【正文】 實(shí)體的形態(tài)是由柵格或網(wǎng)格中的一組點(diǎn)來(lái)構(gòu)成。 空間實(shí)體的表達(dá)（ 計(jì)算機(jī) ） 矢量數(shù)據(jù) 柵格數(shù)據(jù) 數(shù)字高程 （ 1）空間實(shí)體的矢量表達(dá) 矢量維數(shù) 實(shí)體類型 空間表達(dá) 描述 代表地物 零維 點(diǎn) 實(shí)數(shù)對(duì)（ x ， y） 一個(gè)數(shù)據(jù)點(diǎn)，具有一對(duì) (x， y)坐標(biāo)和至少一個(gè)屬性，邏輯上不能再分。 一維 線：弧、鏈 一組離散化的實(shí)數(shù)點(diǎn)對(duì) 具有相同屬性的點(diǎn)的軌跡，由坐標(biāo)對(duì)序列表示，坐標(biāo)對(duì)的順序與線的形狀有關(guān)，線上每個(gè)點(diǎn)有不多于二個(gè)的鄰點(diǎn)。 二維 面：多邊形 一組閉合弧段所包圍的空間區(qū)域 所有具有相同屬性點(diǎn)的軌跡，以 (x， y)坐標(biāo)隊(duì)的集合表示，坐標(biāo)隊(duì)的排列順序不影響面的形態(tài)、其內(nèi)部點(diǎn)可以有多于三個(gè)的鄰點(diǎn)，面內(nèi)點(diǎn)具有相同屬性。 三維 體 由一組或多組閉合曲面所包圍的空間對(duì)象 地形，溫度 矢量表達(dá)法示意（ 點(diǎn)、線、面 ） 點(diǎn)：位置 （ x， y） 屬性：符號(hào) 線：位置 (x1 ， y1 ), (x2 ， y2 ) ， … ， (xn ， yn ) 屬性：符號(hào)，形狀、顏色、尺寸 面：位置 (x1 ， y1 ), (x2 ， y2 ) ， … ， (xn ， yn ) 屬性：符號(hào)變化，等值線 矢量表達(dá)法示意（ 體： TIN ） ? 把一表面表示成一系列相連接的三角形，這些三角形在一組結(jié)點(diǎn) (Nodes)之中，按照一定規(guī)則連接相鄰結(jié)點(diǎn)形成的邊 (Edges)組成的。 三角形不規(guī)則網(wǎng)的表達(dá) TIN表達(dá)示意 （ 2）柵格表達(dá)法 ?點(diǎn)： 具有一定數(shù)值的刪格單元 ?線： 表現(xiàn)為按線特征相連接的一組單元 ?面： 表現(xiàn)為按二維形狀特征相連接的一組單元 + + + + + (a) 點(diǎn)的柵格表達(dá) (b) 線的柵格表達(dá) (c) 面的柵格表達(dá) ?柵格表示法的精度：依賴于每個(gè)柵格單元所實(shí)際代表的地面區(qū)域的大小，柵格代表的區(qū)域越小，精度越高。 5．基于要素的空間關(guān)系分析 空間實(shí)體空間關(guān)系研究的意義 鐵路 小鎮(zhèn) 鐵路過(guò)小鎮(zhèn)嗎？ 線 ——點(diǎn) 河流 小路 小路穿過(guò)河流嗎？ 線 ——線 河流 小路 河流在區(qū)域嗎？ 線 ——面 ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? 5．基于要素的空間關(guān)系分析 鐵路 區(qū)域有鐵路嗎？ 面 ——線 ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? 區(qū)域有郵局嗎？ 面 ——點(diǎn) ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? 郵局 ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? 區(qū)域相臨嗎？ 面 ——面 因此，實(shí)體之間的關(guān)系包括點(diǎn)、線、面等之間組合。 5．基于要素的空間關(guān)系分析 4. 拓?fù)淇臻g關(guān)系分析 ? 拓?fù)鋵傩? 拓?fù)鋵傩?:在拓?fù)渥儞Q下能夠保持不變的幾何屬性，它描述了兩個(gè)對(duì)象之間的關(guān)系，因此又稱為拓?fù)潢P(guān)系 。 5．基于要素的空間關(guān)系分析 ? 九交模型 ：設(shè)現(xiàn)實(shí)世界中的兩個(gè)簡(jiǎn)單實(shí)體 A,B， B(A),B(B)表示 A、 B的邊界，I(A),I(B)表示 A、 B的內(nèi)部， E(A),E(B)表示 A、 B的余。 參考：張駿 ,秦小麟 ,包磊 .一種三維空間 9交模型的簡(jiǎn)化方法 [J],南京航空航天大學(xué)學(xué)報(bào) ,2022 9交模型所述拓?fù)潢P(guān)系 r0 3 1r2 7 9r2 2 0r2 8 5r4 7 6 51 1r2 8 7r1 7 9r4 0 0r4 3 5r0 3 1r2 5 5r2 8 5r0 6 3r4 1 2r1 9 1r3 1 9 r2 5 3r3 1 6r2 2 0r0 3 0 r2 8 4 r0 9 2r0 3 0 r0 9 2 r2 8 4r0 3 1r1 5 9 r2 5 5r4 3 5r4 0 0r0 9 5r2 8 7r2 7 7面 / 面關(guān)系面 / 線關(guān)系面 / 點(diǎn)關(guān)系線 / 點(diǎn)關(guān)系線 / 線關(guān)系5．基于要素的空間關(guān)系分析 5. 方向空間關(guān)系分析 ? 方向關(guān)系描述 ? 方向關(guān)系又稱方位關(guān)系、延伸關(guān)系，它定義了地物對(duì)象之間的方位。結(jié)構(gòu)中結(jié)點(diǎn)代表數(shù)據(jù)記錄，連線描述不同結(jié)點(diǎn)數(shù)據(jù)間的關(guān)系。 6．網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)模型 ? 網(wǎng)狀模型的基本特征是： 結(jié)點(diǎn)數(shù)據(jù)間沒(méi)有明確的從屬關(guān)系，一個(gè)結(jié)點(diǎn)可以與其他多個(gè)結(jié)點(diǎn)建立聯(lián)系，反映了多對(duì)多的關(guān)系 ? 存在的問(wèn)題： 結(jié)構(gòu)復(fù)雜，增加了查詢和定位的難度 操作命令具有過(guò)程式性質(zhì) 不直接支持對(duì)于層次結(jié)構(gòu)的表達(dá) 基本不具備演繹功能 基本不具備操作代數(shù)基礎(chǔ) 7．時(shí)空模型 ?時(shí)空數(shù)據(jù)模型概述 ?研究概述 ? SGIS與 TGIS ? TGIS的特點(diǎn)是語(yǔ)義更豐富、對(duì)現(xiàn)實(shí)世界的描述更準(zhǔn)確其物理現(xiàn)實(shí)的最大困難在于海量數(shù)據(jù)的組織和存取 ?本質(zhì)特點(diǎn)是時(shí)空效率 ? TGIS模型有 空間時(shí)間立方體模型 序列快照模型（概念模型，無(wú)實(shí)用價(jià)值） 基圖修正模型 空間時(shí)間組合體模型 ? TGIS的研究思路 ：綜合模型和分解模型 7．時(shí)空模型 ? 時(shí)空數(shù)據(jù)模型設(shè)計(jì)的基本思想 ? 根據(jù)應(yīng)用領(lǐng)域的特點(diǎn)（如宏觀變化觀測(cè)與微觀變化觀測(cè)）和客觀現(xiàn)實(shí)變化規(guī)律（同步變化與異步變化、頻繁變化與緩慢變化），折中考慮時(shí)空數(shù)據(jù)的空間 /屬性內(nèi)聚性和時(shí)態(tài)內(nèi)聚性的強(qiáng)度，選擇時(shí)間標(biāo)記的對(duì)象。 ? 數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)顯式表達(dá)兩種地理事件：地理實(shí)體進(jìn)化事件和地理實(shí)體存亡事件。 8．三維模型 ? 三維 GIS的功能 ?三維 GIS所研究的內(nèi)容和實(shí)現(xiàn)的功能主要有：數(shù)據(jù)編碼，數(shù)據(jù)的組織和重構(gòu)，變換，查詢 ，邏輯運(yùn)算，計(jì)算，分析，建立模型， 視覺(jué)變換，系統(tǒng)維護(hù) 。 8．三維模型 三維空間的數(shù)據(jù)模型： 對(duì)于一個(gè)二維系統(tǒng)，可以用表達(dá)式 V＝ f（ x, y）來(lái)表達(dá)。當(dāng) V表示的是高程時(shí)，就可以用來(lái)產(chǎn)生數(shù)字高程模型（ DEM）。 ? 三維矢量數(shù)據(jù)模型 在三維空間中，地理實(shí)體分為點(diǎn)、線、面和體四種基本元素 (圖 )。由于處理三維數(shù)據(jù)的存儲(chǔ)和空間關(guān)系的表達(dá)遠(yuǎn)遠(yuǎn)比二維空間復(fù)雜，當(dāng)前并沒(méi)有成熟的應(yīng)用模型，但存在多種構(gòu)模的方法。若某體元包含在實(shí)體之內(nèi)，則賦值 1，否則賦值 0。 8．三維模型 體元形式的三維數(shù)據(jù) 線性八叉樹編碼 編碼 8．三維模型 （a）立方體 （b）長(zhǎng)方體（c）四面體柵格數(shù)據(jù)模型基本元素 8．三維模型 借助三維顯示技術(shù)，通過(guò)離散的高程點(diǎn)形成等高線圖、截面圖、多層平面和透視圖，可以把這些最初都是人工完成的工作，用各種計(jì)算機(jī)程序迅速高效地完成。 A B A B 圖 a 圖 b 點(diǎn)線之間的空間關(guān)系的九交模型表達(dá)情