【文章內(nèi)容簡介】 基 本 元 素 弧段與（結(jié)）點間的拓撲關(guān)系 結(jié)點與弧段間的拓撲關(guān)系 弧段與多邊形間的拓撲關(guān)系 多邊形與弧段間的拓撲關(guān)系 拓撲數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)類型 拓撲數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)最重要的技術(shù)特征和貢獻是具有 拓撲編輯 功能。 ? 保證數(shù)字化原始數(shù)據(jù)的自動查錯編輯； ? 自動形成封閉的多邊形邊界。 拓撲編輯功能包括多邊形連接編輯和結(jié)點連接編輯。 多邊形連接編輯：指順序連接組成封閉多邊形一組線段的編輯。具體的編輯算法如下： 如，假設(shè)要對多邊形 P1進行編輯，其算法過程為： （ 1）從 表 25所示的弧段文件中，檢索出與當前編輯的多邊形P1相關(guān)的所有記錄，即： 拓撲數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)類型 （ 2）在檢索出的記錄中，計算機檢查當前編輯的多邊形 P1所處的位置，如果 P1位在 左多邊形 位置，將之與位于右多邊形位置的多邊形號相交換，同時也將該記錄的結(jié)點號位置作相應(yīng)的交換；反之，如果當前編輯的多邊形 P1位于右多邊形位置，則該記錄的所有數(shù)據(jù)項順序不作改變。 按照上述規(guī)則，檢索出的記錄變?yōu)橐韵滦问剑? 弧段號 起結(jié)點 終結(jié)點 左多邊形 右多邊形 C1 C2 C3 N1 N3 N1 N2 N2 N3 P2 P1 P1 P1 P4 216。 拓撲數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)類型 弧段號 起結(jié)點 終結(jié)點 左多邊形 右多邊形 C1 C2 C3 N1 N2 N3 N2 N3 N1 P2 P4 216。 P1 P1 P1 弧段號 起結(jié)點 終結(jié)點 左多邊形 右多邊形 C1 C2 C3 N1 N3 N1 N2 N2 N3 P2 P1 P1 P1 P4 216。 拓撲數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)類型 弧段號 起結(jié)點 終結(jié)點 左多邊形 右多邊形 C1 C2 C3 N1 N2 N3 N2 N3 N1 P2 P4 216。 P1 P1 P1 （ 3）從經(jīng)過代碼位置轉(zhuǎn)換的記錄中，任取一個起結(jié)點，順序連接各個結(jié)點，必要時可對記錄的前后順序作調(diào)整，使得連接的結(jié)點能自行封閉。 如果依照上述順序連接的結(jié)點不能自行閉合，或出現(xiàn)記錄缺損或記錄多余等情況，則表示弧段文件有錯，必須改正出錯的記錄，直到所有多邊形都經(jīng)過編輯和改正再轉(zhuǎn)入 結(jié)點連接 編輯。 矢量數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)的特點 ? 定位明顯，屬性隱含 ? 用拓撲關(guān)系描述空間對象之間的關(guān)系 ? 面向目標操作，精度高，數(shù)據(jù)冗余度小 ? 與遙感等圖象數(shù)據(jù)難以結(jié)合 ? 輸出圖形質(zhì)量號，精度高 商品化較好的 GIS軟件的數(shù)據(jù)庫數(shù)據(jù)組織都具有完整的拓樸結(jié)構(gòu)：（如 ARC/INFO）矢量拓樸編碼方法軟件舉例： Topology 拓樸學 Topological Relation 從上至下（ polyARCNode)的拓樸關(guān)系（圖 b).得到明確表達或從下至上（ NodeARCpoly) 用關(guān)系表列出這種拓樸關(guān)系。 Topological relation configration table. polygonARC Topological relation b=b(a) polygon ARC B1 B2 B3 B4 A1 A2 A3 A2 A5 A6 A3 A4 A7 A6 A7 A8 ARCNode Topology a=a(n)。NodeARC topology n=n(a) ARC NODE NODE ARC A1 A2 A3 A4 A5 A6 A7 A8 N1 N2 N2 N3 N1 N3 N1 N4 N2 N5 N3 N5 N3 N4 N4 N5 N1 N2 N3 N4 N5 A1 A3 A4 A1 A2 A5 A2 A3 A6 A7 A4 A7 A8 A5 A6 A8 ARCpolygon topoly a=a(b) ARC LPOLY RPOLY A1 A2 A3 A4 A5 A6 A7 A8 0 B2 B1 B3 0 B2 B4 b4 B1 B1 B3 0 B2 B4 B3 0 ARC/INFO中的弧段數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu) ARCID Fnode Tonode Lpoly Rpoly arc coordination A1 A2 A3 A4 A5 A6 A7 A8 N1 N2 N1 N1 N2 N3 N3 N4 N2 N3 N3 N4 N5 N5 N4 N5 0 B2 B1 B3 0 B2 B4 B4 B1 B1 B3 0 B2 B4 B3 0 Xn1,Yn1...Xn2,Yn2 Xn2,Yn2...Xn3,Yn3 Xn1,Yn1...Xn3,Yn3 Xn1,Yn1...Xn4,Yn4 Xn2,Yn2...Xn5,Yn5 Xn3,Yn3...Xn5,Yn5 Xn3,Yn3...Xn4,Yn4 Xn4,Yn4...Xn5,Yn5 一、柵格數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu) 柵格數(shù)據(jù)的應(yīng)用模型 基于柵格模型的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)簡稱 為柵格數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)，指將空間分 割成有規(guī)則的網(wǎng)格，在各個網(wǎng) 格上給出相應(yīng)的屬性值來表示 地理實體的一種數(shù)據(jù)組織形式。 點 線 面 對于柵格數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)點 ：為一個像元 線 ：在一定方向上連接成串的相鄰像元集合。 面 ：聚集在一起的相鄰像元集合。 一、柵格矩陣結(jié)構(gòu)（直接柵格編碼） 柵格數(shù)據(jù)的組織方法 A B C D A A C C B A C C B B D C B D D D 柵格數(shù)據(jù)的組織方法 在計算機中，直接柵格編碼文件是以行為記錄單位，按行存儲地理數(shù)據(jù)的。 A A C C B A C C B B D C B D D D 行號 柵格值 1 2 3 4 A A C C B A C C B B D C B D D D 直接柵格編碼文件 柵格數(shù)據(jù)的取值 柵格數(shù)據(jù)的組織方法 A B C D A A C C B A C C B B D C B D D D （ 1）面積占優(yōu)法 面積占優(yōu)法是把柵格中占有最大面積的屬性值定為本柵格元素的值 柵格數(shù)據(jù)的取值 柵格數(shù)據(jù)的組織方法 A B C D A A C C B A C C B B D C B D D C （ 2）中心點法 中心點法是將柵格中心點的值作為本柵格元素的值 柵格數(shù)據(jù)的取值 柵格數(shù)據(jù)的組織方法 A B C D A A C C B A C C B B D C B D D C （ 3）長度占優(yōu)法 長度占優(yōu)法是將網(wǎng)格中心畫一橫線 ,然后用橫線所占最長部分的屬性值作為本柵格元素的值 柵格數(shù)據(jù)的取值 柵格數(shù)據(jù)的組織方法 A B C D A A C C B A C C B B C C B D D C （ 4）重要性法 重要性法往往突出某些主要屬性，對于這些屬性，只要在柵格中出現(xiàn)，就把該屬性作為本柵格元素的值 柵格數(shù)據(jù)的組織方法 無論如何取值，在計算機中，如果矩陣的每個元素用一個雙字節(jié)表示，則一個圖層的全柵格數(shù)據(jù)所需要的存儲空間為 m（行） n（列） 2（字節(jié)）。 如：一個面積為 100km2的區(qū)域，如果網(wǎng)格邊長取為 1m，每個網(wǎng)格用一個雙字節(jié)表示，則一個圖層的要素就占用 ？ 兆字節(jié)的存儲空間。 200 柵格數(shù)據(jù)的組織方法 因此，柵格數(shù)據(jù)的壓縮是柵格 數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)要解決的重要任務(wù)。 柵格數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)： 坐標系與描述參數(shù) Y：列 X：行 西南角格網(wǎng)坐標 （ XWS， YWS） 格網(wǎng)分辨率 鏈碼 (chain Encoding) 直接柵格編碼 游程長編碼 (Run_length Encoding) 塊 碼 四叉樹編碼 (quarter_tree Encoding) 柵格結(jié)構(gòu)編碼方法 直接柵格編碼 直接編碼就是將柵格數(shù)據(jù)看作一個數(shù)據(jù)矩陣 ， 逐行 （ 或逐列 ）逐個記錄代碼 ， 可以每行從左到右逐像元記錄 ， 也可奇數(shù)行從左到右而偶數(shù)行由右向左記錄 ， 為了特定的目的還可采用其他特殊的順序 。 0 2 2 5 5 5 5 5 2 2 2 2 2 5 5 5 0 0 0 0 0 3 3 3 2 2 2 2 3 3 5 5 0 0 2 3 3 3 5 5 0 0 3 3 3 3