第二章 GIS中數(shù)據(jù)

第二章GIS中的數(shù)據(jù)

GIS的數(shù)據(jù)空間數(shù)據(jù)（圖）：表示要素的空間位置、幾何特征屬性數(shù)據(jù)（文）：表示要素的非幾何特性，包括文字屬性、表格、其他非幾何數(shù)據(jù)（聲音、動(dòng)畫、影像等等）空間數(shù)據(jù)的特征空間特征：表示現(xiàn)象的空間位置或現(xiàn)在所處的地理位置?？臻g特征又稱為幾何特征或定位特征，一般以坐標(biāo)數(shù)據(jù)表示，例如笛卡爾坐標(biāo)等。屬性特征：表示實(shí)際現(xiàn)象或特征，例如變量、級(jí)別、數(shù)量特征和名稱等等。時(shí)間特征：指現(xiàn)象或物體隨時(shí)間的變化，其變化的周期有超短期的、短期的、中期的、長(zhǎng)期的等等。三個(gè)側(cè)面空間特征是GIS區(qū)別于其它的軟件的根本特征是由于地物或現(xiàn)象的空間分布所帶來通常是通過特定空間參照系下的坐標(biāo)直接表達(dá)基于坐標(biāo)的派生數(shù)據(jù)定量的度量信息：面積、周長(zhǎng)、質(zhì)心、距離等定性的空間關(guān)系：拓?fù)潢P(guān)系、方位關(guān)系時(shí)間特征空間數(shù)據(jù)涉及時(shí)間特征的幾個(gè)方面地物的生命周期（產(chǎn)生、消亡）地物的移動(dòng)（移動(dòng)點(diǎn)）屬性的時(shí)效性相關(guān)的問題時(shí)間關(guān)系時(shí)空關(guān)系時(shí)態(tài)GIS數(shù)據(jù)模型是其關(guān)鍵（時(shí)空立方體模型等）屬性特征地物所固有的，不是由于地物空間分布所帶來的特征如某地的年降雨量、土地酸堿類型、人口密度、交通流量、空氣污染程度等。這類特征在其它類型的信息系統(tǒng)中均可存儲(chǔ)和處理專題屬性特征通常以數(shù)字、符號(hào)、文本和圖像等形式來表示空間數(shù)據(jù)與屬性數(shù)據(jù)空間數(shù)據(jù)的時(shí)態(tài)特征數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)、數(shù)據(jù)管理設(shè)計(jì)數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)——如何在計(jì)算機(jī)中表達(dá)空間信息，讓計(jì)算機(jī)識(shí)別設(shè)計(jì)數(shù)據(jù)管理——如何組織，整合數(shù)據(jù)——計(jì)算機(jī)的文件結(jié)構(gòu):數(shù)據(jù)存儲(chǔ)、排序、查詢——數(shù)據(jù)庫結(jié)構(gòu)：文件的組合，較復(fù)雜的數(shù)據(jù)處理方法——圖形數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)：表達(dá)圖形數(shù)據(jù)——GIS系統(tǒng)的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)、管理：管理多層數(shù)據(jù)、管理數(shù)據(jù)庫一、屬性數(shù)據(jù)的儲(chǔ)存和管理文件系統(tǒng)、數(shù)據(jù)庫管理系統(tǒng)1.單個(gè)文件的存儲(chǔ)、檢索、組織簡(jiǎn)單文件：未按規(guī)則組織，按輸入先后順序存放，檢索使用不易順序排列文件：順序排列、檢索方便。必須按順序輸入索引文件：購物指南，字典索引。

文件系統(tǒng)和數(shù)據(jù)庫管理系統(tǒng)

2.多個(gè)文件：存儲(chǔ)、檢索、組織第一種方式（沒有數(shù)據(jù)庫情況下）的特點(diǎn)用戶必須知道文件的內(nèi)部結(jié)構(gòu)改進(jìn)處理，往往要改進(jìn)文件結(jié)構(gòu)某個(gè)文件結(jié)構(gòu)的變化，引起眾多程序的修改隨著數(shù)據(jù)越來越多，與其針對(duì)每一個(gè)應(yīng)用開發(fā)不同的程序，還不如提取其中的共性，集中起來開發(fā)一套通用的管理工具。于是產(chǎn)生了數(shù)據(jù)庫。

文件系統(tǒng)和數(shù)據(jù)庫管理系統(tǒng)第二種方式（有數(shù)據(jù)庫）特點(diǎn)數(shù)據(jù)與應(yīng)用相對(duì)獨(dú)立用戶數(shù)據(jù)共享（數(shù)據(jù)可以和DBMS相脫離）使用方便軟件復(fù)雜、效率低用戶可以直接使用文件ArcGIS可以使用這種方式文件系統(tǒng)和數(shù)據(jù)庫管理系統(tǒng)

第三種方式的特點(diǎn)數(shù)據(jù)保密性好軟件更復(fù)雜數(shù)據(jù)庫管理軟件要求高大型專業(yè)數(shù)據(jù)庫，Oracle,Sybase,SQLServer等用戶不能直接使用文件ArcGIS可以使用第三種方式進(jìn)行管理、維護(hù)

（ArcCatalog）文件系統(tǒng)和數(shù)據(jù)庫管理系統(tǒng)數(shù)據(jù)庫：就是多個(gè)文件的集合。數(shù)據(jù)庫結(jié)構(gòu)=數(shù)據(jù)庫管理系統(tǒng)(DBMS,DatabaseManageSystem)：適用于管理多個(gè)文件的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)屬性數(shù)據(jù)的存儲(chǔ)和管理就是以數(shù)據(jù)庫形式進(jìn)行三種基本的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)：層次型數(shù)據(jù)庫、網(wǎng)絡(luò)型數(shù)據(jù)庫、關(guān)系型數(shù)據(jù)庫。關(guān)系型數(shù)據(jù)庫是目前使用最多的是數(shù)據(jù)庫類型基于關(guān)系模型的數(shù)據(jù)庫——關(guān)系型數(shù)據(jù)庫目前的GIS中一般都是采用關(guān)系型數(shù)據(jù)庫存儲(chǔ)、管理屬性數(shù)據(jù)以表為基礎(chǔ)：行（Record，記錄）列（Field，屬性、數(shù)據(jù)項(xiàng)、字段、關(guān)鍵字段）字段類型：（數(shù)值型、字符型、日期型、邏輯型…）CODELANDUSEFARDENSITYGREENHEIGHTA3-1G120.000.000.000.00A3-2C250.8025.0030.0015.00A3-3C250.8025.0030.0015.00A3-4C410.000.000.0012.00A3-5C250.8025.0030.0015.00關(guān)系型數(shù)據(jù)庫的維護(hù)行：刪除、添加、改屬性值列：更名、刪除、增加、改類型、改寬度表：增加、刪除、更名關(guān)系型數(shù)據(jù)庫的優(yōu)缺點(diǎn)容易理解、直觀易懂、查詢靈活維護(hù)方便查詢效率相對(duì)較慢（連接查詢處理工作量大，要靠索引數(shù)據(jù)）DBMS在GIS中的應(yīng)用從1970年代開始，1981年ESRI發(fā)布的ARC/INFO，是第一個(gè)將DBMS與GIS結(jié)合在一起的系統(tǒng)。二、空間數(shù)據(jù)模型如何在GIS中表達(dá)空間數(shù)據(jù)如何在GIS中表達(dá)空間數(shù)據(jù)?需要解決的3個(gè)方面問題：對(duì)象的空間位置對(duì)象的幾何特性與其他對(duì)象之間的相對(duì)關(guān)系2維的空間要素都可以歸納為三種基本對(duì)象：點(diǎn)：point0維線：line,arc2維面（多邊形）：polygon2維空間對(duì)象：點(diǎn)有位置，無寬度和長(zhǎng)度；抽象的點(diǎn)美國加利福尼亞州地震監(jiān)測(cè)站2002年9月該洲可能的500個(gè)地震位置空間對(duì)象：線有長(zhǎng)度，但無寬度和高度用來描述線狀實(shí)體香港城市道路網(wǎng)分布空間對(duì)象：面具有長(zhǎng)和寬的目標(biāo)通常用來表示自然或人工的封閉多邊形一般分為連續(xù)面和不連續(xù)面中國土地利用分布圖（不連續(xù)面）空間事物類型典型對(duì)象典型屬性圖形圖象表達(dá)形式1）點(diǎn)學(xué)校、環(huán)保監(jiān)測(cè)站規(guī)模、有關(guān)監(jiān)測(cè)指標(biāo)點(diǎn)狀符號(hào)2）線道路、電纜、水系交通量、電壓、水質(zhì)線型3）面（多邊形）地塊、行政區(qū)土地使用、人口填充符號(hào)、邊界線柵格空間數(shù)據(jù)模型柵格數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)定義：柵格結(jié)構(gòu)是最簡(jiǎn)單、最直接的空間數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)，是以規(guī)則的陣列來表示空間地物或現(xiàn)象分布的數(shù)據(jù)組織，組織中的每個(gè)數(shù)據(jù)表示地物或現(xiàn)象的非幾何屬性特征。特點(diǎn)：屬性明顯，定位隱含數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單,易于遙感數(shù)據(jù)結(jié)合,但數(shù)據(jù)量大幾何和屬性偏差面向位置的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu),難以建立空間對(duì)象之間的關(guān)系abc345abcac距離:7/4(5)面積:7(6)幾何偏差屬性偏差三角形的面積為6個(gè)平方單位，而右圖中則為7個(gè)平方單位，這種誤差隨像元的增大而增加。點(diǎn)線面柵格數(shù)據(jù)模型坐標(biāo)系與描述參數(shù)行西南角格網(wǎng)坐標(biāo)（XWS，YWS）格網(wǎng)分辨率格網(wǎng)方向列柵格數(shù)據(jù)模型用單元填滿空間，每一個(gè)單元是一個(gè)小的正方形，稱為grid。用同一種方法，實(shí)現(xiàn)了點(diǎn)、線、面三種對(duì)象的表達(dá)。笛卡爾坐標(biāo)系早期的GIS大多數(shù)采用柵格數(shù)據(jù)模型行西南角格網(wǎng)坐標(biāo)（XWS，YWS）格網(wǎng)分辨率格網(wǎng)方向列柵格數(shù)據(jù)單元值確定CAB百分比法面積占優(yōu)重要性中心點(diǎn)法A連續(xù)分布地理要素C具有特殊意義的較小地物A分類較細(xì)、地物斑塊較小AB為了逼近原始數(shù)據(jù)精度，除了采用這幾種取值方法外，還可以采用縮小單個(gè)柵格單元的面積，增加?xùn)鸥駟卧倲?shù)的方法柵格數(shù)據(jù)模型中，如何將屬性數(shù)據(jù)賦予空間數(shù)據(jù)方法一：每一個(gè)網(wǎng)格單元都賦予一個(gè)數(shù)值。（簡(jiǎn)單，但無法有多重屬性）需要表達(dá)多重屬性就必須建立多個(gè)柵格圖層土地產(chǎn)權(quán)地形土地使用建筑物ZYX柵格數(shù)據(jù)模型中，如何將屬性數(shù)據(jù)賦予空間數(shù)據(jù)？方法二：網(wǎng)格單元與DBMS相連接，一個(gè)網(wǎng)格單元就可以有多重屬性。多種壓縮存儲(chǔ)量的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)

分辨率的提高和數(shù)據(jù)量之間呈平方指數(shù)關(guān)系分辨率與精度的問題。如果精度越大、分辨率大，數(shù)據(jù)量就越大。為了減少數(shù)據(jù)量，產(chǎn)生了多種壓縮存儲(chǔ)量的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)柵格數(shù)據(jù)的壓縮目的：減少數(shù)據(jù)量。通過某種編碼的方法，達(dá)到減少數(shù)據(jù)長(zhǎng)度的目的。多種壓縮編碼柵格數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)柵格數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)：壓縮編碼方案AAAAARAAARAAARAARAAAAAAAAAGGAAGGGGGGGAGGGAGGAAAAAARAAAARAAARRAAA143258761234567801234567起點(diǎn)行列號(hào)，單位矢量R:(1,5),3,2,2,3,3,2,3鏈?zhǔn)骄幋a游程長(zhǎng)度編碼逐行編碼數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu):行號(hào),屬性,重復(fù)次數(shù)1,A,4,R,1,A,4塊狀編碼正方形區(qū)域?yàn)橛涗泦卧獢?shù)據(jù)結(jié)構(gòu):初始位置,半徑,屬性(1,1,3,A),(1,5,1,R),(1,6,2,A),…NESWNWSEGGGGAGGAAGAAA四分樹編碼鏈碼優(yōu)點(diǎn)：

鏈?zhǔn)骄幋a對(duì)多邊形的表示具有很強(qiáng)的數(shù)據(jù)壓縮能力，且具有一定的運(yùn)算功能，如面積和周長(zhǎng)計(jì)算等，探測(cè)邊界急彎和凹進(jìn)部分等都比較容易，比較適于存儲(chǔ)圖形數(shù)據(jù)。缺點(diǎn)：

對(duì)疊置運(yùn)算如組合、相交等則很難實(shí)施，對(duì)局部修改將改變整體結(jié)構(gòu)，效率較低，而且由于鏈碼以每個(gè)區(qū)域?yàn)閱挝淮鎯?chǔ)邊界，相鄰區(qū)域的公共邊界被重復(fù)存儲(chǔ)會(huì)產(chǎn)生冗余。游程長(zhǎng)度編碼其實(shí)現(xiàn)方法有兩種一種編碼方案是，只在各行（或列）數(shù)據(jù)的代碼發(fā)生變化時(shí)依次記錄該代碼以及相同的代碼重復(fù)的個(gè)數(shù)，從而實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)的壓縮。

另一種游程長(zhǎng)度編碼方案就是逐個(gè)記錄各行（或列）代碼發(fā)生變化的位置和相應(yīng)代碼

游程長(zhǎng)度編碼示例按第一種編碼方法，此數(shù)據(jù)游程長(zhǎng)度編碼：（0，1），（4，2），（7，5）；（4，5），（7，3）；（4，4），（8，2），（7，2）；（0，2），（4，1），（8，3），（7，2）；（0，2），（8，4），（7，1），（8，1）；(0，3)(8，5)，(0，4)，(8，4)；(0，5)，(8，3)。用44個(gè)整數(shù)表達(dá)了原始數(shù)據(jù)中的64個(gè)柵格。游程長(zhǎng)度編碼示例按第二種編碼方法，此數(shù)據(jù)游程長(zhǎng)度編碼（沿列方向）：（1，0），（2，4），（4，0），（1，4），（4，0）；（1，4），（5，8），（6，0）；（1，7），（2，4），（4，8），（7，0）；（1，7），（2，4），（3，8），（8，0）；（1，7），（3，8）；（1，7），（6，8）；（1，7），（5，8）。

游程長(zhǎng)度編碼優(yōu)缺點(diǎn)優(yōu)點(diǎn)壓縮效率較高，且易于進(jìn)行檢索，疊加合并等操作，運(yùn)算簡(jiǎn)單，適用于機(jī)器存儲(chǔ)容量小，數(shù)據(jù)需大量壓縮，而又要避免復(fù)雜的編碼解碼運(yùn)算增加處理和操作時(shí)間的情況

缺點(diǎn)對(duì)于圖斑破碎，屬性和邊界多變的數(shù)據(jù)壓縮效率較低，甚至壓縮后的數(shù)據(jù)量比原始數(shù)據(jù)還大。

3.塊碼

塊碼是游程長(zhǎng)度編碼擴(kuò)展到二維的情況，采用方形區(qū)域作為記錄單元，每個(gè)記錄單元包括相鄰的若干柵格，數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)由初始位置（行、列號(hào)）和半徑，再加上記錄單位的代碼組成。塊碼編碼示例其塊碼編碼為：(1,1,1,0),(1,2,2,4),(1,4,1,7),(1,5,1,7),(1,6,2,7),(1,8,1,7),(2,1,1,4),(2,4,1,4),(2,5,1,4),(2,8,1,7),(3,1,1,4),(3,2,1,4),(3,3,1,4),(3,4,1,4),(3,5,2,8),(3,7,2,7),(4,1,2,0),(4,3,1,4),(4,4,1,8),(5,3,1,8),(5,4,2,8),(5,6,1,8),(5,7,1,7),(5,8,1,8),(6,1,3,0),(6,6,3,8),(7,4,1,0),(7,5,1,8),(8,4,1,0),(8,5,1,0)四叉樹編碼四叉樹編碼又稱為四分樹、四元樹編碼。它是一種更有效地壓編數(shù)據(jù)的方法。它將2n×2n像元陣列連續(xù)進(jìn)行4等分，一直分到正方形的大小正好與象元的大小相等為止（如下圖），而塊狀結(jié)構(gòu)則用四叉樹描述，習(xí)慣上稱為四叉樹編碼。四叉樹編碼的優(yōu)缺點(diǎn)優(yōu)點(diǎn)：四叉樹編碼具有可變的分辨率，樹的深度隨數(shù)據(jù)的破碎程度而變化，并且有區(qū)域性質(zhì)，壓縮數(shù)據(jù)靈活，許多數(shù)據(jù)和轉(zhuǎn)換運(yùn)算可以在編碼數(shù)據(jù)上直接實(shí)現(xiàn)，大大地提高了運(yùn)算效率，并支持拓?fù)洹岸础保ㄇ短锥噙呅危┑谋磉_(dá)，是優(yōu)秀的柵格壓縮編碼之一。缺點(diǎn)：其最大不足是其不穩(wěn)定性，即同樣的原始數(shù)據(jù)應(yīng)用不同的算法進(jìn)行編碼可能會(huì)得到不同的編碼結(jié)果。不利于數(shù)據(jù)分析。常見柵格壓縮編碼方法總結(jié)：鏈碼的壓縮效率較高，已經(jīng)近矢量結(jié)構(gòu)，對(duì)邊界的運(yùn)算比較方便，但不具有區(qū)域的性質(zhì)，區(qū)域運(yùn)算困難。游程長(zhǎng)度編碼既可以在很大程度上壓縮數(shù)據(jù)，又最大限度地保留了原始柵格結(jié)構(gòu)，編碼解碼十分容易。但對(duì)破碎數(shù)據(jù)處理效果不好。塊碼和四叉樹編碼具有區(qū)域性質(zhì)，又具有可變的分辨率，有較高的壓縮效率，但運(yùn)算效率是其瓶頸。其中四叉樹編碼可以直接進(jìn)行大量圖形圖像運(yùn)算，效率較高，是很有前途的方法。矢量空間數(shù)據(jù)模型

矢量數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)定義：矢量數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)是通過記錄坐標(biāo)的方式，盡可能地將點(diǎn)、線、面地理實(shí)體表現(xiàn)得精確無誤。矢量數(shù)據(jù)能更精確地定義位置、長(zhǎng)度和大小。特點(diǎn)：定位明顯、屬性隱含。用拓?fù)潢P(guān)系描述空間對(duì)象之間的關(guān)系面向目標(biāo)操作，精度高，數(shù)據(jù)冗余度小與遙感等圖象數(shù)據(jù)難以結(jié)合輸出圖形質(zhì)量號(hào)，精度高矢量數(shù)據(jù)模型采用平面解析幾何的方法來描述空間對(duì)象。矢量數(shù)據(jù)模型核心是坐標(biāo)點(diǎn)。點(diǎn):只有位置沒有大小。線：一系列坐標(biāo)點(diǎn)組成，曲線用短直線擬合。多邊形（面）：線首尾相接，圍成的閉合多邊形。點(diǎn)：（x，y）

線：(x1,y1),(x2,y2),…,(xn,yn)

面(x1,y1),(x2,y2),…,(xi,yi),…,(x1,y2)

屬性數(shù)據(jù)與空間數(shù)據(jù)關(guān)聯(lián)使用關(guān)系型數(shù)據(jù)庫DBMS一個(gè)空間要素對(duì)應(yīng)數(shù)據(jù)庫的一條記錄使用多個(gè)字段表達(dá)多重屬性。矢量數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)的編碼坐標(biāo)序列法樹狀索引編碼法拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)編碼法點(diǎn)實(shí)體線實(shí)體矢量數(shù)據(jù)編碼唯一標(biāo)識(shí)碼是系統(tǒng)排列序號(hào)；線標(biāo)識(shí)碼可以標(biāo)識(shí)線的類型；起始點(diǎn)和終止點(diǎn)號(hào)可直接用坐標(biāo)表示；顯示信息是顯示時(shí)的文本或符號(hào)等；與線相聯(lián)系的非幾何屬性可以直接存儲(chǔ)于線文件中，也可單獨(dú)存儲(chǔ)，而由標(biāo)識(shí)碼聯(lián)接查找。面實(shí)體多邊形矢量編碼，不但要表示位置和屬性，更重要的是能表達(dá)區(qū)域的拓?fù)涮卣?，如形狀、鄰域和層次結(jié)構(gòu)等，以便使這些基本的空間單元可以作為專題圖的資料進(jìn)行顯示和操作。1、簡(jiǎn)單的矢量數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)—坐標(biāo)序列法只記錄空間對(duì)象的位置坐標(biāo)和屬性信息，不記錄拓?fù)潢P(guān)系。存儲(chǔ)：獨(dú)立存儲(chǔ)：空間對(duì)象位置直接跟隨空間對(duì)象；點(diǎn)位字典：點(diǎn)坐標(biāo)獨(dú)立存儲(chǔ)，線、面由點(diǎn)號(hào)組成特征無拓?fù)潢P(guān)系，主要用于顯示、輸出及一般查詢公共邊重復(fù)存儲(chǔ)，存在數(shù)據(jù)冗余，難以保證數(shù)據(jù)獨(dú)立性和一致性多邊形分解和合并不易進(jìn)行，鄰域處理較復(fù)雜；處理嵌套多邊形比較麻煩適用范圍：制圖及一般查詢，不適合復(fù)雜的空間分析矢量數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)編碼的基本內(nèi)容

標(biāo)識(shí)碼屬性碼空間對(duì)象編碼唯一連接空間和屬性數(shù)據(jù)數(shù)據(jù)庫獨(dú)立編碼點(diǎn):(x,y)線:(x1,y1),(x2,y2),…,(xn,yn)面:(x1,y1

),（x2,y2

),…,(x1,y1

)點(diǎn)位字典點(diǎn):點(diǎn)號(hào)文件線:點(diǎn)號(hào)串面:點(diǎn)號(hào)串點(diǎn)號(hào)XY1112223344………n5566存儲(chǔ)方法簡(jiǎn)單的矢量數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)—坐標(biāo)序列法多邊形 數(shù)據(jù)項(xiàng) 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),（15,y15),(x14,y14),(x13,y13)(x12,y12),(x11,y11),(x10,y10),(x1,y1) C(x24,y24),(x25,y25),(x26,y26),(x27,y27),(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)坐標(biāo)序列法的優(yōu)缺點(diǎn)優(yōu)點(diǎn)文件結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，易于實(shí)現(xiàn)以多邊形為單位的運(yùn)算和顯示缺點(diǎn)多邊形之間的公共邊界被數(shù)字化和存儲(chǔ)兩次，由此產(chǎn)生冗余和碎屑多邊形；每個(gè)多邊形自成體系而缺少鄰域信息，難以進(jìn)行鄰域處理，如消除某兩個(gè)多邊形之間的共同邊界；島只作為一個(gè)單個(gè)的圖形建造，沒有與外包多邊形的聯(lián)系；不易檢查拓?fù)溴e(cuò)誤。這種方法可用于簡(jiǎn)單的粗精度制圖系統(tǒng)中。2、樹狀索引編碼法采用樹狀索引以減少數(shù)據(jù)冗余并間接增加鄰域信息，方法是對(duì)所有邊界點(diǎn)進(jìn)行數(shù)字化，將坐標(biāo)對(duì)以順序方式存儲(chǔ)，由點(diǎn)索引與邊界線號(hào)相聯(lián)系，以線索引與各多邊形相聯(lián)系，形成樹狀索引結(jié)構(gòu)索引式線與多邊形之間的樹狀索引點(diǎn)與多邊形之間的樹狀索引樹狀索引編碼法示例形成的文件記錄樹狀索引編碼法的優(yōu)勢(shì)和不足消除了相鄰多邊形邊界的數(shù)據(jù)冗余和不一致的問題，鄰域信息和島狀信息可以通過對(duì)多邊形文件的線索引處理得到，但是比較繁瑣，因而給相鄰函數(shù)運(yùn)算，消除無用邊，處理島狀信息以及檢查拓?fù)潢P(guān)系帶來一定的困難，而且兩個(gè)編碼表都需要以人工方式建立，工作量大且容易出錯(cuò)。3、拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)編碼法要徹底解決鄰域和島狀信息處理問題必須建立一個(gè)完整的拓?fù)潢P(guān)系結(jié)構(gòu)，這種結(jié)構(gòu)應(yīng)包括以下內(nèi)容：唯一標(biāo)識(shí)，多邊形標(biāo)識(shí)，外包多邊形指針，鄰接多邊形指針，邊界鏈接，范圍（最大和最小x、y坐標(biāo)值，即外包矩形信息）。采用拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)編碼可以較好地解決空間關(guān)系查詢等問題，但增加了算法的復(fù)雜性和數(shù)據(jù)庫的大小。1）雙重獨(dú)立坐標(biāo)地圖編碼（DIME）線號(hào)左多邊形右多邊形起點(diǎn)終點(diǎn)aOA18bOA21cOB32dOB43eOB54fOC65gOC76hOC87iCA89jCB95kCD1210lCD1112mCD1011nBA92這種數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)除了通過線文件生成面文件外，還需要點(diǎn)文件鏈狀雙重獨(dú)立坐標(biāo)地圖編碼鏈狀雙重獨(dú)立坐標(biāo)地圖編碼數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)是DIME數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)的一種改進(jìn)。在DIME中，一條邊只能用直線兩端點(diǎn)的序號(hào)及相鄰的面域來表示，而在鏈狀數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)中，將若干直線段合為一個(gè)弧段（或鏈段），每個(gè)弧段可以有許多中間點(diǎn)。在鏈狀雙重獨(dú)立坐標(biāo)地圖編碼數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)中，主要有四個(gè)文件：多邊形文件、弧段文件、弧段坐標(biāo)文件、結(jié)點(diǎn)文件。鏈狀雙重獨(dú)立坐標(biāo)地圖編碼多邊形文件多邊形號(hào) 弧段號(hào) 周長(zhǎng)面積中心點(diǎn)坐標(biāo) A h,b,a B g,f,c,h,-j C j D e,i,f E e,i,d,b

弧段文件弧段號(hào) 起始點(diǎn) 終結(jié)點(diǎn) 左多邊形 右多邊形 a 5 1 O Ab 8 5 E Ac 16 8 E Bd 19 5 O Ee 15 19 O Df 15 16 D Bg 1 15 O Bh 8 1 A Bi 16 19 D Ej 31 31 B C 弧段坐標(biāo)文件弧段號(hào) 點(diǎn)號(hào) a 5,4,3,2,1 b 8,7,6,5 c 16,17,8 d 19,18,5 e 15,23,22,21,20,19 f 15,16, g 1,10,11,12,13,14,15 h 8,9,1 i 16,19 j 31,30,29,28,27,26,25,24,31 矢量數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)的屬性數(shù)據(jù)表達(dá)屬性特征表達(dá)類別特征：類型編碼說明信息：屬性數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)和表格屬性表的內(nèi)容取決于用戶圖形數(shù)據(jù)和屬性數(shù)據(jù)的連接通過目標(biāo)識(shí)別符或內(nèi)部記錄號(hào)實(shí)現(xiàn)。矢量數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)的屬性