【正文】 z : s? z ( s ) 上式中， z為可度量的函數(shù)， 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(biāo)）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(guān)系） ? 面向集合的空間（只采用一般的基于集合的關(guān)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?qū)ο? 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(xiàn)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(shù)據(jù) 3．要素模型 ?2. 矢量數(shù)據(jù)模型 101102201202203 301302101102201202203 301302點坐標(biāo)文件線坐標(biāo)文件面坐標(biāo)文件點屬性表文件線屬性表文件面屬性表文件點坐標(biāo)文件線坐標(biāo)文件面坐標(biāo)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(guān)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(shù)據(jù)屬性數(shù)據(jù)不包含拓撲數(shù)據(jù)包含拓撲數(shù)據(jù)(a)Spaghetti模型(b)拓撲模型矢量數(shù)據(jù)模型 第 4講 課 題：空間數(shù)據(jù)模型（二） 目的要求： 掌握矢量數(shù)據(jù)模型和柵格數(shù)據(jù)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(shù)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(nèi)點 Test point：用于負載多邊形的屬性，存在于多邊形內(nèi)； ● 結(jié)點 Node：表示線的終點和起點； ○ 角點 Vertex：表示線段和弧段的內(nèi)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(biāo)； ?通常用來表示人工或自然的三維目標(biāo)，如建筑、礦體等三維目標(biāo) ?矢量表達 在矢量數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)中，地理實體的形狀和位置是由一組坐標(biāo)對所確定。 空間實體的表達（ 計算機 ） 矢量數(shù)據(jù) 柵格數(shù)據(jù) 數(shù)字高程 （ 1）空間實體的矢量表達 矢量維數(shù) 實體類型 空間表達 描述 代表地物 零維 點 實數(shù)對（ x ， y） 一個數(shù)據(jù)點，具有一對 (x， y)坐標(biāo)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(biāo)隊的集合表示，坐標(biāo)隊的排列順序不影響面的形態(tài)、其內(nèi)部點可以有多于三個的鄰點，面內(nèi)點具有相同屬性。 三角形不規(guī)則網(wǎng)的表達 TIN表達示意 （ 2）柵格表達法 ?點： 具有一定數(shù)值的刪格單元 ?線： 表現(xiàn)為按線特征相連接的一組單元 ?面： 表現(xiàn)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(guān)系分析 4. 拓撲空間關(guān)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(guān)系，因此又稱為拓撲關(guān)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(xué)學(xué)報 ,2022 9交模型所述拓撲關(guān)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(guān)系面 / 線關(guān)系面 / 點關(guān)系線 / 點關(guān)系線 / 線關(guān)系5．基于要素的空間關(guān)系分析 5. 方向空間關(guān)系分析 ? 方向關(guān)系描述 ? 方向關(guān)系又稱方位關(guān)系、延伸關(guān)系，它定義了地物對象之間的方位。 6．網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)模型 ? 網(wǎng)狀模型的基本特征是： 結(jié)點數(shù)據(jù)間沒有明確的從屬關(guān)系，一個結(jié)點可以與其他多個結(jié)點建立聯(lián)系，反映了多對多的關(guān)系 ? 存在的問題： 結(jié)構(gòu)復(fù)雜，增加了查詢和定位的難度 操作命令具有過程式性質(zhì) 不直接支持對于層次結(jié)構(gòu)的表達 基本不具備演繹功能 基本不具備操作代數(shù)基礎(chǔ) 7．時空模型 ?時空數(shù)據(jù)模型概述 ?研究概述 ? SGIS與 TGIS ? TGIS的特點是語義更豐富、對現(xiàn)實世界的描述更準(zhǔn)確其物理現(xiàn)實的最大困難在于海量數(shù)據(jù)的組織和存取 ?本質(zhì)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(shù)據(jù)模型設(shè)計的基本思想 ? 根據(jù)應(yīng)用領(lǐng)域的特點（如宏觀變化觀測與微觀變化觀測）和客觀現(xiàn)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(shù)據(jù)的空間 /屬性內(nèi)聚性和時態(tài)內(nèi)聚性的強度，選擇時間標(biāo)記的對象。 8．三維模型 ? 三維 GIS的功能 ?三維 GIS所研究的內(nèi)容和實現(xiàn)的功能主要有：數(shù)據(jù)編碼，數(shù)據(jù)的組織和重構(gòu)，變換，查詢 ，邏輯運算，計算，分析，建立模型， 視覺變換，系統(tǒng)維護 。當(dāng) V表示的是高程時，就可以用來產(chǎn)生數(shù)字高程模型（ DEM）。由于處理三維數(shù)據(jù)的存儲和空間關(guān)系的表達遠遠比二維空間復(fù)雜，當(dāng)前并沒有成熟的應(yīng)用模型，但存在多種構(gòu)模的方法。 8．三維模型 體元形式的三維數(shù)據(jù) 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(shù)據(jù)模型基本元素 8．三維模型 借助三維顯示技術(shù)，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