GIS的空間數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu).ppt

1、1、GIS、Data、(Geographic Information Systems )、2、第1節(jié)地理實(shí)體及其表現(xiàn)第2節(jié)向量數(shù)據(jù)構(gòu)造第3節(jié)柵格數(shù)據(jù)構(gòu)造第4節(jié)向量與柵格數(shù)據(jù)構(gòu)造的比較、第2章GIS的空間數(shù)據(jù)構(gòu)造、第2章GIS (2)映像屬性數(shù)據(jù)(5)元數(shù)據(jù)：數(shù)據(jù)的數(shù)據(jù)2 .按數(shù)據(jù)表現(xiàn)的地理實(shí)體幾何形狀分類(1)點(diǎn)數(shù)據(jù)(2)線數(shù)據(jù)(3)面數(shù)據(jù)，4， 1節(jié)地理實(shí)體及其表現(xiàn)2節(jié)向量數(shù)據(jù)構(gòu)造3節(jié)柵格數(shù)據(jù)構(gòu)造4節(jié)向量和柵格數(shù)據(jù)構(gòu)造的比較5節(jié)向量一體化數(shù)據(jù)構(gòu)造和3維數(shù)據(jù)構(gòu)造，第2章GIS的空間數(shù)據(jù)構(gòu)造，5，1， 地理實(shí)體1 .地理實(shí)體和地理目標(biāo)地理實(shí)體：現(xiàn)實(shí)世界地理目標(biāo)：在地理數(shù)據(jù)庫中表示實(shí)體2 .地理實(shí)

2、體特征(空間特征、屬性特征、時(shí)間特征)3.地理實(shí)體的類型(點(diǎn)、線、面、實(shí)體)4.地理目標(biāo)的類型(0、1、2、3維)關(guān)系關(guān)系數(shù)據(jù)) c .地理實(shí)體的記述空間數(shù)據(jù)構(gòu)造，第1節(jié)地理實(shí)體及其表現(xiàn)，6一，空間數(shù)據(jù)構(gòu)造的概念：二，向量數(shù)據(jù)構(gòu)造(一)向量數(shù)據(jù)構(gòu)造3360 (二)向量數(shù)據(jù)取得方式(三)向量數(shù)據(jù)表現(xiàn)應(yīng)考慮的內(nèi)容(四) 向量數(shù)據(jù)表示1簡(jiǎn)單數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)2拓?fù)鋽?shù)據(jù)結(jié)構(gòu)索引式數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)雙獨(dú)立數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)鏈狀雙獨(dú)立數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)，第二節(jié)空間數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)第一節(jié)地理實(shí)體及其表示，一、地理實(shí)體1 .地理實(shí)體和地理目標(biāo)，地理實(shí)體：現(xiàn)實(shí)世界中不能再分類為同類現(xiàn)象的現(xiàn)象。 城市如果是實(shí)體，其各個(gè)構(gòu)成部分雖然不能說是城市，但區(qū)、街等實(shí)體是

3、自然界現(xiàn)象和社會(huì)經(jīng)濟(jì)事件中不可再分割的單元，是概括且具有相對(duì)意義的概念。 實(shí)體客觀存在于現(xiàn)實(shí)世界中，是可以相互區(qū)別的。 GIS地理數(shù)據(jù)庫是地理實(shí)體的集合，是與現(xiàn)實(shí)世界具有一定相似性的實(shí)體模型地理目標(biāo)，是地理數(shù)據(jù)庫中實(shí)體的表現(xiàn)。 地理目標(biāo)是概括、復(fù)雜、相對(duì)、抽象的概念，其具體分類和內(nèi)容的確定從具體需要出發(fā)，根據(jù)表示方法的比例尺、目的等情況而變化。 8、第一節(jié)地理實(shí)體及其表現(xiàn)，一、地理實(shí)體2 .地理實(shí)體特征、屬性特征用于說明事物或現(xiàn)象的特性，即“什么”，例如事物或現(xiàn)象的分類、等級(jí)、數(shù)量、名稱等空間特征用于說明事物或現(xiàn)象的地理位置及空間相互關(guān)系，因此也稱為別名第一節(jié)地理實(shí)體及其表現(xiàn)、二、地理實(shí)體的描

4、述b .根據(jù)地理實(shí)體數(shù)據(jù)型地理實(shí)體的特征，將地理實(shí)體數(shù)據(jù)分為三種屬性數(shù)據(jù)，描述空間對(duì)象的屬性特征的數(shù)據(jù)，也稱為非幾何數(shù)據(jù)。 也就是說，說明“什么”，記述類型、等級(jí)、名稱、狀態(tài)等時(shí)間特征的數(shù)據(jù)也可以分為這個(gè)等級(jí)。 幾何數(shù)據(jù)是描述空間對(duì)象的空間特征的數(shù)據(jù)，也被稱為位置數(shù)據(jù)、定位數(shù)據(jù)。 即說明“在哪里”，一般用緯度經(jīng)度和x、y坐標(biāo)來表示。 描述關(guān)系數(shù)據(jù)空間對(duì)象之間的空間關(guān)系的數(shù)據(jù)通常由拓?fù)潢P(guān)系表示。 空間數(shù)據(jù)的鄰接、包含等，主要指拓?fù)潢P(guān)系。拓?fù)潢P(guān)系是明確定義空間關(guān)系的數(shù)學(xué)方法10、第2節(jié)空間數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)、1、空間數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)的概念空間數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)是適合于校正機(jī)的存儲(chǔ)、管理、處理空間數(shù)據(jù)的邏輯結(jié)構(gòu)，即表示以怎樣的

5、形式存儲(chǔ)、處理空間數(shù)據(jù)的向量結(jié)構(gòu)的特征：屬性是隱式的位置清楚的a .點(diǎn)實(shí)體：記錄點(diǎn)坐標(biāo)和屬性代碼b .線實(shí)體：記錄兩個(gè)或多個(gè)采樣點(diǎn)的坐標(biāo)，添加屬性代碼c .面實(shí)體：記錄邊界上一系列采樣點(diǎn)的坐標(biāo)。 由于多邊形是閉合的，所以邊界是閉合的環(huán)，并且會(huì)添加面域?qū)傩源a。第2節(jié)空間數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)、12、2、矢量數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)(2)矢量數(shù)據(jù)獲取方式通過外業(yè)測(cè)量得到，用測(cè)量?jī)x器(全站儀、GPS、常規(guī)測(cè)量等)記錄測(cè)量結(jié)果，移動(dòng)到地理數(shù)據(jù)庫來跟蹤數(shù)字化，用數(shù)字化方式將地圖離散地向量化、13、2、向量數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)(3)向量數(shù)據(jù)表示要考慮的內(nèi)容向量數(shù)據(jù)自身的存儲(chǔ)和管理幾何數(shù)據(jù)與屬性數(shù)據(jù)的聯(lián)系空間對(duì)象的空間關(guān)系(拓?fù)潢P(guān)系)、第2節(jié)空間

6、數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)、14、(4)向量數(shù)據(jù)表示拓?fù)鋽?shù)據(jù)結(jié)構(gòu)拓?fù)鋵W(xué)是幾何學(xué)研究拓?fù)渥儞Q下不變的幾何屬性拓?fù)鋵傩裕負(fù)浣Y(jié)構(gòu)是明確定義空間關(guān)系的數(shù)學(xué)方法，15，(4)向量數(shù)據(jù)表示拓?fù)鋽?shù)據(jù)結(jié)構(gòu)，拓?fù)潢P(guān)系拓?fù)潢P(guān)系：圖形在連續(xù)狀態(tài)下變形，而圖形關(guān)系是不變的性質(zhì)。16、向量數(shù)據(jù)表示拓?fù)鋽?shù)據(jù)結(jié)構(gòu)、拓?fù)潢P(guān)系拓?fù)湓?、拓?fù)渚€段(arc )、節(jié)點(diǎn)拓?fù)潢P(guān)系最基本的拓?fù)潢P(guān)系拓?fù)潢P(guān)系：空間圖中存在的不同拓?fù)湓刂g的關(guān)系節(jié)點(diǎn)和圓弧段： 5多邊形和圓弧段：面c和圓弧4，5，3拓?fù)湎噜彛嚎臻g圖形中存在的相同拓?fù)湓刂g的關(guān)系。 多邊形間、節(jié)點(diǎn)間相鄰矩陣、1相鄰節(jié)點(diǎn)0不相鄰的其他拓?fù)潢P(guān)系拓?fù)涫强臻g圖形中存在的面與其他要素的關(guān)系，例如面狀實(shí)

7、體包含哪些點(diǎn)、線狀實(shí)體的層次關(guān)系、空間圖形中存在的相同拓?fù)湟亻g的等級(jí)關(guān)系、例如連云港市的各區(qū)的拓?fù)溥B通包括向量數(shù)據(jù)表示拓?fù)鋽?shù)據(jù)結(jié)構(gòu)在內(nèi)的多邊形間的鄰接關(guān)系P1/P2、P2/P3、弧段間的鄰接關(guān)系a1/a2、a2/a3、性能及結(jié)點(diǎn)間的鄰接關(guān)系N1/N2、N2/N3。19、b、向量數(shù)據(jù)表示拓?fù)鋽?shù)據(jù)結(jié)構(gòu)，2拓?fù)潢P(guān)聯(lián)：拓?fù)潢P(guān)聯(lián)是指空間圖形的不同要素之間的拓?fù)潢P(guān)系。 節(jié)點(diǎn)與弧段之間的關(guān)系N1/a1、a5、a3； N2/a1、a6、a2； 多邊形與圓弧段的關(guān)系P1/a1、a6、a5； P2/a4、a6、a2。20、b、向量數(shù)據(jù)表示拓?fù)鋽?shù)據(jù)結(jié)構(gòu)，3、拓?fù)浒和負(fù)浒强臻g圖形的類似物，但是表示不同級(jí)別的

8、元素之間的拓?fù)潢P(guān)系。 另外，在圖(a )中，多邊形P1包含多邊形P2，在圖(b )中，多邊形P3包含在多邊形P2中，多邊形P2、P3都包含在多邊形P1中。圖(c )的多邊形P2、P3都包含在多邊形P1中，多邊形P2、P3對(duì)于P1而言等價(jià)地包含，21、拓?fù)潢P(guān)系拓?fù)潢P(guān)系的表現(xiàn)-關(guān)系表、向量數(shù)據(jù)表現(xiàn)拓?fù)鋽?shù)據(jù)結(jié)構(gòu)、節(jié)點(diǎn)代碼：多邊形代碼： 2、4、5、6、7、8、9、3、22、拓?fù)潢P(guān)系拓?fù)潢P(guān)系拓?fù)潢P(guān)系的表現(xiàn)關(guān)系表、向量數(shù)據(jù)表現(xiàn)拓?fù)鋽?shù)據(jù)結(jié)構(gòu)、24、拓?fù)潢P(guān)系拓?fù)潢P(guān)系語義空間數(shù)據(jù)的拓?fù)潢P(guān)系與GIS的數(shù)據(jù)處理也就是說，可以根據(jù)查詢不隨地圖投影而變化的b .空間要素、可以利用拓?fù)潢P(guān)系解決許多實(shí)際問題的c .拓?fù)潢P(guān)

9、系重構(gòu)地理實(shí)體。 矢量數(shù)據(jù)表現(xiàn)拓?fù)鋽?shù)據(jù)結(jié)構(gòu)，25，第1節(jié)地理實(shí)體及其表現(xiàn)第2節(jié)矢量數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)第3節(jié)柵格數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)第4節(jié)矢量和柵格數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)的比較第5節(jié)矢量柵格一體化數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)和三維數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)，第2章GIS的空間數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)，上一節(jié)內(nèi)容評(píng)述，26一， 空間數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)的概念： (指適合于校正器的存儲(chǔ)、管理、處理空間數(shù)據(jù)的邏輯結(jié)構(gòu)，即以怎樣的方式存儲(chǔ)、處理空間數(shù)據(jù))二、向量數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)(一) -向量數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)(一) -通過記錄空間對(duì)象的坐標(biāo)和其空間關(guān)系來確定地理實(shí)體2跟蹤數(shù)字化、3間接獲取(網(wǎng)格數(shù)據(jù)變換、空間分析) (3)向量數(shù)據(jù)表現(xiàn)應(yīng)考慮的內(nèi)容1向量數(shù)據(jù)自身的存儲(chǔ)和管理、2幾何數(shù)據(jù)和屬性數(shù)據(jù)的連接、3空間對(duì)象的空間關(guān)系

10、(拓?fù)潢P(guān)系)、第2節(jié)空間數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)、27三、光柵數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)(光柵數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)1概念：將地球表面劃分為大小均勻的相鄰網(wǎng)格陣列，將各網(wǎng)格定義為像素或像素，包括表示該像素的屬性類型或大小的代碼。 即，網(wǎng)格數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)是像素陣列，由每個(gè)像素矩陣號(hào)決定位置，由每個(gè)像素的值表示實(shí)體的類型、等級(jí)等屬性的第2節(jié)空間數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)、28、3、網(wǎng)格數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)(raster)(1)網(wǎng)格數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)a .點(diǎn)實(shí)體： c . 您可以特別設(shè)定儲(chǔ)存格形狀，以符合應(yīng)用程式的需求，例如設(shè)定為三角形。 柵格數(shù)據(jù)的比例尺是柵格尺寸與地表的相應(yīng)單元尺寸之比。 網(wǎng)格尺寸越小，分辨率越高，數(shù)據(jù)量也越大。 由于柵格結(jié)構(gòu)造成的地表偏差，在修正面積、長(zhǎng)度、距離、形狀等

11、空間指標(biāo)時(shí)，柵格尺寸越大，誤差就越大。 由于網(wǎng)格單元格中存在多個(gè)圖形，因此數(shù)據(jù)中通常只記錄一個(gè)屬性值，從而導(dǎo)致屬性誤差。 例如，遙感數(shù)據(jù)中的“混合像素”問題。、2網(wǎng)格數(shù)據(jù)的形狀、大小及相關(guān)問題、第2節(jié)空間數(shù)據(jù)構(gòu)造、3、網(wǎng)格數(shù)據(jù)構(gòu)造(Raster )、30、3、網(wǎng)格數(shù)據(jù)構(gòu)造(2)網(wǎng)格數(shù)據(jù)取得的路徑1、手動(dòng)取得2、掃描儀掃描3、從矢量數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換4但地域的連接網(wǎng)格系統(tǒng)的起始坐標(biāo)與國家基本比例尺地形圖公里網(wǎng)的交點(diǎn)一致，應(yīng)分別采用公里網(wǎng)的縱橫坐標(biāo)軸作為網(wǎng)格系統(tǒng)的坐標(biāo)軸。 第2節(jié)空間數(shù)據(jù)構(gòu)造、31、第2節(jié)空間數(shù)據(jù)構(gòu)造、三、網(wǎng)格數(shù)據(jù)構(gòu)造(4)的網(wǎng)格代碼(屬性值)的決定1、中心點(diǎn)法：將位于網(wǎng)格中心的屬性值作為該網(wǎng)格的屬性值。 2 .面積占優(yōu)法：網(wǎng)格單元屬性值面積最大的。 3 .重要度法：把重要的屬性值作為網(wǎng)格屬性值。 4 .長(zhǎng)度占優(yōu)法：各網(wǎng)格單元的值由該網(wǎng)格中線段最長(zhǎng)的實(shí)體屬性決定。 中心點(diǎn)法，該網(wǎng)格單元的值：