空间数据结构(一)ppt课件.ppt

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1、GIS第3章空间数据空间数据结构信息技术教研室（一）GIS第3章空间数据内容回顾信息与数据的区别与联系地理数据的特征GIS的研究内容之一——空间数据结构GIS的研究对象是空间数据，这是它与其他信息系统的区别之一GIS具有公共的空间定位基础空间（spatial）的概念GIS第3章空间数据内容提要学习目标理解地理空间信息的概念掌握地理空间信息的描述方法理解地理数据分类描述的方法理解和掌握地理空间数据的拓扑关系掌握栅格和矢量数据结构的空间数据表示方式，并了解各种数据模型的优缺点了解元数据的概念和作用重点：地理空间数据的拓扑关系、两种空间数据结构的特点及其表示方式

2、。难点：拓扑结构、栅格数据混合像元的处理方法GIS第3章空间数据（一）地理空间信息地理空间（Geo-spatial）地理空间是指物质、能量、信息的形式与形态、结构过程、功能关系上的分布方式和格局及其在时间上的延续。地理空间一般包括地理空间定位框架及其所联结的特征实体，研究地理空间，除了建立地理空间的定位参考框架，还必须分析地理空间特征实体的几何形态和时空分布规律及其相互之间的关系。GIS第3章空间数据（二）地理空间信息的描述是建立在地理空间坐标系基础上的地理坐标（经度、纬度）是描述地理空间信息最直接的方法。平面直角坐标系(X,Y)建立了对地理空间良好的视觉

3、感，并易于进行距离、方向、面积等空间参数的量算，以及进一步的空间数据处理和分析。GIS第3章空间数据（三）地理数据的分类描述定名（Nominol）量顺序（Ordinal）量间隔（Interval）量比率（Ratio）量GIS第3章空间数据二、地理空间数据类型地理数据的基本特征地理数据的来源地理空间数据类型GIS第3章空间数据（一）地理数据的基本特征空间特征表示实体的空间位置或现在所处的地理位置。空间特征又称定位特征或几何特征，一般用坐标数据表示。属性特征表示实体的特征。如名称、分类、质量特征和数量特征等。时间特征描述实体随时间的变化，其变化的周期有超短周期

4、的、短期的、中期的和长期的。GIS第3章空间数据（二）地理数据的来源地图数据地图是地理信息的主要载体，同时也是地理信息系统最重要的信息源遥感数据统计数据、实测数据及各种文字报告GIS第3章空间数据（三）地理空间数据的类型1.类型数据：居民点、交通线、土地类型分布等。2.面域数据：多边形中心点、行政区域界限和行政单元。3.网络数据：道路交叉点、街道和街区等。4.样本数据：气象站、航线和野外样方的分布区等。5.曲面数据：高程点、等高线和等值区域。6.文本数据：如地名、河流名和区域名称。7.符号数据：点状符号、线状符号和面状符号等。GIS第3章空间数据三、地理信

5、息的空间关系地理空间数据的拓扑关系地理空间信息的方向关系地理空间信息的度量关系GIS第3章空间数据空间区位关系地理要素之间的空间区位关系可抽象为点、线（或弧）、面（区域）之间的空间几何关系，如图:GIS第3章空间数据（一）地理空间数据的拓扑关系1.地理空间数据的拓扑关系2.地理空间数据拓扑关系的表示3.地理空间数据拓扑关系应用价值GIS第3章空间数据拓扑邻接：同类元素之间的拓扑关系。拓扑关联：不同类元素之间的拓扑关系。拓扑包含：同类不同级元素之间的拓扑关系。1.地理空间数据的拓扑关系GIS第3章空间数据N1е1е2е5е6е4е7е3P1P3P2P4N4N

6、3N5N2拓扑邻接：N1/N2,N1/N3,N1/N4;P1/P3;P2/P3拓扑关联：N1/е1、е3、е6；P1/е1、е5、е6拓扑包含：P3与P4P0GIS第3章空间数据2.地理空间数据拓扑关系的表示GIS中拓扑关系：方向性—线段具有方向性连通性—弧段间通过节点彼此连接面定义—由一组有向线首尾相连而成邻接性—几何对象互为邻居，弧段有方向性，且左多边形和右多边形包含性—一个几何对象包含在另一个几何对象中GIS第3章空间数据方向性—线元素基本的空间要素vertexvertexvertexvertexNodeNode结点（Nodes）－是弧段的两个端点折

7、点（Vertices）－确定线的形状方向性：从node#2到node#1GIS第3章空间数据连通性和面定义连通性面定义邻接性Polygon#2是由line1和line2通过结点1和结点2相连组成GIS第3章空间数据拓扑数据结构将结点、弧段和多边形之间的拓朴结构表达出来，可以形成四个关系表结点与弧段的拓朴关系弧段与结点的拓朴关系弧段与多边形的拓朴关系多边形与弧段的拓朴关系GIS第3章空间数据结点与弧段之间的关系结点名指针第一个离开弧段第一个到达弧段坐标N1e3e1x1，y1N2e1e2x2，y2N3e2e3x3，y3е1е2е5е6е4е7е3P1P3P2P

8、4N4N3N5N2N1P0GIS第3章空间数据弧段名弧段与多边形多