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1、第三章空间数据结构8/5/20211西北大学城市与资源学系谢元礼数据结构即指数据组织的形式，是适合于计算机存储、管理和处理的数据逻辑结构。对空间数据则是地理实体的空间排列方式和相互关系的抽象描述。在地理系统中描述地理要素和地理现象的空间数据，主要包括空间位置、拓朴关系和属性三个方面的内容。8/5/20212西北大学城市与资源学系谢元礼空间数据结构网格数据结构(显式表示)矢量数据结构(隐式表示)8/5/20213西北大学城市与资源学系谢元礼显式描述显式表示：就是栅格中的一系列像元(点)，为使计算机认识这些像元描述的是
2、某一物体而不是其它物体。注：“c”不一定用c的形式，而可以用颜色、符号、数字、灰度值来显示。则得到椅子的简单数据结构为： 椅子的属性——符号／颜色——像元x8/5/20214西北大学城市与资源学系谢元礼隐式表示隐式表示：由一系列定义了始点和终点的线及某种连接关系来描述，线的始点和终点坐标定义为一条表示椅子形式的矢量，线之间的指示字，告诉计算机怎样把这些矢量连接在一起形成椅子，隐式表示的数据为： 椅子的属性——一系列矢量——连接关系8/5/20215西北大学城市与资源学系谢元礼栅格数据结构栅格数据:栅
3、格数据结构实际就是像元阵列，每个像元由行列确定它的位置。由于栅格结构是按一定的规则排列的，所表示的实体位置很容易隐含在网络文件的存储结构中，且行列坐标可以很容易地转为其它坐标系下的坐标。在网络文件中每个代码本身明确地代表了实体的属性或属性的编码。栅格数据结构就是像元阵列，每个像元的行列号确定位置，用像元值表示空间对象的类型、等级等特征。每个栅格单元只能存在一个值。（a）三角形（b）菱形（c)六边形8/5/20216西北大学城市与资源学系谢元礼点线面对于栅格数据结构点：为一个像元线：在一定方向上连接成串的相邻像元集合
4、。面：聚集在一起的相邻像元集合。8/5/20217西北大学城市与资源学系谢元礼栅格数据结构：坐标系与描述参数Y：列X：行西南角格网坐标（XWS，YWS）格网分辨率8/5/20218西北大学城市与资源学系谢元礼栅格数据单元值确定CAB百分比法面积占优重要性中心点法A连续分布地理要素C具有特殊意义的较小地物A分类较细、地物斑块较小AB为了逼近原始数据精度，除了采用这几种取值方法外，还可以采用缩小单个栅格单元的面积，增加栅格单元总数的方法8/5/20219西北大学城市与资源学系谢元礼栅格数据压缩存储的编码方法AAAAAR
5、AAARAAARAARAAAAAAAAAGGAAGGGGGGGAGGGAGGAAAAAARAAAARAAARRAAA143258761234567801234567起点行列号，单位矢量R:(1,5),3,2,2,3,3,2,3链式编码游程长度编码逐行编码数据结构:行号,属性,重复次数1,A,4,R,1,A,4块状编码正方形区域为记录单元数据结构:初始位置,半径,属性(1,1,3,A),(1,5,1,R),(1,6,2,A),…NESWNWSEGGGGAGGAAGAAA四叉树编码8/5/202110西北大学城市与资源
6、学系谢元礼栅格矩阵（RasterMatrix)Raster数据是二维表面上地理数据的离散量化值，每一层的pixel值组成像元阵列（即二维数组），其中行、列号表示它的位置。 例如影像：AAAAABBBAABBAAAB在计算机内是一个4*4阶的矩阵。但在外部设备上，通常是以左上角开始逐行逐列存贮。如上例存贮顺序为：AAAAABBBAABBAAAB当每个像元都有唯一一个属性值时，一层内的编码就需要m行×n列×3(x,y和属性编码值)个存储单元。数字地面模型就属此种情况。8/5/202111西北大学城市与资源学系谢元礼链式
7、编码(ChainCodes)又称为弗里曼链码(Freeman)或边界链码。基本方向可定义为：东＝0，东南＝l，南二2，西南＝3，西＝4，西北＝5，北＝6，东北＝7等八个基本方向。如果再 确定原点为像元(10，1)，则该多边形边界按顺时针方向的链式编码为：10，l，7，0，1，0，7，1，7，0，0，2，3，2，2，1，0，7，0，0，0，0，2，4，3，4，4，3，4，4，5，4，5，4，5，4，5，4，6，6。8/5/202112西北大学城市与资源学系谢元礼游程长度编码(Run—LengthCodes)游程长度编
8、码是按行帧序存储多边形内的各个像元的列号，即在某行上从左至右存储属该多边形的始末像元的列号。问：对左图的进行游程长度编码。8/5/202113西北大学城市与资源学系谢元礼块式编码(BlockCodes)块式编码是将游程长度编码扩大到二维的情况，把多边形范围划分成由像元组成的正方形，然后对各个正方形进行编码。如图：块式编码的数据结构由初始位置(行号，列号)和半
