ch2 空间数据结构.ppt

一、2010年下半年大学英语四、六级考试报名时间为： 网上报名：2010年9月21日 下午17:00—10月8日上午9:00 二、考试时间： 四级：2010年12月18日上午 9：00—11：20 六级：2010年12月18日下午15：00—17：20 第二章 空间数据结构 2.1 空间信息基础 2.2 空间数据结构 2.1 空间信息基础 2.1.1 地理空间及其表达 2.1.2 空间数据及其特征 2.1.3 元数据 2.1.1 地理空间及其表达 2.1.1.1 地理空间（Geographic Space）的含义 GIS中的空间概念常用“地理空间”来表达。 在地理学上，地理空间是指地球表面及近地表空间，是地球上大气圈、水圈、生物圈、岩石圈和土壤圈交互作用的区域。 2.1.1.2 空间实体的表达 （一）空间实体的含义及特征 地理空间实体就是对复杂地理事物和现象进行简化抽象得到的结果，简称空间实体。 空间实体具有4个基本特征：空间位置特征、属性特征、时间特征和空间关系。 空间位置特征 表示空间实体在一定的坐标系中的空间位置或几何定位，通常采用地理坐标的经纬度、空间直角坐标、平面直角坐标和极坐标等来表示。 空间位置特征也称为几何特征，包括空间实体的位置、大小、形状和分布状况等。 属性特征 属性特征也称为非空间特征或专题特征，是与空间实体相联系的、表征空间实体本身性质的数据或数量，如实体的类型语义定义、量值等。 属性通常分为定性和定量两种。定性属性包括名称、类型、特性等；定量属性包括数量、等级等。 空间关系 在地理空间中，空间实体一般都不是独立存在的，而是相互之间存在着密切的联系。这种相互联系的特性就是空间关系。 空间关系包括拓扑关系（topological spatial relation）、顺序关系（order spatial relation）和度量关系（metric spatial relation）等。 2.1.1.2 空间实体的表达 （二）空间实体的地图表达 在地图上，将地理空间的实体分为点、线、面三种要素，分别用点状、线状、面状符号来表示。 点状要素 指那些占面积较小，不能按比例尺表示，又要定位的事物。 通常以点状符号的形状和颜色表示质量特征，以符号的尺寸表示数量特征，将点状符号定位于事物所在的相应位置上。 线状要素 地面上呈线状或带状的事物。 通常用线状符号的形状和颜色表示质量的差别，用线状符号的尺寸变化（线宽的变化）表示数量特征。 面状要素 对于不连续分布或连续分布的面状事物的分布范围和质量特征，一般可以用面状符号表示。符号的轮廓线表示其分布位置和范围，轮廓线内的颜色、网纹或说明符号表示其质量特征。 对于连续分布的面状事物的数量特征及变化趋势，常常可以用一组线状符号——等值线表示。 2.1.1.2 空间实体的表达 （三）空间实体的数字化描述方法 空间实体一般按地形维数进行归类划分 点：零维 线：一维 面：二维 体：三维 时间：通常以第四维表达，但目前GIS还很难处理时间属性。 空间对象的维数与比例尺是相关的 空间实体的数字化描述方法 矢量表达法 栅格表达法 不规则三角网（TIN）的表达方法 （1）矢量表达法 0 维矢量 ——点（point） 矢量表达法主要表现空间实体的形状特征。 0维矢量为空间中的一个点。点在二维、三维欧氏空间中分别用(x,y)和(x,y,z)来表示。在数学上，点没有大小和方向。 点包括如下几类实体： （Entity point）：代表一个实体。如钻孔点、高程点、建筑物和公共设施。 （Text point）：用于定位注记。 （Label point）：存在于多边形内，用于标识多边形的属性。 （Node）：表示弧段的起点和终点。 （Vertex）或中间点：表示线段或弧段的内部点。 点实体 （1）矢量表达法 一维矢量——线（Line, Arc, Net） 一维矢量表示空间中的线段要素，它包括线段、边界、弧段、网络等。在二维、三维欧氏空间中用有序的坐标对表示： 一维矢量自身的空间关系主要有如下几种： 坐标序列中的首点和末点统称为结点(node)，且分别为首结点和末结点。位于首尾结点间的点为拐点或中间点或角点(Vertex)； 首尾结点可以重合，即弧段首尾相接。相应的数学表达式: X1=Xn；Y1=Yn； 弧段不能与自身相交。如果相交，需以交点为界把弧段分为几个一维矢量。在图中，弧段数为3，而不是1。三个弧段分别为AK，KBCDEFGHK，KIJ。 （1）矢量表达法 二维矢量——面 二维矢量表示空间的一个面状要素，在二维欧氏平面上是指由一组闭合弧段所包围的空间区域。所以，二维矢量又称多边形(Polygon)，是对