第二章 空间数据结构2

地理信息空间数据结构

第二章 空间数据结构现实世界的认知过程

现实世界

概念世界

数字世界(GIS)

地理信息空间数据结构

面向对象实体模型1、点状实体点或节点、点状实体。点：有特定位置，维数为0的物体。1)实体点：用来代表一个实体。 2)注记点：用于定位注记。 3)内点：用于负载多边形的属 性，存在于多边形内。

4)角点、节点Vertex:表示线段和弧段上的连接点。

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2、线状实体

具有相同属性的点的轨迹，线或折线，由一系列的有序坐 标表示，并有如下特性：1)实体长度： 从起点到终点的总长 2)弯曲度： 用于表示像道路拐弯时弯曲的程度。 3)方向性： 如：水流方向，上游—下游， 公路，单、双向之分。 线状实体包括： 线段，边界、链、弧段、网络 等。

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3、面状实体(多边形) 是对湖泊、岛屿、地块等一类现象的描述。 在数据库中由一封闭曲线加内点来表示。面状实体的如下特征：1)面积范围 2)周长 3)独立性或与其它地物相邻

如中国及其周边国家4)内岛屿或锯齿状外形： 如岛屿的海岸线封闭所围成的区域。

5)重叠性与非重叠性：如学校的分区，菜市场的服务范围 等都有可能出现交叉重叠现象，而一 个城市的各个城区一般说来不会出现 重叠。

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4、体、立体状实体 立体状实体用于描述三维空间中的现象与物体，它 具有长度、宽度及高度等属性，立体状实体一般具有以 下一些空间特征：· 体积，如工程开控和填充的土方量。

· 每个二维平面的面积。 · 周长。 · 内岛。

· 含有弧立块或相邻块。·断面图与剖面图。

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地理空间数据模型GIS空间数据结构就是指空间数据的编排 方式和组织关系。 GIS软件支持的主要空间数据结构有 矢量数据结构和栅格数据结构两种形式。

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栅格数据基本概念栅格数据结构就是象元阵列：象元的行列号确定位置，起始位置位于左上角 每个象元的值表示实体的类型、等级等的属性 编码。

象元：栅格单元地面上离散的属性一致的区域

分辩率：栅格的大小表达地物的充分性 数据量的大小

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1 象素将工作区域的平面表 象按一定分解力作行 和列的规则划分，形 成许多格网，每个网 格单元称为象元(象 素)

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2 灰度值若每个象元规定N比特， 则其灰度值范围可在0到 2N—1之间；把白~灰 色~黑的连续变化量化成 8比特(bit),其灰度值 范围就允许在0~255之 间，共256级；若每个象 元只规定1比特，则灰度 值仅为0和1,这就是所 谓二值图像，0代表背景

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3 点实体点实体在栅格数据中 表示为一个象元。

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4 线实体线实体则表示为在一定 方向上连接成串的相 邻象元集合。

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5 面实体面实体由聚集在一起 的相邻象

元集合表示。

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栅格数据层的概念每个平面网格表示一种属性或同一属性的不同 特征，这种平面称为层。

现实世界

地图分层

栅格数据层

叠加分析

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栅格数据组织方法1.以象元为序。记录象元坐标和各层属性值。 节省了许多存储空间，因为N层中实际上只存了1 层的象元坐标。如图a 2.以层为基础。每一层又以象元为序记录它的 坐标和属性值，一层记录完后再记录第二层。这 种方法较为简单，但需要的存储空间最大。如图b 3.以层为基础，但每一层内则以多边形(也称 制图单元)为序记录多边形的属性值和充满多边 形的各象元的坐标。则节省了许多用于存储属性 的空间，同一属性的制图单元的n个象元只记录 一次属性值。如图c

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栅格数据取值方法1 中心归属法 中心归属法：每个栅 格单元的值以网格中 心点对应的面域属性 值来确定。