第四章地理空間信息的特性

第四章地理空間信息的特性章節(jié)目錄空間參考拓?fù)潢P(guān)系尺度和細(xì)節(jié)分形誤差、不確定性和數(shù)據(jù)質(zhì)量空間數(shù)據(jù)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)的表達(dá)與應(yīng)用相關(guān)知識(shí)的回顧拓?fù)鋵W(xué)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)的表達(dá)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)的應(yīng)用★★★★一、相關(guān)知識(shí)的回顧（一）空間特征和空間關(guān)系點(diǎn):

(x,y)線:(x1,y1),(x2,y2),…,(xn,yn)面:

(x1,y1

),(x2,y2

),…,(x1,y1

)空間特征空間關(guān)系

從車站到家，怎么走？道路兩旁的地類一樣嗎？高速路黃色車道藍(lán)色車道鐵路車站絕對(duì)空間（幾何空間）相對(duì)空間（拓?fù)淇臻g）空間邏輯結(jié)構(gòu)幾何意義（二）地理空間理論基礎(chǔ)是幾何學(xué)理論基礎(chǔ)是拓?fù)鋵W(xué)

投影變換地理空間一、相關(guān)知識(shí)的回顧哥尼斯堡七橋問(wèn)題歐拉與一筆畫一筆畫與拓?fù)鋵W(xué)

拓?fù)鋵W(xué)（Topology）是研究圖形在連續(xù)變形情況下,圖形所具有的不變性。七橋問(wèn)題給了我們什么啟迪呢？BCADABCD拓?fù)涞葍r(jià)在連續(xù)形變下，點(diǎn)、線、面的什么關(guān)系不變呢？二、拓?fù)鋵W(xué)三、拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)的表達(dá)①節(jié)點(diǎn)(Node)②弧段(Arc)③多邊形（Polygon)（一）基本拓?fù)湓谾rom-NodeTo-NodeVertexab為弧段上的起點(diǎn)和終點(diǎn);角點(diǎn)（Vertex）為弧段上的中間點(diǎn)。由起點(diǎn)、終點(diǎn)及其間的一系列角點(diǎn)構(gòu)成。由若干條弧段圍成。abP2P1213相鄰相連三、拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)的表達(dá)（二）拓?fù)潢P(guān)系ToNodeLeftPolygonRightPolygonFromNode拓?fù)潢P(guān)聯(lián)拓?fù)溧徑覣rc關(guān)聯(lián)是不同拓?fù)湓刂g的關(guān)系，點(diǎn)與線、線與面之間的關(guān)系。鄰接是相同拓?fù)湓刂g的關(guān)系，即點(diǎn)與點(diǎn)、線與線、面與面之間的關(guān)系。三、拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)的表達(dá)拓?fù)浒喊覆煌愋突虿煌?jí)別的元素之間的拓?fù)潢P(guān)系。（二）拓?fù)潢P(guān)系

面包含點(diǎn)面包含線線包含點(diǎn)面的簡(jiǎn)單包含面的多層包含面的等價(jià)包含P1P2P1P2P3P1P2P3三、拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)的表達(dá)123MAP地圖（三）拓?fù)潢P(guān)系的分解P1P2拓?fù)浞纸鈇bGIS對(duì)關(guān)系的表達(dá)通常采用何種方法?多邊形弧段節(jié)點(diǎn)網(wǎng)絡(luò)abP2P1213三、拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)的表達(dá)Polygon-arcTopology（四）多邊形弧段拓?fù)潢P(guān)系的表達(dá)地圖Arc-polygonTopology２張拓?fù)浔碇g信息獨(dú)立嗎？拓?fù)浔砣哂嗟淖饔茫縜bP2P1213PolygonArc1,22,3P1P2123ArcLeftPolygonRightPolygon0P1P1P20P2三、拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)的表達(dá)Node-arcTopology（四）弧段節(jié)點(diǎn)拓?fù)潢P(guān)系的表達(dá)地圖Arc-nodeTopology２張拓?fù)浔淼男畔ⅹ?dú)立嗎？abP1P2213ArcFrom-NodeTo-NodeNodeArc1ab2ab3baa1,2,3b1,2,3４張拓?fù)浔砜梢院喜幔咳?、拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)的表達(dá)（五）拓?fù)浔淼钠渌磉_(dá)形式ArcFrom-NodeTo-NodeLeft-PolygonRight-Polygon1ab0P12abP1P23ba0P2Arc-nodeTopologyArcFrom-NodeTo-Node1ab2ab3baArc-polygonTopologyArcLeftPolygonRightPolygon10P12P1P230P2★★四、拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)的應(yīng)用建立起拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)，GIS可以回答用戶提出的很多問(wèn)題:

在哪？（相對(duì)位置）周圍是什么？（鄰接）位于里面還是外面？（包含）有多遠(yuǎn)？（關(guān)聯(lián)）（一）問(wèn)題的提出GIS是如何回答關(guān)于空間鄰接、包含、關(guān)聯(lián)等空間關(guān)系的問(wèn)題的呢？四、拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)的應(yīng)用（二）拓?fù)浔闅v與多邊形P1鄰接的多邊形是哪個(gè)？鄰接的邊是哪一條？我如何才能從節(jié)點(diǎn)b轉(zhuǎn)到節(jié)點(diǎn)a，然后在回到節(jié)點(diǎn)b？有那些弧段落在多邊形P1中？PolygonLinesP1 1,2P2 2,3鄰接關(guān)系關(guān)聯(lián)關(guān)系包含關(guān)系Easy!!Easy!!Easy!!abP1P2213ArcFrom-NodeTo-NodeLeft-PolygonRight-Polygona b 0 P1a bP1P23ba0P2四、拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)的應(yīng)用（1）根據(jù)拓?fù)潢P(guān)系，不需要利用坐標(biāo)或距離，可以確定一種地理實(shí)體相對(duì)于另一種地理實(shí)體的空間位置關(guān)系。因?yàn)橥負(fù)鋽?shù)據(jù)已經(jīng)清楚地反映出地理實(shí)體之間的邏輯結(jié)構(gòu)關(guān)系，而且這種拓?fù)鋽?shù)據(jù)較之幾何數(shù)據(jù)有更大的穩(wěn)定性，即它不隨地圖投影而變化。（三）拓?fù)淇臻g關(guān)系研究意義四、拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)的應(yīng)用（2）利用拓?fù)鋽?shù)據(jù)有利于空間要素的查詢。例如應(yīng)答像某區(qū)域與哪些區(qū)域鄰接；某條河流能為哪些政區(qū)的居民提供水源；與某一湖泊鄰接的土地利用類型有哪些；特別是野生生物學(xué)家可能想確定