第3讲-空间数据模型--概念222.pptVIP

面—面关系：与某个面状地物相邻的所有多边形； 线—线关系：如与某个河流关联的所有支流； 点—点关系：如与某个水井相距小于3Km的其它井； 线—面关系：如检索某国道经过的所有县市； 面—线关系：如检索某县境内所有公路； 点—线关系：如检索某公路边的加油站； 点—面关系：如检索某县范围内邮电所分布情况； 查询与中国陆地接壤的国家？ 空间数据的拓扑关系，对数据处理和空间分析具有重要的意义： 1.拓扑关系能清楚地反映实体之间的逻辑结构关系，它比几何坐标关系有更大的稳定性，不随投影变换而变化。 2.利用拓扑关系有利于空间要素的查询。 3.可以根据拓扑关系重建地理实体。例如根据弧段构建多边形，实现道路的选取，进行最佳路径的选择等。 空间顺序关系 顺序空间关系是基于空间实体在地理空间的分布，采用上下、左右、前后、东南西北等方向性名词来描述； 同拓扑空间关系的形式化描述类似，也可以按点－点、点－线、点－面、线－线、线－面和面－面等多种组合来考察不同类型空间实体间的顺序关系； 顺序空间关系必须是在对空间实体间方位进行计算后才能得出； 实体间的顺序空间关系随着空间数据的投影、几何变换，顺序空间关系也会发生变化 在目前的GIS中，并不对顺序空间关系进行描述和表达。 基准方向 基准方向 基准方向 点－点顺序关系 点－线顺序关系 点－面顺序关系 线－线顺序关系 线－面顺序关系 面－面顺序关系 基准方向 基准方向 基准方向 不同类型实体间的顺序关系 度量空间关系 度量空间关系主要指空间实体间的距离关系； 按照拓扑空间关系中建立点－点、点－线、点－面、线－线、线－ 面和面－面等不同组合来考察不同类型空间实体间的度量关系； 距离的度量可以是定量的，如按欧几里德距离计算得出A实体距离B实体500m，也可以应用与距离概念相关的概念如远近等进行定性地描述； 与顺序空间关系类似，距离值随投影和几何变换而变化。建立点－点的度量关系容易、点－线和点－面的度量关系较难，而线－线、线－面和面－面的度量关系更为困难，涉及大量的判断和计算； 在GIS中，一般也不明确描述度量空间关系； 距离量算 距离描述了两个事物或实体之间的远近程度。最常用的距离概念是欧氏距离。在GIS中，距离通常描述的是一种可达性，一点到另一点不仅与欧氏距离有关，还与交通、运输工具性能等有关，因此有曼哈顿距离、非欧氏距离等说法。考虑到阻力影响，计算的距离称为耗费距离。物质在空间中移动总要花费一些代价，如资金、时间等。阻力越大耗费也越大。 各向同性和各向异性的距离表面 火源（点）必须与森林（面）保持一定的警戒距离 无线电站与居民区之间的距离 最近距离 质心距离 最远距离 空间关系 对于空间目标的约束力：度量关系最强、方位次之、拓扑最弱。 现有GIS数据模型多独立处理度量、方位和拓扑关系。 现有GIS数据结构多不直接存储度量、方位关系，对于拓扑关系，采用部分存储。 象云一样的纹理结构占据了图形的绝大部分，代表了人们所不了解的事物，而且它们造成了宇宙的混沌状态。人们只知道一些所熟悉的事实，其中的一些被绘制在图中 地理信息系统 第3讲 空间数据模型-概念模型 本讲内容 地理空间与空间抽象 空间数据概念模型 空间关系（空间拓扑关系） 对河流的诸多描述… 模型的作用 由于模型是对客观世界中解决各种实际问题所依据的规律或过程的抽象或模拟，因此能有效地帮助人们从各种因素之间找出其因果关系或者联系，有利于问题的解决。 数据模型(方根模型…) 实物模型 ..... 为了能够利用地理信息系统工具解决现实世界中的问题，首先必需将复杂的地理事物和现象简化和抽象到计算机中进行表示、处理和分析。这就需要对现实世界进行抽象建模，其结果就是空间数据模型。 空间数据建模的基本任务：针对所研究的空间现象或问题，描述GIS的空间数据组织，设计GIS空间数据库模式，这包括定义空间实体及其相互间关系，确定数据实体或目标及其关系，设计在计算机中的物理组织、存储路径和数据库结构等。 1、空间认知和空间抽象 对现实世界进行认知、简化和抽象表达，并将抽象结果组织成有用、能反映现实世界真实状况数据集，是地理信息系统重要任务之一，也是GIS的理论基础。 现实世界（基本语言） 概念世界（自然语言） 地理空间世界（GIS语言） 尺度世界（度量语言） 项目世界（Project） 地理点列世界（Coordinate） 地理几何特征世界（Geometry） 地理要素世界 地理要素集合世界 对地理对象的抽象的9个层次模型 现实世界是所有事物（Fact）的集合，无论人们是否知道这些事物。根据事物的本质，