《地理信息系统概论》课件
162页1、GIS的空间数据 空间数据可以按照数据项、空间对象和图形特征的不同分为各种不同的类型; 思考: GIS空间数据有哪几种分类方式?分别分成哪几种类型?,第二节 地理空间数据及其特征,空间、属性和时间特征空间对象的三大基本特征。,空间特征是指空间对象的位置及与相邻对象的空间关系或拓扑关系;,属性特征是指空间对象的专题属性;,时间特征是指空间对象随着时间演变而引起的空间和属性特征的变化。,第二节 地理空间数据及其特征,空间数据的拓扑关系包括拓扑邻接、拓扑关联和拓扑包含,它们在GIS的数据处理、空间分析以及数据库的查询与检索中,具有重要的意义。,第二节 地理空间数据及其特征,思考:,三种拓扑关系的含义是什么?,拓扑邻接: 元素之间的拓扑关系。 拓扑关联: 元素之间的拓扑关系。 拓扑包含: 元素之间的拓扑关系。,空间数据的拓扑关系,不 同 类,同 类,同类不同级,拓扑邻接:N1/N2 ,N1/N3 ,N1/N4 ;P1/P3 ;P2/P3 拓扑关联:N1/1、3 、6 ;P1/1、5 、6 拓扑包含:P3与P4,多边形之间的邻接性,弧段和结点之间的关系表,多边形与弧段的拓扑关联表,拓扑包含包括三
2、种情况: 简单包含 多层包含 等价包含,图a中多边形P1包含多边形P2;图b中多边形P3包含在多边形P2中,而多边形P2、 P3又包含在多边形P1中;图c中多边形P2、 P3都包含在多边形P1中,多边形P2、 P3对P1而言是等价包含。,思考:,空间拓扑关系有什么样的意义?,拓扑关系的意义,(1)根据拓扑关系,不需要利用坐标或距离,可以确定一种地理实体相对于另一种地理实体的空间位置关系。 (2)利用拓扑数据有利于空间要素的查询。 (3)可以利用拓扑数据作为工具,重建地理实体。,空间数据的计算机表示 指通过利用确定的数据结构和数据模型来表达空间对象的空间位置、拓扑关系和属性信息。 思考: GIS中空间数据计算机表示的基本方法有哪些?,第二节 地理空间数据及其特征,第三节 空间数据结构的类型,矢量数据结构 矢量数据结构是利用欧几里得几何学中的点、线、面及其组合体来表示地理实体空间分布的一种数据组织方式; 矢量数据结构分为简单数据结构(也称面条数据结构)、拓扑数据结构和曲面数据结构; 拓扑数据结构最重要的技术特征和贡献是具有拓扑编辑功能,包括多边形连接编辑和结点连接编辑。,矢量数据结构 基于
3、矢量模型的数据结构简称为矢量数据结构。矢量结构是通过记录坐标的方式来表示点、线、面等地理实体。 特点:定位明显,属性隐含。 获取方法: (1) 手工数字化法; (2) 手扶跟踪数字化法; (3) 数据结构转换法。,栅格数据结构 栅格数据结构指将空间分割成各个规则的网格单元,然后在各个格网单元内赋以空间对象相应的属性值的一种数据组织方式; 栅格数据结构分为栅格矩阵结构、游程编码结构、四叉树数据结构、八叉树数据结构和十六叉树数据结构。,第三节 空间数据结构的类型,栅格数据结构 栅格结构是以规则的阵列来表示空间地物或现象分布的数据组织,组织中的每个数据表示地理要素的非几何属性特征。 特点:属性明显,定位隐含。 获取方法: (1) 手工网格法; (2) 扫描数字化法; (3) 分类影像输入法; (4) 数据结构转换法。,第三节 空间数据结构的类型,矢量结构,栅格结构,思考:,混合像元如何给栅格单元赋属性值?,栅格结构数据中混合像元的处理 (栅格单元属性的确定),方案一,方案二:缩小栅格单元的面积,栅格结构编码方法:,1、直接栅格编码,直接编码就是将栅格数据看作一个数据矩阵,逐行(或逐列)逐个记
4、录代码,可以每行从左到右逐像元记录,也可奇数行从左到右而偶数行由右向左记录,为了特定的目的还可采用其他特殊的顺序。,0,2,2,5,5,5,5,5;2,2,2,2,2,5,5,5;2,2,2,2,3,3,5,5;0,0,2,3,3,3,5,5;0,0,3,3,3,3,5,3;0,0,0,3,3,3,3,3;0,0,0,0,3,3,3,3;0,0,0,0,0,3,3,3。,由起点位置和一系列在基本方向的单位矢量给出每个后续点相对其前继点的可能的8个基本方向之一表示。8个基本方向自0开始按逆时针方向代码分别为0,1,2,3,4,5,6,7。单位矢量的长度默认为一个栅格单元。,2、链码,0,0,1,0,7,6,7,0,1,1,0,0,链码编码: 2,2 ,6 ,7,6,0,6,5,链码编码示例,3、游程长度编码,(1)只在各行(或列)数据的代码发生变化时依次记录 该代码以及相同代码重复的个数;,沿行方向进行编码:( 0,1),(2,2),(5,5);(2,5),(5,3);(2,4),(3,2),(5,2);(0,2),(2,1),(3,3),(5,2);(0,2),(3,4),(5,1),
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