第七章 空間數(shù)據(jù)查詢與空間度量

第七章空間數(shù)據(jù)查詢與空間度量空間數(shù)據(jù)查詢與空間度量第1節(jié)空間數(shù)據(jù)查詢概述第2節(jié)屬性查詢第3節(jié)圖形查詢第4節(jié)空間關(guān)系查詢第5節(jié)距離量算與方位量算第6節(jié)線狀物體的量算第7節(jié)面狀物體的量算第1節(jié)空間數(shù)據(jù)查詢概述一般定義為從空間數(shù)據(jù)庫中找出所有滿足屬性約束條件和空間約束條件的地理對象。查詢的過程大致可分為三類：①直接復(fù)原數(shù)據(jù)庫中的數(shù)據(jù)及所含信息，來回答人們提出的一些比較“簡單”的問題；②通過一些邏輯運算完成一定約束條件下的查詢；③根據(jù)數(shù)據(jù)庫中現(xiàn)有的數(shù)據(jù)模型，進行有機的組合構(gòu)造出復(fù)合模型，模擬現(xiàn)實世界的一些系統(tǒng)和現(xiàn)象的結(jié)構(gòu)、功能，來回答一些“復(fù)雜”的問題，預(yù)測一些事務(wù)的發(fā)生、發(fā)展的動態(tài)趨勢。?？臻g數(shù)據(jù)查詢的方式主要有兩大類，即“屬性查圖形”和“圖形查屬性”。屬性查圖形，主要是用SQL語句來進行簡單和復(fù)雜的條件查詢圖形查屬性，可以通過點、矩形、圓和多邊形等圖形來查詢所選空間對象的屬性，也可以查找空間對象的幾何參數(shù)第2節(jié)屬性查詢簡單的屬性查詢：查找SQL查詢SQL的基本語法為：Select<屬性清單>From<關(guān)系>Where<條件>

標準的SQL是關(guān)系代數(shù)模型中的一些關(guān)系操作及組合，適合于表的查詢與操作，但不支持空間概念和運算

擴展的SQL查詢：支持空間數(shù)據(jù)庫的查詢第3節(jié)圖形查詢用戶只需利用光標，用點選、畫線、矩形、圓或其他不規(guī)則工具選中感興趣的地物，就可以得到查詢對象的屬性、空間位置、空間分布以及與其他空間對象的空間關(guān)系點查詢矩形或圓查詢多邊形查詢第4節(jié)空間關(guān)系查詢空間關(guān)系查詢包括拓撲關(guān)系查詢和緩沖區(qū)查詢拓撲關(guān)系查詢：鄰接、包含、關(guān)聯(lián)

緩沖區(qū)查詢：緩沖區(qū)是根據(jù)數(shù)據(jù)庫中點、線、面地理實體，自動建立其周圍一定寬度范圍的多邊形，來表征特定地理實體對鄰域的影響范圍。緩沖區(qū)查詢是不破壞原有空間目標的關(guān)系，只檢索緩沖區(qū)范圍內(nèi)涉及到的空間目標緩沖區(qū)查詢過程：根據(jù)用戶給定點緩沖、線緩沖或面緩沖的距離，形成一個緩沖區(qū)的多邊形，再根據(jù)多邊形檢索的原理，從該緩沖區(qū)內(nèi)檢索出所要的空間對象。實例：某一單位準備建立一個養(yǎng)殖試驗室，試驗室的選址要求為：①土地利用類型為灌木林地（屬性代碼為Lucode=300）；②適宜開發(fā)的土壤類型為濕地（suit>=2）；③距離排水管道在300米之內(nèi)。首先按給定距離建立距離為300米的緩沖區(qū)（緩沖區(qū)建立見下章），然后將土地利用類型圖和土壤類型圖進行合并，利用合并后的圖層與排水管道緩沖區(qū)進行疊置，然后SQL查詢滿足Lucode=300且suit>=2的區(qū)域，所選擇的區(qū)域即為適合建立實驗室的候選區(qū)域。第5節(jié)距離量算與方位量算距離量算：描述了兩個實體或事物之間的遠近或親疏程度。距離的量算與度量空間的介質(zhì)有關(guān)，要區(qū)分勻質(zhì)空間和非勻質(zhì)空間勻質(zhì)空間距離的量算

方位量算第6節(jié)線狀物體的量算長度分數(shù)維數(shù):當用步長為d的折線去近似代替該曲線時，可知該曲線長度此時為6d；而當將折線段的步長減小一半，即取步長為d/2時，該曲線長度變成14(d/2)，即7d。如果再將步長減小為d/4時，此時曲線長度變成32.5(d/4)，即8.125D隨著步長的變化，曲線長度也發(fā)生變化，但變化率并不相等，這一特性是受曲線的一個參數(shù)所控制的，這個參數(shù)就是用分數(shù)表示的曲線的維數(shù)——分數(shù)維，又稱H—B維（Hausdorff-Besicovitch），同時分數(shù)維的大小描述了物體的復(fù)雜程度曲率:曲率反映曲線的局部特征。曲線切線方向角相對于弧長的變化率:彎曲度:彎曲度是描述曲線彎曲程度的參數(shù)第7節(jié)面狀物體的量算面積:梯形法，在平面直角坐標系中，按多邊形定點順序依次求出多邊形所有邊與x軸（或y軸）組成的梯形的面積，然后求其代數(shù)和周長：計算周長是用距離公式計算每條線段長度，再進行累加

柵格:周長由格網(wǎng)單元分辨率乘以格網(wǎng)單元地總數(shù)來確定形狀：用圓來描述多邊形形狀特征的測量方法叫做測量多邊形的凸度或凹度的方法質(zhì)心：質(zhì)心描述的是分布中心，而不是絕對幾何中心最大內(nèi)切圓、最小外接圓和最小凸包最大內(nèi)切圓在空間項目選址等空間決策過程具有重要作用，如地圖上多邊形內(nèi)點狀符號的自動設(shè)置定位的關(guān)鍵問題就是要找出該多邊形的最大內(nèi)切圓。