矢量数据表示
3页1、矢量数据表示2.2 矢量数据结构 三、矢量数据表示 在GIS中,矢量数据表示时应考虑以下问题: 1)矢量数据自身的存贮和处理。 2)与属性数据的联系。 3)矢量数据之间的空间关系(拓扑关系)。 矢量数据的表示方法多种多样,但基本上类似,可触类旁通。下面分别介绍矢量数据的简单数据结构和拓扑数据结构。 (一)简单数据结构 矢量数据的简单数据结构分别按点、线、面三种基本形式来描述(图2-2-2)。 图中有关说明如下: 1、标识码:按一定的原则编码,简单情况下可顺序编号。标识码具有唯一性,是联系矢量数据和与其对应的属性数据的关键字。属性数据单独存放在数据库中。 2、点结构中的X,Y坐标:是点实体的定位点,如果是有向点,则可以有两个坐标对。 3、线结构中的坐标对数n:是构成该线(链)的坐标对的个数。 X,Y坐标串是构成线(链)的矢量坐标,共有n对。也可把所有线(链)的X,Y坐标串单独存放,这时只要给出指向该链坐标串的首地址指针即可。 4、面结构是链索引编码的面(多边形)的矢量数据结构,链数n指构成该面(多边形)的链的数目。链标识码集指所有构成该面(多边形)的链的标识码的集合,共有n个。 这种结构
2、具有结构简单、直观、易实现以实体为单位的运算和显示的优点。由于面结构建立了链索引,一个面(多边形)就可由多条链构成,每条链的坐标可由线(链)的矢量数据结构获取。这种方法可保证多边形公共边的唯一性;但多边形的分解和合并不易进行;邻域处理比较复杂,需追踪出公共边;在处理“洞”或“岛”之类的多边形嵌套问题时较麻烦,需计算多边形的包含等。 由于拓扑关系简单,这种数据结构主要用于矢量数据的显示、输出,以及一般的查询和检索。 (二)拓扑数据结构 具有拓扑关系的矢量数据结构就是拓扑数据结构,拓扑数据结构是GIS的分析和应用功能所必需的。拓扑数据结构的表示方式没有固定的格式,还没有形成标准,但基本原理是相同的。 1、拓扑元素 矢量数据可抽象为点(结点)、线(链、弧段、边)、面(多边形)三种要素,即称为拓扑元素。 点(结点):孤立点、线的端点、面的首尾点、链的连接点等。 线(链、弧段、边):两结点间的有序弧段。 面(多边形):若干条链构成的闭合多边形。 2、编码方式 拓扑数据结构的关键是拓扑关系的表示,而几何数据的表示可参照矢量数据的简单数据结构。在目前的GIS中,主要表示基本的拓扑关系,而且表示方法不尽相同。下面举一表示矢量数据拓扑关系的例子(图2-2-3)。 在图2-2-3的矢量图中,有面A、B、C、D、E、F,链L1、L2、L3、L4、L5、L6、L7、L8、L9、L10、L11、L12、L13,和结点P1、P2、P3、P4、P5、P6、P7、P8、P9。则拓扑数据结构表示见图2-2-4。 面-链关系中的“”号表示边的方向与构成面的方向相反,链-面关系中O为制图区域外部的多边形,常称为包络多边形。 完
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