第3章 电子地图集的数据结构与数据组织

1、第第3章章 电子地图集的数据结构与数据组织电子地图集的数据结构与数据组织3.1 电子地图集概述电子地图集概述l地图集是具有统一设计原则和编制体例的一系列地图的汇集，但是，地图集并不是许多地图的简单总和或机械凑合。 l地图集的特点地图集的特点l地图集是为了某一用途和服务对象，地图集是为了某一用途和服务对象，依据统依据统一的编制原则系统地汇编一的编制原则系统地汇编而成的。而成的。1. 它有着统一的思想结构和地理基础；它有着统一的思想结构和地理基础；2.有协调而完善的表示方法；有协调而完善的表示方法；3.图幅与图组编排的先后次序、各类地图的比重都按照逻图幅与图组编排的先后次序、各类地图的比重都按照逻

2、辑性和系统性相互协调配合；辑性和系统性相互协调配合；4. 图幅的配置和图例的表示都遵循一致的规格；图幅的配置和图例的表示都遵循一致的规格；5.各地图内容的取舍、制图综合的要求遵守统一规定；各地图内容的取舍、制图综合的要求遵守统一规定；6.地图投影、比例尺、地图投影、比例尺、 各图的选题、图型、表示方法、各图的选题、图型、表示方法、图幅大小、文字说明、地名索引以及图集的整饰装帧等图幅大小、文字说明、地名索引以及图集的整饰装帧等等，都是经过详细研究和精心等，都是经过详细研究和精心 设计的。设计的。 电子地图集电子地图集l电子地图集是为了一定主题和 应用需要设计和组织起来的一组电子地图的集合，是电子

3、地图设计、加工、表达和应用的高层次产品。l是电子技术与传统地图集结合的产物。l与传统地图集的联系与区别（内容、数据、功能）电子地图（集）的基本特征电子地图（集）的基本特征l 1 1能够全面继承并发展了地图科学中对地学信息进行能够全面继承并发展了地图科学中对地学信息进行多层次智能综合加工、提炼的优点；多层次智能综合加工、提炼的优点； 2 2很强的空间信息可视化性能；系统而严密的教学很强的空间信息可视化性能；系统而严密的教学基础，科学而系统的符号系统，强有力的可视化界面，基础，科学而系统的符号系统，强有力的可视化界面，支持地图的动态显示，并可采用闪烁、变色等手段增强支持地图的动态显示，并可采用闪烁

4、、变色等手段增强读图手段和提高效果；读图手段和提高效果； 3 3支持空间信息的多种查询、检索和阅读；支持空间信息的多种查询、检索和阅读； 4 4支持基本的统计、计算和分析；支持基本的统计、计算和分析； 5 5大多数电子地图支持大多数电子地图支持 所见即所得所见即所得 地编辑和输出地编辑和输出硬拷贝，支持电子出版；硬拷贝，支持电子出版； 6 6大多数电子地图支持多媒体信息技术。大多数电子地图支持多媒体信息技术。 电子地图（集）的设计目标电子地图（集）的设计目标1 1、一般用户、一般用户 1地图内容一般是普通地图的要素； 2能够方便的翻阅、浏览地图内容，因而要求图形符号清晰，图面能够迅速翻页，漫游

5、，缩、放功能； 3必要的检索功能：用户能够查询地图上主要要素的数据和说明； 4定位检索和开窗放大：即通过定位选择某一区域，可以快速弹出该区域放大图或更大比例尺图，满足人们对感兴趣地区进一步浏览； 5一般的量测：角度、面积、长度等指标能够很方便地量测。 6多媒体信息浏览功能。2 2、行政及科研部门、行政及科研部门 1比较功能，能同时展现多图、多表、多种数据，进行在时空序列上的比较； 2制作综合性地图，利用原来的基础底图生成新的评价图、规划图； 3动态模拟，提供专业性的动态变化图，展现现象的发展与变化。 4提供常用的分析模型，如动态序列地图模型、统计分析、定位分析、网络分析，一些专业预测模型、规划

6、模型； 5必要的数据传输及通讯支持，及时的数据更新。 分类分类l电子地图集多种多样，根据不同的分类指标，地电子地图集多种多样，根据不同的分类指标，地 图集图集可以分为相应不同的几种可以分为相应不同的几种类型类型：1.按按制图区域范围制图区域范围分类，可分为世界地图集、分类，可分为世界地图集、 国家地图国家地图集、区域地图集、城市地图集；集、区域地图集、城市地图集；2.按按内容内容分类，可分为普通地图集、专题地图集、综合性分类，可分为普通地图集、专题地图集、综合性地图集；地图集；3.按功能分类按功能分类:浏览型、查询型、分析型电子地图集；浏览型、查询型、分析型电子地图集；4.按按 图集的图集的用

7、途用途分类，可分为教学地图集、科研、生产分类，可分为教学地图集、科研、生产用电子地图集、文化生活用电子地图集。用电子地图集、文化生活用电子地图集。3 3、其它专业用户、其它专业用户 其它专业用户一般包括军事、测绘、城市管理专业，水、气、电各专业工作部门，它们的专业要求更为具体、专业性强，要求非常广泛，除上述功能外，还须要一些专业特定功能及分析： 1数据提取功能； 2专题图设计制作功能，具有专门的符号库、色彩库，建立数学基础，符号化、设色、调色、图文编辑； 3专业分析功能：比如各种管道的爆管处理及分析，三维分析、显示功能、行军分析、围歼分析等。 4彩色电子出版功能。3.2电子地图集的基础数据结构

8、电子地图集的基础数据结构图幅划分图幅划分l专题内容的划分与编排l图幅的分幅确定l图幅的内容设计图幅之间的基本联系图幅之间的基本联系l图幅之间的空间一致与语义一致l图幅之间的空间关联与语义关联电子地图集的分层结构电子地图集的分层结构l电子地图集的分层特点：4l电子地图集的分层结构描述l电子地图集的分层存储电子地图集的分块（区）结构电子地图集的分块（区）结构l划分（规则分块与不规则分块）电子地图集的多比例尺分级电子地图集的多比例尺分级l图幅之间的分级结构l图幅数据的分级结构3.3 电子地图集的图层结构电子地图集的图层结构l电子地图集的图层概念及特点（图幅+图层）l电子地图集的图层与GIS图层的异同

9、电子地图集的图层分类电子地图集的图层分类l单一层图层与混合型图层l基础图层、专题图层、注记图层和栅格图层l点、线、。面图层和混合图层3.4 电子地图集的目录结构电子地图集的目录结构l图幅的索引结构l目录的逻辑结构3.5电子地图集的超媒体结构电子地图集的超媒体结构3.6电子地图集的超目录结构电子地图集的超目录结构l功能性页面l说明性页面l地图型页面l三种关联内容页面的比较（功能、作用、关联内容）3.7几种数据结构及数据组织方式的比较几种数据结构及数据组织方式的比较l分层结构与分块（区）结构的对比l分层结构与图层结构、目录结构的对比l目录结构与超媒体结构的对比l超媒体结构与超目录结构的对比电子地图

10、集结构电子地图集结构外部环境：外部环境： 1 以以GPS技术，遥感技术和航空摄影测量技术等为主体，技术，遥感技术和航空摄影测量技术等为主体，构成该系统的输入端；构成该系统的输入端； 2 是与空间系统理论和空间分析方法相结合，综合吸收是与空间系统理论和空间分析方法相结合，综合吸收系统科学、系统科学、GIS、地理学（系统地理学、理论地理学、地理学（系统地理学、理论地理学、行为感应地理学、数量地理学）和人工智能思想方法的行为感应地理学、数量地理学）和人工智能思想方法的新型地理信息系统。新型地理信息系统。 3 吸收地图学、认知心理学和图形学的思想方法，以地吸收地图学、认知心理学和图形学的思想方法，以地

11、理空间信息传输、利用为目的的输出部分，在此提供给理空间信息传输、利用为目的的输出部分，在此提供给用户一个信息的集成环境，该输出部分就是电子地图集用户一个信息的集成环境，该输出部分就是电子地图集系统的大模式。系统的大模式。内部结构：内部结构： 集操作和信息组织表示为一体的、面向大众化的集操作和信息组织表示为一体的、面向大众化的信息系统，它是有以下部分组成：地图集数据信息系统，它是有以下部分组成：地图集数据库子系统，用户界面子系统和地图集系统的方库子系统，用户界面子系统和地图集系统的方法库法库用户界面系统用户界面系统： 电子地图的用户界面电子地图的用户界面是指电子地图系统与用户之间的综是指电子地图

12、系统与用户之间的综合操作环境。合操作环境。 其用户界面系统是由：外部接口、内部接口和转换其用户界面系统是由：外部接口、内部接口和转换 功能功能三部分组成。三部分组成。l 外部接口外部接口是在屏幕上显示出来的外观形式；是在屏幕上显示出来的外观形式；l 内部接口内部接口是界面系统与应用部分的交互方式；是界面系统与应用部分的交互方式；l 转换动作转换动作是界面接收一个数据并将其转换为内部接口是界面接收一个数据并将其转换为内部接口的动的动 作序列。作序列。地图集数据库系统：地图集数据库系统： 地图集数据库是该信息系统的核心和基础，它是地图集数据库是该信息系统的核心和基础，它是信息系统中大信息系统中大

13、量的地图、文本、图表、图象等量的地图、文本、图表、图象等数据按一定的模型组织起来，数据按一定的模型组织起来，提供存储，维护，提供存储，维护，检索等数据操作功能检索等数据操作功能，使电子地图集系统可以，使电子地图集系统可以方便、及时、准确地从数据库中获得所方便、及时、准确地从数据库中获得所 需的信需的信息。息。 电子地图集数据库系统是由：物理数据库、地电子地图集数据库系统是由：物理数据库、地图集数据库管理系统和应用系统三部分组成。图集数据库管理系统和应用系统三部分组成。电子地图集的方法库：电子地图集的方法库： 地理地图集系统的方法库是数据库子系统应用部分的专地理地图集系统的方法库是数据库子系统应

14、用部分的专业性扩充。业性扩充。 1 数据显示软件数据显示软件 这类软件用于辅助阅读信息。这类软件用于辅助阅读信息。 2 数据操作软件数据操作软件 这部分软件是针对系统的高层次用户这部分软件是针对系统的高层次用户设计开发的，它负责提供给使用者进行信息组织、表示设计开发的，它负责提供给使用者进行信息组织、表示等的自主权。等的自主权。 3 数据查询软件数据查询软件 负责对地图数据库中的信息的检索。负责对地图数据库中的信息的检索。 4 普通文件分析软件普通文件分析软件 这部分软件在于实现地图的一般这部分软件在于实现地图的一般性分析功能：面积量算；从多边形中提取影像和地图的性分析功能：面积量算；从多边形

15、中提取影像和地图的统计值；影像和地图的重新组合；影像与地图计算；地统计值；影像和地图的重新组合；影像与地图计算；地图叠置分析；影像和地图比例尺的变换；缓冲带分析等。图叠置分析；影像和地图比例尺的变换；缓冲带分析等。 5 支持专业层次用户的软件支持专业层次用户的软件 电子地图的分层次用户组织：电子地图的分层次用户组织： 根据用图对象的不同，将电子地图集分为四个用户界面根据用图对象的不同，将电子地图集分为四个用户界面层次：层次： 1 演示层。演示层。初始菜单的演示选择项将采用预设的文件，初始菜单的演示选择项将采用预设的文件，系统将运行自动显示时序来显示图集内容。系统将运行自动显示时序来显示图集内容

16、。 2 引导的和非引导的浏览查询层引导的和非引导的浏览查询层 除允许有限的用户输除允许有限的用户输入外，引导查询与演示相似。入外，引导查询与演示相似。 3 实际操作层实际操作层 引导查询的自然扩展。引导查询的自然扩展。 4 单独命令层单独命令层 在这一层上，用户将能够访问电子地图在这一层上，用户将能够访问电子地图系统的所有功能。系统的所有功能。电子地图集设计的研究电子地图集设计的研究: 电子地图集作为地图集的一种新型产品形式，它电子地图集作为地图集的一种新型产品形式，它在设计中与常规地图集相比，由许多新的特点：在设计中与常规地图集相比，由许多新的特点：1 图集的组织设计；图集的组织设计；2 地

17、图集数学基础的选择；地图集数学基础的选择；3 选题；选题； 4 制图综合；制图综合；5 信息的可视化方法等。信息的可视化方法等。 1地图集的组织设计：与常规地图集相比，电子地地图集的组织设计：与常规地图集相比，电子地图是一种图是一种语义模型语义模型组织方式。电子地图语义模组织方式。电子地图语义模型的构建是以型的构建是以超文本思想概念超文本思想概念为基础的。为基础的。 2 电子地图集数学基础的选择：电子地图是一种电子地图集数学基础的选择：电子地图是一种以以CRT为主要显示媒介的电子产品，这为实现为主要显示媒介的电子产品，这为实现电子地图集系统的信息显示与信息定量分析和电子地图集系统的信息显示与信息定量分析和处理两个过程的分离提供了基础。处理两个过程的分离提供了基础。 3 制图综合：电子地图中的制图综合是按照制图综合：电子地图中的制图综合是按照视觉限度的原视觉限度的原理理实现的，是一种可逆过程。实现的，是一种可逆过程。 4 电子地图的选题：与传统的地图集相比，电子地图集系电子地图的选题：与传统的地图集相比，电子地图集系统的选题重点放在：系统性和逻辑性两个方面。它摆脱统的选题重点放在：系统性和逻辑性两个方面。它摆脱了介质空间对选题量的限制，以系统、全