【正文】 ?缺點(diǎn)：對(duì)邊界進(jìn)行合并和插入等修改編輯工作比較困難，對(duì)局部的修改將改變整體結(jié)構(gòu)，效率較低，而且由于鏈碼以每個(gè)區(qū)域?yàn)閱挝淮鎯?chǔ)邊界，相鄰區(qū)域的邊界將被重復(fù)存儲(chǔ)而產(chǎn)生冗余。主要是記錄線狀地物和面狀地物的邊界 。 單位矢量的長(zhǎng)度默認(rèn)為一個(gè)柵格單元 。 8個(gè)基本方向自 0176。在地理信息系統(tǒng)中多采用信息無(wú)損 編碼，而對(duì)原始遙感影像進(jìn)行壓縮編碼時(shí)，有時(shí)也采取有 損壓縮編碼方法。其目的，就是用盡可能 少的數(shù)據(jù)量記錄盡可能多的信息，其類型又有信息無(wú)損編 碼和信息有損編碼之分。其特點(diǎn)是處理方便，但沒(méi)有壓縮。 這種記錄柵格數(shù)據(jù)的文件常稱為柵格文件，且常在文件頭中存有該柵格數(shù)據(jù)的長(zhǎng)和寬，即行數(shù)和列數(shù)。 2022/5/29 143 柵格數(shù)據(jù)組織 2022/5/29 144 柵格數(shù)據(jù)組織 （其他方式） 柵格數(shù)據(jù)文件 像元 1 X坐標(biāo) Y坐標(biāo) 層 2屬性值 層 1屬性值 ? 層 n屬性值 ? 像元 2 像元 n 柵格數(shù)據(jù)文件 層 1 像元 1 層 2 ? X,Y,屬性值 像元 2 X,Y,屬性值 ? ? 像元 n X,Y,屬性值 層 n 柵格數(shù)據(jù)文件 層 1 多邊形 1 層 2 ? 屬性值 像元 1坐標(biāo) ? 多邊形 N 像元 n坐標(biāo) 層 n 2022/5/29 145 柵格單元的編碼方法： 直接?xùn)鸥窬幋a — 網(wǎng)格文件或柵格文件 直接編碼就是將柵格數(shù)據(jù)看作一個(gè)數(shù)據(jù)矩陣，逐行（或逐 列）逐個(gè)記錄代碼，可以每行都從左到右逐個(gè)象元記錄， 也可以奇數(shù)行地從左到右而偶數(shù)行地從右向左記錄，還可 采用其他特殊的順序。但在外部設(shè)備上，通常是以左上角開始逐行逐列存貯。 屬性偏差 a b c 3 4 5 a b c ac距離 : 7/4 (5) 面積 : 7 (6) 2022/5/29 141 柵格數(shù)據(jù)組織 ： 坐標(biāo)系與描述參數(shù) Y：列 X：行 西南角格網(wǎng)坐標(biāo) （ XWS， YWS） 格網(wǎng)分辨率 2022/5/29 142 柵格數(shù)據(jù)組織： 柵格矩陣（ Raster Matrix) ? Raster數(shù)據(jù)是二維表面上地理數(shù)據(jù)的離散量化值，每一層的 pixel值組成像元陣列（即二維數(shù)組），其中行、列號(hào)表示它的位置。 2022/5/29 140 幾何偏差 ? 如 ac距離以像元邊線計(jì)算為 7，以像元為單位則為 4。 重要性法 根據(jù)柵格內(nèi)不同地物的重要性，選取最 重要的地物類型決定相應(yīng)的柵格單元代 碼，常用于具有特殊意義而面積較小的 地理要素，如城鎮(zhèn)、交通樞紐。 柵格單元的大小 ： A H H/2 A ? ? 2/1)( m in21 iAH ?2022/5/29 139 柵格單元的代碼表示： One Pixel 中心點(diǎn)法 用處于柵格中心處的地物類型決定柵格 代碼，常用于具有連續(xù)分布特性的地理 要素，如降雨量分布、人口密度圖等。 柵格文件的大小是由分辨率決定的，在高分辨率的 情況下所需的存儲(chǔ)空間很大。柵格結(jié)構(gòu)用一個(gè)固定大小的點(diǎn) (象元）來(lái)表達(dá)基本的點(diǎn)元素，表達(dá)數(shù)據(jù)的精度依據(jù)象元的大小來(lái)界定。 ? 每個(gè)柵格單元只能存在一個(gè)值。在網(wǎng)格文件中每個(gè)代碼本身明確地代表了實(shí)體的屬性或?qū)傩缘木幋a。 （ a）三角形 （ b） 菱形 （ c) 六邊形 2022/5/29 134 ?在柵格結(jié)構(gòu)中，用離散的量化柵格值表示空間對(duì)象 ?點(diǎn)用一個(gè)柵格單元表示； ?線狀地物沿線走向的一組相鄰柵格單元表示，每個(gè)柵格單元最多只有兩個(gè)相鄰單元在線上； ?面或區(qū)域用記有區(qū)域?qū)傩缘南噜彇鸥駟卧募媳硎?，每個(gè)柵格單元可有多于兩個(gè)的相鄰單元同屬一個(gè)區(qū)域。 模擬影像或采樣數(shù)據(jù) 2022/5/29 133 柵格數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu) ? 柵格結(jié)構(gòu) 是指將地球表面劃分為大小均勻緊密相鄰的網(wǎng)格陣列，每個(gè)網(wǎng)格作為一個(gè)象元或象素由行、列定義，并包含一個(gè)代碼表示該象素的屬性類型或量值，或僅僅包括指向其屬性記錄的指針。 ? 柵格數(shù)據(jù)集最常見的來(lái)源是衛(wèi)星影像或航空相片。柵格中的每一個(gè)像元（或像素）是一個(gè)測(cè)量單元。 2022/5/29 128 弧段文件 弧段號(hào) 起始點(diǎn) 終結(jié)點(diǎn) 左多邊形 右多邊形 a 5 1 O A b 8 5 E A c 16 8 E B d 19 5 O E e 15 19 O D f 15 16 D B g 1 15 O B h 8 1 A B i 16 19 D E j 31 31 B C 弧段坐標(biāo)文件 弧段號(hào) 點(diǎn) 號(hào) a 5,4,3,2,1 b 8,7,6,5 c 16,17,8 d 19,18,5 e 15,23,22,21,20,19 f 15,16, g 1,10,11,12,13,14,15 h 8,9,1 i 16,19 j 31,30,29,28,27,26,25,24,31 鏈狀雙重獨(dú)立式 12345678910111213141516171819202122232425262728293031多邊形文件 多邊形號(hào) 弧段號(hào) 周長(zhǎng) 面積 中心點(diǎn)坐標(biāo) A h,b,a B g,f,c,h,j C j D e,i,f E e,i,d,b 2022/5/29 129 矢量數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)的屬性數(shù)據(jù)表達(dá) ? 屬性特征類型 ? 類別特征：是什么 ? 說(shuō)明信息：同類目標(biāo)的不同特征 ? 屬性特征表達(dá) ? 類別特征：類型編碼 ? 說(shuō)明信息：屬性數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)和表格 ? 屬性表的內(nèi)容取決于用戶 ? 圖形數(shù)據(jù)和屬性數(shù)據(jù)的連接通過(guò)目標(biāo)識(shí)別符或內(nèi)部記錄號(hào)實(shí)現(xiàn)。在 DIME中，一條邊只能用直線兩端點(diǎn)的序號(hào)及相鄰的面域來(lái)表示，而在鏈狀數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)中，將若干直線段合為一個(gè)弧段（或鏈段），每個(gè)弧段可以有許多中間點(diǎn)。 索引法： 2022/5/29 125 樹狀索引編碼消除了相鄰多邊形邊界的數(shù)據(jù)冗余和不一致的 問(wèn)題，在簡(jiǎn)化過(guò)于復(fù)雜的邊界線或合并相鄰多邊形時(shí)可不必 改造索引表，鄰域信息和島狀信息可以通過(guò)對(duì)多邊形文件的 線索引處理得到，但是比較繁瑣。 ? 在空間分析和應(yīng)用中都具有非常重要的意義。但這種方法也有以下明顯缺點(diǎn)： ? 相鄰多邊形的公共邊界要數(shù)字化兩遍，造成數(shù)據(jù)冗余存儲(chǔ)，可能導(dǎo)致輸出的公共邊界出現(xiàn)間隙或重疊； ? 缺少多邊形的鄰域信息和圖形的拓?fù)潢P(guān)系； ? 島只作為一個(gè)單個(gè)圖形，沒(méi)有建立與外界多邊形的聯(lián)系。 20： x1,y1 x12,y12 x13,y13 x14,y14 x15,y15 x16,y16 x17,y17 x18,y18 x19,y19 x20,y20 x21,y21 x22,y22 x23,y23 x8,y8 x9,y9 x10,y10 x11,y11 30： x33,y33 x34,y34 x35,y35 x36,y36 x37,y37 x38,y38 x39,y39 x40,y40 40： x19,y19 x20,y20 x21,y21 x28,y28 x29,y29 x30,y30 x31,y31 x32,y32 50： x21,y21 x22,y22 x23,y23 x8,y8 x7,y7 x6,y6 x24,y24 x25,y25 x26,y26 x27,y27 x28,y28。 2022/5/29 119 矢量數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu) ? 簡(jiǎn)單數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)（也稱面條數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)） ? 拓?fù)鋽?shù)據(jù)結(jié)構(gòu) 2022/5/29 120 ? 只記錄空間對(duì)象的位置坐標(biāo)和屬性信息，不記錄拓?fù)潢P(guān)系。 ? 簡(jiǎn)單要素 ? 網(wǎng)絡(luò)要素 ? 具有公共邊的拓?fù)潢P(guān)系 2022/5/29 114 模擬離散要素 2022/5/29 115 模擬離散要素 ? 點(diǎn)用一對(duì)坐標(biāo)來(lái)記錄；線用一系列有序的x,y 坐標(biāo)來(lái)記錄；多邊形則用一系列定義環(huán)繞某區(qū)域的各線段的 x,y 坐標(biāo)來(lái)記錄。 ? 多邊形要素用來(lái)表達(dá)區(qū)域如州、郡、人口普查地域、銷售領(lǐng)域、土壤單位、土地塊、土地利用區(qū)等。 2022/5/29 112 模擬離散要素 ? 點(diǎn)用來(lái)表示那些沒(méi)有面積或長(zhǎng)度的地理要素，或者那些太小、在給定的地圖尺寸上不能清楚表示出來(lái)的要素。 4 地理數(shù)據(jù)建模 ? 空間對(duì)象的模擬 ? 矢量模型 ? 柵格模型 ? TIN ? 地理數(shù)據(jù)建模 ? Shapefile數(shù)據(jù)模型 ? Coverage數(shù)據(jù)模型 ? Geodatabase數(shù)據(jù)模型 2022/5/29 111 模擬離散要素 ? 矢量數(shù)據(jù)反映的是點(diǎn)、線、多邊形要素，常應(yīng)用于具有確定的形狀或邊界的不連續(xù)對(duì)象。 ? 為了便于按次序記錄各個(gè)子區(qū)域，可以將每一個(gè)子區(qū)域按 mortona碼編碼，建立起 morton碼和空間實(shí)體的對(duì)應(yīng)關(guān)系。每個(gè)網(wǎng)格可以按順序進(jìn)行編碼，建立順序碼和實(shí)體的對(duì)應(yīng)關(guān)系。 ? 沒(méi)有建立真正的索引結(jié)構(gòu)，主要依靠空間計(jì)算來(lái)進(jìn)行判別。 ? 空間數(shù)據(jù)索引的性能優(yōu)劣直接影響數(shù)據(jù)庫(kù)和GIS的性能。 目前，采用面向?qū)ο髷?shù)據(jù)模型，建立面向?qū)ο髷?shù)據(jù)庫(kù)系統(tǒng)，主要有三種實(shí)現(xiàn)方式： ? 擴(kuò)充面向?qū)ο蟪绦蛟O(shè)計(jì)語(yǔ)言 (OOPL)，在 OOPL中增加 DBMS的特性 ? 擴(kuò)充 RDBMS，在 RDBMS中增加面向?qū)ο蟮奶匦? ? 建立全新的支持面向?qū)ο髷?shù)據(jù)模型 的 OODBMS 2022/5/29 105 空間數(shù)據(jù)索引 ? 空間數(shù)據(jù)索引概念 ? 索引 是數(shù)據(jù)庫(kù)的一種數(shù)據(jù)快速查找的機(jī)制，通常由關(guān)鍵字和存儲(chǔ)地址組成。 一方面，它巧妙地容納了 GIS中拓?fù)鋽?shù)據(jù)結(jié)構(gòu)的思想，能有效地表達(dá)空間數(shù)據(jù)的拓?fù)潢P(guān)系。 2022/5/29 102 空間數(shù)據(jù)庫(kù)引擎 ? 空間數(shù)據(jù)引擎的工作原理 ? SDE的體系結(jié)構(gòu) ? SDE的訪問(wèn)方式 ? SDE支持的空間數(shù)據(jù)類型 GIS應(yīng)用 GIS數(shù)據(jù) API SDE RDBMS 2022/5/29 103 對(duì)象關(guān)系數(shù)據(jù)庫(kù)管理方案 ? 在標(biāo)準(zhǔn)的關(guān)系數(shù)據(jù)庫(kù)上增加空間數(shù)據(jù)管理層，即利用該層將地理結(jié)構(gòu)查詢語(yǔ)言 (GeoSQL)轉(zhuǎn)化成標(biāo)準(zhǔn)的 SQL查詢，借助索引數(shù)據(jù)的輔助關(guān)系實(shí)施空間索引操作。 ? 空間數(shù)據(jù)引擎（ SDE）是使常規(guī)的關(guān)系數(shù)據(jù)庫(kù)支持 GIS空間數(shù)據(jù)類型存儲(chǔ)和操作的一個(gè)間接的技術(shù)方法。 ? GIS軟件： Arc/Info， MGE， SICARD、 GENEMAP等。 2022/5/29 98 空間數(shù)據(jù)庫(kù)管理系統(tǒng)的實(shí)現(xiàn)方式 ? 文件與關(guān)系數(shù)據(jù)庫(kù)混合管理系統(tǒng) ? 全關(guān)系數(shù)據(jù)庫(kù)管理系統(tǒng) ? 對(duì)象關(guān)系數(shù)據(jù)庫(kù)管理系統(tǒng) ? 面向?qū)ο罂臻g數(shù)據(jù)庫(kù)管理系統(tǒng) ??? 2022/5/29 99 文件 關(guān)系數(shù)據(jù)庫(kù)混合管理方案 ? 屬性數(shù)據(jù)建立在 RDBMS上，數(shù)據(jù)存儲(chǔ)和檢索比較可靠、有效； ? 幾何數(shù)據(jù)采用圖形文件管理，功能較弱，特別是在數(shù)據(jù)的安全性、一致性、完整性、并發(fā)控制方面，比商用數(shù)據(jù)庫(kù)要遜色得多。 ? (3)傳統(tǒng)數(shù)據(jù)庫(kù)系統(tǒng)存貯的數(shù)據(jù)通常為等長(zhǎng)記錄的數(shù)據(jù)；而地理空間數(shù)據(jù)通常由于不同空間目標(biāo)的坐標(biāo)串長(zhǎng)度不定，具有變長(zhǎng)記錄，并且數(shù)據(jù)項(xiàng)也可能很大，很復(fù)雜。 2022/5/29 96 吉奧之星 中的空間對(duì)象模型 2022/5/29 97 空間數(shù)據(jù)庫(kù)管理系統(tǒng)的實(shí)現(xiàn)方式 ? 傳統(tǒng)數(shù)據(jù)庫(kù)管理系統(tǒng)的局限性 ? (1)傳統(tǒng)數(shù)據(jù)庫(kù)系統(tǒng)管理的是不連續(xù)的、相關(guān)性較小的數(shù)字和字符；而地理信息數(shù)據(jù)是連續(xù)的，并且具有很強(qiáng)的空間相關(guān)性。 空間地物點(diǎn)狀地物 線狀地物 面狀地物 復(fù)雜地物電視塔橋 梁車 站道 路水 管電力線建筑物湖公 園礦 山大 學(xué)縣2022/5/29 95 面向?qū)ο蟮膶傩猿橄箢愋? GIS中的地物可根據(jù)國(guó)家分類標(biāo)準(zhǔn)或?qū)嶋H情況劃分類型。聯(lián)合有點(diǎn)類似于聚集，所以在許多文獻(xiàn)中將聯(lián)合的概念附在聚集的概念中，都使用傳播工具提取對(duì)象的屬性值。 ? 聯(lián)合與概括在概念上不同。 ? 在聯(lián)合中，強(qiáng)調(diào)的是整個(gè)集合對(duì)象的特征，而忽略成員對(duì)象的具體細(xì)節(jié)。 、聯(lián)合 ? 聯(lián)合 是將同一類對(duì)象中的幾個(gè)具有部分相同屬性值的對(duì)象組合起來(lái)，形成一個(gè)更高水平的集合對(duì)象的過(guò)程。這就是說(shuō)，復(fù)合對(duì)象的操作與其成分的操作是不兼容的。 ? 每個(gè)不同屬性