第二章DEM數(shù)據(jù)組織與管理

1、 是對(duì)空間對(duì)象及其關(guān)系的描述。是對(duì)空間對(duì)象及其關(guān)系的描述。 是空間對(duì)象根據(jù)其與應(yīng)用有關(guān)的目標(biāo)需要而對(duì)空間是空間對(duì)象根據(jù)其與應(yīng)用有關(guān)的目標(biāo)需要而對(duì)空間 對(duì)象的一種提取。對(duì)象的一種提取。 是概念層次上，對(duì)空間對(duì)象的語(yǔ)義描述。是概念層次上，對(duì)空間對(duì)象的語(yǔ)義描述。 是空間數(shù)據(jù)組織和空間數(shù)據(jù)庫(kù)設(shè)計(jì)的基礎(chǔ)。是空間數(shù)據(jù)組織和空間數(shù)據(jù)庫(kù)設(shè)計(jì)的基礎(chǔ)。 空間數(shù)據(jù)模型空間數(shù)據(jù)模型 空間數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)空間數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu) 是空間數(shù)據(jù)模型的表述，是空間數(shù)據(jù)模型的表述， 是相互之間存在一種或多是相互之間存在一種或多 種特定關(guān)系的數(shù)據(jù)元素的種特定關(guān)系的數(shù)據(jù)元素的 集合。集合。 空間對(duì)象的建立過(guò)程空間對(duì)象的建立過(guò)程 DEM屬于基于場(chǎng)的鑲嵌

2、場(chǎng)的鑲嵌數(shù)據(jù)模型 從認(rèn)知角度：從認(rèn)知角度： 對(duì)象模型、網(wǎng)絡(luò)模型、場(chǎng)模型對(duì)象模型、網(wǎng)絡(luò)模型、場(chǎng)模型 從表達(dá)方式：從表達(dá)方式： 矢量數(shù)據(jù)模型、鑲嵌數(shù)據(jù)模型、組矢量數(shù)據(jù)模型、鑲嵌數(shù)據(jù)模型、組 合數(shù)據(jù)模型合數(shù)據(jù)模型 指把特征要素嵌入規(guī)則或指把特征要素嵌入規(guī)則或 不規(guī)則鑲嵌數(shù)據(jù)模型中。不規(guī)則鑲嵌數(shù)據(jù)模型中。 指把對(duì)地形形態(tài)描述具有指把對(duì)地形形態(tài)描述具有 重要意義的點(diǎn)、線、面嵌重要意義的點(diǎn)、線、面嵌 入到格網(wǎng)入到格網(wǎng)DEM中。中。 特點(diǎn)：特點(diǎn)：克服了格網(wǎng)克服了格網(wǎng)DEM 難以精確描述地形結(jié)構(gòu)和難以精確描述地形結(jié)構(gòu)和 突變地形的缺憾，而且維突變地形的缺憾，而且維 護(hù)了護(hù)了DEM地形描述與處地形描述與處 理的

3、高效、簡(jiǎn)便優(yōu)勢(shì)。理的高效、簡(jiǎn)便優(yōu)勢(shì)。 差分差分 映射映射 行程行程 編碼編碼 (5,2),(0,2),(1,1) (10,2),(0,1),(-10,1),(0,1) (20,1),(0,2),(40,1),(-10,1) (30,1),(0,1),(-10,1),(0,2) (20,1),(0,1),(20,1),(-20,1),(0,1) （2）行程編碼結(jié)構(gòu) 游程序號(hào)游程序號(hào)編碼值編碼值 0001 0002 0003 0004 0005 0006 0007 0572 R1 R2 R3 R4 R5 R6 R7 R572 索引文件索引文件 數(shù)數(shù) 據(jù)據(jù) 文文 件件 原始柵格數(shù)據(jù)原始柵格數(shù)據(jù) 初始

4、位置初始位置半徑半徑 屬性值屬性值 （1， 1， 0， 4） （1， 5， 7， 4） （3）塊狀編碼結(jié)構(gòu) 1 2 3 4 5 6 7 8 8 7 6 5 4 3 2 1 （4）四叉樹(shù)編碼結(jié)構(gòu) A 0BCD 56 78123 49 10 EF 1112131415 16 17 18 （4）四叉樹(shù)編碼結(jié)構(gòu) 線性四叉樹(shù)線性四叉樹(shù) 通過(guò)編碼四叉樹(shù)的葉節(jié)點(diǎn)來(lái)表示數(shù)據(jù)塊的層次和空間關(guān)系。通過(guò)編碼四叉樹(shù)的葉節(jié)點(diǎn)來(lái)表示數(shù)據(jù)塊的層次和空間關(guān)系。 葉節(jié)點(diǎn)具有反映位置的關(guān)鍵字，即位置碼。葉節(jié)點(diǎn)具有反映位置的關(guān)鍵字，即位置碼。 1 2 3 4 5 6 1 2 3 4 5 e e e e e e e e ee 1 2

5、 3 4 5 6 7 8 9 10 三角化效率 應(yīng)用方便 簡(jiǎn)單結(jié)構(gòu) 面結(jié)構(gòu) 點(diǎn)結(jié)構(gòu) 點(diǎn)面結(jié)構(gòu) 邊結(jié)構(gòu) 邊面結(jié)構(gòu) 需存儲(chǔ) 頂點(diǎn)高程、頂點(diǎn)平面坐標(biāo)、頂點(diǎn)之間等拓?fù)潢P(guān)系 1 2 3 4 5 6 1 2 3 4 5 e e e e e e e e ee 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 序號(hào)屬性XYZ 1 2 3 4 5 6 號(hào)頂點(diǎn)1頂點(diǎn)2頂點(diǎn)3 1162 2263 3364 4465 5561 坐標(biāo)表 三角形表 結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單 拓?fù)潢P(guān)系隱含拓?fù)潢P(guān)系隱含 1 2 3 4 5 6 1 2 3 4 5 e e e e e e e e ee 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 No.X Y

6、Z 1 2 3 4 . . . . . . 4 . No. 2 3 1 4 . 1 3 2 No.VVV 123123 TTT 1 2 6 236 34 6 456 52- 13 42 53 - - - 坐 標(biāo) 表 三 角 形 表鄰 接 三 角 形 表 特點(diǎn)：內(nèi)插、檢索、等高線提取方便，顯示、局部結(jié)構(gòu)分析方便；特點(diǎn)：內(nèi)插、檢索、等高線提取方便，顯示、局部結(jié)構(gòu)分析方便； 存儲(chǔ)量大、在存儲(chǔ)量大、在TIN編輯中需隨時(shí)維護(hù)這種關(guān)系。編輯中需隨時(shí)維護(hù)這種關(guān)系。 存儲(chǔ)了三角形之間的鄰接關(guān)系存儲(chǔ)了三角形之間的鄰接關(guān)系 4 . . . 坐標(biāo)表 No. 2 3 1 . . . X Y ZP No. 2 6 5

7、3 6 1 4 6 2 . . . 12345678910. 1 4 7 . . 鄰接指針鏈 1 2 3 4 5 6 1 2 3 4 5 e e e e e e e e ee 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 存儲(chǔ)量小，編輯方便存儲(chǔ)量小，編輯方便 三角形及其鄰接關(guān)系需實(shí)時(shí)生成，計(jì)算量大三角形及其鄰接關(guān)系需實(shí)時(shí)生成，計(jì)算量大 6241636N o .25 4 . 2 . . . . 4 3 . 7 坐 標(biāo) 表 . X Y Z 1 N o . 1 P 鄰 接 指 針 鏈 21354.7698 . 1 0 654 . N o . 1 3 2 4 6 43 263 VVV 1 1 2 6 23

8、 三 角 形 表 1 2 3 4 5 6 1 2 3 4 5 e e e e e e e e ee 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 編輯、顯示水體方便編輯、顯示水體方便 三角形鄰接關(guān)系隱含，檢索與內(nèi)插效率不高三角形鄰接關(guān)系隱含，檢索與內(nèi)插效率不高 1 2 3 4 5 6 1 2 3 4 5 e e e e e e e e ee 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 關(guān)聯(lián)邊： 1）分布在當(dāng)前邊兩側(cè) 2）關(guān)聯(lián)邊與當(dāng)前邊夾角最小 3）關(guān)聯(lián)邊頂點(diǎn)不重復(fù) 邊表邊表 存儲(chǔ)量小，適合等高線提取存儲(chǔ)量小，適合等高線提取 編輯、內(nèi)插、檢索不便編輯、內(nèi)插、檢索不便 1 2 3 4 5 6 1 2 3

9、 4 5 e e e e e e e e ee 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 3 4 e . 2 3 . No.左右VV 1 2 No.T TT 1 2 3 e1 2 e 3 e - 11 2 - 22 3 2 6 1 2 . . . 1 2 3 . - 5 2 - 31 -2 . . 4 邊 表 三角形表 檢索、等高線提取等較方便檢索、等高線提取等較方便 不利于動(dòng)態(tài)更新和維護(hù)不利于動(dòng)態(tài)更新和維護(hù) 鄰接 混合數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)混合數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)一般采用一般采用分別分別 處理的方式處理的方式 也可設(shè)計(jì)一個(gè)一體化的數(shù)據(jù)也可設(shè)計(jì)一個(gè)一體化的數(shù)據(jù) 結(jié)構(gòu)結(jié)構(gòu) 應(yīng)用時(shí)常常將其實(shí)時(shí)地完全應(yīng)用時(shí)常常將其實(shí)時(shí)地完全

10、 轉(zhuǎn)換為轉(zhuǎn)換為TIN的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)。的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)。 點(diǎn)實(shí)體的數(shù)據(jù)庫(kù)結(jié)構(gòu)點(diǎn)實(shí)體的數(shù)據(jù)庫(kù)結(jié)構(gòu) 三角形實(shí)體的數(shù)據(jù)庫(kù)結(jié)構(gòu)三角形實(shí)體的數(shù)據(jù)庫(kù)結(jié)構(gòu) 線（特征線）實(shí)體的數(shù)線（特征線）實(shí)體的數(shù) 據(jù)庫(kù)結(jié)構(gòu)據(jù)庫(kù)結(jié)構(gòu) 圖幅范圍：由坐標(biāo)范圍確定 如：圖幅H的范圍為： （270，120，280，130） 工作區(qū)范圍：由圖幅范圍確定 TIN空間索引的問(wèn)題：空間索引的問(wèn)題： 1）相鄰圖幅之間要有一定重疊 2）為快速定位點(diǎn)所在三角形， 有必要在圖幅內(nèi)建立TIN的空間 索引。 工程：一個(gè)區(qū) 域內(nèi)的全部 DEM數(shù)據(jù)。 圖幅：按照一定規(guī)則對(duì)研究區(qū)域進(jìn)行 二維劃分的結(jié)果。是DEM數(shù)據(jù)采集、 建立、操作和調(diào)度最基本的單位。 工作區(qū)：當(dāng) 前感興趣的 研究區(qū)域。 DEM金字塔金字塔 工程工程 工作區(qū)工作區(qū) 地物類地物類 層層 對(duì)象對(duì)象 2 2 湖泊 河 道 居民地 流 路 河流、道路、居民地河流、道路、居民地 多個(gè)地物類的集合多個(gè)地物類的集合 一定區(qū)域范圍內(nèi)的地物層的集合一定區(qū)域范圍內(nèi)的地物層的集合 具有相同特征的工作區(qū)