矢量数据结构(Vector Data ).ppt

1、矢量数据结构(Vector Data ),矢量数据结构是另一种常见的图形数据结构，它用一系列有序的x、y坐标对表示地理实体的空间位置。 矢量结构的特点：属性隐含，定位明显 矢量型数据结构按其是否明确表示各地理实体的空间相互关系可分为实体型和拓扑型两大类。,矢量数据结构,坐标空间假定为连续空间，不必象栅格数据结构那样进行量化处理。因此矢量数据能更精确地定义位置、长度和大小。实际上，因如下原因也不可能绝对精确：表示坐标的计算机字长有限；所有矢量输出设备包括绘图仪在内，尽管分辨率比栅格设备高，但也有一定的步长；矢量法输入时曲线上选取的点不可能太多；数字化仪分辨率也有限。人工输图中不可避免的定位误差。

2、,一、实体型数据结构,实体是指地图的基本元素：点、线、面,P,L,R1,R2,P（x1,y1) L (x2,y2)(xn,yn) R1 (xn+1,yn+1) (xn+1,yn+1) R2 (xm+1,ym+1) (xm+1,ym+1),对象,点实体包括由单独一对x，y坐标定位的一切地理或制图实体。在矢量数据结构中，除点实体的x，y坐标外还应存储其它一些与点实体有关的数据来描述点实体的类型、制图符号和显示要求等。点是空间上不可再分的地理实体，可以是具体的也可以是抽象的，如地物点、文本位置点或线段网络的结点等，如果点是一个与其它信息无关的符号，则记录时应包括符号类型、大小、方向等有关信息；如果点

3、是文本实体，记录的数据应包括字符大小、字体、排列方式、比例、方向以及与其它非图形属性的联系方式等信息。对其它类型的点实体也应做相应的处理。,线实体可以定义为直线元素组成的各种线性要素，直线元素由两对以上的x，y坐标定义。最简单的线实体只存储它的起止点坐标、属性、显示符等有关数据。例如，线实体输出时可能用实线或虚线描绘，这类信息属符号信息，它说明线实体的输出方式。虽然线实体并不是以虚线存储，仍可用虚线输出。,多边形（有时称为区域）数据是描述地理空间信息的最重要的一类数据。在区域实体中，具有名称属性和分类属性的，多用多边形表示，如行政区、土地类型、植被分布等；具有标量属性的有时也用等值线描述（如地

4、形、降雨量等）。,一、实体型数据结构（续）,实体型数据结构的优点 结构简单、直观，编码容易 实体型数据结构的缺点 数据冗余，相邻多边形的公共边易产生分歧； 实体互相独立，缺乏联系； 岛弧处理比较困难,二、拓扑型数据结构,1.拓扑概念 拓扑一词来自于希腊文，意思是“形状的研究”。 拓扑学是几何学的一个分支，它研究在拓扑变换下能够保持不变的几何属性拓扑属性,拓扑结构是明确定义空间关系的一种数学方法,2. 拓扑关系,2. 拓扑关系（续）,非拓扑属性：两点之间的距离 一个点指向另一个点的方向 弧段的长度 一个区域的周长 一个区域的面积 拓扑属性（拓扑关系）： 一个点在一个弧段的端点 一个简单弧段不会自

5、相交 一个点在一个区域的边界上 一个点在一个区域的内部 一个点在一个区域的外部 一个点在一个环的内部 一个简单面是一个连续的面,3. 拓扑数据结构1) 拓扑结构的基本元素,拓扑线段（arc）,结点(node）,多边形（poly）,该线段中间不与其它线段存在联系,拓扑线段的两个端点，分别为首结点、尾结点,由数条拓扑线段连接而成,2)拓扑关系表的建立,结点编码： ,线段编码： 1 2 3 4 5 6 7 8 9,多边形编码： (1)(2)(3)(4)(5),(2),(3),(5),(4),(1),1,2,4,5,6,7,8,9,3,2）拓扑关系表的建立（续）,表1：线段坐标表,1,2,4,5,6,

6、7,8,9,3,2）拓扑关系表的建立（续）,表2：线段多边形关系表,(2),(3),(5),(4),(1),1,2,4,5,6,7,8,9,3,2）拓扑关系表的建立（续）,表3：线段结点关系表,(5),1,2,4,5,6,7,8,3,2）拓扑关系表的建立（续）,表4：多边形线段关系表,(2),(3),(5),(5),(1),1,2,4,5,6,7,8,9,3,实体型与拓扑型数据结构比较,两者都是目前最常用的数据结构模型 实体型代表软件为MapInfo 拓扑型代表软件为ARC/INFO 它们各具特色,实体型虽然会产生数据冗余和歧异，但易于编辑。,拓扑型消除了数据的冗余和歧异，但操作复杂，甚至会产生新的数据冗余。,TIN结构,不规则三角网（TIN）表达地形表面 Triangulated Irregular Network,TIN的主要特征,TIN由一系列三角形组成 三角形顶点都是一些特征点 每个三角形的坡