《城市空间信息》PPT课件

《《城市空间信息》PPT课件》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在教育资源-天天文库。

1、城市空间信息学合肥工业大学土木与水利工程学院测量工程系主讲：张志慧第四章空间数据的表达主要内容：空间数据模型空间关系空间数据结构空间数据转换空间数据存储空间数据组织引言传统用地图表达空间信息，随着计算机的广泛应用，在数字环境下如何表达、组织和管理空间信息成为研究热点。从如下几个方面进行研究：空间数据模型：空间实体的计算机表示方法空间关系的种类：关系的度量空间数据结构:适合计算机存储、管理和处理的空间数据逻辑结构，主要指地理实体的空间排列方式和相互关系的描述方法。栅格、矢量、三维栅格、DEM等空间数据的转换：

2、模型和结构的变换空间数据存储形式和组织管理：§4.1空间数据模型栅格数据模型：个体空间矢量数据模型：个体空间时空数据模型：时间空间一体建模网络数据结构：个体间关系面向对象的数据结构：一、栅格数据模型将连续空间离散化，用2维铺盖覆盖整个连续空间。铺盖可以规则或不规则的。铺盖的特征参数：尺寸、形状、方位和间距。对同一对象，可以有不同尺度和聚分性的铺盖。方格是空间数据处理中最常用的结构。栅格技术重点在空间格网像元位置的内容上，因此常被描述为基于位置的。栅格模型中，现实数据的要素都是由某些单元格网组成的。格网的位置

3、表示了该要素的位置，格网的属性表示了该要素的内容。用于卫星遥感、人工扫描和数字化影像。通常用分层方法组织各类数据，在每个图层中栅格像元记录了特殊的现象存在。如道路层、水系层。三维模型，即体元模型，像元是立方体、立体元素。栅格数据组织二、矢量数据模型矢量方法强调离散现象的存在，可以看成是基于要素的。它将现象看成原型实体的集合，用于组成空间实体。2维模型中，原型实体包括点、线、面。3维模型中，原型实体包括点、线、面、体、表面。观察的尺度或概括的程度决定了使用原型的种类。如小比例尺中，城镇由可以由个别点组成，道路

4、和河流用线表示。在大比例尺中，城镇被表现为特定原型的复杂集合，包括建筑物的边界，道路、公园及其他自然和管理现象。矢量模型的表达源于原型空间实体本身，通常以坐标来定义。点：一对地理坐标定义线：一系列地理坐标对定义面：一系列起点和终点相同的坐标对定义体：闭合的一个或多个表面来定义3维表面：三维线包围的多边形面来定义三、网络数据模型现实世界中网络系统（如交通网、通讯网、自来水管网、煤气管网等）的抽象表示。网络由若干线性实体互连而成的一个系统。基本元素：线实体和连接点交汇点等。具体如下：网线：构成网络的线性实体，是

5、资源传输或通讯联络的通道。结点：网线的端点，汇合点。附属元素：站点（途经的地点）、中心（资源发散地或汇聚地）、障碍（对资源传输起阻断作用的点）网络数据模型特殊的属性数据：①网线的阻碍强度(正反两方向，如流动时间，耗费）；②网线和结点资源需求量（学生量、水流量）；③结点转角数据，更细致模拟资源流动时的转向特征（每一节点有转向表，说明了资源的阻碍强度）；与中心相联系的数据：①资源容量；②阻碍限度；③延迟量（表达中心相当于其它中心的优先程度）。与站点相关的数据：传输量，资源卸载量、阻碍强度。网络模型结点间没有明确

6、的从属关系，是一对多的联系。或多对多的关系。一定程度上支持数据的重构，具有一定的数据独立性和共享性，且存储、运行效率高，但是结构和操作命令复杂。四、时空数据模型时空数据模型的核心问题：有效表达、记录和管理现实世界的实体及其相互关系随时间不断发生的变化。即包括地理信息的空间维度、属性维度、时间维度。时空变化表现为3种可能的形式：属性变化，空间坐标或位置不变空间坐标或位置变化（单个实体位置、方向、形状等变化，两个以上空间实体之间的关系变化），属性不变坐标和属性都变化时空数据模型的特点和组织方式时空数据模型的特点

7、：语义丰富，描述准确，海量数据，组织访问困难。数据组织方法种类：时空立方体模型、序列快照模型、基态修正模型、时空复合模型。时空立方体：将时间作为新的一维。主要有两种表示方式，①使用3维的地理矩阵，以位置、属性和时间分别作为矩阵的行、列、高；②用四叉树表达2维数据，八叉树表示空间立方体，可用十六叉树表示时空模型。基态修正法：不存储每个状态的全部信息，只存储某个时间数据状态（称为基态），以及相对于基态的变化量。将检索最频繁的状态为基态。目标在时间和空间上的内在联系不直接。时空复合法：将空间分隔为具有相同时空过程

8、的最大单元，称为时空单元，每个时空单元在存储方法上被看成是静态的空间单元，并将该时空单元中的时空过程作为属性来存储。五、面向对象的数据模型将空间现象看成是对象的集合体。类：某种地物如三角点。超类：空间数据组织中的各种地物，在几何性质上分为4种类型，即点状地物、线状地物、面状地物、复杂地物。这四种类型可以作为各种地物类型的超类。为了描述拓扑关系加上几何元素：结点、弧段。空间地物点状地物线状地物面状地物复杂地物杆塔墓