gis空間數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)ppt課件(參考版)
2025-05-15 05:15本頁面
【正文】 包括： 透明格網(wǎng)采集輸入、掃描數(shù)字化輸入及其他數(shù)據(jù)傳輸和轉(zhuǎn)換輸入等。包括：手扶跟蹤數(shù)字化儀輸人、掃描矢量化輸入、解析測圖儀數(shù)據(jù)輸入及其他數(shù)據(jù)傳輸和轉(zhuǎn)換輸人等。 167。若需要的話還能從定位碼中獲取其坐標(biāo)值 (稱解碼 )；第三， 所產(chǎn)生的定位碼容易存儲和執(zhí)行，容易實現(xiàn)集合、相加等組合操作 ；此外，如果應(yīng)用任務(wù)很大致使在核心存儲器中不能容納所有定位碼時，也 可以將定位碼安排在 B樹中，以便劃分成許多頁面，并存儲在外圍設(shè)備中 。主要優(yōu)點是， 一是節(jié)省存儲空間 ，因為只需對葉結(jié)點編碼，節(jié)省了大量中間結(jié)點的存儲。 （ 2）常規(guī)八叉樹和線性八叉樹 ① 常規(guī)八叉樹 的結(jié)點要記錄十個值，即八個指向子結(jié)點的指針，一個指向父結(jié)點的指針和一個屬性值 (或標(biāo)識號 )。按 從下而上合并 的方式來說，就是將研究區(qū)空間先按一定的分辨率將三維空間劃分為三維柵格網(wǎng)，然后按規(guī)定的順序每次比較 8個相鄰的柵格單元，如果其屬性值相同則合并，否則就記盤。 4）八叉樹 是為了表示三維數(shù)據(jù)和四維數(shù)據(jù)而發(fā)展起來的。 ② 常規(guī)四叉樹編碼 ，四叉樹每個結(jié)點通常存儲6個量， 4個子結(jié)點指針、一個父結(jié)點指針 (根結(jié)點的父指針為空，葉結(jié)點的子指針為空 )和一個結(jié)點值。 （ 3）四叉數(shù)的類型 ① 線性四叉樹編碼 ，計算好每個網(wǎng)格單元的地址， ADDRES（ I、 J）＝ 2*IB＋ JB， IB、 JB分別為行（ I）和列（ J）的二進制數(shù)形式。 若 4個格網(wǎng)值相同，則合并；反之，作為 4個葉結(jié)點記錄。按照這種方法，可以完成整個區(qū)域四叉樹的建立，但是需要大量的運算，因為一些已經(jīng)劃分好的區(qū)塊會被重復(fù)檢測，特別是當(dāng) n x n的矩陣比較大，區(qū)域內(nèi)容要素比較復(fù)雜時，用這種方法建立四叉樹的速度比較慢?？梢郧蟮萌我粚拥哪硞€子象限在全區(qū)的行列位置，并對這個位置范圍內(nèi)的網(wǎng)格值進行檢測。 （ 2）建立四叉樹的方法 ① 自上而下方式 (“top－ down”) ：先檢測全區(qū)域，其值不單調(diào)時再四分劃，直到數(shù)值或內(nèi)容單調(diào)為止。 逐塊檢查其格網(wǎng)屬性值 (或灰度 )，如果某個子區(qū)的所有格網(wǎng)值都相同，則這個子區(qū)就不再繼續(xù)分割，否則還要把這個子區(qū)再分割成四個子區(qū)。如圖所示，圖(a)為區(qū)域 (暈線部分 )四分劃的過程；圖 (b)為該區(qū)域?qū)?yīng)的四叉樹，其中樹根代表整個區(qū)域，樹的每個結(jié)點有四個兒子或者空，為空的結(jié)點稱為叫葉結(jié)點 ，葉結(jié)點對應(yīng)于區(qū)域分割時數(shù)值單調(diào)的子象限。 特別適用于二值圖像數(shù)據(jù)的表示 3）四叉樹數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu) 四元數(shù) 或 四分樹 （ 1）原理： 將空間區(qū)域按照四個象限進行遞歸分割(2nx 2n，且 n≥1)，直到子象限的數(shù)值單調(diào)為止 。 游程長度編碼（ RunLength Codes） 游程長度編碼是柵格數(shù)據(jù)壓縮的重要編碼方法 ， 它的基本思路是： 對于一幅柵格圖像 ，常常有行 （ 或列 ） 方向上相鄰的若干點具有相同的屬性代碼 ， 因而可采取各行 （ 或列 ）數(shù)據(jù)的代碼發(fā)生變化時 依次記錄該代碼以及相同的代碼重復(fù)的個數(shù) ， 從而實現(xiàn)數(shù)據(jù)的壓縮 。 游程編碼結(jié)構(gòu)的 建立方法 是：將柵格矩陣的數(shù)據(jù)序列 X1， X2， …X n，映射為相應(yīng)的二元組序列 (Ai， Pi)， i＝ 1， K，且 K≤n。 2）游程編碼結(jié)構(gòu) 是逐行將相鄰?fù)档木W(wǎng)格合并，并記錄合并后網(wǎng)格的值及合并網(wǎng)格的長度。 ? 缺點 是對邊界作合并和插入等修改、編輯比較困難。 1）鏈碼（ Chain Codes） ? 鏈?zhǔn)骄幋a (Chain codes)又稱為弗里曼(Freeman)鏈碼或邊界鏈碼．它將 線狀地物 或區(qū)域邊界 表示為由某一起始點和在某些基本方向上的單位矢量鏈。 在地理信息系統(tǒng)中多采用信息無損編碼， 而對原始遙感影像進行壓縮編碼時，有時也采取 有損壓縮編碼 方法。 無損編碼 是指編碼過程中沒有任何信息損失，通過解碼操作可以完全恢復(fù)原來的信息。 ? 直接?xùn)鸥窬幋a ， 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；可以每行都從左到右逐個像元記錄，也可以奇數(shù)行地從左到右而偶數(shù)行地從右向左記錄，為了特定目的還可采用其他特殊的順序。 缺點：數(shù)據(jù)量龐大。 ? 柵格結(jié)構(gòu)表示的地表是不連續(xù)的， 是量化和近似的離散數(shù)據(jù)。 由于柵格結(jié)構(gòu)是按一定的規(guī)則排列的，所表示的實體的位置很容易隱含在格網(wǎng)文件的存儲結(jié)構(gòu)中，每個存儲單元的行列位置可以方便地根據(jù)其在文件中的記錄位置得到，且行列坐標(biāo)可以很容易地轉(zhuǎn)為其他坐標(biāo)系下的坐標(biāo)。 為什么？網(wǎng)格邊長是否越小越好呢？ ? 合理的網(wǎng)格尺寸為： H＝ 1/2*(min{Ai})1/2 式中：i＝ 1， 2， …n( 區(qū)域多邊形數(shù) )。換句話說，柵格數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)就是像元陣列，用每個像元的行列號確定位置，用每個像元的的值表示實體的類型、等級等屬性。 多邊形 由聚集在一起的相互連接的單元網(wǎng)格組成，區(qū)域內(nèi)部的網(wǎng)格值相同或差異較小，但與鄰域網(wǎng)格的值差異較大。 點 由一個單元網(wǎng)格表示，其數(shù)值與近鄰網(wǎng)格值明顯不同。在所有可能的三角網(wǎng)中， 狄洛尼 (Delaunay)三角網(wǎng) 在地形擬合方面表現(xiàn)最為出色，因此常被用于 TIN的生成。 ③ 任取一個左多邊形作為起點，順序連接各個多邊形， 同樣，必要時可對記錄的前后順序作調(diào)整，使得連接的多邊形能首尾呼應(yīng) 曲面數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu) 曲面 是指連續(xù)分布現(xiàn)象的覆蓋表面，采用 不規(guī)則三角網(wǎng) 來擬合連續(xù)分布現(xiàn)象的覆蓋表面，稱為TIN(Triangulated Irregular Network)數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu) 。 ③ 從經(jīng)過代碼位置轉(zhuǎn)換的記錄中，任取一個起結(jié)點作為起點，順序連接各個結(jié)
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