第二章 GIS空间数据库.pptVIP

* * * * * * * * * * * * 2 * 现实世界中的对象都与其它对象有着错综复杂的关联。从GIS角度出发，这些关联可以划分为三种：拓扑、空间和普通（general）。 * * * * * * 2、 时空一体化数据模型 1）时间片快照模型 常规的时空数据模型(如遥感图像数据的采集方式)即属于时间片快照(time－slicc snapshots)模型。它是用一系列状态对应的地理数据来反映地理现象的时空演化过程。其中可分为矢量快照模型和栅格快照模型两类。 优点：（1）可以直接在当前的地理信息系统软件中实现。（2）当前的数据库总是处于有效状态。 缺点：（1）这种快照图像仅代表地理现象的瞬时状态，而缺乏对现象所包含的对象变化的明确表现，因此它不能确定地理现象所包含的对象之间在时间上的拓扑联系。（2）在查询跟踪能力方面，由于没有时间维拓扑联系的存在，这一模型将无法实施按时间联系而确立的查询跟踪规则。（3）由于时间片快照是对状态数据的完整存储，所以造成数据的冗余度极大。 2）、底图叠加模型 底图叠加(base map with overlay)模型由于类似于地理底图的修订方式而得名。基本思路是，首先确定空间数据的初始状态，即底图数据。然后按照适宜的时间间隔记录数据随时间发生的变化。再通过空间叠加操作，利用记录的变化数据来恢复各个时间片的状态数据，每一次叠加则表示状态的一次变化。 3、时空合成模型 时空合成(space-time composites)模型是在底图叠加模型的基础上提出的，其设计思想是将每一次独立的叠加操作转换为一次性的合成叠加。变化的累积即形成最小变化单元，由这些最小变化单元构成的图形文件和记录变化历史的属性文件联系在一起，则可以较完整地表达数据的时空特征。这一数据模型一方面保持了底图叠加模型的优点、另一方面与地理信息系统数据库表达空间、属性数据的手段相似，因而便于以矢量为基础的地理信息系统软件的实现。 4、全信息对象模型 全信息对象指包含空间、时态和属性信息的地理对象。全信息对象模型即是运用面向对象的设计方法，将地理现象和过程的空间与属性信息随时间的变化封装成由时态版本组成的对象，即全信息对象。 * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * 拓扑关联 在一个电力设施系统中编辑要素时，要保证一级线路和二级线路的末端正确连通并且可以在该电力网络上做跟踪分析。 空间关联 当处理一幅有建筑物、街区和学校的地图时，可能需要决定在哪个街区创建某一特定建筑物、在学校区域中应该有哪些建筑物，还有哪个街区应该不包含建筑物。这些都属于GIS的基本功能——判断要素是否在另一要素内、是否接触、在另一要素外或与另一要素重叠。空间关联是从要素的几何形状来获取的。 普通关联 有一些对象可能在图上无法表现关联（如地块与业主）。对于地图上某些要素之间具有的关联，然而它们的空间关联可能很难判断（如用度表在变压器邻近，但它们并不接触）。这时我们需要使用一般关联，将这两个要素关联在一起。 6）要素属性可以被限制 为加强数据录入的准确性，还可以制定属性域对要素的属性进行限定。属性域，表现为一个数值范围或合法值的列表，也可以在要素创建之时为其属性自动分配一个缺省值。可以在要素类中为不同的子类设置不同的属性域和缺省值。 7）要素能用规则来验证 现实世界中的对象存在或改变都是必须遵循一定规则的。可以用这样的规则来限制几何网络中元素的制约规则，或者定义这些元素关联的对应基数。 8）要素具有拓扑关系 各类型要素之间具有的精确的空间位置关系就叫做拓扑。 例如，宗地的二级小分块必须是彼此严格毗邻的，不允许有缝隙和重叠。这种二维关系称为平面拓扑。 几何网络中的线和应用设施必须是不间断连接的，并且这种连接关系必须明确定义。这样的一维关系图可称为几何网络。 9）要素具有复杂的行为 要素的简单行为是通过选择要素类型和拓扑关系来实现的，并且建立关联、指定属性域以及属性验证规则等。 更多复杂的要素行为的实现是通过扩展标准要素和为自定义要素编写代码。自定义要素允许复杂的行为，如定制编辑交互、内置分析功能和复杂的图形符号化。 4、关联类 关联类存储了对象类、要素类两两之间的关联信息。关联可以是： 对象类之间的 要素类之间的 要素类和对象类之间的 关联的类别 简单的：对象的存在相互依赖 组合的： 没有原始对象，目标对象不能存在 目标对象随原始对象的移动而移动 5、拓扑 简单要素类是没有拓扑关系的点、线、多边形或注记，各要素可以彼此独立地编辑 拓扑要素类局限在一定的图形范围内，是一个有完整拓扑单元组成的一组要素类限定的对