【正文】 ? 面實(shí)體 ?無拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)的點(diǎn)、線。 ? 線實(shí)體 ? 直線：起、止點(diǎn)坐標(biāo)，屬性。 地圖數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) 144 167。 地圖數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) 值 長度 行 0 3 1 1 2 1 1 2 2 0 2 2 1 1 2 1 3 3 2 2 3 2 1 4 1 3 4 2 1 4 2 3 5 1 1 5 2 1 5 值 列 行 0 3 1 1 5 1 1 2 2 0 4 2 1 5 2 1 3 3 2 5 3 2 1 4 1 4 4 2 5 4 2 3 5 1 4 5 2 5 5 值 列 0 3 1 5 1 1 2 0 4 1 5 1 1 3 2 5 1 2 1 1 4 2 5 1 2 3 1 4 2 5 行程編碼 類型終止編碼 終列計(jì)數(shù) 值 點(diǎn) 0 3 1 7 0 9 1 13 2 16 1 19 2 23 1 24 2 25 值點(diǎn)計(jì)數(shù) 0 0 0 1 1 1 1 0 0 1 1 1 1 2 2 2 1 1 1 2 2 2 2 1 2 143 ? 四叉樹編碼 ? 定義： 將 2?2像元陣列連續(xù)地進(jìn)行 4等分，一直分到正方形的大小正好與像元的大小相等為止； ? 優(yōu)點(diǎn)： 容易而有效地計(jì)算多邊形的數(shù)量特征； 陣列各部分的分辨率是可變的，邊界復(fù)雜部分四叉樹分級(jí)較多，分辨率也高； 柵格 四叉樹的轉(zhuǎn)換比其它壓縮方法容易； 多變形中嵌套異類小多邊形的表示較方便 。 141 0 0 0 1 1 1 1 0 0 1 1 1 1 2 2 2 1 1 1 2 2 2 2 1 2 167。 地圖數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) ? 柵格結(jié)構(gòu)的數(shù)據(jù)壓縮： ? 類型終止編碼 用兩個(gè)整數(shù)表示一種類型，一個(gè)是類型特征值，一個(gè)是類型結(jié)束點(diǎn)在柵格矩陣中的位臵。這種方法較前兩種方法能壓縮更多的存貯空間。 地圖數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) ? 柵格結(jié)構(gòu)的數(shù)據(jù)壓縮： ? 類型終止編碼 與行程編碼類似，不同之處是它不表示某種類型像素的數(shù)量，而是表示該類型像素在一行中最后一列相對(duì)于該行首列的位臵。這種方法是對(duì)圖像逐行掃描，不斷比較相鄰柵格中圖像的灰度值，將相鄰像元灰度值相同的格網(wǎng)聚成一組，稱為一種類型，相應(yīng)格網(wǎng)的數(shù)量稱為該類型的長度。 地圖數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) ： 138 X坐標(biāo) Y坐標(biāo) 數(shù)據(jù)文件 層 2 層 1 層 N 屬性值 像元 1 像元 2 像元 n 數(shù)據(jù)文件 像元 1 像元 2 像元 N X坐標(biāo) Y坐標(biāo) 層 1屬性值 層 2屬性值 層 N屬性值 數(shù)據(jù)文件 屬性值 層 1 層 N 多邊形 N 多邊形 1 像元 1坐標(biāo) 像元 N坐標(biāo) 167。 地圖數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) 1. 柵格結(jié)構(gòu)表達(dá)方式： 一、柵格結(jié)構(gòu) 136 森林類 土壤類 地形圖 現(xiàn)實(shí)世界 地圖形式的數(shù)據(jù)層 柵格形式的數(shù)據(jù)表示 森林類 土壤類 地形圖 疊加分析 森林 土壤 地形圖 分析結(jié)果 137 ? 以像元為記錄的序列，可節(jié)省存貯空間， 如圖 ； ? 以層為基礎(chǔ)，每層以像元為記錄序列，形式簡(jiǎn)單， 如圖 ； ? 以層為主，每層以多邊形為序列，可節(jié)省用于存貯屬性的空間， 如圖 。 地圖數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) 矢量 柵格 135 ? 規(guī)則的正方形或矩形柵格； ? 其它規(guī)則的柵格圖形單元，如三角形或多邊形； ? 在柵格文件中，每個(gè)柵格只能賦予唯一的值； ? 若某一柵格有多個(gè)不同的屬性，則分別存貯于不同文件， 如圖 ； ? 在柵格數(shù)據(jù)模型中，總的屬性個(gè)數(shù)可以通過計(jì)算得到。 167。 ? 矢量結(jié)構(gòu) 用點(diǎn)、線、面表現(xiàn)地理實(shí)體，其空間位臵由所在的坐標(biāo)參考系中的坐標(biāo)定義。 空間數(shù)據(jù)模型 四、時(shí)空模型 132 167。 時(shí)空數(shù)據(jù)模型的特點(diǎn)是語義更加豐富，對(duì)現(xiàn)實(shí)世界的描述更加準(zhǔn)確，但它必然帶來數(shù)據(jù)量的激增，因此，在這里，海量數(shù)據(jù)的組織和存取是非常關(guān)鍵的。 最簡(jiǎn)單的時(shí)空數(shù)據(jù)建模就是將不同時(shí)期的測(cè)量結(jié)果存儲(chǔ)起來，在使用時(shí)基于時(shí)間關(guān)系將它們串起來。 空間數(shù)據(jù)模型 131 時(shí)空數(shù)據(jù)模型主要關(guān)注的是空間要素隨時(shí)間變化時(shí)的建模。 三維模型在建模方法上與二維的場(chǎng)模型和對(duì)象模型相似，但在數(shù)據(jù)采集、系統(tǒng)維護(hù)和界面設(shè)計(jì)等方面卻復(fù)雜得多。事實(shí)上，隨著計(jì)算機(jī)圖形學(xué)的發(fā)展，人們希望空間信息系統(tǒng)能夠反映真實(shí)的三維空間現(xiàn)象。 167。這種模型適合用于對(duì)相互連接的線狀現(xiàn)象進(jìn)行建模，如交通線路、電力網(wǎng)線等。 空間數(shù)據(jù)模型 0246810120 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11(3,10) (6,9) (7,10) (10,7) (9,5) (4,6) (3,8) (1,7) (3,5) (5,5) (5,3) (6,1) (3,3) 129 網(wǎng)絡(luò)模型是從圖論中發(fā)展而來。對(duì)于一個(gè)空間現(xiàn)象而言，觀察的尺度和概括的程度將決定它的類型：城市（點(diǎn) ?多邊形 ?更多的空間實(shí)體 ）。 167。 空間數(shù)據(jù)模型 127 對(duì)象模型和柵格模型的比較 現(xiàn)實(shí)世界 選擇實(shí)體 它在哪里 數(shù)據(jù) 選擇一個(gè)位臵 那里怎么樣 對(duì)象模型 柵格模型 兩種模型相互之間并不排斥，各有特點(diǎn)，各有應(yīng)用長處。如人為現(xiàn)象：建筑物、道路、管理區(qū)域等；自然現(xiàn)象：河流、湖泊、森林等。 空間數(shù)據(jù)模型 復(fù)雜多邊形 格網(wǎng) /像素陣列 126 對(duì)象模型強(qiáng)調(diào)的是空間要素的個(gè)體現(xiàn)象，研究的是個(gè)體現(xiàn)象本身或與其他個(gè)體現(xiàn)象的關(guān)系。 空間數(shù)據(jù)模型 125 ?多邊形實(shí)體： 維數(shù)為 2的實(shí)體，由一個(gè)封閉的坐標(biāo)點(diǎn) 序列外加內(nèi)點(diǎn)表示，是對(duì)湖泊、島嶼、 地塊等現(xiàn)象的描述，有以下特征： 面積范圍； 周長； 獨(dú)立性或與其它地物相鄰：如北京及周邊省市； 內(nèi)島或鋸齒狀外形：島嶼及海岸線； 重疊性與非重疊性 。 線實(shí)體包括：線段、邊界、鏈、網(wǎng)絡(luò)、多邊線等。 167。 空間數(shù)據(jù)模型 二、對(duì)象模型 122 點(diǎn) 線 多邊形 167。 空間數(shù)據(jù)模型 121 對(duì)象模型的基礎(chǔ)就是將空間要素嵌入在一個(gè)坐標(biāo)空間之中，一般是歐氏空間，在該空間中可以利用公式進(jìn)行距離、方位和面積的測(cè)量。 柵格模型的一個(gè)重要特征就是每個(gè)柵格中的像元的位臵是預(yù)先確定的，因此描述同一區(qū)域的不同現(xiàn)象的柵格數(shù)據(jù)之間很容易進(jìn)行重迭運(yùn)算。該值可以表示一個(gè)確定的現(xiàn)象，也可以是一種模糊的現(xiàn)象。 167。 空間數(shù)據(jù)模型 119 柵格模型的主要特點(diǎn)就是用二維劃分覆蓋整個(gè)連續(xù)空間。 空間數(shù)據(jù)模型 一、柵格模型 二、對(duì)象模型 三、網(wǎng)絡(luò)模型 四、時(shí)空模型 118 現(xiàn)有的空間數(shù)據(jù)模型主要有三個(gè)： ? 柵格模型： 強(qiáng)調(diào)空間要素的連續(xù)性 ? 基于對(duì)象的模型： 強(qiáng)調(diào)空間要素的離散性 ? 網(wǎng)絡(luò)模型： 強(qiáng)調(diào)空間要素的交互 上述三種模型主要是針對(duì)二維平面進(jìn)行建模的，已經(jīng)很成熟。地名可依據(jù)其注記的地圖要素分類，漢字代碼應(yīng)使用國標(biāo)，如 GB231280。 地圖數(shù)據(jù)基本表示方法 四、地名數(shù)據(jù)的表示 地名可作為地圖要素的屬性內(nèi)容表示，但因地名數(shù)據(jù)本身具有分類分級(jí)特點(diǎn)及更為廣泛的用途，因而采用單獨(dú)的編碼系統(tǒng)表示。 地圖數(shù)據(jù)基本表示方法 ? 空間關(guān)系應(yīng)用 115 面 —點(diǎn) 該郵政區(qū)包括學(xué)校嗎？ 面 —線 該區(qū)域包括鐵路嗎？ 面 —面 區(qū)域彼此影響嗎？ 區(qū)域重疊嗎？ 167。 地圖數(shù)據(jù)基本表示方法 ? 度量空間關(guān)系 113 點(diǎn) —點(diǎn) 住宅 學(xué)校 學(xué)校和住宅接近嗎？ 點(diǎn) —線 海岸線 碼頭 碼頭在海岸線上嗎？ 點(diǎn) —面 肺癌病例 區(qū)域 肺癌病在區(qū)內(nèi)分布 167。距離度量有不同的計(jì)算方式：大地測(cè)量距離、曼哈頓距離（經(jīng)度差加上緯度差）、時(shí)間距離等。 167。多邊形－點(diǎn)、線－點(diǎn)方位空間關(guān)系也可以在一定程度上簡(jiǎn)化為點(diǎn)－點(diǎn)方位空間關(guān)系。可以根據(jù)實(shí)體類型分為：多邊形－多邊形、多邊形－線、多邊形－點(diǎn)、線－線、線－點(diǎn)、點(diǎn)－點(diǎn)之間的方位空間關(guān)系。 167。 地圖數(shù)據(jù)基本表示方法 110 拓?fù)淇臻g關(guān)系描述 ——9交模型 現(xiàn)實(shí)世界中的兩個(gè)實(shí)體 A和 B：用 B(X)表示實(shí)體 X的邊界， I(X)表示實(shí)體 X的內(nèi)部，用 E(X)表示實(shí)體 X的外部。 地圖數(shù)據(jù)基本表示方法 108 上述空間關(guān)系又可以分成三類 ： 拓?fù)淇臻g關(guān)系 方位空間關(guān)系 度量空間關(guān)系 167。 ? 多邊形 —多邊形： 包含；重合；相交 （ 可以劃分子多邊形 ， 進(jìn)行邏輯與 、 或 、 非和異或等計(jì)算 ） ；相鄰；分離 （ 計(jì)算距離 、 引力等 ） ， 等等 。 地圖數(shù)據(jù)基本表示方法 107 ? 線 —線： 重合；相接（首尾相接和順序相接）；相交；相切；并行，等等。 ? 點(diǎn) —多邊形： 點(diǎn)在多邊形內(nèi) （ 可計(jì)數(shù)和統(tǒng)計(jì) ） ；點(diǎn)為多邊形的幾何 （ 地理 ） 中心；點(diǎn)在多邊形邊界上；點(diǎn)在多邊形外部 ， 等等 。空間實(shí)體間的空間關(guān)系可以抽象為點(diǎn)、線、多邊形之間的六種關(guān)系： ? 點(diǎn) —點(diǎn)： 重合；分離；一點(diǎn)為其他諸點(diǎn)的集合中心； —點(diǎn)為其他諸點(diǎn)的地理中心 ， 等等 。但在數(shù)字地圖中，幾何數(shù)據(jù)只表示了孤立的位臵信息，卻并不能體現(xiàn)出關(guān)系信息來，因此必須研究關(guān)系數(shù)據(jù)以表示要素間的聯(lián)系和分布特征。 地圖數(shù)據(jù)基本表示方法 三、關(guān)系數(shù)據(jù)的表示 地圖要素并不是孤立的，而是存在著各種各樣的聯(lián)系，有時(shí)這些聯(lián)系是復(fù)雜的。 屬 性： 名稱 、 類型 （ 圖幅 、 區(qū)域 ） 、 等級(jí) （ 一 、 二 、 三 、 四 ） 、 高程 、 理論橫坐標(biāo) 、 理論縱坐標(biāo) 注 釋： 類型指圖幅最高高程或區(qū)域最高高程 。 名 稱： 三角點(diǎn) 編 碼 : 110101 定 義： 三角測(cè)量中構(gòu)成三角鎖 、 網(wǎng)的各三角形的頂點(diǎn) 。 地圖數(shù)據(jù)基本表示方法 軍用基礎(chǔ)地理信息要素分類與編碼 測(cè)量控制點(diǎn) （ 110000） 描述： 測(cè)量控制點(diǎn)是指有統(tǒng)一而精確平面 、 高程坐標(biāo)的用于測(cè)量控制的 地面點(diǎn)位 。 地圖數(shù)據(jù)基本表示方法 軍用基礎(chǔ)地理信息要素分類與編碼 24 助航設(shè)備及航道 燈光 燈塔 、 燈樁 活節(jié)式燈樁 、 裝頂標(biāo)燈樁 水中燈樁 塔形立標(biāo) 格式立標(biāo) 立標(biāo) 水中立標(biāo) 船形燈浮標(biāo) 燈船 大型浮標(biāo) 柱形浮標(biāo) 桿形浮標(biāo) 錐形浮標(biāo) 球形浮標(biāo) 罐形浮標(biāo) 桶形浮標(biāo) 特殊標(biāo)志 航海雷達(dá) 無線電 霧號(hào) 航道及相關(guān)標(biāo)志 103 編碼方法舉例 4： 167。 地圖數(shù)據(jù)基本表示方法 軍用基礎(chǔ)地理信息要素分類與編碼 15管線 電力線 通信線 管道 17海底地貌與底質(zhì)