(完整版)2、地理信息系統(tǒng)的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)(最新)

1、 第第1 1節(jié)節(jié) 地理空間及其表達(dá)地理空間及其表達(dá) 第第2 2節(jié)節(jié) 地理空間數(shù)據(jù)及其特征地理空間數(shù)據(jù)及其特征 第第3 3節(jié)節(jié) 空間數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)的類型空間數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)的類型 第第4 4節(jié)節(jié) 空間數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)的建立空間數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)的建立第第 2 2 章章 地理信息系統(tǒng)的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)地理信息系統(tǒng)的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)重點(diǎn)：重點(diǎn)：1 1、空間數(shù)據(jù)的、空間數(shù)據(jù)的類型及類型及拓?fù)潢P(guān)系。拓?fù)潢P(guān)系。2 2、空間數(shù)據(jù)的計(jì)算機(jī)表示方法。、空間數(shù)據(jù)的計(jì)算機(jī)表示方法。2 2、矢量、柵格兩種空間數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)的特點(diǎn)及其編碼方法。、矢量、柵格兩種空間數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)的特點(diǎn)及其編碼方法。第第1節(jié)節(jié) 地理空間及其表達(dá)地理空間及其表達(dá)p 一、地理空間的概念一、地理空間的概

2、念p 二、空間實(shí)體的表達(dá)二、空間實(shí)體的表達(dá)地理空間地理空間上至大氣電離層，下至莫霍面的所上至大氣電離層，下至莫霍面的所有空間。有空間。 但在但在gisgis中，地理空間一般指的是地球表層中，地理空間一般指的是地球表層( (陸地表面和大洋表面陸地表面和大洋表面) )，它是人類活動(dòng)頻繁發(fā)生，它是人類活動(dòng)頻繁發(fā)生的區(qū)域，是人地關(guān)系最為復(fù)雜、緊密的區(qū)域。的區(qū)域，是人地關(guān)系最為復(fù)雜、緊密的區(qū)域。 （一）平面控制網(wǎng)（一）平面控制網(wǎng)直接建立在直接建立在球體球體上的上的地理坐標(biāo)，用經(jīng)度、緯度表達(dá)地理對象位置建立在建立在平面平面上上的直角坐標(biāo)系統(tǒng)，用（x，y）表達(dá)地理對象位置投影目前，我國采用的大地坐標(biāo)系為目前

3、，我國采用的大地坐標(biāo)系為19801980年中國國家大地坐標(biāo)系。年中國國家大地坐標(biāo)系。 1980年中國國家大地坐標(biāo)系選用年中國國家大地坐標(biāo)系選用1975年國際大地年國際大地測量協(xié)會推薦的國際橢球，其具體參數(shù)為：測量協(xié)會推薦的國際橢球，其具體參數(shù)為：1298.257赤道半徑 a=6 378 140m極半徑 b=6 356 755.288 157 528 7ma-b地球扁率 f=aw 1980年中國國家大地坐標(biāo)系的年中國國家大地坐標(biāo)系的大地原點(diǎn)大地原點(diǎn)設(shè)在我國設(shè)在我國中部的中部的陜西涇陽縣永樂鎮(zhèn)陜西涇陽縣永樂鎮(zhèn)。水準(zhǔn)原點(diǎn)水準(zhǔn)原點(diǎn)1985國家高國家高程基準(zhǔn)程基準(zhǔn)黃海海面1952-1979年（二）高程控

4、制網(wǎng)（二）高程控制網(wǎng)w 高程基準(zhǔn)面即高程基準(zhǔn)面即大地水準(zhǔn)面大地水準(zhǔn)面，實(shí)際上確定高程基準(zhǔn)面是取驗(yàn)，實(shí)際上確定高程基準(zhǔn)面是取驗(yàn)潮站長期觀察結(jié)果計(jì)算出來的平均海平面。潮站長期觀察結(jié)果計(jì)算出來的平均海平面。青島驗(yàn)潮站青島驗(yàn)潮站（1953-19791953-1979）29mm29mm其中其中19541954年北京坐標(biāo)系和年北京坐標(biāo)系和19801980年國家大地坐標(biāo)系中的點(diǎn)的坐年國家大地坐標(biāo)系中的點(diǎn)的坐標(biāo)，更多的是將其標(biāo)，更多的是將其投影投影至至高斯高斯- -克呂格投影克呂格投影（等角橫軸切橢圓柱（等角橫軸切橢圓柱投影投影 ）平面，以平面坐標(biāo)）平面，以平面坐標(biāo)x x，y y形式表示，用于測繪制作地形圖。

5、形式表示，用于測繪制作地形圖。我國常用的地圖投影的情況為：我國常用的地圖投影的情況為： (1)我國基本比例尺地形圖（我國基本比例尺地形圖（1：100萬、萬、1：50萬、萬、1：25萬、萬、1：10萬、萬、1：5萬、萬、1：2.5、1：1萬、萬、1：5000）除）除1：100萬外萬外均采用高斯均采用高斯克呂格投影為地理基礎(chǔ)克呂格投影為地理基礎(chǔ)； (2)我國我國1：100萬地形圖、大部分省區(qū)圖、大多數(shù)這一比例尺的萬地形圖、大部分省區(qū)圖、大多數(shù)這一比例尺的地圖、以及小于地圖、以及小于1比比50萬的地圖一般使用萬的地圖一般使用lambert投影（等投影（等角圓錐投影），其分幅原則與國際地理學(xué)會規(guī)定的全

6、球統(tǒng)一使角圓錐投影），其分幅原則與國際地理學(xué)會規(guī)定的全球統(tǒng)一使用的國際百萬分之一地圖投影保持一致。用的國際百萬分之一地圖投影保持一致。 l 在在gisgis應(yīng)用中，地理數(shù)據(jù)的顯示往往可以根據(jù)用戶的需要，應(yīng)用中，地理數(shù)據(jù)的顯示往往可以根據(jù)用戶的需要，指定各種投影。但當(dāng)所顯示的地圖與國家基本地圖系列的指定各種投影。但當(dāng)所顯示的地圖與國家基本地圖系列的比例尺比例尺一致時(shí)，往往采用與國家基本系列地圖所用的投影。一致時(shí)，往往采用與國家基本系列地圖所用的投影。l 在進(jìn)行地圖投影方法選擇時(shí)，考慮的因素包括范圍、形狀、在進(jìn)行地圖投影方法選擇時(shí)，考慮的因素包括范圍、形狀、地理位置、用途、出版方式等。地理位置、用

7、途、出版方式等。以減少圖上變形為目的以減少圖上變形為目的，最好使等變形線與制圖區(qū)域的輪廓形狀基本一致。其中范最好使等變形線與制圖區(qū)域的輪廓形狀基本一致。其中范圍、形狀、地理位置最重要。圍、形狀、地理位置最重要。 二、空間實(shí)體的表達(dá)二、空間實(shí)體的表達(dá)n地理空間的實(shí)體包括地理空間的實(shí)體包括點(diǎn)（點(diǎn)（pointpoint）、線（）、線（lineline）、）、面（面（polygonpolygon）、曲面（）、曲面（surfacesurface）、體（）、體（volumevolume）等等類型。類型。n在計(jì)算機(jī)中，現(xiàn)實(shí)世界以在計(jì)算機(jī)中，現(xiàn)實(shí)世界以數(shù)字形式數(shù)字形式表達(dá)和記錄。表達(dá)和記錄。y y湖泊河道居民

8、地流路x x(0,0)(0,0)列列行行0 00 01 11 1n 矢量表示法：矢量表示法：采用一個(gè)沒有大小的點(diǎn)采用一個(gè)沒有大小的點(diǎn)( (坐標(biāo)坐標(biāo)) )來表達(dá)基本點(diǎn)元來表達(dá)基本點(diǎn)元素。素。n 柵格表示法：柵格表示法：采用一個(gè)有固定大小的點(diǎn)采用一個(gè)有固定大小的點(diǎn)( (面元面元) )來表達(dá)基本點(diǎn)來表達(dá)基本點(diǎn)元素。元素。矢量圖 柵格圖西郊機(jī)場西郊機(jī)場l第第1 1節(jié)節(jié) 地理空間及其表達(dá)地理空間及其表達(dá)l第第2 2節(jié)節(jié) 地理空間數(shù)據(jù)及其特征地理空間數(shù)據(jù)及其特征l第第3 3節(jié)節(jié) 空間數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)的類型空間數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)的類型l第第4 4節(jié)節(jié) 空間數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)的建立空間數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)的建立第第 2 章章 地理信息系統(tǒng)的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)

9、地理信息系統(tǒng)的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)一、一、gisgis空間數(shù)據(jù)的分類空間數(shù)據(jù)的分類二、空間數(shù)據(jù)的基本特征二、空間數(shù)據(jù)的基本特征三、空間數(shù)據(jù)的拓?fù)潢P(guān)系三、空間數(shù)據(jù)的拓?fù)潢P(guān)系四、空間數(shù)據(jù)的計(jì)算機(jī)表示四、空間數(shù)據(jù)的計(jì)算機(jī)表示第第2節(jié)節(jié) 地理空間數(shù)據(jù)及其特征地理空間數(shù)據(jù)及其特征按數(shù)據(jù)按數(shù)據(jù)來源來源按數(shù)據(jù)按數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)結(jié)構(gòu)按數(shù)據(jù)特征按數(shù)據(jù)特征按幾何特按幾何特征征按數(shù)據(jù)按數(shù)據(jù)發(fā)布形式發(fā)布形式地圖數(shù)據(jù)地圖數(shù)據(jù)影像數(shù)據(jù)影像數(shù)據(jù)文本數(shù)據(jù)文本數(shù)據(jù)矢量數(shù)據(jù)矢量數(shù)據(jù)柵格數(shù)據(jù)柵格數(shù)據(jù) 空間數(shù)據(jù)空間數(shù)據(jù)非空間屬性數(shù)非空間屬性數(shù)據(jù)據(jù)點(diǎn)點(diǎn)線線面、曲面面、曲面體體數(shù)字線畫圖數(shù)字線畫圖數(shù)字柵格圖數(shù)字柵格圖數(shù)字高程模數(shù)字高程模型型數(shù)字正射影數(shù)字正

10、射影像圖像圖 （1）地圖數(shù)據(jù)）地圖數(shù)據(jù) 來源于各種類型的普通地圖和專題地圖。來源于各種類型的普通地圖和專題地圖。 （2）影像數(shù)據(jù)）影像數(shù)據(jù) 主要來源于衛(wèi)星遙感和航空遙感，也是主要來源于衛(wèi)星遙感和航空遙感，也是gis的最的最有效的數(shù)據(jù)源之一。有效的數(shù)據(jù)源之一。 （3）文本數(shù)據(jù)）文本數(shù)據(jù) 來源于各類調(diào)查報(bào)告、實(shí)測數(shù)據(jù)、文獻(xiàn)資料、解來源于各類調(diào)查報(bào)告、實(shí)測數(shù)據(jù)、文獻(xiàn)資料、解譯信息等。譯信息等。1、按照數(shù)據(jù)來源分類、按照數(shù)據(jù)來源分類 （1）矢量數(shù)據(jù)）矢量數(shù)據(jù) 矢量數(shù)據(jù)是用歐氏空間的點(diǎn)、線、面等集合元素來表達(dá)矢量數(shù)據(jù)是用歐氏空間的點(diǎn)、線、面等集合元素來表達(dá)空間實(shí)體的幾何特征的數(shù)據(jù)?？臻g實(shí)體的幾何特征的數(shù)

11、據(jù)。 2、按照數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)來源分類、按照數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)來源分類 矢量數(shù)據(jù)矢量數(shù)據(jù)是用是用坐標(biāo)對坐標(biāo)對、坐標(biāo)串坐標(biāo)串和和封閉的坐標(biāo)封閉的坐標(biāo)串串表示實(shí)體點(diǎn)、線、表示實(shí)體點(diǎn)、線、面的位置及其空間關(guān)面的位置及其空間關(guān)系的一種數(shù)據(jù)格式。系的一種數(shù)據(jù)格式。 點(diǎn)線面（2）柵格數(shù)據(jù)）柵格數(shù)據(jù) 柵格數(shù)據(jù)是將空間分割成有規(guī)則的網(wǎng)格，在各個(gè)網(wǎng)格上柵格數(shù)據(jù)是將空間分割成有規(guī)則的網(wǎng)格，在各個(gè)網(wǎng)格上給出相應(yīng)的屬性值來表達(dá)空間實(shí)體的一種數(shù)據(jù)組織形式。給出相應(yīng)的屬性值來表達(dá)空間實(shí)體的一種數(shù)據(jù)組織形式。2、按照數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)來源分類、按照數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)來源分類 柵格單元的大柵格單元的大小代表空間分辨小代表空間分辨率，表示表達(dá)的率，表示表達(dá)的精度。

12、精度。影像數(shù)據(jù)的坐標(biāo)影像數(shù)據(jù)的坐標(biāo)在影像中，柵格單元的屬性值是柵格內(nèi)的平均灰度。在影像中，柵格單元的屬性值是柵格內(nèi)的平均灰度。 典型的影像數(shù)據(jù)源 b10.10 （1）空間定位數(shù)據(jù)）空間定位數(shù)據(jù) 空間定位數(shù)據(jù)是表達(dá)空間實(shí)體在地球上位置的坐空間定位數(shù)據(jù)是表達(dá)空間實(shí)體在地球上位置的坐標(biāo)數(shù)據(jù)。標(biāo)數(shù)據(jù)。 （2）非空間屬性數(shù)據(jù)）非空間屬性數(shù)據(jù) 非空間屬性數(shù)據(jù)是有關(guān)空間實(shí)體自身的名稱、種非空間屬性數(shù)據(jù)是有關(guān)空間實(shí)體自身的名稱、種類、質(zhì)量、數(shù)量等特征的數(shù)據(jù)。類、質(zhì)量、數(shù)量等特征的數(shù)據(jù)。3、按照數(shù)據(jù)特征分類、按照數(shù)據(jù)特征分類（1）點(diǎn)）點(diǎn) 是對是對0維的空間實(shí)體的抽象數(shù)據(jù)。如測量用的三角點(diǎn)、維的空間實(shí)體的抽象數(shù)據(jù)

13、。如測量用的三角點(diǎn)、電視塔等。電視塔等。（2）線）線 是對是對1維的空間實(shí)體的抽象數(shù)據(jù)。如河流、道路等。維的空間實(shí)體的抽象數(shù)據(jù)。如河流、道路等。（3）面）面 是對是對2維的空間實(shí)體的抽象數(shù)據(jù)。如湖泊、行政區(qū)等。維的空間實(shí)體的抽象數(shù)據(jù)。如湖泊、行政區(qū)等。（4）曲面）曲面 是對在面上連續(xù)分布的空間實(shí)體的抽象數(shù)據(jù)，常被是對在面上連續(xù)分布的空間實(shí)體的抽象數(shù)據(jù)，常被稱為稱為2.5維數(shù)據(jù)。如地形、氣溫等。維數(shù)據(jù)。如地形、氣溫等。（5）體）體 是對是對3維的空間實(shí)體的抽象數(shù)據(jù)，如地質(zhì)構(gòu)造、礦產(chǎn)維的空間實(shí)體的抽象數(shù)據(jù)，如地質(zhì)構(gòu)造、礦產(chǎn)等。等。4、按照數(shù)據(jù)幾何特征分類、按照數(shù)據(jù)幾何特征分類（1）數(shù)字線畫圖（）數(shù)

14、字線畫圖（dlg）數(shù)據(jù)）數(shù)據(jù) （2）數(shù)字柵格圖（）數(shù)字柵格圖（drg）數(shù)據(jù)）數(shù)據(jù) （3）數(shù)字高程模型（）數(shù)字高程模型（dem）數(shù)據(jù)）數(shù)據(jù)（4）數(shù)字正射影像（）數(shù)字正射影像（dom）數(shù)據(jù)）數(shù)據(jù)5、按照數(shù)據(jù)發(fā)布形式分類、按照數(shù)據(jù)發(fā)布形式分類二、空間數(shù)據(jù)的基本特征二、空間數(shù)據(jù)的基本特征1、基本特征、基本特征w 空間特征w 屬性特征w 時(shí)間特征2、基本信息、基本信息w 定位信息w 屬性信息w 拓?fù)湫畔? 1、拓?fù)涞幕靖拍?、拓?fù)涞幕靖拍?拓?fù)潢P(guān)系是明確定義空間拓?fù)潢P(guān)系是明確定義空間結(jié)構(gòu)關(guān)系結(jié)構(gòu)關(guān)系的一種數(shù)學(xué)方法；的一種數(shù)學(xué)方法；在在gisgis中，用于空間數(shù)據(jù)的組織、分析和應(yīng)用。中，用于空間數(shù)據(jù)的組

15、織、分析和應(yīng)用。 在在gisgis中，為了真實(shí)反映地物，不僅包括實(shí)體的大小、中，為了真實(shí)反映地物，不僅包括實(shí)體的大小、形狀及屬性，而且要反映出形狀及屬性，而且要反映出實(shí)體之間的相互關(guān)系實(shí)體之間的相互關(guān)系。 例如：例如：自然與行政的分區(qū)，各種資源類型的空間分布及自然與行政的分區(qū)，各種資源類型的空間分布及交通網(wǎng)等，都存在結(jié)點(diǎn)、弧段和多邊形之間的拓?fù)潢P(guān)系。交通網(wǎng)等，都存在結(jié)點(diǎn)、弧段和多邊形之間的拓?fù)潢P(guān)系。 三、空間數(shù)據(jù)的拓?fù)潢P(guān)系三、空間數(shù)據(jù)的拓?fù)潢P(guān)系拓?fù)湓鼐€:點(diǎn):面:起點(diǎn)起點(diǎn)終點(diǎn)終點(diǎn)中間點(diǎn)中間點(diǎn)弧段弧段1弧段弧段3弧段弧段2弧段弧段4線:面:弧段弧段1弧段弧段3弧段弧段2弧段弧段4n1e1e2e5

16、e6e4e7e3p1p3p2p4n4n3n5n2節(jié)點(diǎn)節(jié)點(diǎn)：n1,n2,n3,n4,n5n1,n2,n3,n4,n5弧段弧段：e1,e2,e7e1,e2,e7多邊形多邊形：p1,p2,p3,p4p1,p2,p3,p4n拓?fù)溧徑油負(fù)溧徑樱?元素之間的拓?fù)潢P(guān)系。元素之間的拓?fù)潢P(guān)系。n拓?fù)潢P(guān)聯(lián)拓?fù)潢P(guān)聯(lián)： 元素之間的拓?fù)潢P(guān)系。元素之間的拓?fù)潢P(guān)系。n拓?fù)浒負(fù)浒?元素之間的拓?fù)潢P(guān)系元素之間的拓?fù)潢P(guān)系。2 2、拓?fù)潢P(guān)系的類型：、拓?fù)潢P(guān)系的類型：不不 同同 類類同同 類類同類不同級同類不同級節(jié)點(diǎn)鄰接矩陣節(jié)點(diǎn)鄰接矩陣拓?fù)渫負(fù)溧徑余徑樱和負(fù)渫負(fù)溧徑余徑樱?拓?fù)潢P(guān)系反映了空間實(shí)體之間的邏輯關(guān)系，它不需要坐標(biāo)、

17、拓?fù)潢P(guān)系反映了空間實(shí)體之間的邏輯關(guān)系，它不需要坐標(biāo)、距離信息，不受比例尺限制，也不隨投影關(guān)系變化。因此，在地距離信息，不受比例尺限制，也不隨投影關(guān)系變化。因此，在地理信息系統(tǒng)中，了解拓?fù)潢P(guān)系對空間數(shù)據(jù)的組織，空間數(shù)據(jù)的分理信息系統(tǒng)中，了解拓?fù)潢P(guān)系對空間數(shù)據(jù)的組織，空間數(shù)據(jù)的分析和處理都具有非常重要的意義。析和處理都具有非常重要的意義。拓?fù)渫負(fù)潢P(guān)聯(lián)關(guān)聯(lián)： 用關(guān)聯(lián)表來表示圖的優(yōu)點(diǎn)是每條弧段所包含的坐標(biāo)數(shù)據(jù)點(diǎn)只需存用關(guān)聯(lián)表來表示圖的優(yōu)點(diǎn)是每條弧段所包含的坐標(biāo)數(shù)據(jù)點(diǎn)只需存儲一次，如果不考慮它們之間關(guān)聯(lián)性而以每個(gè)多邊形的全部封閉弧段儲一次，如果不考慮它們之間關(guān)聯(lián)性而以每個(gè)多邊形的全部封閉弧段的坐標(biāo)點(diǎn)來存

18、儲數(shù)據(jù)，不僅數(shù)據(jù)量大，還無法反映空間關(guān)系。的坐標(biāo)點(diǎn)來存儲數(shù)據(jù)，不僅數(shù)據(jù)量大，還無法反映空間關(guān)系。拓?fù)浒ㄈN情況：拓?fù)浒ㄈN情況：abcidp1p2p1p2p3p1p2p3iw10110200ip01011011n1e1e2e5e6e4e7e3p1p3p2p4n4n3n5n2p拓?fù)溧徑油負(fù)溧徑樱簄1/ /n2 , ,n1/ /n3 , ,n1/ /n4 ; ;p1/ /p3 ; ;p2/ /p3p拓?fù)潢P(guān)聯(lián)拓?fù)潢P(guān)聯(lián)：n1/ /1、3 、6 ； p1/ /1、 6 、 5p拓?fù)浒負(fù)浒簆3與與p4實(shí)例：實(shí)例： 如果要將節(jié)點(diǎn)、弧段和多邊形之間的拓如果要將節(jié)點(diǎn)、弧段和多邊形之間的拓?fù)浣Y(jié)

19、構(gòu)表達(dá)出來，可以形成四個(gè)關(guān)系表。撲結(jié)構(gòu)表達(dá)出來，可以形成四個(gè)關(guān)系表。節(jié)節(jié)點(diǎn)點(diǎn)弧段號弧段號n1e1，e3，e6 n2e1，e2，e5n3e2，e3，e4n4e4，e5，e6n5e7弧段弧段號號起點(diǎn)起點(diǎn)終點(diǎn)終點(diǎn)e1n2n1e2n3n2e3n1n3e4n4n3e5n4n2e6n1n4e7n5n5n1e1e2e5e6e4e7e3p1p3p2p4n4n3n5n2n弧段和弧段和節(jié)節(jié)點(diǎn)點(diǎn)之間的之間的關(guān)聯(lián)關(guān)聯(lián)表表 n1e1e2e5e6e4e7e3p1p3p2p4n4n3n5n2多邊形號多邊形號弧段號弧段號p1e1,e5,e6p2e2,e4,e5p3e3, e4,e6p4e7n多邊形與弧段多邊形與弧段的拓?fù)涞耐?/p>

20、撲關(guān)聯(lián)關(guān)聯(lián)表表 弧段弧段號號左多左多邊形邊形右多右多邊形邊形e10p1e20p2e30p3e4p3p2e5p2p1e6p3p1e7p4p3(1)(1)根據(jù)拓?fù)潢P(guān)系，不需要利用坐標(biāo)或距離，可以確定一種根據(jù)拓?fù)潢P(guān)系，不需要利用坐標(biāo)或距離，可以確定一種地理實(shí)體相對于另一種地理實(shí)體的地理實(shí)體相對于另一種地理實(shí)體的空間位置關(guān)系空間位置關(guān)系。 (2)(2)利用拓?fù)鋽?shù)據(jù)有利于利用拓?fù)鋽?shù)據(jù)有利于空間要素的查詢空間要素的查詢。(3)(3)可以利用拓?fù)鋽?shù)據(jù)作為工具，可以利用拓?fù)鋽?shù)據(jù)作為工具，重建地理實(shí)體重建地理實(shí)體。3 3、研究空間拓?fù)潢P(guān)系的意義：、研究空間拓?fù)潢P(guān)系的意義：拓?fù)潢P(guān)系應(yīng)用：拓?fù)潢P(guān)系應(yīng)用：點(diǎn)點(diǎn)點(diǎn)線點(diǎn)面

21、住宅學(xué)校海岸線碼頭肺癌病例區(qū)域?qū)W校和住宅接近嗎？學(xué)校和住宅接近嗎？碼頭在海岸線上嗎？碼頭在海岸線上嗎？肺癌病在區(qū)內(nèi)分布肺癌病在區(qū)內(nèi)分布 拓?fù)潢P(guān)系應(yīng)用：拓?fù)潢P(guān)系應(yīng)用：線點(diǎn)線線線面鎮(zhèn)乘車線路河流小路這條線路過鎮(zhèn)上嗎？這條線路過鎮(zhèn)上嗎？小路穿過河流嗎？小路穿過河流嗎？河流在區(qū)域內(nèi)嗎？河流在區(qū)域內(nèi)嗎？ 拓?fù)潢P(guān)系應(yīng)用：拓?fù)潢P(guān)系應(yīng)用：面點(diǎn)面線面面該郵政區(qū)包括學(xué)校嗎？該郵政區(qū)包括學(xué)校嗎？該區(qū)域包括鐵路嗎？該區(qū)域包括鐵路嗎？區(qū)域彼此影響嗎？區(qū)域彼此影響嗎？區(qū)域重疊嗎？區(qū)域重疊嗎？四、空間數(shù)據(jù)的計(jì)算機(jī)表示四、空間數(shù)據(jù)的計(jì)算機(jī)表示 空間分幅：空間分幅：即將整個(gè)地理空間劃分為許多子空間，即將整個(gè)地理空間劃分為許多子

22、空間，再選擇要表達(dá)的子空間再選擇要表達(dá)的子空間；（工作區(qū)）；（工作區(qū)）屬性分層：屬性分層：即將要表達(dá)的空間數(shù)據(jù)抽象成不同類型即將要表達(dá)的空間數(shù)據(jù)抽象成不同類型屬性的數(shù)據(jù)層來表示；屬性的數(shù)據(jù)層來表示；時(shí)間分段：時(shí)間分段：即將有時(shí)間特征的地理數(shù)據(jù)按其變化規(guī)即將有時(shí)間特征的地理數(shù)據(jù)按其變化規(guī)律劃分為不同的時(shí)間段數(shù)據(jù)，再逐一表示。律劃分為不同的時(shí)間段數(shù)據(jù)，再逐一表示。 （注意：（注意：p48 實(shí)例）實(shí)例）四、空間數(shù)據(jù)的計(jì)算機(jī)表示四、空間數(shù)據(jù)的計(jì)算機(jī)表示數(shù)據(jù)層數(shù)據(jù)層 p對地理目標(biāo)進(jìn)行分層的方法：對地理目標(biāo)進(jìn)行分層的方法：(1)按專題分層按專題分層，每個(gè)圖層對應(yīng)一個(gè)專題，包含某一種或某一類，每個(gè)圖層對應(yīng)一

23、個(gè)專題，包含某一種或某一類數(shù)據(jù)。如地貌層、水系層、道路層、居民地層等。數(shù)據(jù)。如地貌層、水系層、道路層、居民地層等。 (2)按時(shí)間序列分層按時(shí)間序列分層，即把不同時(shí)間或不同時(shí)期的數(shù)據(jù)分別構(gòu)成，即把不同時(shí)間或不同時(shí)期的數(shù)據(jù)分別構(gòu)成各個(gè)數(shù)據(jù)層。各個(gè)數(shù)據(jù)層。 (3)按實(shí)體幾何類型分層，按實(shí)體幾何類型分層，因數(shù)據(jù)文件存儲和屬性管理的需要，因數(shù)據(jù)文件存儲和屬性管理的需要，因點(diǎn)、線、面實(shí)體在數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)上的差別，因點(diǎn)、線、面實(shí)體在數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)上的差別，gis軟件一般都按點(diǎn)、軟件一般都按點(diǎn)、線、面類型分別存儲文件。線、面類型分別存儲文件。(4)按實(shí)體屬性結(jié)構(gòu)分層，按實(shí)體屬性結(jié)構(gòu)分層，即便是同一類型或即便是同一類型或同

24、同一專題的數(shù)據(jù)，一專題的數(shù)據(jù)，因?qū)傩匀≈殿愋突驅(qū)傩皂?xiàng)的不同，也需將他們分在不同的圖層因?qū)傩匀≈殿愋突驅(qū)傩皂?xiàng)的不同，也需將他們分在不同的圖層。（如等級不同）（如等級不同） 以矢量數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)為例：以矢量數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)為例： 按照空間位置將整個(gè)區(qū)域劃分為若干個(gè)幅面；按照空間位置將整個(gè)區(qū)域劃分為若干個(gè)幅面； 對每一個(gè)幅面，從邏輯上將空間數(shù)據(jù)分為不同的專題層，例對每一個(gè)幅面，從邏輯上將空間數(shù)據(jù)分為不同的專題層，例如：土地利用、道路、居民區(qū)等；如：土地利用、道路、居民區(qū)等； 將一個(gè)專題層的地理要素或?qū)嶓w按照點(diǎn)、線、面狀目標(biāo)存儲，將一個(gè)專題層的地理要素或?qū)嶓w按照點(diǎn)、線、面狀目標(biāo)存儲，每個(gè)目標(biāo)的數(shù)據(jù)由空間數(shù)據(jù)和屬性數(shù)

25、據(jù)組成；每個(gè)目標(biāo)的數(shù)據(jù)由空間數(shù)據(jù)和屬性數(shù)據(jù)組成； 目標(biāo)的空間數(shù)據(jù)和屬性數(shù)據(jù)可以分別存儲，每個(gè)目標(biāo)具有一目標(biāo)的空間數(shù)據(jù)和屬性數(shù)據(jù)可以分別存儲，每個(gè)目標(biāo)具有一個(gè)數(shù)值不重復(fù)的標(biāo)識碼個(gè)數(shù)值不重復(fù)的標(biāo)識碼(id)(id)，同一個(gè)目標(biāo)的空間數(shù)據(jù)和屬性，同一個(gè)目標(biāo)的空間數(shù)據(jù)和屬性數(shù)據(jù)通過相同的數(shù)據(jù)通過相同的idid連接。連接。 l第第1 1節(jié)節(jié) 地理空間及其表達(dá)地理空間及其表達(dá)l第第2 2節(jié)節(jié) 地理空間數(shù)據(jù)及其特征地理空間數(shù)據(jù)及其特征l第第3 3節(jié)節(jié) 空間數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)的類型空間數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)的類型l第第4 4節(jié)節(jié) 空間數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)的建立空間數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)的建立第第 2 章章 地理信息系統(tǒng)的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)地理信息系統(tǒng)的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)第3節(jié)

26、空間數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)的類型矢量數(shù)據(jù)柵格數(shù)據(jù)數(shù)字高程 矢量數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)是利用幾何學(xué)中的點(diǎn)、線、面及其組合體來表示地理實(shí)體空間分布的一種數(shù)據(jù)組織方式，通過記錄空間對象的坐標(biāo)及空間關(guān)系來表達(dá)空間對象的位置。p點(diǎn)：空間的一個(gè)坐標(biāo)點(diǎn)；p線：多個(gè)點(diǎn)組成的弧段；p面：多個(gè)弧段組成的封閉多邊形特點(diǎn)：定位明顯，屬性隱含定位明顯，屬性隱含。一、矢量數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)一、矢量數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)矢量數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)類型：矢量數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)類型： 實(shí)體數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)實(shí)體數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu) 拓?fù)鋽?shù)據(jù)結(jié)構(gòu)拓?fù)鋽?shù)據(jù)結(jié)構(gòu)1、實(shí)體數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)：、實(shí)體數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)：只記錄空間對象的位置只記錄空間對象的位置坐標(biāo)和屬性信息，不記錄拓?fù)潢P(guān)系。坐標(biāo)和屬性信息，不記錄拓?fù)潢P(guān)系。主要特點(diǎn)：主要特點(diǎn)：數(shù)據(jù)按點(diǎn)、線

27、或多邊形為單元進(jìn)行組織，數(shù)據(jù)數(shù)據(jù)按點(diǎn)、線或多邊形為單元進(jìn)行組織，數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)結(jié)構(gòu)直觀簡單直觀簡單；公共邊重復(fù)存儲，存在公共邊重復(fù)存儲，存在數(shù)據(jù)冗余數(shù)據(jù)冗余，難以保證數(shù)，難以保證數(shù)據(jù)獨(dú)立性和一致性；據(jù)獨(dú)立性和一致性；無拓?fù)潢P(guān)系無拓?fù)潢P(guān)系，主要用于顯示、輸出及一般查詢；，主要用于顯示、輸出及一般查詢；島或洞島或洞只作為一個(gè)單個(gè)圖形，沒有與外界多邊只作為一個(gè)單個(gè)圖形，沒有與外界多邊形的聯(lián)系。形的聯(lián)系。適用范圍：適用范圍： 制圖及一般查詢，不適合復(fù)雜的空間分析制圖及一般查詢，不適合復(fù)雜的空間分析 點(diǎn)是相互獨(dú)立的，點(diǎn)連成線，線構(gòu)成面。點(diǎn)是相互獨(dú)立的，點(diǎn)連成線，線構(gòu)成面。 弧段弧段：構(gòu)成多邊形的線：構(gòu)成多邊形

28、的線。（。（弧段是拓?fù)鋽?shù)據(jù)結(jié)構(gòu)的弧段是拓?fù)鋽?shù)據(jù)結(jié)構(gòu)的基本對基本對象）象）節(jié)點(diǎn)：節(jié)點(diǎn)：兩條以上弧段相交的點(diǎn)。兩條以上弧段相交的點(diǎn)。 島或洞島或洞：由一條弧段組成的多邊形。：由一條弧段組成的多邊形。 簡單多邊形簡單多邊形：不含島的多邊形。：不含島的多邊形。 復(fù)合多邊形：復(fù)合多邊形：含島的多邊形。島看做是復(fù)合多邊形的內(nèi)邊含島的多邊形。島看做是復(fù)合多邊形的內(nèi)邊界。界。2 2、拓?fù)鋽?shù)據(jù)結(jié)構(gòu)、拓?fù)鋽?shù)據(jù)結(jié)構(gòu)c4n4c8c6c7n6c10n3c3n1c2n2c1c5n5c9n7圖圖2-14 2-14 矢量拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)基本元素矢量拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)基本元素節(jié)點(diǎn)節(jié)點(diǎn)弧段弧段多邊形多邊形島島表表2-8 2-8 拓?fù)鋽?shù)據(jù)結(jié)構(gòu)的拓?fù)?/p>

29、數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)的弧段文件弧段文件構(gòu)成構(gòu)成節(jié)點(diǎn)文件：節(jié)點(diǎn)文件：節(jié)點(diǎn)代碼節(jié)點(diǎn)代碼節(jié)點(diǎn)坐標(biāo)節(jié)點(diǎn)坐標(biāo)p矢量數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)屬性特征的表示：矢量數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)屬性特征的表示：n 矢量數(shù)據(jù)除幾何特征外，還具有矢量數(shù)據(jù)除幾何特征外，還具有屬性特征屬性特征。n 空間屬性特征分為兩種：空間屬性特征分為兩種：l 一是一是類別特征類別特征，即它是什么？如各類型道路，即它是什么？如各類型道路一般用一般用類類型編碼型編碼來表達(dá)。來表達(dá)。l 二是具體的二是具體的說明信息說明信息，如道路的寬度、等級、路面質(zhì)量等，如道路的寬度、等級、路面質(zhì)量等 用用屬性表格屬性表格來說明。屬性數(shù)據(jù)表格的一行稱為一來說明。屬性數(shù)據(jù)表格的一行稱為一個(gè)記錄，描述一個(gè)

30、地理實(shí)體特征的屬性，與空間數(shù)據(jù)對象個(gè)記錄，描述一個(gè)地理實(shí)體特征的屬性，與空間數(shù)據(jù)對象的聯(lián)接則通過特征的的聯(lián)接則通過特征的標(biāo)識碼標(biāo)識碼找到對應(yīng)關(guān)系。找到對應(yīng)關(guān)系。 柵格結(jié)構(gòu)是以規(guī)則的陣列來表示空間地物或現(xiàn)象分布的數(shù)據(jù)組織，組織中的每個(gè)數(shù)據(jù)表示地理要素的非幾何屬性特征。 特點(diǎn)：屬性明顯，定位隱含屬性明顯，定位隱含（空間位置用行列標(biāo)識）（空間位置用行列標(biāo)識）。 8 8 8 88 8 8 88 8 8 88 8 8 888 8 88 8 8 88 8 88 8 888888888888 8 8881111111111111122222222222322二、柵格數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)二、柵格數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)l gisgis中

31、很多數(shù)據(jù)都用柵格格式來表中很多數(shù)據(jù)都用柵格格式來表示，這些數(shù)據(jù)包括數(shù)字高程數(shù)據(jù)、示，這些數(shù)據(jù)包括數(shù)字高程數(shù)據(jù)、衛(wèi)星影像、數(shù)字正射影像、掃描衛(wèi)星影像、數(shù)字正射影像、掃描地圖和圖形文件。地圖和圖形文件。點(diǎn)線線面面對于柵格數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)點(diǎn)：為一個(gè)像元線：在一定方向上連接成串的相鄰像元集合，各個(gè)像元的值相同。面：聚集在一起的相鄰像元集合，區(qū)域內(nèi)部的像元值相同。等邊三角形柵格單元等邊三角形柵格單元正六邊形柵格單元正六邊形柵格單元1 1、柵格數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)：、柵格數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)：坐標(biāo)系與描述參數(shù)坐標(biāo)系與描述參數(shù)j j：列：列i i：行：行格網(wǎng)分辨率格網(wǎng)分辨率 （精度）（精度）西北角格網(wǎng)坐標(biāo)（xwn，ywn）9 92 23

32、34 45 56 67 78 81 110101 12 23 34 45 56 6 7 78 89 9 1010點(diǎn)的空間定位：點(diǎn)的空間定位：（i,ji,j）行行西南角格網(wǎng)坐標(biāo)（xws，yws）格網(wǎng)分辨率格網(wǎng)方向列列柵格柵格像元像元大小的確定大小的確定cab長度占優(yōu)法長度占優(yōu)法面面積積占占優(yōu)優(yōu)重重要要性性中心點(diǎn)法中心點(diǎn)法a連續(xù)分布地理要素c具有特殊意義的較小地物a分類較細(xì)、地物斑塊較小a為了逼近原始數(shù)據(jù)為了逼近原始數(shù)據(jù)精度，除了采用這精度，除了采用這幾種取值方法外，幾種取值方法外，還可以采用縮小單還可以采用縮小單個(gè)柵格單元的面積，個(gè)柵格單元的面積，增加?xùn)鸥駟卧倲?shù)增加?xùn)鸥駟卧倲?shù)的方法的方法.

33、. 2 2、柵格數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)中混合像元的處理、柵格數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)中混合像元的處理l 長度最占優(yōu)法：做過網(wǎng)格中心部位的橫線，橫長度最占優(yōu)法：做過網(wǎng)格中心部位的橫線，橫線占據(jù)該格中的大部分長度的屬性值定為柵格線占據(jù)該格中的大部分長度的屬性值定為柵格單元的值單元的值3、柵格數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)的類型：、柵格數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)的類型： 柵格矩陣結(jié)構(gòu)柵格矩陣結(jié)構(gòu) 游程（行程）編碼結(jié)構(gòu)游程（行程）編碼結(jié)構(gòu) 四叉樹結(jié)構(gòu)四叉樹結(jié)構(gòu) 鏈碼鏈碼 塊碼塊碼（1 1）柵格矩陣結(jié)構(gòu)）柵格矩陣結(jié)構(gòu) 就是將柵格數(shù)據(jù)看作一個(gè)就是將柵格數(shù)據(jù)看作一個(gè)數(shù)據(jù)矩陣數(shù)據(jù)矩陣，逐行（或逐列）逐個(gè)，逐行（或逐列）逐個(gè)記錄代碼。記錄代碼。缺點(diǎn)缺點(diǎn)是隨著柵格尺寸的縮小，數(shù)據(jù)量

34、也將呈幾何是隨著柵格尺寸的縮小，數(shù)據(jù)量也將呈幾何級數(shù)遞增。級數(shù)遞增。 2 21 13 30 0 假如以一個(gè)面積為假如以一個(gè)面積為101010km10km2 2區(qū)域?yàn)槔绻麞鸥襁呴L取區(qū)域?yàn)槔绻麞鸥襁呴L取值為值為1m1m，則形成，則形成 的柵格矩陣，數(shù)據(jù)量的柵格矩陣，數(shù)據(jù)量大。大。10 00010 00010 00010 000（2 2）游程）游程（行程）（行程）編碼編碼 a、只在、只在各行各行數(shù)據(jù)的代碼發(fā)生變化時(shí)依次記錄該數(shù)據(jù)的代碼發(fā)生變化時(shí)依次記錄該代碼代碼以及相同代碼重復(fù)的以及相同代碼重復(fù)的個(gè)數(shù)個(gè)數(shù)。(代碼，個(gè)數(shù)代碼，個(gè)數(shù))0 2 2 5 5 5 5 52 2 2 2 2 5 5 50

35、 0 0 0 0 3 3 32 2 2 2 3 3 5 50 0 2 3 3 3 5 50 0 3 3 3 3 5 30 0 0 3 3 3 3 30 0 0 0 3 3 3 3沿行方向進(jìn)行編碼沿行方向進(jìn)行編碼：( 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），（），（3，1）；）；（0，3），（），（3，5）；（）；（0，4），），（3，4）；（）；（0，5），（），（3，3）。）。壓縮比

36、：壓縮比：s=ms=mn/kn/k實(shí)例：實(shí)例：壓縮比：壓縮比：s=8s=8* *8/26=5:28/26=5:2b、逐個(gè)記錄各行（或列）代碼發(fā)生變化的柵格位置和相應(yīng)代碼。0 2 2 5 5 5 5 52 2 2 2 2 5 5 50 0 0 0 0 3 3 32 2 2 2 3 3 5 50 0 2 3 3 3 5 50 0 3 3 3 3 5 30 0 0 3 3 3 3 30 0 0 0 3 3 3 3沿列方向進(jìn)行編碼沿列方向進(jìn)行編碼：( 1，0），），（2，2），（），（4，0）；（）；（1，2），），（4，0）；（）；（1，2），（），（5，3），），（6，0）；（）；（1，5），（）

37、，（2，2），），（4，3），（），（7，0）；（）；（1，5），），（2，2），（），（3，3），（），（8，0）；）；（1，5），（），（3，3）；（）；（1，5），），（6，3）；（）；（1，5），（），（5，3）。）。 游程編碼壓縮了直接編碼的存儲量，而游程編碼壓縮了直接編碼的存儲量，而且信息不丟失，所以是一種且信息不丟失，所以是一種無損壓縮方無損壓縮方法法，通過解碼可以恢復(fù)為柵格矩陣格式。，通過解碼可以恢復(fù)為柵格矩陣格式。（3 3）四叉樹編碼）四叉樹編碼 對一個(gè)區(qū)域不斷進(jìn)行四等分，一直到每個(gè)區(qū)域都是對一個(gè)區(qū)域不斷進(jìn)行四等分，一直到每個(gè)區(qū)域都是由相同地物組成為止。在分割過程中，把能進(jìn)一

38、步由相同地物組成為止。在分割過程中，把能進(jìn)一步等分的區(qū)域稱為等分的區(qū)域稱為樹叉樹叉，不能進(jìn)一步等分的區(qū)域稱為，不能進(jìn)一步等分的區(qū)域稱為樹葉樹葉。最后對每個(gè)樹葉進(jìn)行編碼。最后對每個(gè)樹葉進(jìn)行編碼。333第第0 0層層第第1 1層層第第3 3層層第第2 2層層若k為樹的高度(深度)，圖中k=3330330表示表示路徑路徑莫頓碼333335354141454544445050575760605252545437373636393938385151484849495656四叉樹的存儲方法：四叉樹的存儲方法： 常規(guī)四叉樹常規(guī)四叉樹每個(gè)節(jié)點(diǎn)通常儲存6個(gè)量，即4個(gè)子節(jié)點(diǎn)指針、1個(gè)父節(jié)點(diǎn)指針和1個(gè)節(jié)點(diǎn)值。 線性

39、四叉樹線性四叉樹每個(gè)節(jié)點(diǎn)值儲存3個(gè)量，即莫頓碼、深度(或節(jié)點(diǎn)大小)和節(jié)點(diǎn)值。n 編碼記錄每個(gè)葉節(jié)點(diǎn)的編碼記錄每個(gè)葉節(jié)點(diǎn)的地址地址和和值值，其中，其中地址包括兩個(gè)部分，共占地址包括兩個(gè)部分，共占3232位位（二進(jìn)制），（二進(jìn)制），最右邊四位記錄葉節(jié)點(diǎn)的最右邊四位記錄葉節(jié)點(diǎn)的深度深度，它代表了該點(diǎn)所處四叉樹，它代表了該點(diǎn)所處四叉樹的層數(shù)，地址由從根結(jié)點(diǎn)到該葉子結(jié)點(diǎn)的的層數(shù)，地址由從根結(jié)點(diǎn)到該葉子結(jié)點(diǎn)的路徑路徑表示。每層位置用兩位二表示。每層位置用兩位二進(jìn)制表示。數(shù)字圖象中，第進(jìn)制表示。數(shù)字圖象中，第7 7行，第行，第7 7列的節(jié)點(diǎn)深度為列的節(jié)點(diǎn)深度為3 3，路徑為，路徑為330330。 地址編碼為

40、：地址編碼為：0000000000000000000000000000000000000000000000001111111100110011這樣，記錄了各個(gè)葉子結(jié)點(diǎn)的地址和值，就記錄了整個(gè)圖象。這樣，記錄了各個(gè)葉子結(jié)點(diǎn)的地址和值，就記錄了整個(gè)圖象。莫頓碼莫頓碼 由由起點(diǎn)位置起點(diǎn)位置和一系列在基本和一系列在基本方向方向的單位矢量給出每個(gè)后的單位矢量給出每個(gè)后續(xù)點(diǎn)相對其前繼點(diǎn)的可能的續(xù)點(diǎn)相對其前繼點(diǎn)的可能的8 8個(gè)基本方向之一表示。個(gè)基本方向之一表示。8 8個(gè)基本個(gè)基本方向自方向自0 0開始按順時(shí)針方向代碼分別為開始按順時(shí)針方向代碼分別為0 0，1 1，2 2，3 3，4 4，5 5，6 6，7

41、 7。單位矢量的長度默認(rèn)為一個(gè)柵格單元。單位矢量的長度默認(rèn)為一個(gè)柵格單元。（4 4）鏈碼）鏈碼76543012007 0 121 07 7 0 0屬性為屬性為5的實(shí)體的實(shí)體 鏈碼編碼鏈碼編碼： 2，2 ，2，1，2，0，2，3屬性屬性6的鏈碼編碼？的鏈碼編碼？1，6，2，1，2，3，1，1765430120 5 0 0 0 0 6 00 0 5 0 0 0 6 00 0 0 0 0 6 0 00 5 0 0 0 6 0 00 0 5 5 0 6 0 00 0 0 5 0 0 6 00 0 5 0 0 0 0 60 0 0 0 0 0 0 0鏈碼編碼示例鏈碼編碼示例（5）塊碼塊碼 采用方形區(qū)域作

42、為記錄單元，數(shù)據(jù)編碼由采用方形區(qū)域作為記錄單元，數(shù)據(jù)編碼由初始位置初始位置行列行列號加上號加上半徑半徑，再加上記錄單元的，再加上記錄單元的代碼代碼組成。組成。0 2 2 5 5 5 5 52 2 2 2 2 5 5 50 0 0 0 0 3 3 32 2 2 2 3 3 5 50 0 2 3 3 3 5 50 0 3 3 3 3 5 30 0 0 3 3 3 3 30 0 0 0 3 3 3 3（1 1，1 1，1 1，0 0），（），（1 1，2 2，2 2，2 2），），（1 1，4 4，1 1，5 5），（），（1 1，5 5，1 1，5 5），），（1 1，6 6，2 2，5 5），（

43、），（1 1，8 8，1 1，5 5）；）；（2 2，1 1，1 1，2 2），（），（2 2，4 4，1 1，2 2），），（2 2，5 5，1 1，2 2），（），（2 2，8 8，1 1，5 5）；）；（3 3，3 3，1 1，2 2），（），（3 3，4 4，1 1，2 2），），（3 3，5 5，2 2，3 3），（），（3 3，7 7，2 2，5 5）；）；（4 4，1 1，2 2，0 0），（），（4 4，3 3，1 1，2 2），），（4 4，4 4，1 1，3 3）；（）；（5 5，3 3，1 1，3 3），），（5 5，4 4，2 2，3 3），（），（5 5，6 6，1

44、1，3 3），），（5 5，7 7，1 1，5 5），（），（5 5，8 8，1 1，3 3）；）；（6 6，1 1，3 3，0 0），（），（6 6，6 6，3 3，3 3）；）；（7 7，4 4，1 1，0 0），（），（7 7，5 5，1 1，3 3）；）；（8 8，4 4，1 1，0 0），（），（8 8，5 5，1 1，0 0）。）。l直接?xùn)鸥窬幋a：直接?xùn)鸥窬幋a：簡單直觀，是壓縮編碼方法的邏輯原型（柵格簡單直觀，是壓縮編碼方法的邏輯原型（柵格文件）；文件）；l鏈碼：鏈碼：壓縮效率較高，以接近矢量結(jié)構(gòu)，對邊界的運(yùn)算比較方壓縮效率較高，以接近矢量結(jié)構(gòu)，對邊界的運(yùn)算比較方便，但不具有區(qū)域性

45、質(zhì)，區(qū)域運(yùn)算較難；便，但不具有區(qū)域性質(zhì)，區(qū)域運(yùn)算較難；l游程長度編碼：游程長度編碼：在很大程度上壓縮數(shù)據(jù)，又最大限度的保留了在很大程度上壓縮數(shù)據(jù)，又最大限度的保留了原始柵格結(jié)構(gòu)，編碼解碼十分容易，十分適合于微機(jī)地理信息原始柵格結(jié)構(gòu)，編碼解碼十分容易，十分適合于微機(jī)地理信息系統(tǒng)采用；系統(tǒng)采用；l塊碼和四叉樹編碼：塊碼和四叉樹編碼：具有區(qū)域性質(zhì)，又具有可變的分辨率，有具有區(qū)域性質(zhì)，又具有可變的分辨率，有較高的壓縮效率，四叉樹編碼可以直接進(jìn)行大量圖形圖象運(yùn)算，較高的壓縮效率，四叉樹編碼可以直接進(jìn)行大量圖形圖象運(yùn)算，效率較高，是很有前途的編碼方法。效率較高，是很有前途的編碼方法。練習(xí)題：練習(xí)題： 有一

46、柵格數(shù)據(jù)文件按行方向由左到右、自上有一柵格數(shù)據(jù)文件按行方向由左到右、自上而下直接?xùn)鸥窬幋a表示為：而下直接?xùn)鸥窬幋a表示為：4，4，2，0；4，4，2，0；4，4，7，2；0，2，2，0。分析并回答下列問。分析并回答下列問題。題。（1）表示點(diǎn)狀地物的代碼是幾？）表示點(diǎn)狀地物的代碼是幾？（2）按行方向?qū)懗鲇纬叹幋a方案，并寫出相應(yīng)的行）按行方向?qū)懗鲇纬叹幋a方案，并寫出相應(yīng)的行索引文件。索引文件。（3）按四叉樹分解最多能分解幾次？并請繪出四叉）按四叉樹分解最多能分解幾次？并請繪出四叉樹。樹。答案：答案：（1 1）表示點(diǎn)狀地物的代碼是）表示點(diǎn)狀地物的代碼是7 7。（2 2）按行方向的游程編碼方案：）按行方

47、向的游程編碼方案： （4 4，2 2），（），（2 2，1 1），（），（0 0，1 1）；（）；（4 4，2 2），（），（2 2，1 1），（），（0 0，1 1）；（）；（4 4，2 2），（），（7 7，1 1），（），（2 2，1 1）；）；（0 0，1 1），（），（2 2，2 2），（），（0 0，1 1）。）。 索引文件附后。索引文件附后。（3 3）按四叉樹分解最多能分解）按四叉樹分解最多能分解2 2次。次。行序號行游程累計(jì)132639412行索引文件行索引文件游程數(shù)據(jù)文件編號長度142221301442521601742871921100111221201游程數(shù)據(jù)文件游程數(shù)據(jù)

48、文件1.1.便于面狀現(xiàn)象便于面狀現(xiàn)象( (土壤類、土地利用單土壤類、土地利用單元等元等) )；2.2.數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)緊湊、冗余度低；數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)緊湊、冗余度低；3.3.有利于網(wǎng)絡(luò)分析；有利于網(wǎng)絡(luò)分析；4.4.圖形顯示質(zhì)量好、精度高。圖形顯示質(zhì)量好、精度高。1.1.數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)復(fù)雜；數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)復(fù)雜；2.2.軟件與硬件的技術(shù)要求比較軟件與硬件的技術(shù)要求比較高；高；3.3.多邊形疊合等分析比較困難；多邊形疊合等分析比較困難；4.4.顯示與繪圖成本比較高。顯示與繪圖成本比較高。1.1.數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)簡單；數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)簡單；2.2.空間分析和地理現(xiàn)象的模擬均比較容空間分析和地理現(xiàn)象的模擬均比較容易；易；3.3.有利于與遙感數(shù)據(jù)的

49、匹配應(yīng)用和分析；有利于與遙感數(shù)據(jù)的匹配應(yīng)用和分析；4.4.輸出方法快速，成本比較低廉。輸出方法快速，成本比較低廉。1.1.圖形數(shù)據(jù)量大；圖形數(shù)據(jù)量大；2.2.投影轉(zhuǎn)換比較困難；投影轉(zhuǎn)換比較困難；3.3.柵格地圖的圖形質(zhì)量相對較柵格地圖的圖形質(zhì)量相對較低；低；4.4.現(xiàn)象識別的效果不如矢量方現(xiàn)象識別的效果不如矢量方法。法。 矢量結(jié)構(gòu)與柵格結(jié)構(gòu)的比較矢量結(jié)構(gòu)與柵格結(jié)構(gòu)的比較比較內(nèi)容比較內(nèi)容矢矢 量量 結(jié)結(jié) 構(gòu)構(gòu)柵柵 格格 結(jié)結(jié) 構(gòu)構(gòu)數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)復(fù)雜復(fù)雜簡單簡單數(shù)據(jù)量數(shù)據(jù)量小小大大圖形精度圖形精度高高低低圖形運(yùn)算、搜索圖形運(yùn)算、搜索復(fù)雜、高效復(fù)雜、高效簡單、低效簡單、低效軟件與硬件技術(shù)軟件與硬件

50、技術(shù)不一致不一致一致或接近一致或接近遙感影像格式遙感影像格式要求比較高要求比較高不高不高圖形輸出圖形輸出顯示質(zhì)量好、精度高，顯示質(zhì)量好、精度高， 但但 成本比較高成本比較高輸出方法快速，質(zhì)量低，輸出方法快速，質(zhì)量低，成本比較低廉成本比較低廉?dāng)?shù)據(jù)共享數(shù)據(jù)共享不易實(shí)現(xiàn)不易實(shí)現(xiàn)容易實(shí)現(xiàn)容易實(shí)現(xiàn)拓?fù)浜途W(wǎng)絡(luò)分析拓?fù)浜途W(wǎng)絡(luò)分析容易實(shí)現(xiàn)容易實(shí)現(xiàn)不易實(shí)現(xiàn)不易實(shí)現(xiàn) 矢量結(jié)構(gòu)與柵格結(jié)構(gòu)的比較矢量結(jié)構(gòu)與柵格結(jié)構(gòu)的比較數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)選擇原則數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)選擇原則要素還是位置？要素還是位置？可獲取的數(shù)據(jù)可獲取的數(shù)據(jù)定位要素的必要精度定位要素的必要精度需要什么類型的要素需要什么類型的要素需要什么類型的拓?fù)潢P(guān)聯(lián)需要什么類型的拓?fù)潢P(guān)聯(lián)所

51、需空間分析類型所需空間分析類型生產(chǎn)地圖類型生產(chǎn)地圖類型三、曲面數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)三、曲面數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)連續(xù)表面的表達(dá)n連續(xù)表面（連續(xù)表面（surface） ：表示一：表示一種連續(xù)的空間分布，例如地形變種連續(xù)的空間分布，例如地形變化、也可以描述其他的分布（人化、也可以描述其他的分布（人口、溫度口、溫度.）n柵格本身就可以表達(dá)連續(xù)的表面。柵格本身就可以表達(dá)連續(xù)的表面。1111111 11111111111111 11 1111113333333333333333333333322 22 2 2 22222 22 2 22222 22 2 22222 222 222 222 222 222 222 222 222

52、222 222 222 222 222 222 2 222 22 2 222 2222222 222222222 22222 22222 22222222222 222 222 222 222222222 222222表達(dá)曲面的方法：表達(dá)曲面的方法：不規(guī)則三角網(wǎng)（不規(guī)則三角網(wǎng)（tin） 規(guī)則格網(wǎng)（規(guī)則格網(wǎng)（grid） n規(guī)則格網(wǎng)的曲面數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)規(guī)則格網(wǎng)的曲面數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu) 類似于矩陣形式的柵格數(shù)據(jù)，只是其屬類似于矩陣形式的柵格數(shù)據(jù)，只是其屬性值為地面的性值為地面的高程高程或或其他連續(xù)分布現(xiàn)象其他連續(xù)分布現(xiàn)象的數(shù)值的數(shù)值。l第第1 1節(jié)節(jié) 地理空間及其表達(dá)地理空間及其表達(dá)l第第2 2節(jié)節(jié) 地理空間數(shù)據(jù)及

53、其特征地理空間數(shù)據(jù)及其特征l第第3 3節(jié)節(jié) 空間數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)的類型空間數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)的類型l第第4 4節(jié)節(jié) 空間數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)的建立空間數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)的建立第第 2 章章 地理信息系統(tǒng)的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)地理信息系統(tǒng)的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)第第4 4節(jié)節(jié) 空間數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)的建立空間數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)的建立數(shù)字測圖儀數(shù)字測圖儀圖像掃描圖像掃描遙感解譯遙感解譯gisgis數(shù)據(jù)的一個(gè)重要特征是數(shù)據(jù)的一個(gè)重要特征是數(shù)據(jù)與功能數(shù)據(jù)與功能之間具有密切的之間具有密切的聯(lián)系聯(lián)系( (見下表見下表) )，因此，在確定數(shù)據(jù)內(nèi)容時(shí)，首先必須明，因此，在確定數(shù)據(jù)內(nèi)容時(shí)，首先必須明確系統(tǒng)的功能；確系統(tǒng)的功能；對開發(fā)的對開發(fā)的gisgis系統(tǒng)的功能，是通過用戶需求調(diào)查來確定系統(tǒng)的

54、功能，是通過用戶需求調(diào)查來確定的，因此，在開發(fā)的，因此，在開發(fā)gisgis系統(tǒng)之前，首先要進(jìn)行系統(tǒng)分析。系統(tǒng)之前，首先要進(jìn)行系統(tǒng)分析。系統(tǒng)功能與數(shù)據(jù)間的關(guān)系(據(jù)jack dangermond等)城市城市g(shù)isgis包含的包含的專題數(shù)據(jù)有專題數(shù)據(jù)有十大類：十大類： 信息層示意圖八大類八大類然后再細(xì)分為小類、然后再細(xì)分為小類、一級類、二級類一級類、二級類1：測量控制點(diǎn)：測量控制點(diǎn) 11：平面控制點(diǎn)：平面控制點(diǎn)12：高程控制點(diǎn)：高程控制點(diǎn)13：其他控制點(diǎn)：其他控制點(diǎn)1101：三角點(diǎn)：三角點(diǎn)1102：導(dǎo)線點(diǎn)：導(dǎo)線點(diǎn)11011：一等：一等11012：二等：二等11013：三等：三等11014：四等：四等

55、2 2、編碼：、編碼：（1 1）概念：）概念：編碼也稱為編碼也稱為特征碼特征碼，是指將，是指將數(shù)據(jù)分類的數(shù)據(jù)分類的結(jié)果結(jié)果用一種易于被計(jì)算機(jī)和人識別的用一種易于被計(jì)算機(jī)和人識別的符號系統(tǒng)符號系統(tǒng)表示表示出來的過程。結(jié)果是形成出來的過程。結(jié)果是形成代碼代碼，代碼由數(shù)字或字符，代碼由數(shù)字或字符組成，或由它們共同組成混合碼。組成，或由它們共同組成混合碼。 1：測量控制點(diǎn)：測量控制點(diǎn) 11：平面控制點(diǎn)：平面控制點(diǎn)12：高程控制點(diǎn)：高程控制點(diǎn)13：其他控制點(diǎn)：其他控制點(diǎn)1101：三角點(diǎn)：三角點(diǎn)1102：導(dǎo)線點(diǎn)：導(dǎo)線點(diǎn)11011：一等：一等11012：二等：二等11013：三等：三等11014：四等：四等

56、比如土地利用現(xiàn)狀調(diào)查和農(nóng)村地籍調(diào)查中土地類型劃分如下：比如土地利用現(xiàn)狀調(diào)查和農(nóng)村地籍調(diào)查中土地類型劃分如下： 土地類型土地類型土地類型土地類型土地類型土地類型土地類型土地類型名稱名稱 代代碼碼 名稱名稱 代代碼碼 名稱名稱 代代碼碼 名稱名稱 代代碼碼 耕地耕地1 1園地園地2 2居民點(diǎn)及工礦用地居民點(diǎn)及工礦用地5 5交通用地交通用地 6 6灌溉水田灌溉水田 11果園果園21城鎮(zhèn)城鎮(zhèn) 51鐵路鐵路61望天田望天田 12桑園桑園22農(nóng)村居民點(diǎn)農(nóng)村居民點(diǎn)52公路公路62水澆地水澆地 13茶園茶園23獨(dú)立工礦用地獨(dú)立工礦用地 53農(nóng)村道路農(nóng)村道路63旱地旱地 14橡膠園橡膠園24鹽田鹽田54民用機(jī)場

57、民用機(jī)場64菜地菜地 15其它園地其它園地25特殊用地特殊用地55港口碼頭港口碼頭65（2 2）碼位、碼段及其與編碼的關(guān)系：）碼位、碼段及其與編碼的關(guān)系：碼位：碼位：編碼中每個(gè)字符或數(shù)字的位置稱為碼位編碼中每個(gè)字符或數(shù)字的位置稱為碼位碼段：碼段：若干個(gè)碼位組合成一個(gè)獨(dú)立的意思，稱為碼若干個(gè)碼位組合成一個(gè)獨(dú)立的意思，稱為碼段段例：按國家例：按國家縣級以下行政區(qū)劃代碼編碼規(guī)則縣級以下行政區(qū)劃代碼編碼規(guī)則，對，對于于行政村行政村編碼通常設(shè)置編碼通常設(shè)置6 6位編碼：位編碼：其中：前三位表示鄉(xiāng)、鎮(zhèn)或政企合一行政單位，后三其中：前三位表示鄉(xiāng)、鎮(zhèn)或政企合一行政單位，后三位表示鄉(xiāng)、鎮(zhèn)所轄村的序號位表示鄉(xiāng)、鎮(zhèn)

58、所轄村的序號 我國內(nèi)地行政區(qū)編碼我國內(nèi)地行政區(qū)編碼3 32 2省省自治區(qū)自治區(qū)直轄市直轄市0 01 1市市地區(qū)地區(qū)自治州自治州盟盟0 05 5縣縣自治縣自治縣自治旗自治旗市轄區(qū)市轄區(qū)碼位、碼段及編碼的關(guān)系：碼位、碼段及編碼的關(guān)系： 碼位是編碼的最小單位，碼段是編碼的基本單位。碼位是編碼的最小單位，碼段是編碼的基本單位。 碼位碼位 組成組成 碼段碼段 組成組成 編碼編碼（3）編碼方法 一般方法的步驟：一般方法的步驟： 列出全部制圖對象列出全部制圖對象清單清單； 將制圖對象將制圖對象分類、分級分類、分級； 擬定擬定分類代碼分類代碼系統(tǒng)；系統(tǒng)； 設(shè)定設(shè)定代碼及其格式代碼及其格式，設(shè)定代碼使用的字符和

59、數(shù)字、，設(shè)定代碼使用的字符和數(shù)字、碼位長度、碼位分配等；碼位長度、碼位分配等； 建立代碼和編碼對象的建立代碼和編碼對象的對照表對照表，這是編碼最終成，這是編碼最終成果檔案，是數(shù)據(jù)出入計(jì)算機(jī)進(jìn)行編碼的依據(jù)。果檔案，是數(shù)據(jù)出入計(jì)算機(jī)進(jìn)行編碼的依據(jù)。n兩種基本編碼方法兩種基本編碼方法 層次分類編碼法：層次分類編碼法：是按照分類對象的是按照分類對象的從屬從屬和層次關(guān)系為排和層次關(guān)系為排列順序的一種代碼，它的優(yōu)點(diǎn)是能明確表示出分類對象的列順序的一種代碼，它的優(yōu)點(diǎn)是能明確表示出分類對象的類別，代碼結(jié)構(gòu)有嚴(yán)格的隸屬關(guān)系。類別，代碼結(jié)構(gòu)有嚴(yán)格的隸屬關(guān)系。 耕地耕地7171園地園地 7272林地林地 7373牧

60、草地牧草地7474居民點(diǎn)及公礦用地居民點(diǎn)及公礦用地 7575交通用地交通用地7575水域水域 7676未利用地未利用地 7777土地利用類型土地利用類型7 7有林地有林地 731731灌木地灌木地 732732疏林地疏林地733733跡地跡地 735735針葉樹疏林地針葉樹疏林地73317331闊葉樹疏林地闊葉樹疏林地73327332未成林林地未成林林地734734多源分類編碼法：多源分類編碼法：對于對于一個(gè)一個(gè)特定的分類目標(biāo)，根據(jù)諸多特定的分類目標(biāo)，根據(jù)諸多不同的分類依據(jù)分別進(jìn)行編碼，各位數(shù)字代碼之間并沒不同的分類依據(jù)分別進(jìn)行編碼，各位數(shù)字代碼之間并沒有隸屬關(guān)系。有隸屬關(guān)系。 河流特性分類與