【正文】 1 3 2 2 2 6 1 1 1 1 2 2 2 2 7 1 1 1 1 1 2 2 2 8 1 1 1 1 1 2 2 2 (3) 塊式編碼 把多邊形范圍劃分成由象元組成的正方形 ， 然后對各個正方形進行編碼 。 面積占優(yōu)法：每個柵格單元的值以在該網(wǎng)格單元中占據(jù)最大面積的屬性值 重要性法：根據(jù)柵格內(nèi)不同地物的重要性程度，選取特別重要的空間實體決定對應的柵格單元值，如稀有金屬礦產(chǎn)區(qū)，其所在區(qū)域盡管面積很小或不位于中心，也應采取保留的原則 柵格數(shù)據(jù)存儲編碼 (1) 直接編碼 (2) 鏈式編碼 (3) 行程編碼 (4) 塊式編碼 (5) 四叉樹編碼 直接柵格編碼 是最簡單最直觀而又非常重要的一種柵格結構編碼方法，通常稱這種編碼為圖像文件或柵格文件。 柵格數(shù)據(jù)取值方法 中心歸屬法：每個柵格單元的值以網(wǎng)格中心點對應的面域屬性值來確定。 柵格數(shù)據(jù)結構實際上就是象元陣列 ， 即象元按矩陣形式的集合 ， 柵格中的每個象元是柵格數(shù)據(jù)中最基本的信息存儲單元 ， 其坐標位置可以用行號和列號確定 。 根據(jù)所表示實體的表象信息差異 ， 各象元可用不同的 “ 灰度值 ”來表示 。GIS的數(shù)據(jù)量大，數(shù)據(jù)輸入方式多樣化 。圖形屬性的相互作用十分頻繁，且多具有專業(yè)化特征 。采用的一般是幾何坐標系 ? GIS處理的多為自然目標，因而圖形處理的難度大 。它的圖形功能尤其是三維圖形功能極強 。GIS 原理與方法 中國地質(zhì)大學 (武漢 )信息工程學院 GIS 原理與方法 1 緒論 2 空間數(shù)據(jù)結構 3 地理信息系統(tǒng)的地理數(shù)學基礎 4 地理信息系統(tǒng)數(shù)據(jù)輸入 5 地理信息系統(tǒng)的數(shù)據(jù)處理 6 空間數(shù)據(jù)管理 9 空間分析 10 數(shù)字高程模型 14 地理信息系統(tǒng)的發(fā)展趨勢 1 緒論 地理信息系統(tǒng)的基本概念 地理信息系統(tǒng)發(fā)展過程 地理信息系統(tǒng)與其它相關學科系統(tǒng)間的關系 地理信息系統(tǒng)組成 地理信息系統(tǒng)功能和應用 地理信息系統(tǒng)與數(shù)字地球 地理信息系統(tǒng)的基本概念 地理信息系統(tǒng)（ GIS）是在計算機軟硬件支持下，以采集、存貯、管理、檢索、分析和描述空間物體的地理分布數(shù)據(jù)及與之相關的屬性，并回答用戶問題等為主要任務的技術系統(tǒng)。 地理信息系統(tǒng)發(fā)展過程 （ １ ） 起始發(fā)展階段 (60年代 ) （ ２ ） 發(fā)展鞏固階段 (70年代 ) （ ３ ） 推廣應用階段 (80年代 ) （ ４ ） 蓬勃發(fā)展階段 (90年代以后 ) 地理信息系統(tǒng)與其它相關 學科系統(tǒng)間的關系 GIS與地圖學 GIS是以地圖數(shù)據(jù)庫（主要來自地圖）為基礎 最終產(chǎn)品之一也是地圖 GIS是地圖學理論、方法與功能的延伸 ?地圖學強調(diào)圖形信息傳輸 ?GIS則強調(diào)空間數(shù)據(jù)處理與分析 GIS與一般事務數(shù)據(jù)庫 數(shù)據(jù)庫技術具有很好的管理 ,分析和處理數(shù)據(jù)的功能 數(shù)據(jù)庫技術是 GIS的主要支撐技術之一 GIS屬性數(shù)據(jù)庫部分相當于一般數(shù)據(jù)庫 GIS數(shù)據(jù)庫比一般數(shù)據(jù)庫結構要復雜得多 GIS與計算機地圖制圖 計算機地圖制圖系統(tǒng)強調(diào)的是圖形表示 GIS既注重實體的空間分布又強調(diào)它們的顯示方法 ,可綜合圖形和屬性的數(shù)據(jù)進行深層次的空間分析 數(shù)字地圖是 GIS的數(shù)據(jù)源，也是 GIS表達形式 GIS與計算機輔助設計 (CAD) 共同點 : ? 都有空間坐標 ? 都能把目標和參考系統(tǒng)聯(lián)系起來 ? 都能描述圖形數(shù)據(jù)的拓撲關系 ? 都能處理非圖形屬性數(shù)據(jù) 區(qū)別 : ? CAD處理的多為規(guī)則幾何圖形及其組合 。屬性庫功能相對要弱 。GIS的屬性庫內(nèi)容結構復雜，功能強大 。GIS采用的多是大地坐標，必須有較強的多層次空間疊置分析功能 。所用的數(shù)據(jù)分析方法具有專業(yè)化特征 目前 ,GIS與 CAD仍有不同的側重和特長 ,但它們主流技術之間的融合仍在不斷擴展之中 地理信息系統(tǒng)組成 （１）數(shù)據(jù)輸入和檢驗 （２）數(shù)據(jù)存儲和管理 （３）數(shù)據(jù)變換 （４）數(shù)據(jù)輸出和表示 （５）用戶接口 數(shù)據(jù)輸入數(shù)據(jù)存儲數(shù)據(jù)輸出用戶接口數(shù)據(jù)變換 地理信息系統(tǒng)功能和應用 （ １ ） （ ２ ） （ ３ ） （ ４ ） 空間查詢與分析 （ ５ ） 數(shù)據(jù)顯示與輸出 地理信息系統(tǒng)與數(shù)字地球 數(shù)字地球的概念和提出的背景 數(shù)字地球是對真實地球及其相關現(xiàn)象統(tǒng)一性的數(shù)字化重現(xiàn)和認識，其核心思想是用數(shù)字化手段統(tǒng)一地處理地球問題和最大限度地利用信息資源 數(shù)字地球的特點 多源、多比例尺、多分辨率數(shù)據(jù)無縫集成的網(wǎng)絡信息系統(tǒng) 面向全社會公眾開放的網(wǎng)絡信息系統(tǒng) 虛擬現(xiàn)實技術支持下多維網(wǎng)絡信息系統(tǒng) 數(shù)字地球需要的支撐技術與數(shù)字地球框架 計算科學 海量存儲 衛(wèi)星圖像 寬帶網(wǎng)絡 互操作 元數(shù)據(jù) 數(shù)字地球的應用和意義 2 空間數(shù)據(jù)結構 柵格數(shù)據(jù)結構 矢量數(shù)據(jù)結構 地理數(shù)據(jù)的顯式和隱式表示 矢量與柵格數(shù)據(jù)結構的比較 柵格數(shù)據(jù)結構 柵格數(shù)據(jù)基本概念 柵格數(shù)據(jù)層的概念 柵格數(shù)據(jù)取值方法 柵格數(shù)據(jù)存儲編碼 柵格數(shù)據(jù)基本概念 將工作區(qū)域的平面表象按一定分解力作行和列的規(guī)則劃分 ， 形成許多格網(wǎng) ， 每個網(wǎng)格單元稱為象素 。 若每個象元規(guī)定 N比特 ， 則其灰度值范圍可在 0到 2N—1之間；把白～灰色～黑的連續(xù)變化量化成 8比特 （ bit） ，其灰度值范圍就允許在 0～ 255之間 ， 共 256級；若每個象元只規(guī)定 1比特 ， 則灰度值僅為 0和 1， 這就是所謂二值圖像 ， 0代表背景 。 柵格數(shù)據(jù)層的概念 在柵格數(shù)據(jù)結構中，物體的空間位置就用其在笛卡爾平面網(wǎng)格中的行號和列號坐標表示，物體的屬性用象元的取值表示，每個象元在一個網(wǎng)格中只能取值一次，同一象元要表示多重屬性的事物就要用多個笛卡爾平面網(wǎng)格，每個笛卡爾平面網(wǎng)格表示一種屬性或同一屬性的不同特征，這種平面稱為層。 長度占優(yōu)法：每個柵格單元的值以網(wǎng)格中線（水平或垂直）的大部分長度所對應的面域的屬性值來確定。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，可以每行都從左到右逐象元記錄，也可奇數(shù)行從左到右，而偶數(shù)行由右向左記錄，為了特定目的還可采用其它特殊的順序 3 3 3 4 4 4 4 4 3 3 3 3 4 4 4 4 1 3 3 3 4 4 4 2 1 1 3 3 3 2 2 2 1 1 1 1 3 2 2 2 1 1 1 1 2 2 2 2 1 1 1 1 1 2 2 2 1 1 1 1 1 2 2 2 1 3 3 3 4 4 4 4 4 2 3 3 3 3 4 4 4 4 3 1 3 3 3 4 4 4 2 4 1 1 3 3 3 2 2 2 5 1 1 1 1 3 2 2 2 6 1 1 1 1 2 2 2 2 7 1 1 1 1 1 2 2 2 8 1 1 1 1 1 2 2 2 (2)行程編碼 按行 （ 或列 ） 記錄相同代碼的始末象元的列號 （ 或行號 ） 和相應的代碼 ， 左圖可沿行方向進行程編碼： 1行：（ 1， 3， 3），（ 4， 8， 4）； 2行：（ 3， 4， 3），（ 5， 8， 4）； 3行：（ 1， 1， 1），（ 2， 4， 3）， （ 5， 7， 4），（ 8， 8， 2）； 4行：（ 1， 2， 1），（ 3， 5， 3）， （ 6， 8， 2）； 5行：（ 1， 4， 1），（ 5， 5， 3）， （ 6， 8， 2）； 6行：（ 1， 4， 1），（ 5， 8， 2）； 7行：（ 1， 5， 1），（ 6， 8， 2）； 8行：（ 1， 5， 1），（ 6， 8， 2） 。 塊式編碼數(shù)據(jù)結構中包括 3個數(shù)字：塊的初始位置 （ 行 、 列號 ） 和塊的大小 （ 塊包括的象元數(shù) ） ， 再加上記錄單元的代碼組成 。 1 3 3 3 4 4 4 4 4 2 3 3 3 3 4 4 4 4 3 1 3 3 3 4 4 4 2 4 1 1 3 3 3 2 2 2 5 1 1 1 1 3 2 2 2 6 1 1 1 1 2 2 2 2 7 1 1 1 1 1 2 2 2 8 1 1 1 1 1 2 2 2 矢量數(shù)據(jù)結構 矢量數(shù)據(jù)概念 拓撲關系 多邊形矢量編碼 ＤＩＭＥ結構 矢量數(shù)據(jù)概念 矢量數(shù)據(jù)就是代表地圖圖形的各離散點平面坐標 （ x， y） 的有序集合 。 （ 1）拓撲鄰接 拓撲鄰接指存在于空間圖形的同類元素之間的拓撲關系。等；多邊形鄰接關系有 P1/P3，P2/P3 （ 2）拓撲關聯(lián) 拓撲關聯(lián)指存在于空間圖形的不同類元素之間的拓撲關系。等。 （ 3）拓撲包含 拓撲包含指存在于空間圖形的同類但不同級的元素之間的拓撲關系， P1包含 P2和 P3。如特征值為 4的多邊形由條 4弧段組成，其文件編碼坐標為 : x18,y18。 x9,y9。 x7,y7。 x21,y21。 x23,y23。 x18,y18 特征值 坐標位置 1 x1,y1。x3,y3。x5,y5。x7,y7。x9,y9。x1,y1 2 x28,y28。 x30,y30。 x32,y32。 x28,y28 3 x1,y1。 x12,y12。 x14,y14。 x16,y16。 x18,y18。 x9,y9 x10,y10。 x19,y19。 x8,y8 。 x20,y20。 x22,y22。 x24,y24。 x17,y17。 x24,y24。 x27,y27。 x25,y25。 它是由美國人口調(diào)查 局建立起來的為人口調(diào)查目的而設計的一種拓撲編碼方法 ， 是一種把幾何量度信息 （ 直角坐標 ） 與拓撲邏輯信息結 合起來的系統(tǒng) 。 根據(jù) 結點標識符和結點坐標建立結點坐標文件 。 在這種結構中 ， 線段通常被認為是直線型的 ， 復雜的曲線由一系列逼近曲線 的直線段來表示 。 地理數(shù)據(jù)的顯式和隱式表示 矢量與柵格數(shù)據(jù)結構