空间数据结构课件.ppt

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1、第四章空间数据结构城乡规划与园林学院数据结构(Datastructure)即数据组织的形式，是适合于计算机存贮、管理和处理的数据逻辑结构。对空间数据逻辑模型描述的数据组织关系和编排方式对空间数据的空间排列方式和相互关系的抽象描述。Contents矢量数据结构1栅格数据结构2矢栅一体化数据结构3镶嵌数据结构4三维数据结构54.1矢量数据结构对矢量数据模型进行数据的组织，通过记录取样点坐标的方式尽可能精确地表示点、线、多边形等地理实体，坐标空间设为连续，允许任意位置、长度和面积的精确定义矢量结构的显著特点是：“定位明显，属

2、性隐含”矢量数据结构类型：实体数据结构拓扑数据结构矢量数据结构编码的基本内容标识码属性码空间对象编码唯一连接空间和属性数据数据库独立编码点:(x,y)线:(x1,y1),(x2,y2),…,(xn,yn)面:(x1,y1),(x2,y2),…,(x1,y1)点位字典点:点号文件线:点号串面:点号串点号XY1112223344………n5566存储方法矢量数据结构中，传统的方法是几何图形及其关系用文件方式组织，而属性数据通常采用关系型表文件记录，两者通过实体标识符连接。由于这一特点使得在某些方面有便利和独到之处，例如在计算

3、长度、面积、形状和图形编辑、几何变换操作中，有很高的效率和精度。4.1矢量数据结构矢量数据结构编码的基本内容点实体由单独一对x，y坐标定位的一切地理或制图实体。在GIS中点有几种类型。线的起点、终点、交点（三条以上坐标链的交汇点）、面的首尾点我们称之为结点（node），而线的中间部分称为中间点（角点vertex）。实体点(Entitypoint)：用来代表一个实体；注记点(Textpoint)：用于定位注记；内点(Labelpoint)：用于记录多边形的属性，存在于多边形内；结点(Node)：表示线的终点和起点、交点；

4、中间点(角点，Vertex)：表示线段和弧段的内部点。4.1矢量数据结构点实体唯一标识符（ID）空间坐标有关属性其它属性点实体的矢量数据结构4.1矢量数据结构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。线有方向，两个结点之间的线又叫弧段（arc）。弧段特征可用来定位和描述两点之间连线的地理信息。4.1矢量数据结构线实体唯一标识符（ID)线标识符起始点坐标坐标对序列显示信息非几何属性其中唯一标识是系统排列序号：线标识码可以标识

5、线的类型；起始点和终止点可以用点号或直接用坐标表示；显示信息是显示线的文本或符号等；与线相联的非几何属性可以直接存储于线文件中，也可单独存储，而由标识码联接查找。4.1矢量数据结构面实体面状地理实体的表示，由一个封闭的坐标点序列外加内点表示。但多边形矢量编码，不但要标识位置和属性，更重要的是表达拓扑特征,如形状、邻域和层次结构等。多边形由一条或一条以上首尾相连的弧段组成。一个弧段总是被两个而且只被两个多边形所共有。多边形矢量编码比点和线实体的矢量编码要复杂得多，也更为重要。4.1矢量数据结构在多边形数据结构编码的时候，

6、提出如下的要求：(1)组成地图的每个多边形应有唯一的形状、周长和面积。它们不象栅格结构那样具有简单而标准的基本单元。(2)地理分析要求的数据结构应能够记录每个多边形的邻域关系。(3)专题地图上的多边形并不都是同一等级的多边形，而可能是多边形内嵌套小的多边形(次一级)。例如，湖泊的水涯线在土地利用图上可算是个岛状多边形，而湖中的岛屿为“岛中之岛”。这种所谓“岛”或“洞”的结构是多边形关系中较难处理的问题。4.1矢量数据结构矢量数据结构的编码方法实体数据结构拓扑数据结构索引结构双重独立编码结构链状双重独立编码结构4.1矢量

7、数据结构实体数据结构实体式数据结构是指构成多边形边界的各个线段，以多边形为单元进行组织。按照这种数据结构，边界坐标数据和多边形单元实体一一对应，各个多边形边界都单独编码和数字化。无拓扑关系的矢量模型。数据按照点、线、多边形为单元进行组织。是指构成多边形边界的各个线段，以多边形为单元进行组织。只记录空间对象的位置坐标和属性信息，不记录拓扑关系。存储独立存储：空间对象位置直接跟随空间对象；点位字典：点坐标独立存储，线、面由点号组成特征这种数据结构具有编码容易，数字化操作简单和数据编排直观等优点相邻公共边界要数字化两遍，存在

8、数据冗余，可能导致输出的公共边界出现间隙或重叠缺少多边形的邻域信息和图形的拓扑关系岛只作为一个单个图形，没有建立与多边形的外界联系，处理嵌套多边形比较麻烦适用范围制图及一般查询，不适合复杂的空间分析4.1矢量数据结构多边形原始数据多边形ID坐标类别码A（x1，y1），（x2，y2），（x3，y3），（x4，y4），（x5，y5），