[理學]20xx gis-2 第二章 第三章-預覽頁
【正文】 z : s? z ( s ) 上式中， z為可度量的函數， s表示空間中的位置，因此該式表示了從空間域（甚至包括時間坐標）到某個值域的映射。 ? 常用的嵌入式空間類型： ? 歐式空間（距離、方位） ? 量度空間（距離） ? 拓撲空間（拓撲關系） ? 面向集合的空間（只采用一般的基于集合的關系） 3．要素模型 1） 歐氏平面上的空間對象類型 空間對象 延伸對象 零維對象點 二維對象 一維對象 環(huán) 弧 簡單環(huán) 簡單弧 面對象 面域對象 域單位對象 3．要素模型 2）離散歐氏平面上的空間對象 離散一維對象B 樣條曲線多邊線線段3．要素模型 3）要素模型和場模型的比較 現實世界 選擇要素 選擇一個位置 要素模型 場模型 它在哪里 那里怎么樣 數據 3．要素模型 ?2. 矢量數據模型 101102201202203 301302101102201202203 301302點坐標文件線坐標文件面坐標文件點屬性表文件線屬性表文件面屬性表文件點坐標文件線坐標文件面坐標文件點屬性表文件線屬性表文件面屬性表文件其它圖形關系文件圖元素獨立存儲圖元素非獨立存儲通過FID連接通過FID連接空間圖形空間數據屬性數據不包含拓撲數據包含拓撲數據(a)Spaghetti模型(b)拓撲模型矢量數據模型 第 4講 課 題：空間數據模型（二） 目的要求： 掌握矢量數據模型和柵格數據模型下空間實體表達的方式。 一、空間實體及 表達 4. 地理空間及其表達 以地圖為例，來了解空間實體的抽象及表達 點實體 ?有位置，無寬度和長度，維數為 0； ?抽象的點 美國佛羅里達洲地震監(jiān)測站 2022年 9月該洲可能的 500個地震位置 點實體 有如下幾種類型： ■ 實體點 Entity point：用來代表一個實體； 注記點 Text point：用于定位注記； □ 內點 Test point：用于負載多邊形的屬性，存在于多邊形內； ● 結點 Node：表示線的終點和起點； ○ 角點 Vertex：表示線段和弧段的內部點。 不連續(xù)變化曲面 連續(xù)變化曲面 體 ?有長、寬、高的目標； ?通常用來表示人工或自然的三維目標，如建筑、礦體等三維目標 ?矢量表達 在矢量數據結構中，地理實體的形狀和位置是由一組坐標對所確定。 空間實體的表達（ 計算機 ） 矢量數據 柵格數據 數字高程 （ 1）空間實體的矢量表達 矢量維數 實體類型 空間表達 描述 代表地物 零維 點 實數對（ x ， y） 一個數據點，具有一對 (x， y)坐標和至少一個屬性，邏輯上不能再分。 二維 面：多邊形 一組閉合弧段所包圍的空間區(qū)域 所有具有相同屬性點的軌跡，以 (x， y)坐標隊的集合表示，坐標隊的排列順序不影響面的形態(tài)、其內部點可以有多于三個的鄰點，面內點具有相同屬性。 三角形不規(guī)則網的表達 TIN表達示意 （ 2）柵格表達法 ?點： 具有一定數值的刪格單元 ?線： 表現為按線特征相連接的一組單元 ?面： 表現為按二維形狀特征相連接的一組單元 + + + + + (a) 點的柵格表達 (b) 線的柵格表達 (c) 面的柵格表達 ?柵格表示法的精度：依賴于每個柵格單元所實際代表的地面區(qū)域的大小，柵格代表的區(qū)域越小，精度越高。 5．基于要素的空間關系分析 4. 拓撲空間關系分析 ? 拓撲屬性 拓撲屬性 :在拓撲變換下能夠保持不變的幾何屬性，它描述了兩個對象之間的關系，因此又稱為拓撲關系 。 參考：張駿 ,秦小麟 ,包磊 .一種三維空間 9交模型的簡化方法 [J],南京航空航天大學學報 ,2022 9交模型所述拓撲關系 r0 3 1r2 7 9r2 2 0r2 8 5r4 7 6 51 1r2 8 7r1 7 9r4 0 0r4 3 5r0 3 1r2 5 5r2 8 5r0 6 3r4 1 2r1 9 1r3 1 9 r2 5 3r3 1 6r2 2 0r0 3 0 r2 8 4 r0 9 2r0 3 0 r0 9 2 r2 8 4r0 3 1r1 5 9 r2 5 5r4 3 5r4 0 0r0 9 5r2 8 7r2 7 7面 / 面關系面 / 線關系面 / 點關系線 / 點關系線 / 線關系5．基于要素的空間關系分析 5. 方向空間關系分析 ? 方向關系描述 ? 方向關系又稱方位關系、延伸關系，它定義了地物對象之間的方位。 6．網絡結構模型 ? 網狀模型的基本特征是： 結點數據間沒有明確的從屬關系，一個結點可以與其他多個結點建立聯系，反映了多對多的關系 ? 存在的問題： 結構復雜，增加了查詢和定位的難度 操作命令具有過程式性質 不直接支持對于層次結構的表達 基本不具備演繹功能 基本不具備操作代數基礎 7．時空模型 ?時空數據模型概述 ?研究概述 ? SGIS與 TGIS ? TGIS的特點是語義更豐富、對現實世界的描述更準確其物理現實的最大困難在于海量數據的組織和存取 ?本質特點是時空效率 ? TGIS模型有 空間時間立方體模型 序列快照模型（概念模型，無實用價值） 基圖修正模型 空間時間組合體模型 ? TGIS的研究思路 ：綜合模型和分解模型 7．時空模型 ? 時空數據模型設計的基本思想 ? 根據應用領域的特點（如宏觀變化觀測與微觀變化觀測）和客觀現實變化規(guī)律（同步變化與異步變化、頻繁變化與緩慢變化），折中考慮時空數據的空間 /屬性內聚性和時態(tài)內聚性的強度，選擇時間標記的對象。 8．三維模型 ? 三維 GIS的功能 ?三維 GIS所研究的內容和實現的功能主要有：數據編碼，數據的組織和重構，變換，查詢 ，邏輯運算，計算，分析，建立模型， 視覺變換，系統維護 。當 V表示的是高程時，就可以用來產生數字高程模型（ DEM）。由于處理三維數據的存儲和空間關系的表達遠遠比二維空間復雜，當前并沒有成熟的應用模型，但存在多種構模的方法。 8．三維模型 體元形式的三維數據 線性八叉樹編碼 編碼 8．三維模型 （a）立方體 （b）長方體（c）四面體柵格數據模型基本元素 8．三維模型 借助三維顯示技術，通過離散的高程點形成等高線圖、截面圖、多層平面和透視圖，可以把這些最初都是人工完成的工作，用各種計算機程序迅速高效地完
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