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1、研究空间数据结构的目的是为了将从现实世界中抽象出来的地理对象的空间特征以数字化的形式反映到计算机系统中去。空间数据结构就是如何组织空间数据的方法。常用的空间数据的结构有两类:矢量数据结构和栅格数据结构。第二章空间数据的表达什么是空间数据结构?第三节:矢量数据结构及其编码一、矢量数据结构编码的基本内容第二章空间数据的表达点实体唯一标识码(x,y)坐标相关属性线实体唯一标识码起始点、终止点、坐标对序列相关属性二、矢量数据的组织关系表几何位置坐标文件连接矢量数据表示时应考虑以下问题:矢量数据自身的组织矢量数据之间的空间关系(拓扑关系)表达与属性数据的联系唯一标识码第三节:矢
2、量数据结构及其编码点:坐标对(x,y)线:坐标对系列(x1,y1)..(xn,yn)有关属性、其它属性面:首尾相同的坐标串三、矢量数据编码方式(spaghetti)--面条模型:以实体为单位记录其坐标(一)实体式数据结构多边形坐标串P1x2y2x3y3……x10y10x2y2P2x1y1x2y2x10y10……x6y6x1y1123456789101112131415PPP线段坐标串Ax2y2x10y10…..x7y7x5y5Bx2y2x3y3x4y4x5y5第三节:矢量数据结构及其编码点坐标1x1y12x2y2实体式数据结构的特点数据冗余容易产生匹配错误不能表达多边
3、形嵌套问题不能表达实体间的拓扑关系(二)索引式对所有点的坐标按顺序建坐标文件,再建点与线、线与多边形的索引文件。123456789101112131415PPP1、点文件:点号坐标1x1,y12X2,y2….…,…面号弧段号P1A,B,CP2A,D3、面文件:2、弧段文件:弧段号起点终点节点号A257,8,9,10B253,4三、矢量数据编码方式(三)链状双重独立地图编码(DIME)—是一种拓扑编码方法1、点坐标文件:点号坐标1x1,y12x2,y22、弧段文件:弧—面—结点关系弧段号左多边形右多边形起点终点AP1P225123456789101112131415PP
4、P3、面文件面号弧段号面内任意点坐标P1A,B,-Cx,yDIME:DualIndependentMapEncoding三、矢量数据编码方式相关的线段DA,B,D结点编号坐标相关的线段N1N2….N6x1y1x2y2…..x6y6C1C4C3C1C2C5……….C7C8C10弧段编号起结点终结点左多边形右多边形C1C2C3C4C5C6C7C8C9C10N1N3N1N1N2N4N5N4N7N3N2N2N3N4N5N5N6N6N7N6P2P1P1ΦP2P3P3ΦP4P4P1P4ΦP2P4P2P4P3P5Φ1、点坐标文件:2、弧段文件拓扑编码具有拓扑编辑功能!拓扑编辑功能多
5、边形连接编辑目的:检验组成多边形的弧段能否形成封闭多边形方法:检查各弧段是否首尾相连作用:用于判断多条弧段是否可以构成封闭多边形结点连接编辑目的:检验被多边形环绕的结点是否为多边形公用边的交点方法:检查以该结点为共同顶点的各多边形是否两两相邻检出需编辑多边形P1相关的弧段检查各弧段相关的多边形P1所处的位置是否是右多边形?若否,交换起终点,重新确定多边形位置顺序连接各弧段的起终点,若连接的结点能自行封闭,表明弧段文件正确。弧段编号起结点终结点左多边形右多边形C1C2C3N1N3N1N2N2N3P2P1P1P1P4Φ弧段编号起结点终结点左多边形右多边形C1C2C3N1N
6、2N3N2N3N1P2P4ΦP1P1P1弧段编号起结点终结点左多边形右多边形C1C2C3N1N2N3N2N3N1P2P4ΦP1P1P1多边形连接编辑第二节栅格数据结构及其编码第二章空间数据的表达栅格结构用密集正方形(或三角形,多边形)将地理区域划分为网格阵列。实体的位置由行、列号定义不同的实体由栅格单元的不同属性值表示一、网格图形表示22122332333233323332点:由单个栅格表达。线:由具有相同属性取值的一组相邻栅格表达。面:由具有相同属性取值的一片栅格表达。333二、栅格数据层的概念——针对一个栅格单元对应多个属性值的多层栅格文件。组织方法第二节栅格数据
7、结构及其编码第二章空间数据的表达数据文件像元1像元n像元2…...x坐标y坐标层1属性值层2属性值层n属性值……数据文件层1层n层2…...x坐标y坐标属性值像元1像元3……像元2三、栅格数据结构的编码内容和组织方法第二节栅格数据结构及其编码第二章空间数据的表达1、栅格坐标系的确定在实际处理栅格数据时,通常采用栅格行、列的矩阵坐标,其原点在栅格图的左上角,横向为行、纵向为列。22122332333233323332(I,J)(4,3)四、栅格属性数据的取值方法第二节栅格数据结构及其编码第二章空间数据的表达IJ2、栅格单元尺寸的确定1)原则:应能有效