xiàng)式擬合地面高程曲面。也可用局部擬合方法，將地表復(fù)雜表面分成正方形規(guī)則區(qū)域或面積大致相等的不規(guī)則區(qū)域進(jìn)行分塊搜索，根據(jù)有限個(gè)點(diǎn)進(jìn)行擬合形成高程曲面線圖形方法：線模式，等高線是表示地形最常見的形式。其它的地形特征線也是表達(dá)地面高程的重要信息源，如山脊線、谷底線、海岸線及坡度變換線等；點(diǎn)圖形方法：點(diǎn)模式，用離散采樣數(shù)據(jù)點(diǎn)建立DEM，數(shù)據(jù)采樣可以按規(guī)則格網(wǎng)采樣，可以是密度一致的或不一致的；可以是不規(guī)則采樣，如不規(guī)則三角網(wǎng)等；數(shù)學(xué)方法表達(dá)：采用整體擬合方法，根據(jù)區(qū)域高程點(diǎn)，用傅立葉級數(shù)58廣義的DEM包括：數(shù)學(xué)方式（整體擬合和局部擬合）、等高線、規(guī)則格網(wǎng)、不規(guī)則格網(wǎng)、三角網(wǎng)等所有表達(dá)地面高程的數(shù)字表示狹義DEM包括：規(guī)則格網(wǎng)、不規(guī)則格網(wǎng)和三角網(wǎng)表示通常DEM最主要的二種表示模型是：規(guī)則格網(wǎng)模型和三角網(wǎng)模型

廣義的DEM包括：數(shù)學(xué)方式（整體擬合和局部擬合）、等高線、規(guī)598.空間對象的地面高程模型－－規(guī)則格網(wǎng)規(guī)則網(wǎng)格通常是正方形規(guī)則網(wǎng)格將區(qū)域空間切分為規(guī)則的格網(wǎng)單元，每個(gè)格網(wǎng)單元的四個(gè)點(diǎn)分別對應(yīng)一個(gè)高程數(shù)值數(shù)學(xué)上可以表示為一個(gè)矩陣，在計(jì)算機(jī)實(shí)現(xiàn)中則是一個(gè)二維數(shù)組，數(shù)組的一個(gè)元素，對應(yīng)一個(gè)高程值許多國家提供的DEM數(shù)據(jù)都是規(guī)則格網(wǎng)利用DEM很容易地計(jì)算等高線、坡度坡向、山坡陰影和自動提取流域地等8.空間對象的地面高程模型－－規(guī)則格網(wǎng)規(guī)則網(wǎng)格通常是正方形60第三章-空間數(shù)據(jù)模型課件61格網(wǎng)DEM的缺點(diǎn)是不能準(zhǔn)確表示地形的結(jié)構(gòu)和細(xì)部，為避免這些問題，可采用附加地形特征數(shù)據(jù)，如地形特征點(diǎn)、山脊線、谷底線、斷裂線，以描述地形結(jié)構(gòu)格網(wǎng)DEM的另一個(gè)缺點(diǎn)是數(shù)據(jù)量過大，給數(shù)據(jù)管理帶來了不方便，通常要進(jìn)行壓縮存儲在地形平坦的地方，存在大量的數(shù)據(jù)冗余在不改變格網(wǎng)大小的情況下，難以表達(dá)復(fù)雜地形的突變現(xiàn)象DEM數(shù)據(jù)無損壓縮可以采用普通的柵格數(shù)據(jù)壓縮方式，如四叉樹等規(guī)則格網(wǎng)DEM的缺點(diǎn)格網(wǎng)DEM的缺點(diǎn)是不能準(zhǔn)確表示地形的結(jié)構(gòu)和細(xì)部，為避免這些問62等高線等高線模型表示高程，高程值的集合是已知的，每一條等高線對應(yīng)一個(gè)已知的高程值，這樣一系列等高線集合和它們的高程值一起就構(gòu)成了一種地面高程模型等高線通常被存成一個(gè)有序的坐標(biāo)點(diǎn)對序列，可認(rèn)為是一條帶有高程值屬性的弧段等高線模型只表達(dá)了區(qū)域的部分高程值，往往需要一種插值方法來計(jì)算落在等高線外的其它點(diǎn)的高程等高線等高線模型表示高程，高程值的集合是已知的，每一條等高線63第三章-空間數(shù)據(jù)模型課件64等高線生成規(guī)則格網(wǎng)DEM包括移動二元曲面法、距離加權(quán)平均法、斷面法、最大坡度法、有限元結(jié)合最小二乘配置法等最大坡度、斷面算法比較適合山地和丘陵地；有限元結(jié)合最小二乘配置法適合于平原地區(qū)；移動二元曲面則適合曲率變化比較均勻，地形起伏變化不大的地區(qū)等高線生成規(guī)則格網(wǎng)DEM等高線生成規(guī)則格網(wǎng)DEM包括移動二元曲面法、距離加權(quán)平均法、65第三章-空間數(shù)據(jù)模型課件66第三章-空間數(shù)據(jù)模型課件67第三章-空間數(shù)據(jù)模型課件688.空間對象的地面高程模型－－三角網(wǎng)不規(guī)則三角網(wǎng)是另一種表示數(shù)字高程模型的方法它既減少規(guī)則格網(wǎng)方法帶來的數(shù)據(jù)冗余，同時(shí)在計(jì)算（如坡度）效率方面又優(yōu)于純粹基于等高線的方法TIN模型根據(jù)區(qū)域有限個(gè)點(diǎn)集將區(qū)域劃分為相連的三角面網(wǎng)絡(luò)，區(qū)域中任意點(diǎn)落在三角面的頂點(diǎn)、邊上或三角形內(nèi)TIN的數(shù)據(jù)存儲方式比格網(wǎng)DEM復(fù)雜，它不僅要存儲每個(gè)點(diǎn)的高程，還要存儲其平面坐標(biāo)、節(jié)點(diǎn)連接的拓?fù)潢P(guān)系，三角形及鄰接三角形等關(guān)系

8.空間對象的地面高程模型－－三角網(wǎng)不規(guī)則三角網(wǎng)是另一種表示69三角網(wǎng)的一種存儲方式

三角網(wǎng)的一種存儲方式70不規(guī)則三角網(wǎng)數(shù)字高程由連續(xù)的三角面組成，三角面的形狀和大小取決于不規(guī)則分布的測點(diǎn)，或節(jié)點(diǎn)的位置和密度不規(guī)則三角網(wǎng)與規(guī)則格網(wǎng)方法不同之處是隨地形起伏變化的復(fù)雜性而改變采樣點(diǎn)的密度和決定采樣點(diǎn)的位置因而它能夠避免地形平坦時(shí)的數(shù)據(jù)冗余，又能按地形特征點(diǎn)如山脊、山谷線、地形變化線等表示數(shù)字高程特征在不改變格網(wǎng)大小的情況下，可以方便表達(dá)復(fù)雜地形的突變現(xiàn)象不規(guī)則三角網(wǎng)數(shù)字高程由連續(xù)的三角面組成，三角面的形狀和大小取719.空間對象的編碼體系分類編碼原則：要素編碼依據(jù)其自然地理、人文和工程、軍事應(yīng)用和專題應(yīng)用分類編碼分類編碼科學(xué)性：分類編碼依據(jù)要素的本質(zhì)屬性進(jìn)行，確保編碼對象為完整實(shí)體；要素的描述性信息（質(zhì)量、數(shù)量、空間分布特征）不參與編碼分類編碼適用性：分類編碼應(yīng)適合于計(jì)算機(jī)、地理信息系統(tǒng)、數(shù)據(jù)庫技術(shù)對數(shù)據(jù)的處理、管理以及應(yīng)用分類編碼通用性（地形圖、航海圖、航空圖所有要素綜合分類、分級、統(tǒng)一定義，統(tǒng)一編碼，實(shí)現(xiàn)各圖種數(shù)據(jù)共享、相互兼容）9.空間對象的編碼體系分類編碼原則：要素編碼依據(jù)其自然地理、72分類編碼唯一性：分類編碼不受比例尺限制，各種比例尺同一實(shí)體唯一編碼，便于不同比例尺數(shù)據(jù)相互轉(zhuǎn)換要素編碼可擴(kuò)充性：為滿足不同用戶和發(fā)展的需要，編碼應(yīng)具有可擴(kuò)充性基礎(chǔ)信息要素分類：自然地理要素，依據(jù)地形圖圖式將具有共同特性和關(guān)系的要素歸類、分類、分級專題要素分類：航海要素等專題要素以滿足航海需要為原則，參考中國海圖圖式和相關(guān)國際標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行分類、分級特殊要素分類：航空要素、軍事要素等融入相應(yīng)的類分類編碼唯一性：分類編碼不受比例尺限制，各種比例尺同一實(shí)體唯739.空間對象的編碼體系－－組成基礎(chǔ)地理信息要素編碼由6位數(shù)組成：大類碼（兩位）、小類碼（兩位）和順序碼（兩位）大類碼為要素的分類碼（層碼），小類碼為要素的亞分類，順序碼為要素的識別碼，共同構(gòu)成一要素的唯一標(biāo)識碼編碼結(jié)構(gòu)如下：××××××大小順類類序碼碼碼

9.空間對象的編碼體系－－組成基礎(chǔ)地理信息要素編碼由6位數(shù)組74大類碼從11開始編碼至28；小類碼從01開始編碼，99則作為特殊圖形編碼段；順序碼從00開始編碼。大類碼、小類碼和順序碼都留有足夠的擴(kuò)充編碼的區(qū)段，大類碼60-90為自定義擴(kuò)充區(qū)域，小類碼60-90為自定義擴(kuò)充區(qū)域，順序碼60-90為自定義擴(kuò)充區(qū)域大類碼從11開始編碼至28；75作業(yè)空間拓?fù)潢P(guān)系的顯式表達(dá)和隱式表達(dá)形式？空間對象的矢量表達(dá)模型？空間對象的柵格表達(dá)模型？空間對象的地面高程模型（DEM）表達(dá)模型？作業(yè)空間拓?fù)潢P(guān)系的顯式表達(dá)和隱式表達(dá)形式？空間對象的矢量表達(dá)76第三章空間數(shù)據(jù)模型鄒逸江第三章空間數(shù)據(jù)模型鄒逸江77目錄地理系統(tǒng)與地理現(xiàn)象空間對象及其定義空間對象描述空間對象關(guān)系空間對象的矢量表達(dá)空間對象的柵格表達(dá)矢量與柵格數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)比較混合數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)與一體化數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)空間對象的地面高程模型表達(dá)空間對象的編碼體系目錄地理系統(tǒng)與地理現(xiàn)象781.地理系統(tǒng)與地理現(xiàn)象－－地理系統(tǒng)地理系統(tǒng)是個(gè)開放的復(fù)雜系統(tǒng)，所謂開放就是與其它系統(tǒng)有關(guān)聯(lián)，所謂復(fù)雜就是子系統(tǒng)種類非常多地理系統(tǒng)主要涉及地球內(nèi)部系統(tǒng)、地球表層空間、天體系統(tǒng)GIS涉及范圍主要在地球表層空間，即巖石圈、水圈、生物圈、大氣圈地理系統(tǒng)：自然環(huán)境系統(tǒng)和社會經(jīng)濟(jì)環(huán)境系統(tǒng)，系統(tǒng)中各種要素特征都與地理空間位置有關(guān)1.地理系統(tǒng)與地理現(xiàn)象－－地理系統(tǒng)地理系統(tǒng)是個(gè)開放的復(fù)雜系統(tǒng)79地理系統(tǒng)地球內(nèi)部系統(tǒng)天體系統(tǒng)自然環(huán)境系統(tǒng)專題環(huán)境系統(tǒng)地貌、土壤、氣候、土地利用、水文、生物、海洋、......人口、工業(yè)農(nóng)業(yè)、交通運(yùn)輸、建筑、商業(yè)、貿(mào)易業(yè)、科學(xué)、教育、衛(wèi)生、體育、金融、財(cái)政、......人地關(guān)系系統(tǒng)地球表層空間地理系統(tǒng)地球內(nèi)部系統(tǒng)天體系統(tǒng)自然環(huán)境系統(tǒng)專題環(huán)境系統(tǒng)地貌、土80第三章-空間數(shù)據(jù)模型課件81地理要素水系（岸線、岸；河流；運(yùn)河、渠道；湖泊、水庫、池塘；水利設(shè)施；其它水系要素；一般堤；防波堤；港口、碼頭；泊位、系泊絞纜設(shè)施；陸地、海洋、島嶼；干出灘等）交通（鐵路；鐵路車站及附屬設(shè)施；公路；其它道路；附屬建筑物等）居民地及附屬設(shè)施（建筑物；街區(qū)；其它建筑物等）地貌（等高線；地貌高程；雪山地貌；黃土地貌；巖溶地貌；風(fēng)塵地貌；火山地貌；其他地貌等）植被（林地；田地；地類界線等）土質(zhì)（泥、沙、礫石等）管線（電力線；通信線；管道）境界與政區(qū)（國界；國內(nèi)境界；行政區(qū)；其他界線）測量控制點(diǎn)獨(dú)立地物地理要素水系（岸線、岸；河流；運(yùn)河、渠道；湖泊、水庫、池塘；821.地理系統(tǒng)與地理現(xiàn)象－－地理現(xiàn)象呈點(diǎn)狀分布的地理現(xiàn)象（城鎮(zhèn)、居民地、車站、工廠、火山口、山峰等）呈線狀分布的地理現(xiàn)象（河流、海岸、鐵路、公路、地下管線等）呈面狀分布的地理現(xiàn)象（土壤、耕地、森林、草原、沙漠等）呈體狀分布的地理現(xiàn)象（云、水體、礦體、地鐵站、高層建筑等）1.地理系統(tǒng)與地理現(xiàn)象－－地理現(xiàn)象呈點(diǎn)狀分布的地理現(xiàn)象（城鎮(zhèn)832.空間對象及其定義將地理現(xiàn)象進(jìn)行抽象得到空間對象空間對象分為0、1、2、3維簡單和復(fù)雜對象，其中復(fù)雜對象由0、1、2、3維對象組合而成0維空間對象的定義1維空間對象的定義2維空間對象的定義3維空間對象的定義2.空間對象及其定義將地理現(xiàn)象進(jìn)行抽象得到空間對象840維空間對象定義0維空間對象：具有數(shù)學(xué)坐標(biāo)系或測量坐標(biāo)系中的一對坐標(biāo)0維空間對象包括：實(shí)體點(diǎn)，非實(shí)體點(diǎn)和像素點(diǎn)實(shí)體點(diǎn)：標(biāo)示地理要素點(diǎn)特征位置的幾何點(diǎn)非實(shí)體點(diǎn)：標(biāo)示地理要素其它特征位置幾何點(diǎn)（1）標(biāo)號點(diǎn)：標(biāo)示地理要素文本信息位置幾何點(diǎn)（2）面標(biāo)示點(diǎn)：標(biāo)示地理要素面特征位置幾何點(diǎn)（3）拓?fù)涔?jié)點(diǎn)：標(biāo)示地理要素拓?fù)潢P(guān)系拓?fù)滏湹墓步狱c(diǎn)（4）節(jié)點(diǎn)：用于組成鏈的幾何點(diǎn)集合像素點(diǎn)：用于標(biāo)示圖像柵格點(diǎn)0維空間對象定義0維空間對象：具有數(shù)學(xué)坐標(biāo)系或測量坐標(biāo)系中851維空間對象定義1維空間對象：具有數(shù)學(xué)坐標(biāo)系或測量坐標(biāo)系中的若干個(gè)坐標(biāo)對序列1維空間對象包括：線段，弧段，鏈線段：兩節(jié)點(diǎn)間的直線弧段：是形成一曲線的節(jié)點(diǎn)軌跡，可用數(shù)學(xué)函數(shù)定義鏈：由弧段或線段組合而成，即弧段或線段的無分支而有方向的序列集合1維空間對象定義1維空間對象：具有數(shù)學(xué)坐標(biāo)系或測量坐標(biāo)系中86鏈包括：網(wǎng)鏈，面鏈和環(huán)鏈網(wǎng)鏈：一條可以不能定位左右多邊形，但能定位始末拓?fù)涔?jié)點(diǎn)的鏈，是二維網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浣M成部分，如交通網(wǎng)面鏈：一條可以顯示地定位左右多邊形，能定位始末節(jié)點(diǎn)的鏈，是二維面拓?fù)浣M成部分，如行政區(qū)劃環(huán)鏈：一個(gè)由不相交的面鏈產(chǎn)生的閉合序列集合，環(huán)鏈表示一個(gè)封閉的邊界，如獨(dú)立湖泊鏈包括：網(wǎng)鏈，面鏈和環(huán)鏈872維空間對象定義2維空間對象：具有數(shù)學(xué)坐標(biāo)系或測量坐標(biāo)系內(nèi)的二維延展特征2維空間對象包括：面，環(huán)，標(biāo)示點(diǎn)面：公共面鏈組成的，如行政區(qū)劃環(huán)：環(huán)鏈組成的，如獨(dú)立湖泊標(biāo)示點(diǎn)：表示面或環(huán)屬性的代表點(diǎn)內(nèi)面：包括其邊界的內(nèi)部稱內(nèi)部面外面：包括其邊界的外部稱外部面GIS通常討論的是內(nèi)面2維空間對象定義2維空間對象：具有數(shù)學(xué)坐標(biāo)系或測量坐標(biāo)系內(nèi)883維空間對象定義3維空間對象：具有數(shù)學(xué)坐標(biāo)系或測量坐標(biāo)系內(nèi)的三維延展特征3維空間對象包括：體，體元，標(biāo)示體元體：由多個(gè)體元和相應(yīng)的標(biāo)示體元組合而成體元：表示三維實(shí)體的體元素，是一種方形實(shí)體，是三維實(shí)體中最小的不可再分割的元素標(biāo)示體元：類似于面內(nèi)的標(biāo)示點(diǎn)，用來標(biāo)示一個(gè)三維體空間3維空間對象定義3維空間對象：具有數(shù)學(xué)坐標(biāo)系或測量坐標(biāo)系內(nèi)893.空間對象描述空間對象種類：矢量、柵格矢量空間對象歸結(jié)為：點(diǎn)、線、面、體柵格空間對象歸結(jié)為：像素空間對象描述：由幾何特性、屬性特性和空間對象關(guān)系描述組成幾何特性：坐標(biāo)、角度、方向、距離、周長、面積、體積等屬性特性：分類分級、定性、定量和地名描述空間對象關(guān)系：相鄰、相離、相交、包含、重合矢量空間對象具有幾何特性、屬性特性和空間對象關(guān)系描述，而柵格空間對象具有幾何特性、屬性特性3.空間對象描述空間對象種類：矢量、柵格90第三章-空間數(shù)據(jù)模型課件913.空間對象關(guān)系矢量空間對象才有空間對象關(guān)系描述矢量空間對象關(guān)系種類：相鄰、相離、相交、包含、重合空間對象關(guān)系形式：點(diǎn)與點(diǎn)、點(diǎn)與線、點(diǎn)與面、線與線、線與面、面與面3.空間對象關(guān)系矢量空間對象才有空間對象關(guān)系描述923.空間對象關(guān)系－－點(diǎn)與點(diǎn)鄰接關(guān)系：兩個(gè)點(diǎn)鄰接同一位置（相隔0公里的兩個(gè)獨(dú)立水塔）相交關(guān)系：等同重合關(guān)系相離關(guān)系：兩個(gè)點(diǎn)不在同一位置（相隔10公里的兩個(gè)獨(dú)立水塔）包含關(guān)系：等同重合關(guān)系重合關(guān)系：兩個(gè)點(diǎn)在同一位置（兩條路交叉口的信號燈重合）3.空間對象關(guān)系－－點(diǎn)與點(diǎn)鄰接關(guān)系：兩個(gè)點(diǎn)鄰接同一位置（相隔933.空間對象關(guān)系－－點(diǎn)與線鄰接關(guān)系：點(diǎn)在線的端點(diǎn)上（收費(fèi)站往往在道路的一端）相交關(guān)系：點(diǎn)在線上（標(biāo)示牌往往在道路的某一位置上）相離關(guān)系：點(diǎn)不在線的端點(diǎn)或線上（獨(dú)立房屋在道路的一旁）包含關(guān)系：線包含點(diǎn)等同相交關(guān)系，點(diǎn)包含線等同不存在重合關(guān)系：不存在3.空間對象關(guān)系－－點(diǎn)與線鄰接關(guān)系：點(diǎn)在線的端點(diǎn)上（收費(fèi)站往943.空間對象關(guān)系－－點(diǎn)與面鄰接關(guān)系：點(diǎn)在面的公共邊界交點(diǎn)上（一個(gè)居民地正好在幾個(gè)行政區(qū)劃邊界上）相交關(guān)系：點(diǎn)在面的邊界上（一個(gè)居民地正好在某一行政區(qū)劃邊界上）相離關(guān)系：點(diǎn)遠(yuǎn)離面的邊界（水塔遠(yuǎn)離水庫5公里）包含關(guān)系：面包含點(diǎn)，點(diǎn)落在面內(nèi)（沙漠區(qū)域中的一棵樹），點(diǎn)包含面不存在重合關(guān)系：不存在3.空間對象關(guān)系－－點(diǎn)與面鄰接關(guān)系：點(diǎn)在面的公共邊界交點(diǎn)上（953.空間對象關(guān)系－－線與線鄰接關(guān)系：兩條線相鄰接，有一公共結(jié)點(diǎn)（某高速公路與108國道相接）相交關(guān)系：兩條線平面相交或立體相交（道路與河流相交，高速公路與108國道通過立交橋相交）相離關(guān)系：兩條線沒有交點(diǎn)（與高速公路平行的108國道）包含關(guān)系：一條線完全或部分包含了另一條線（行政邊界包含了一段河流，杭州灣大橋）重合關(guān)系：一條線與另一條線完全重合（道路與地下管線）3.空間對象關(guān)系－－線與線鄰接關(guān)系：兩條線相鄰接，有一公共結(jié)963.空間對象關(guān)系－－線與面鄰接關(guān)系：線是面的全部或部分邊界（長江有一段是湖北和江西的邊界）相交關(guān)系：一條線部分或全部穿過一個(gè)面（穿過一個(gè)行政邊界的道路）相離關(guān)系：面與線相互隔離（與水庫相隔5公里的高速公路）包含關(guān)系：一條線完全落入面內(nèi)（行政邊界內(nèi)包含了一條道路）重合關(guān)系：不存在3.空間對象關(guān)系－－線與面鄰接關(guān)系：線是面的全部或部分邊界（973.空間對象關(guān)系－－面與面鄰接關(guān)系：兩個(gè)面通過公用邊界相鄰（湖北和江西相鄰）相交關(guān)系：一個(gè)面與另一個(gè)面部分相交（兩個(gè)不同時(shí)期的土地多邊形疊加）相離關(guān)系：面與面相互隔離（與水庫相隔5公里的湖泊）包含關(guān)系：一個(gè)面完全落入另一個(gè)面內(nèi)（省級行政邊界內(nèi)包含了縣級行政邊界）重合關(guān)系：不存在3.空間對象關(guān)系－－面與面鄰接關(guān)系：兩個(gè)面通過公用邊界相鄰（98第三章-空間數(shù)據(jù)模型課件993.空間對象關(guān)系－－空間拓?fù)潢P(guān)系空間對象關(guān)系：相鄰、相離、相交、包含、重合相離、相交、重合空間對象關(guān)系：不適合用固定的表達(dá)式（數(shù)學(xué)計(jì)算）事先表達(dá)出來相鄰和包含空間對象關(guān)系：適合用固定的表達(dá)式（數(shù)學(xué)計(jì)算）事先表達(dá)出來空間對象關(guān)系異常復(fù)雜，一部分用空間拓?fù)潢P(guān)系表達(dá)，另一部分空間操作（數(shù)學(xué)計(jì)算）表達(dá)空間對象關(guān)系表達(dá)＝空間拓?fù)潢P(guān)系＋空間操作（數(shù)學(xué)計(jì)算）空間拓?fù)潢P(guān)系：相鄰和包含空間操作：相離、相交、重合3.空間對象關(guān)系－－空間拓?fù)潢P(guān)系空間對象關(guān)系：相鄰、相離、相100空間拓?fù)潢P(guān)系定義：討論相鄰和包含拓?fù)潢P(guān)系具有空間拓?fù)潢P(guān)系的點(diǎn)、線、面：對應(yīng)拓?fù)潼c(diǎn)（實(shí)體點(diǎn)，非實(shí)體點(diǎn)）、拓?fù)滏湥ň€段，弧段，鏈）、拓?fù)涿妫ǘ噙呅危?shí)際上就是拓?fù)潼c(diǎn)、拓?fù)滏?、拓?fù)涿嬷g的空間拓?fù)潢P(guān)系空間拓?fù)潢P(guān)系特性：幾何特性相差很大，但它們的拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)相同空間拓?fù)潢P(guān)系定義：討論相鄰和包含拓?fù)潢P(guān)系101aabbcceeddaabbcceedd102拓?fù)潢P(guān)系－－顯式表達(dá)拓?fù)潼c(diǎn)、拓?fù)滏?、拓?fù)涿嬷g的空間拓?fù)潢P(guān)系都用關(guān)系表顯式地表達(dá)出來拓?fù)潼c(diǎn)關(guān)聯(lián)拓?fù)潼c(diǎn)、拓?fù)潼c(diǎn)關(guān)聯(lián)拓?fù)滏?、拓?fù)潼c(diǎn)關(guān)聯(lián)拓?fù)涿嫱負(fù)滏滉P(guān)聯(lián)拓?fù)潼c(diǎn)、拓?fù)滏滉P(guān)聯(lián)拓?fù)滏?、拓?fù)滏滉P(guān)聯(lián)拓?fù)涿嫱負(fù)涿骊P(guān)聯(lián)拓?fù)潼c(diǎn)、拓?fù)涿骊P(guān)聯(lián)拓?fù)滏?、拓?fù)涿骊P(guān)聯(lián)拓?fù)涿?、拓?fù)涿姘負(fù)涿鎯?yōu)點(diǎn)：拓?fù)潢P(guān)系明顯，數(shù)據(jù)提取速度快缺點(diǎn)：數(shù)據(jù)冗余，拓?fù)鋽?shù)據(jù)不能以定長關(guān)系表格形式存儲拓?fù)潢P(guān)系－－顯式表達(dá)拓?fù)潼c(diǎn)、拓?fù)滏?、拓?fù)涿嬷g的空間拓?fù)潢P(guān)系103拓?fù)潼c(diǎn)拓?fù)潼c(diǎn)1拓?fù)潼c(diǎn)2......拓?fù)潼c(diǎn)n拓?fù)潼c(diǎn)拓?fù)滏?拓?fù)滏?......拓?fù)滏渘拓?fù)潼c(diǎn)拓?fù)涿?拓?fù)涿?......拓?fù)涿鎛拓?fù)滏溚負(fù)潼c(diǎn)1拓?fù)潼c(diǎn)2......拓?fù)潼c(diǎn)n拓?fù)滏溚負(fù)滏?拓?fù)滏?......拓?fù)滏渘拓?fù)滏溚負(fù)涿?拓?fù)涿?......拓?fù)涿鎛拓?fù)涿嫱負(fù)潼c(diǎn)1拓?fù)潼c(diǎn)2......拓?fù)潼c(diǎn)n拓?fù)涿嫱負(fù)滏?拓?fù)滏?......拓?fù)滏渘拓?fù)涿嫱負(fù)涿?拓?fù)涿?......拓?fù)涿鎛拓?fù)潼c(diǎn)拓?fù)潼c(diǎn)1拓?fù)潼c(diǎn)2......拓?fù)潼c(diǎn)n拓?fù)潼c(diǎn)拓?fù)滏?拓?fù)?04拓?fù)潢P(guān)系－－隱式表達(dá)拓?fù)滏準(zhǔn)纪負(fù)潼c(diǎn)終拓?fù)潼c(diǎn)左拓?fù)涿嬗彝負(fù)涿?.能夠派生出所有的以顯示表達(dá)的拓?fù)潢P(guān)系2.避免數(shù)據(jù)存儲冗余3.拓?fù)鋽?shù)據(jù)能以定長關(guān)系表格形式存儲拓?fù)潢P(guān)系－－隱式表達(dá)拓?fù)滏準(zhǔn)纪負(fù)潼c(diǎn)終拓?fù)潼c(diǎn)左拓?fù)涿嬗彝負(fù)涿?1054.空間對象的矢量表達(dá)矢量模型最小單元與它表達(dá)的真實(shí)世界空間實(shí)體有直接的對應(yīng)關(guān)系矢量表達(dá)內(nèi)容：空間位置、屬性信息、拓?fù)潢P(guān)系無拓?fù)潢P(guān)系空間對象的矢量表達(dá)有拓?fù)潢P(guān)系空間對象的矢量表達(dá)4.空間對象的矢量表達(dá)矢量模型最小單元與它表達(dá)的真實(shí)世界空間1064.空間對象的矢量表達(dá)－－無拓?fù)潢P(guān)系稱面條矢量數(shù)據(jù)模型，僅記錄空間位置和屬性信息點(diǎn)目標(biāo)：【目標(biāo)標(biāo)識，屬性信息，（X、Y、Z）】鏈目標(biāo)：【目標(biāo)標(biāo)識，屬性信息，（X1、Y1、Z1），.

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.（Xn、Yn、Zn）】面目標(biāo)：【目標(biāo)標(biāo)識，屬性信息，（X1、Y1、Z1），.

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.（Xn、Yn、Zn），（X1、Y1、Z1）】優(yōu)點(diǎn)：數(shù)據(jù)提取速度快缺點(diǎn)：不存儲拓?fù)潢P(guān)系，產(chǎn)生裂隙和數(shù)據(jù)冗余，如面的邊界數(shù)據(jù)獲取和存儲兩次4.空間對象的矢量表達(dá)－－無拓?fù)潢P(guān)系稱面條矢量數(shù)據(jù)模型，僅記1074.空間對象的矢量表達(dá)－－有拓?fù)潢P(guān)系拓?fù)潢P(guān)系有兩種表達(dá)方式：顯式表達(dá)和隱式表達(dá)顯式表達(dá)：數(shù)據(jù)提取速度快，坐標(biāo)數(shù)據(jù)和拓?fù)潢P(guān)系數(shù)據(jù)冗余隱式表達(dá)：數(shù)據(jù)提取速度慢，坐標(biāo)數(shù)據(jù)和拓?fù)潢P(guān)系數(shù)據(jù)不冗余4.空間對象的矢量表達(dá)－－有拓?fù)潢P(guān)系拓?fù)潢P(guān)系有兩種表達(dá)方式：108顯式表達(dá)點(diǎn)屬性信息拓?fù)潢P(guān)系X、Y、Z點(diǎn)與點(diǎn)拓?fù)潼c(diǎn)1拓?fù)潼c(diǎn)2......拓?fù)潼c(diǎn)n點(diǎn)與鏈拓?fù)滏?拓?fù)滏?......拓?fù)滏渘點(diǎn)與面拓?fù)涿?拓?fù)涿?......拓?fù)涿鎛拓?fù)潢P(guān)系點(diǎn)與點(diǎn)點(diǎn)與鏈點(diǎn)與面顯式表達(dá)點(diǎn)屬性信息拓?fù)潢P(guān)系X、Y、Z點(diǎn)與點(diǎn)拓?fù)潼c(diǎn)1拓?fù)潼c(diǎn)2.109鏈屬性信息拓?fù)潢P(guān)系（X1、Y1、Z1），（X2、Y2、Z2），.

.（Xn、Yn、Zn）鏈與點(diǎn)拓?fù)潼c(diǎn)1拓?fù)潼c(diǎn)2......拓?fù)潼c(diǎn)n鏈與點(diǎn)拓?fù)滏?拓?fù)滏?......拓?fù)滏渘鏈與面拓?fù)涿?拓?fù)涿?......拓?fù)涿鎛拓?fù)潢P(guān)系鏈與點(diǎn)鏈與點(diǎn)鏈與面鏈屬性信息拓?fù)潢P(guān)系（X1、Y1、Z1），（X2、Y2、Z2）110面屬性信息拓?fù)潢P(guān)系（X1、Y1、Z1），（X2、Y2、Z2），.

.（Xn、Yn、Zn），（X1、Y1、Z1）面與點(diǎn)拓?fù)潼c(diǎn)1拓?fù)潼c(diǎn)2......拓?fù)潼c(diǎn)n面與鏈拓?fù)滏?拓?fù)滏?......拓?fù)滏渘面與面拓?fù)涿?拓?fù)涿?......拓?fù)涿鎛拓?fù)潢P(guān)系面與點(diǎn)面與鏈面與面面屬性信息拓?fù)潢P(guān)系（X1、Y1、Z1），（X2、Y2、Z2）111點(diǎn)屬性信息X、Y、Z鏈屬性信息起始點(diǎn)終結(jié)點(diǎn)左面右面鏈（X1、Y1、Z1），（X2、Y2、Z2），.

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.（Xn、Yn、Zn）面屬性信息X、Y、Z隱式表達(dá)點(diǎn)屬性信息X、Y、Z鏈屬性信息起始點(diǎn)終結(jié)點(diǎn)左面右面鏈（X1、1124.空間對象的矢量表達(dá)－－屬性信息空間對象有詳細(xì)的屬性信息描述，地理要素不同，屬性信息不同屬性信息：分類信息、分級信息、定性信息、定量信息、地名信息分類信息：不同類別地理要素（如交通要素）分級信息：地理要素的分級特征（如交通層：國道、省道、縣道、鄉(xiāng)道）定性信息：地理要素的質(zhì)量描述（如國道的鋪面性質(zhì)）定量信息：地理要素的數(shù)量描述（如國道的寬度）地名信息：地理要素的名稱描述（如國道的名稱）4.空間對象的矢量表達(dá)－－屬性信息空間對象有詳細(xì)的屬性信息描113屬性信息結(jié)構(gòu)可設(shè)為定長和不定長結(jié)構(gòu)：定長結(jié)構(gòu)就是各地理要素屬性信息結(jié)構(gòu)相同，不定長結(jié)構(gòu)是各地理要素屬性信息結(jié)構(gòu)不相同由于各地理要素屬性信息不同，因此一般使用不定長的地理要素屬性信息結(jié)構(gòu)屬性信息結(jié)構(gòu)可設(shè)為定長和不定長結(jié)構(gòu)：定長結(jié)構(gòu)就是各地理要素屬114第三章-空間數(shù)據(jù)模型課件1155.空間對象的柵格表達(dá)柵格數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)就是像元陣列，每個(gè)像元由行列號確定它的位置，像元具有顏色或灰度屬性值與矢量模型不一樣，柵格模型最小單元與它表達(dá)的真實(shí)世界空間實(shí)體沒有直接的對應(yīng)關(guān)系柵格結(jié)構(gòu)的顯著特點(diǎn)是：屬性明顯，定位隱含點(diǎn)實(shí)體表示為一個(gè)像元，線實(shí)體表示為在一定方向上連接成串的相鄰像元集合，面實(shí)體表示為聚集在一起的相鄰像元集合DRG和DOM屬于典型的柵格結(jié)構(gòu)，每個(gè)像元的數(shù)字表示影像的顏色或灰度屬性值5.空間對象的柵格表達(dá)柵格數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)就是像元陣列，每個(gè)像元由行116第三章-空間數(shù)據(jù)模型課件117第三章-空間數(shù)據(jù)模型課件1185.空間對象的柵格表達(dá)－－層的概念每個(gè)柵格數(shù)據(jù)層的像元只能具有一個(gè)屬性編碼同一像元要表示多種屬性編碼，則需要多個(gè)柵格數(shù)據(jù)層多個(gè)柵格數(shù)據(jù)層的疊加，表示著同一像元屬性編碼的融合5.空間對象的柵格表達(dá)－－層的概念每個(gè)柵格數(shù)據(jù)層的像元只能具1195.空間對象的柵格表達(dá)－－數(shù)據(jù)組織數(shù)據(jù)組織方式：以像元為紀(jì)錄的序列，以層為紀(jì)錄的序列，以層內(nèi)多邊形為紀(jì)錄的序列以像元為紀(jì)錄的序列，節(jié)省了許多存儲空間以層為紀(jì)錄的序列，形式最為簡單以層內(nèi)多邊形為紀(jì)錄的序列，節(jié)省了許多存儲屬性編碼的空間5.空間對象的柵格表達(dá)－－數(shù)據(jù)組織數(shù)據(jù)組織方式：以像元為紀(jì)錄120數(shù)據(jù)文件像元1像元坐標(biāo)層1屬性編碼層n屬性編碼像元2像元n數(shù)據(jù)文件層1像元坐標(biāo)屬性編碼層2層n像元1像元n數(shù)據(jù)文件層1像元1坐標(biāo)屬性編碼層2層n多邊形1多邊形n像元n坐標(biāo)數(shù)據(jù)文件像元1像元坐標(biāo)層1屬性編碼層n屬性編碼像元2像元n數(shù)1215.空間對象的柵格表達(dá)－－編碼方法直接?xùn)鸥窬幋a（直接編碼就是將柵格數(shù)據(jù)看作一個(gè)數(shù)據(jù)矩陣，逐行或逐列逐個(gè)記錄代碼，還可采用其他特殊的順序）壓縮編碼方法（就是用盡可能少的數(shù)據(jù)量記錄盡可能多的信息，其類型又有信息無損編碼和信息有損編碼之分，如四叉樹編碼等）在地理信息系統(tǒng)中多采用信息無損編碼，而對原始遙感影像進(jìn)行壓縮編碼時(shí)，有時(shí)也采取有損壓縮編碼方法主要介紹直接?xùn)鸥窬幋a和壓縮編碼的四叉樹編碼5.空間對象的柵格表達(dá)－－編碼方法直接?xùn)鸥窬幋a（直接編碼就是122直接?xùn)鸥窬幋a直接?xùn)鸥窬幋a123壓縮編碼－－四叉樹編碼將圖像區(qū)域劃分為四個(gè)大小相同的象限，而每個(gè)象限又可根據(jù)一定規(guī)則判斷是否繼續(xù)等分為次一層的四個(gè)象限其終止判據(jù)是，不管是哪一層上的象限，只要?jiǎng)澐值皆撓笙匏懈窬W(wǎng)含有相同的值時(shí)，則不再繼續(xù)劃分，否則將該象限一直劃分到格網(wǎng)含有相同的值為止然后采用以層內(nèi)多邊形為紀(jì)錄的序列方法進(jìn)行數(shù)據(jù)組織四叉樹通過樹狀結(jié)構(gòu)記錄這種劃分達(dá)到壓縮的目的，并通過這種四叉樹狀結(jié)構(gòu)實(shí)現(xiàn)查詢、修改、量算等操作壓縮編碼－－四叉樹編碼將圖像區(qū)域劃分為四個(gè)大小相同的象限，而1246.矢量數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)特點(diǎn)表示地理數(shù)據(jù)的精度較高數(shù)據(jù)量小能完整的描述拓?fù)潢P(guān)系圖形輸出漂亮坐標(biāo)、屬性和拓?fù)鋽?shù)據(jù)更新、綜合能實(shí)現(xiàn)能方便地表示地物的屬性信息嚴(yán)密的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)、數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)復(fù)雜技術(shù)實(shí)現(xiàn)難度大6.矢量數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)特點(diǎn)表示地理數(shù)據(jù)的精度較高1256.柵格數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)特點(diǎn)數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)簡單數(shù)據(jù)疊加方便數(shù)據(jù)量大減少數(shù)據(jù)量會損失精度圖形輸出效果不好沒有拓?fù)潢P(guān)系技術(shù)實(shí)現(xiàn)難度小6.柵格數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)特點(diǎn)數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)簡單1267.混合數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)與一體化數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)矢量與柵格數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)是一邏輯對偶矢量與柵格數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)優(yōu)缺點(diǎn)互補(bǔ)矢量數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)的代表是電子地圖，柵格數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)的代表是遙感影像電子地圖、遙感影像的組合應(yīng)用廣泛，具有不可替代的作用必須研究矢量數(shù)據(jù)與柵格數(shù)據(jù)混合或一體化存儲和處理7.混合數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)與一體化數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)矢量與柵格數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)是一邏輯對127混合結(jié)構(gòu)一種形式是矢量、柵格數(shù)據(jù)不作任何處理，分別用它們各自的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)存儲和管理，需要時(shí)進(jìn)行統(tǒng)一的顯示、查詢和分析已在許多系統(tǒng)中實(shí)現(xiàn)，尤其是柵格數(shù)據(jù)作為GIS的圖像背景矢量與柵格數(shù)據(jù)結(jié)合處理混合結(jié)構(gòu)一種形式是矢量、柵格數(shù)據(jù)不作任何處理，分別用它們各自128一體化結(jié)構(gòu)具有矢量和柵格兩種數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)的特點(diǎn)，即通過矢量數(shù)據(jù)能查詢到柵格數(shù)據(jù)，通過柵格數(shù)據(jù)能查詢到矢量數(shù)據(jù)理論基礎(chǔ)是：矢量數(shù)據(jù)柵格化，實(shí)際上就是對矢量點(diǎn)、線、面柵格化點(diǎn)用基本格網(wǎng)中的細(xì)格網(wǎng)像元表示線用基本格網(wǎng)中的細(xì)格網(wǎng)像元填充表示，填充方式為線的形狀面用基本格網(wǎng)中的細(xì)格網(wǎng)像元填充表示，填充方式為面的邊界和面的內(nèi)部一體化結(jié)構(gòu)具有矢量和柵格兩種數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)的特點(diǎn)，即通過矢量數(shù)據(jù)能129粗格網(wǎng)基本格網(wǎng)細(xì)格網(wǎng)粗格網(wǎng)基本格網(wǎng)細(xì)格網(wǎng)130線屬性信息起始點(diǎn)終結(jié)點(diǎn)左面右面點(diǎn)屬性信息X、Y、Z點(diǎn)的像元穿越粗網(wǎng)格和基本格網(wǎng)位置線（X1、Y1、Z1），（X2、Y2、Z2），.

.（Xn、Yn、Zn）填充線形的像元集合穿越粗網(wǎng)格和基本格網(wǎng)位置面屬性信息X、Y、Z填充面內(nèi)部形狀的像元集合穿越粗網(wǎng)格和基本格網(wǎng)位置線屬性信息起始點(diǎn)終結(jié)點(diǎn)左面右面點(diǎn)屬性信息X、Y、Z點(diǎn)的像元穿1318.空間對象的地面高程模型數(shù)字高程模型（DigitalElevationModel，簡稱DEM），是地形表面形態(tài)高程信息的數(shù)字表達(dá)由于傳統(tǒng)的地理信息系統(tǒng)的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)都是二維的，數(shù)字高程模型的建立是三維的一個(gè)必要補(bǔ)充DEM表示方式：數(shù)學(xué)方式（整體擬合和局部擬合），圖形方式（點(diǎn)數(shù)據(jù)和線數(shù)據(jù)）8.空間對象的地面高程模型數(shù)字高程模型（DigitalEl132第三章-空間數(shù)據(jù)模型課件133數(shù)學(xué)方法表達(dá)：采用整體擬合方法，根據(jù)區(qū)域高程點(diǎn)，用傅立葉級數(shù)和高次多項(xiàng)式擬合地面高程曲面。也可用局部擬合方法，將地表復(fù)雜表面分成正方形規(guī)則區(qū)域或面積大致相等的不規(guī)則區(qū)域進(jìn)行分塊搜索，根據(jù)有限個(gè)點(diǎn)進(jìn)行擬合形成高程曲面線圖形方法：線模式，等高線是表示地形最常見的形式。其它的地形特征線也是表達(dá)地面高程的重要信息源，如山脊線、谷底線、海岸線及坡度變換線等；點(diǎn)圖形方法：點(diǎn)模式，用離散采樣數(shù)據(jù)點(diǎn)建立DEM，數(shù)據(jù)采樣可以按規(guī)則格網(wǎng)采樣，可以是密度一致的或不一致的；可以是不規(guī)則采樣，如不規(guī)則三角網(wǎng)等；數(shù)學(xué)方法表達(dá)：采用整體擬合方法，根據(jù)區(qū)域高程點(diǎn)，用傅立葉級數(shù)134廣義的DEM包括：數(shù)學(xué)方式（整體擬合和局部擬合）、等高線、規(guī)則格網(wǎng)、不規(guī)則格網(wǎng)、三角網(wǎng)等所有表達(dá)地面高程的數(shù)字表示狹義DEM包括：規(guī)則格網(wǎng)、不規(guī)則格網(wǎng)和三角網(wǎng)表示通常DEM最主要的二種表示模型是：規(guī)則格網(wǎng)模型和三角網(wǎng)模型

廣義的DEM包括：數(shù)學(xué)方式（整體擬合和局部擬合）、等高線、規(guī)1358.空間對象的地面高程模型－－規(guī)則格網(wǎng)規(guī)則網(wǎng)格通常是正方形規(guī)則網(wǎng)格將區(qū)域空間切分為規(guī)則的格網(wǎng)單元，每個(gè)格網(wǎng)單元的四個(gè)點(diǎn)分別對應(yīng)一個(gè)高程數(shù)值數(shù)學(xué)上可以表示為一個(gè)矩陣，在計(jì)算機(jī)實(shí)現(xiàn)中則是一個(gè)二維數(shù)組，數(shù)組的一個(gè)元素，對應(yīng)一個(gè)高程值許多國家提供的DEM數(shù)