地理空間數(shù)據(jù)及其特征ppt課件

1、2 地理信息系統(tǒng)的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu) 2.1 2.1 地理空間表達地理空間表達 掌握內(nèi)容：掌握內(nèi)容： 記住橢球長半軸、扁率記住橢球長半軸、扁率 掌握高程轉(zhuǎn)換方法掌握高程轉(zhuǎn)換方法2.2 2.2 地理空間數(shù)據(jù)及其特征地理空間數(shù)據(jù)及其特征 一一 GISGIS空間數(shù)據(jù)類型空間數(shù)據(jù)類型 : : 二二 GISGIS空間數(shù)據(jù)的基本特征空間數(shù)據(jù)的基本特征 1 1 基本特征信息基本特征信息 2 2 空間數(shù)據(jù)的拓撲關(guān)系空間數(shù)據(jù)的拓撲關(guān)系 3 3 結(jié)點、弧段和多邊形之間的拓撲結(jié)結(jié)點、弧段和多邊形之間的拓撲結(jié)構(gòu)表達構(gòu)表達 三三 空間數(shù)據(jù)的拓撲關(guān)系空間數(shù)據(jù)的拓撲關(guān)系 1)1) 拓撲鄰接拓撲鄰接 2)2) 拓撲關(guān)聯(lián)拓撲關(guān)聯(lián) 3)3

2、) 拓撲包含拓撲包含 四四 計算機表示計算機表示點實體有位置，無寬度和長度； 抽象的點美國佛羅里達洲地震監(jiān)測站2019年9月該洲可能的500個地震位置一一 GISGIS空間數(shù)據(jù)類型空間數(shù)據(jù)類型 : :1 1、按數(shù)據(jù)來源分類、按數(shù)據(jù)來源分類 2 2、按數(shù)據(jù)特征分類、按數(shù)據(jù)特征分類 3 3、按數(shù)據(jù)幾何特征分類、按數(shù)據(jù)幾何特征分類線實體 有長度，但無寬度和高度； 用來描述線狀實體，通常在網(wǎng)絡分析中使用較多 度量實體距離香港城市道路網(wǎng)分布面實體 具有長和寬的目標 通常用來表示自然或人工的封閉多邊形中國土地利用分布圖不連續(xù)變化曲面，如土壤、森林、草原、土地利用等，屬性變化發(fā)生在邊界上，面的內(nèi)部是同質(zhì)的。

3、連續(xù)變化曲面，如地形起伏，整個曲面在空間上曲率變化是連續(xù)的?？臻g對象：體有長、寬、高的目標通常用來表示人工或自然的三維目標，如建筑、礦體等三維目標 4、按照數(shù)據(jù)的發(fā)布形式4D） 數(shù)字線劃地圖Digital Line Graphic，縮寫DLG是現(xiàn)有地形圖要素的矢量數(shù)據(jù)集，保存各要素間的空間關(guān)系和相關(guān)的屬性信息，全面地描述地表目標。 數(shù)字柵格地圖Digital Raster Graphic，縮寫DRG是現(xiàn)有紙質(zhì)地形圖經(jīng)計算機處理后得到的柵格數(shù)據(jù)文件。 DEM-數(shù)字高程模型 數(shù)字高程模型是現(xiàn)實世界地面山川河流起伏在計算機中的數(shù)字化表達。它在計算機中直觀地反映現(xiàn)實的地貌情況。主要用于規(guī)劃設計如高速公

4、路設計，無線通訊臺站設計，開挖及填埋土方計算，洪水淹沒分析等）。DEM(Digital Elevation Model ） Digital Orthophoto Map (DOM) 它是經(jīng)過對像元糾正、影像鑲嵌等一系列處理后形成的影像平面圖，帶有坐標格網(wǎng)和圖廓整飾，其上可疊加線畫要素、文字注記等。較傳統(tǒng)的地圖而言，正射影像圖具有信息量豐富、直觀易讀等特點；主要用于宏觀規(guī)劃、資源普查、環(huán)保管理等。 二 GIS空間數(shù)據(jù)的基本特征1 基本信息 從該圖上可以獲得哪些信息？三三 空間數(shù)據(jù)的拓撲關(guān)系空間數(shù)據(jù)的拓撲關(guān)系 1拓撲鄰接 2拓撲關(guān)聯(lián) 簡單包含指一個多邊形被包含在另簡單包含指一個多邊形被包含在另一個

5、多邊形內(nèi)；一個多邊形內(nèi)； 多層包含指被包含的多邊形仍包含多層包含指被包含的多邊形仍包含其它的多邊形；其它的多邊形； 等價包含指在同一級被包含的多邊等價包含指在同一級被包含的多邊形有若干個，從而構(gòu)成了等價包含。形有若干個，從而構(gòu)成了等價包含。3 3 拓撲包含：拓撲包含：? 完成P46 圖2-8表4 結(jié)點、弧段和多邊形之間的拓撲結(jié)結(jié)點、弧段和多邊形之間的拓撲結(jié)構(gòu)表達構(gòu)表達 四四 空間數(shù)據(jù)計算機表示空間數(shù)據(jù)計算機表示2.3 空間數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)的類型 GIS數(shù)據(jù)的兩種表示方法 一 矢量數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu) 實體數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu) 實體數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)特點 點位字典法 拓撲數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu) 雙重獨立式編碼 在ArcGIS存儲中表達拓撲關(guān)系 ESR

6、I shapefile(ARCINFO)文件結(jié)構(gòu)GIS數(shù)據(jù)的兩種表示方法矢量表達柵格表達現(xiàn)實世界現(xiàn)實世界 數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)一般分為基于矢量模型的數(shù)據(jù)結(jié)數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)一般分為基于矢量模型的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)和基于柵格模型的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)構(gòu)和基于柵格模型的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu) 矢量數(shù)據(jù)是面向地物的結(jié)構(gòu)，即對于每一矢量數(shù)據(jù)是面向地物的結(jié)構(gòu)，即對于每一個具體的目標都直接賦有位置和屬性信息個具體的目標都直接賦有位置和屬性信息以及目標之間的拓撲關(guān)系說明。以及目標之間的拓撲關(guān)系說明。 柵格數(shù)據(jù)是面向位置的結(jié)構(gòu)，平面空間上柵格數(shù)據(jù)是面向位置的結(jié)構(gòu)，平面空間上的任何一點都直接聯(lián)系到某一個或某一類的任何一點都直接聯(lián)系到某一個或某一類地物，它不能完整地建立

7、地物之間的拓撲地物，它不能完整地建立地物之間的拓撲關(guān)系。關(guān)系。 目前，為了設計系統(tǒng)能用于多種目的，正目前，為了設計系統(tǒng)能用于多種目的，正在研制矢量柵格一體化的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)，該數(shù)在研制矢量柵格一體化的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)，該數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)具有矢量和柵格兩種結(jié)構(gòu)的特性。據(jù)結(jié)構(gòu)具有矢量和柵格兩種結(jié)構(gòu)的特性。 一、矢量數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)一、矢量數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu) 基于矢量模型的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)簡稱為矢基于矢量模型的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)簡稱為矢量數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)。矢量結(jié)構(gòu)是通過記錄坐標的量數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)。矢量結(jié)構(gòu)是通過記錄坐標的方式來表示點、線、面等地理實體。方式來表示點、線、面等地理實體。 特點：定位明顯，屬性隱含。特點：定位明顯，屬性隱含。分類：分類：實體數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)實體數(shù)據(jù)結(jié)

8、構(gòu)拓撲數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)拓撲數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)矢量數(shù)據(jù)存儲型模 矢量數(shù)據(jù)庫模型中，矢量數(shù)據(jù)庫模型中，可以將屬性數(shù)據(jù)存儲可以將屬性數(shù)據(jù)存儲在一個數(shù)據(jù)表中，每在一個數(shù)據(jù)表中，每一個圖層對應這樣一一個圖層對應這樣一個數(shù)據(jù)表。個數(shù)據(jù)表。 （一） 實體數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu) （無拓撲）解決不一致、冗余點位字典法 拓撲數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)拓撲數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)在在GISGIS中，為了真實反映地物，不僅包中，為了真實反映地物，不僅包括實體的大小、形狀及屬性，而且要反映括實體的大小、形狀及屬性，而且要反映出實體之間的相互關(guān)系。出實體之間的相互關(guān)系。 拓撲結(jié)構(gòu)是明確定義空間結(jié)構(gòu)關(guān)系的一拓撲結(jié)構(gòu)是明確定義空間結(jié)構(gòu)關(guān)系的一種數(shù)學方法；在種數(shù)學方法；在GISGIS中，用于

9、空間數(shù)據(jù)的組中，用于空間數(shù)據(jù)的組織、分析和應用?？?、分析和應用。 例如：自然與行政的分區(qū)，各種空間類型例如：自然與行政的分區(qū)，各種空間類型的分布及交通網(wǎng)等，都存在結(jié)點、弧段和的分布及交通網(wǎng)等，都存在結(jié)點、弧段和多邊形之間的拓撲關(guān)系。多邊形之間的拓撲關(guān)系。 拓撲結(jié)構(gòu)的基本元素 拓撲線段arc） 結(jié)點(node） 多邊形poly）該線段中間不與其它線段存在聯(lián)系拓撲線段的兩個端點，分別為首結(jié)點、尾結(jié)點由數(shù)條拓撲線段連接而成雙重獨立式編碼 雙重獨立式編碼簡稱DIME(Dual Independent Map Encoding)，是美國人口統(tǒng)計系統(tǒng)采用的一種編碼方式，是一種拓撲編碼結(jié)構(gòu)。 點文件 線文件 面文件 點要素：點要素： Id, x, y.Id, x, y. 線要素：線要素： 弧段弧段/ /節(jié)點節(jié)點( (始節(jié)點始節(jié)點Fnode,Fnode,終節(jié)點終節(jié)點Tnode)Tnode)列表列表 弧段坐標弧段坐標在在ArcGISArcGIS存儲中表達拓撲關(guān)系存儲中表達拓撲關(guān)系 多邊形：多邊形： 多邊形多邊形/ /弧段列表弧段列表