第4講地理空間數(shù)據(jù)模型

1、一、什么是地理空間實(shí)體？一、什么是地理空間實(shí)體？二、如何描述地理空間實(shí)體？二、如何描述地理空間實(shí)體？主要內(nèi)容主要內(nèi)容一、什么是地理空間實(shí)體？一、什么是地理空間實(shí)體？二、如何描述地理空間實(shí)體？二、如何描述地理空間實(shí)體？主要內(nèi)容主要內(nèi)容一、什么是地理空間實(shí)體一、什么是地理空間實(shí)體地理空間實(shí)體地理空間實(shí)體就是對(duì)復(fù)雜就是對(duì)復(fù)雜進(jìn)行進(jìn)行得到的結(jié)果，簡(jiǎn)稱空間實(shí)得到的結(jié)果，簡(jiǎn)稱空間實(shí)體，它們的一個(gè)典型特征是與一定的地理體，它們的一個(gè)典型特征是與一定的地理空間位置有關(guān)，都具有一定的幾何形態(tài)，空間位置有關(guān)，都具有一定的幾何形態(tài)，分布狀況以及彼此之間的相互關(guān)系。分布狀況以及彼此之間的相互關(guān)系。一、什么是地理空間實(shí)

2、體一、什么是地理空間實(shí)體空間空間幾何幾何特征特征：表示空間實(shí)體在一定的坐標(biāo)系中的位置、大小、形狀等。屬性屬性特征特征：與空間實(shí)體相聯(lián)系的、表征空間實(shí)體本身性質(zhì)的數(shù)據(jù)或數(shù)量，通常分為定性和定量?jī)煞N。時(shí)間時(shí)間特征特征：空間實(shí)體隨著時(shí)間變化而變化的特性?？臻g關(guān)系空間關(guān)系特征特征：空間實(shí)體一般都不是獨(dú)立存在的，而是相互之間存在著密切的聯(lián)系。一、什么是地理空間實(shí)體？一、什么是地理空間實(shí)體？二、如何描述地理空間實(shí)體？二、如何描述地理空間實(shí)體？主要內(nèi)容主要內(nèi)容二、如何描述地理空間實(shí)體二、如何描述地理空間實(shí)體二、如何描述地理空間二、如何描述地理空間實(shí)體實(shí)體對(duì)象模型對(duì)象模型場(chǎng)模型場(chǎng)模型二、如何描述地理空間實(shí)體二

3、、如何描述地理空間實(shí)體對(duì)象模型對(duì)象模型將研究的整個(gè)地理空間看成一個(gè)空域，地理現(xiàn)象和空間實(shí)體作為獨(dú)立的對(duì)象分布在該空域中。按照空間特征分為點(diǎn)、線、面、體四種基本對(duì)象，對(duì)象也可由其他對(duì)象構(gòu)成復(fù)雜對(duì)象，并且與其他分離的對(duì)象保持特定的關(guān)系，如點(diǎn)、線、面、體之間的拓?fù)潢P(guān)系。每個(gè)對(duì)象對(duì)應(yīng)著一組相關(guān)的屬性以區(qū)分彼此對(duì)象模型對(duì)象模型強(qiáng)調(diào)地理空間中的強(qiáng)調(diào)地理空間中的單個(gè)單個(gè)地理地理現(xiàn)象現(xiàn)象或空間實(shí)體或空間實(shí)體二、如何描述地理空間實(shí)體二、如何描述地理空間實(shí)體場(chǎng)模型場(chǎng)模型（域（域（field）模型）模型）把地理空間中的現(xiàn)象作為連續(xù)的變量或體，根據(jù)不同的應(yīng)用，場(chǎng)可以表現(xiàn)為二維或三維。一個(gè)二維場(chǎng)就是在二維空間R2中任意

4、給定的一個(gè)空間位置上，都有一個(gè)表現(xiàn)某現(xiàn)象的屬性值，即Af(x，y)。一個(gè)三維場(chǎng)是在三維空間R3中任意給定一個(gè)空間位置上，都對(duì)應(yīng)一個(gè)屬性值，即Af(x，y，z)。由于連續(xù)變化的空間現(xiàn)象難以觀察，在研究實(shí)際問(wèn)題中，往往在有限時(shí)空范圍內(nèi)獲取足夠高精度的樣點(diǎn)觀測(cè)值來(lái)表征場(chǎng)的變化。二、如何描述地理空間實(shí)體二、如何描述地理空間實(shí)體 6種種場(chǎng)模型場(chǎng)模型二、如何描述地理空間實(shí)體二、如何描述地理空間實(shí)體（1）矢量數(shù)據(jù)）矢量數(shù)據(jù)模型模型點(diǎn)實(shí)體用一對(duì)空間坐標(biāo)表示，線實(shí)體由一串坐標(biāo)對(duì)組成，面由其邊界線表示，表示為首尾相連的坐標(biāo)串；每一個(gè)實(shí)體都有一個(gè)唯一標(biāo)識(shí)符（Identifier）。（2）柵格數(shù)據(jù)）柵格數(shù)據(jù)模型模型

5、地理空間坐標(biāo)隱含在矩陣的行列上；點(diǎn)實(shí)體是一個(gè)柵格單元（cell）或像元，線實(shí)體由一串彼此相連的像元構(gòu)成，面實(shí)體則由一系列相鄰的像元構(gòu)成；每個(gè)像元對(duì)應(yīng)于一個(gè)表示該實(shí)體屬性的值。點(diǎn)：位置：（點(diǎn)：位置：（x，y） 屬性：符號(hào)屬性：符號(hào)線：位置：線：位置： (x1,y1),(x2,y2),(xn,yn) 屬性：符號(hào)屬性：符號(hào)形狀、顏色、尺寸形狀、顏色、尺寸面：位置：面：位置：(x1,y1),(x2,y2),(xi,yi),(,(xn,yn) ) 屬性：符號(hào)變化屬性：符號(hào)變化 等值線等值線 二、如何描述地理空間實(shí)體二、如何描述地理空間實(shí)體二、如何描述地理空間實(shí)體二、如何描述地理空間實(shí)體 矢量數(shù)據(jù)模型能夠

6、精確地表示點(diǎn)、線及多邊形面的實(shí)體，能方便地進(jìn)行比例尺變換、投影變換以及輸出到筆式繪圖儀上或視頻顯示器上。 根據(jù)屬性特征的不同，點(diǎn)可用不同的符號(hào)來(lái)表示，線可用不同的顏色、粗細(xì)不等、樣式不同的線型繪制，多邊形則可以填充不同的顏色和圖案。 觀察的尺度或者概括的程度影響著使用原型的種類，在小比例尺圖中，房屋用點(diǎn)表示，河流用線表示。在大比例尺圖中，房屋和河流都被表示為一定形狀的多邊形。點(diǎn)點(diǎn)線線面面二、如何描述地理空間實(shí)體二、如何描述地理空間實(shí)體二、如何描述地理空間實(shí)體二、如何描述地理空間實(shí)體 若需要描述統(tǒng)一地理空間的不同屬性，則按不同的屬性將數(shù)據(jù)分層，每層描述一種屬性。 當(dāng)柵格單元太粗糙，未能與空間目標(biāo)相吻合時(shí)，就會(huì)丟失某些高分辨率情況下的細(xì)節(jié)信息。 不同類型的空間數(shù)據(jù)層可以進(jìn)行疊加操作，不需要經(jīng)過(guò)復(fù)雜的幾何計(jì)算。但對(duì)于一些變換、運(yùn)算，如比例尺變換、投影變換等則操作不太方便。 隨著分辨率的提高，對(duì)存儲(chǔ)空間的要求成幾何級(jí)數(shù)增加。二、如何描述地理空間實(shí)體二、如何描述地理空間實(shí)體（3）面向?qū)ο髷?shù)據(jù)模型面向?qū)ο髷?shù)據(jù)模型 對(duì)象是指地理空間的實(shí)體或現(xiàn)象，是系統(tǒng)的基本單位。一個(gè)對(duì)象是由描述該對(duì)象狀態(tài)的一組數(shù)據(jù)和表達(dá)它的行為的一組操作（方法）組成的。 每個(gè)對(duì)象都有一個(gè)惟一的標(biāo)識(shí)號(hào)（ObjectID） 對(duì)空間實(shí)體進(jìn)行“概括”、“聚集”、“聯(lián)合”等處理，可得到復(fù)雜地理