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第四章 空间数据表达;*;*;二、空间对象（实体）类型;4.2、空间对象关系; 理解拓扑变换和拓扑属性时，我们可以设想一块高质量的橡皮，它的表面是欧几里德平面，可被任意拉伸压缩，但不能扭转折叠。表面上有由结点、弧、环和区域组成的图形。若对该橡皮进行任意拉伸、压缩，但不扭转和折叠，则在橡皮形状的这些变换中，图形的一些属性将得到保留，有些属性将消失。;拓扑和非拓扑属性;3、空间对象的拓扑空间关系;*;空间对象关系;*;*;*;*;*;*;二、拓扑关系类型： 拓扑关系是指网结构元素结点、弧段、面域之间的空间关系，主要表现为下列三种关系： ①拓扑邻接：指存在于空间图形的同类元素之间的拓扑关系。 ②拓扑关联：指存在于空间图形的不同元素之间的拓扑关系。 ③拓扑包含：指存在于空间图形的同类，但不同级的元素之间的拓扑关系。包含包括简单包含、多层包含、等价包含三种形式。 ;*;三、空间数据拓扑关系的意义;4.3 空间数据的计算机表达;*;如：地图的矢量和栅格表示 ;二、空间数据表达的步骤;地理数据的分层;*;2、空间数据分层的目的;空间数据的分类与编码;*;分类码示例;标识码示例; 三、空间数据结构的标准 空间数据编码是空间数据结构的实现，其目的是将图形数据、影像数据、统计数据等资料，按一定的数据结构转换为适用于计算机存储和处理的形式。 高效率的数据结构，应具备如下要求： ①组织的数据能够表示要素之间的层次关系，便于不同数据连接和覆盖； ②能正确反映地理实体的空间排列方式和各实体间相互关系； ③便于存取和检索； ④节省存储空间，减少数据冗余； ⑤存取速度快，在运算速度较慢的微机上能做到快速响应； ⑥足够的灵活性，数据组织应具有插入新的数据、删除或修改部分数据的基本功能。 ;4.4 空间数据结构;A. 栅格数据结构 ;*;*;一、栅格数据结构的编码： ①栅格矩阵结构 ②游程编码结构 ③四叉树数据结构 ④八叉树和十六叉树数据结构;①栅格矩阵结构;*;*;*;*;*;*;*;1、直接栅格编码;游程长度编码 ;②游程编码结构; 游程编码能否压缩数据量，主要决定于栅格数据的性质，通常可通过事先测试，估算图层的数据冗余度Re： Re=1-Q/(m×n) 式中：Q为图层内相邻属性值变化次数的累加和； m为图层网格的行数；n为图层网格的列数。 当Re的值大于1/5时，表明栅格数据的压缩可取得明显效果。;对于游程长度编码，区域越大，数据的相关性越强，则压缩越大，适用于类型区域面积较大的专题图，而不适合于类型连续变化或类别区域分散的分类图（压缩比与图的复杂程度成反比）。? 这种编码在栅格加密时，数据量不会明显增加，压缩率高，并最大限度地保留原始栅格结构，编码解码运算简单，且易于检索，叠加，合并等操作，这种编码应用广泛。;块码 ——游程编码向二维扩展采用方形区域作为记录单元，每个记录单元包括相邻的若干栅格。数据对组成：（初始行、列，半径，属性值）如：（1,1,1,0),(1,2,2,4),(1,4,1,7),(1,5,1,7)…依次扫描，编过的不重复。 ;特点：具有可变分辨率，即当属性变化小时图块大，对于大块图斑记录单元大，分辨率低，压缩比高。 小块图斑记录单元小，分辨率高，压缩比低。所以，与行程编码类似，随图形复杂程度的提高而降低分辩率 。;四叉树数据结构; 建立四叉树有两种方法： 1.自上而下：先检测全区域，其值不单调时再四分划，直到数值或内容单调为止； 2.自下而上：;优点： 非冗余表示法，减少数据的冗余。 具有可变率或多重分辩率的特点，适用于处理凝聚性或呈块状分布的空间数据，特别适用于处理分布不均匀的块状空间数据，但不适用于连续表面（如地形）或线状地物。 不足： 矢/栅正反变换还不理想。 建立四叉树耗费机时很多。 四叉树虽可修改，但很费事 四叉树未能直接表示物体间的拓扑关系 转换的不稳定性或叫滑动变异（很难根据四叉树来判断这两个图像是否全同） 一个物体的图像在构成四叉树时会被分割到若干个象限中，使它失去了内在的相关性。 ;链式编码、Freeman 链码、边界链码;缎扣换箔啊扶慷萧屡仕蚊穷昌颧店磷嗅戳痕菩戳践醉将欺干忌响灾沤漱椎空间数据表示空间数据表示;优点：链码可有效地存贮压缩栅格数据，便于面积、长度、转折方向和边界、线段凹凸度的计算。缺点：不易做边界合并，插入操作、编辑较困难（对局部修改将改变整体结构）。区域空间分析困难，相邻区域边界被重复存储。? ???????