地理信息系统的数据结构.ppt

1、第二章 地理信息系统的数据结构,第一节 地理空间及其表达 第二节 地理空间数据及其特征 第三节 空间数据结构的类型 第四节 空间数据结构的建立,第一节 地理空间及其表达,地理空间的概念 GIS中的概念常用“地理空间”(geo-spatial)来表述，一般包括地理空间定位框架及其所连接的空间对象； 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组成； GIS的任何空间数据都必须纳入一个统一的空间参照系中，以实现不同来源数据的融合、连接与统一； 目前，我国采用的大地坐标系为1980年中国国家大地坐标系，现在规定的高程起算基准面为1985国家高程基准。,空间实体的表达 在计算机中，现实世界

2、是以各种数字和字符形式来表达和记录的； 对现实世界的各类空间对象的表达有两种方法，分别称为矢量表示法（矢量数据模型）和栅格表示法（栅格数据模型）,如下图。,流,路,GIS的空间数据 空间数据可以按照数据项、空间对象和图形特征的不同分为各种不同的类型； 空间、属性和时间特征空间对象的三大基本特征：,第二节 地理空间数据及其特征,空间特征是指空间对象的位置及与相邻对象的空间关系或拓扑关系；,属性特征是指空间对象的专题属性；,时间特征是指空间对象随着时间演变而引起的空间和属性特征的变化。,第二节 地理空间数据及其特征,空间数据的拓扑关系包括拓扑邻接、拓扑关联和拓扑包含，它们在GIS的数据处理、空间分

3、析以及数据库的查询与检索中，具有重要的意义。,第二节 地理空间数据及其特征,空间数据的计算机表示 指通过利用确定的数据结构和数据模型来表达空间对象的空间位置、拓扑关系和属性信息。,第二节 地理空间数据及其特征,第三节 空间数据结构的类型,矢量数据结构 矢量数据结构是利用欧几里得几何学中的点、线、面及其组合体来表示地理实体空间分布的一种数据组织方式； 矢量数据结构分为简单数据结构（也称面条数据结构）、拓扑数据结构和曲面数据结构； 拓扑数据结构最重要的技术特征和贡献是具有拓扑编辑功能，包括多边形连接编辑和结点连接编辑。,第三节 空间数据结构的类型,拓扑数据举例,第三节 空间数据结构的类型,栅格数据

4、结构 栅格数据结构指将空间分割成各个规则的网格单元，然后在各个格网单元内赋以空间对象相应的属性值的一种数据组织方式； 栅格数据结构分为栅格矩阵结构、游程编码结构、四叉树数据结构、八叉树数据结构和十六叉树数据结构。,第三节 空间数据结构的类型,第三节 空间数据结构的类型,矢量结构,栅格结构,矢量与栅格数据结构 矢量与栅格一体化的基本概念； 矢量与栅格一体化数据结构的设计。 矢量与栅格数据结构的比较,第四节 空间数据结构的建立,系统功能与数据间的关系 现代地理信息系统数据模式的一个重要特征是数据与功能之间具有密切的联系(见下表)，因此，在确定数据内容时，首先必须明确系统的功能； 对开发的GIS系统

5、的功能，是通过用户需求调查来确定的，因此，在开发GIS系统之前，首先要进行系统分析。 空间数据的分类和编码,空间数据的分类，是指根据系统功能及国家规范和标准，将具有不同属性或特征的要素区别开来的过程，以便从逻辑上将空间数据组织为不同的信息层(见下图)；,系统功能与数据间的关系(据Jack Dangermond等),信息层示意图,空间数据的编码：是指将数据分类的结果，用一种易于被计算机和人识别的符号系统表示出来的过程，编码的结果是形成代码。代码由数字或字符组成。例如，我国基础地理信息数据的分类代码由六位数字组成，其代码结构如下所示： 大类码 小类码 一级代码 二级代码 识别位 大类码、小类码、一级代码和二级代码分别用数字顺序排列。识别位由用户自行定义，以便于扩充。,国土基础信息数据分类与代码举例,矢量数据的输入与编辑 矢量数据的输入，是指将分类和编码的空间对象图形转换为一系列x、y坐标，然后按照确定的数据结构加入到线段或标示点的计算机数据文件中去； 空间数据编辑的目的是为了消除数字化过程中引入的各类错误和对数据进行拓扑关系检查等而进行的操作。 栅格数据的输入与编辑 栅格数据的输入方法包括透明格网采集输入、扫描数字化输入及其它数据传输或转