第二章空间数据结构及编码课件.ppt

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1、第二章空间数据结构及编码1、从现实世界到计算机世界概念模型数据模型数据结构文件格式四个层次现实世界用户认识局部抽象概念模型----面向用户数据模型---面向机器按照著名数据库专家E.F.Codd的理论认为数据模型实质上是一组为用户服务的规则,这些规则规定其数据结构如何组织以及应当允许进行何种操作。一基本概念2.Gis中地理空间数据组织的主要对象从地理空间现象或事物到计算机世界,一般也要有概念模型,数据模型,数据结构和文件格式几个层次.这个过程有时统称为地理空间数据建模Gis怎样组织数据以模拟地理事物和现象的呢?举例我们将gis所抽象,表达的地理事物和现象,称为空间对象

2、;空间对象的位置相互关系,称为空间关系a空间对象点状空间对象(0维对象)线状空间对象面状空间对象体状空间对象除空间维数特性外,空间对象还可以从其复杂性,规则性,人为性等角度认识和区分b空间关系通常分为3类度量空间关系顺序空间关系拓扑空间关系-------连接性-------包含-------邻接性3.空间数据结构和空间数据模型两个概念之间的关系空间数据结构和空间数据模型研究地理空间数据组织和管理.两者之间的关系,与一般的数据结构和数据模型的关系有两点相似之处.其一,空间数据结构所作的数据组织工作,比空间数据模型更基层些,它偏重数据表达的物理实现,而空间数据模型涉及到空

3、间数据管理的层次.其二，同普通数据的数据模型一样,空间数据模型的命名通常与相应的空间数据结构相同.4.空间分析与非空间分析5.空间数据定义特点：数据的空间性数据的属性数据的时间性6.空间数据的编码7.空间数据的拓扑关系地理要素之间的空间区位关系可抽象为点、线（或弧）、多边形（区域）之间的空间几何关系，其关系如下欧氏平面上实体对象所具有的拓扑和非拓扑属性拓扑属性一个点在一个弧段的端点一个弧段是一个简单弧段（弧段自身不相交）一个点在一个区域的边界上一个点在一个区域的内部一个点在一个区域的外部一个点在一个环的内部一个面是一个简单面（面上没有“岛”）一个面的连续性（给定面上任

4、意两点，从一点可以完全在面的内部沿任意路径走向另一点）非拓扑属性两点之间的距离一个点指向另一个点的方向弧段的长度一个区域的周长一个区域的面积弧属性表（AAT）多边形属性表（PAT）#－id多边形标识码周长面积108.418-4.50621048.5962.07831024.2961.14441012.2330.30151034.3250.983＃－id弧标识码起始结点终到结点弧左多边形弧右多变形弧长13831321.51523343351.04033541132.10643722242.23353615124.12063953521.09373445512.1931.

5、本图有多少个多边形和弧？2.哪个多边形是包含于另一个中？3.哪个多边形和多边形102相邻？4.手工建立一个简单示意图表明本图的空间格局二、栅格数据结构定义：又称为网格结构，它是将地表划分成为紧密相邻的网格阵列。每个网格的位置由行列号定义。它包含一个代码，以表示该网格的属性或指向属性记录的指针。注意：栅格数据模型是将连续空间离散化，即用二维铺盖或划分覆盖整个连续空间，这种铺盖可以分为规则的和不规则的1.概念三角形、方格和六角形划分栅格数据模型2.图形栅格数据结构表示00002000000200000102033000023333002033330020033002000

6、000线面点3.决定栅格单元代码的方式面积占优法中心点法重要性法4.栅格结构编码方式直接栅格编码行程编码块码链式编码四叉树结构二维行程编码基本思路：对于一幅栅格图像，常常有行（或列）方向上相邻的若干点具有相同的属性代码，因而可采取某种方法压缩那些重复的记录内容。游程长度编码（Run-LengthCodes）1）只在各行（或列）数据的代码发生变化时依次记录该代码以及相同的代码重复的个数，从而实现数据的压缩。两种方案（属性值，长度）例如（0，1）,（4，2）,（7，5）；（4，5）,（7，3）；（4，4）,（8，2）,（7，2）；（0，2）,（4，1）,（8，3）,（7，

7、2）;（0，2）,（8，4）,（7，1）,（8，1）；（0，3）,（8，5）；（0，4）,（8，4）；（0，5）,（8，3）。0744444477774777444487780840877808800800887888880000888800000888压缩比的大小是与图的复杂程度成反比的，在变化多的部分，游程数就多，变化少的部分游程数就少，图件越简单，压缩效率就越高44：642）逐个记录各行（或列）代码发生变化的位置和相应代码编码如下（沿列方向）（1，0），（2，4），（4，0）；（1，4），（4，0）；（1，4），（5，8），（6，0）；（1，7