空间数据结构和数据模型新课件

二章空间数据模型和数据结构学习理解地理空间、地理空数典的概念掌握空间数据的特点理解空间数据模型和空间数据结构了解三维数据模型、时空数据模型理解和掌握地理空间数据的拓扑关系掌握栅格和矢量数据结构及其编码方法掌握栅格与矢量数据结构的比较杰、她理空问美据所拓扑头橱格和矢影蚁据结构的特点及编码方法准点;拓扑结构、栅格数据编码2.1地理空间概述1.地理空间(6eo-Spatia|)是指经过投影变换后,在巫标系中的地球表层特征空间。包括地理空间定位框架及其所联结的地理空间特征实体。地理空间定位框架:即大地测量控制,由平面控制网和高程控制网构成。地理空间特征实体:表示地理空间信息的几何形态,布规律、时空分布规律及其相互之间的关系地理坐标系(经纬坐标系)是描述地理空间信息最直接的方法平面直角坐标系(x×)建立了对地理空间良好的视觉感,并易于进距离、方向、面积等空间参数的量算,以及进一步的空间数据处理和分析。地图投影简单地讲,地图投影的实质是将地球椭球面上的纬线网按照一定的数学法则转移到平面。具体来说,由于球面上一点的位置是用地理坐标(纬度,,经度∧)表示,而平面上点的位置是用直角坐标(纵坐标X,横坐标γ)或极坐标(极径ρ,极角δ)表示,所以要想将地球表面上的点转移到平面上,必须采用一定的数学方法来确定地理坐标与平面直角坐标或极坐标之间的关系。这种在球面和平面之间建立点与点之间函数关系的数学方法,称为地图投影D:空间参考、georeference2.地理空间定位框架冰*国家平面控制网国家平面控制网主要是采用三角测量方法建立的,即在全国范围内将控制点组成一系列的三角形,通过测定所有三角形的内角,推算出各控制点的坐标。国家控制网也是按照“由高级到低级、由整体到局部”的原则布设的国家平面控制网按其精度可分为一、二、三四等四个等级。***国家高程控制网我国的高程系统是以1956年由青岛验潮站测出的“黄海平均海水面”作为起算高程的基准面,并在青岛市内观象山设置了水准原点,该点的高程为72.289皿。80年代初又重新测定水准原点的高程为72.260Ⅲ。仝国性高程控制测量是从青岛原点出发,用精密的水准测量方法国家高程控制网的建立,也是按照“由高级到低级、由整体到局部”的原则进行的。按其精度的不同也分为一、二、三、四等四个3地理空间数据就是以地球表面作为基本定位框架的空间数据地理空间数据地理空间特征实体类似概念:空间对象、空间实体、空间数据、空间要素(不特别强调“地理”)如果只强调图形:几何对象、图形对象22空间数据的特点空间特征表示了实体的位置或所处的地理位置、空间实体几何特征以及空间实体间的拓朴关系从而形成了空间物体的位置、形态以及由此产生的一系列特性。属性特征表示实体的特征。如名称、分类、质量特征和数量特征等。时间特征描述实体随时间的变化,其变化的周期有期的、短期的、中期的和长期的。2.3空间数据模型1.数据模型概念数据模型概念数据模型是面向用户的数据模型,它是用户所容易理解的现实世界特征的数据抽象(如e-r模型)逻辑数据模型关被简称为数据模型,用于表达概念数据模型中数据实体之间的物理数据模型描述数据在物理存储介质上的组织结构,与具体的应用软件、操作系统和硬件有关2.空间数据模型空间概念数据模型域模型、实体(要素)模型、网络模型、不规则三角网模型空间逻辑数