空间数据结构.ppt

空间数据结构
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第一页，共64页
GIS基本功能的实现过程
文件图表
数据获取
原始数据
存储检索
空间查询
空间分析
数据编辑
投影变换
数据输出
制图、表格
交互展示
GIS数据
空间
数据库
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第三章 空间数据结构
数据结构是指数据组织的形式，是适合于计算机存储、管理和处理的数据逻辑结构；对空间数据而言则是地理实体的空间排列方式和相互关系的抽象描述，是对数据的一种理解和解释。不说明数据结构的数据是毫无用处的，不仅用户无法理解，计算机程序也不能正确处理。
第一节 栅格数据结构
第二节 矢量数据结构
第三节 两种数据结构的比较和转换
第四节 其他数据结构
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第一节 栅格数据结构
栅格数据:栅格数据结构，又称为网格结构或像元结构。实际就是像元阵列，每个像元由行列确定它的位置。由于栅格结构是按一定的规则排列的，所表示的实体位置很容易隐含在数据文件的存储结构中，且行列坐标可以很容易地转为其它坐标系下的坐标。每个像元包含一个代码，代码本身明确地代表了实体的属性类型或量值，或仅仅包含指向其属性记录的指针。
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点
线
面
点：为一个像元
线：在一定方向上连接成串的相邻像元集合。
面：聚集在一起的相邻像元集合。
B,B,B,B,B,R,B,B,E,E,
B,E,H,B,R,B,B,B,E,E,
B,E,B,B,R,P,P,B, E,B,
E,B,B,B,R,P,P,B,B,B,
B,B,B,R,P,P,B,B,B,B,
B,B,B,R,B,B,B,B,B,B,
B,B,B,R,B,B,B,B,B,B,
B,B,R,B,B,B,B,B,H,B,
B,B,R,B,B,B,B,B,B,B,
B,R,R,B,B,B,B,B,B,B
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获得栅格结构数据的途径
目读法：在地图上均匀划分网格，逐个网格地确定其代码；
矢量数字化法：用数字化仪得到矢量数据结构后，再转换成栅格结构；
扫描数字化：逐点扫描地图，将扫描数据进行重采样和再编码；
分类影像输入：将经过分类解译的遥感影像数据直接或重采样后输入系统。
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栅格数据结构特点
离散的量化栅格值表示空间对象。
位置隐含，属性明显。
数据结构简单，易于扩充、修改，特别易于与遥感数据结合，但数据量大。
适合于高级语言作文件或矩阵处理。
存在几何和属性误差。
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栅格数据的几何误差
在下图中，ac的距离应为5，但在栅格结构中，如以像元边线计算则为7，以像元为单位则为4。
三角形abc的面积应为6个平方单位，而在栅格结构中则为7个平方单位，这种误差随像元的增大而增加。
a
b
c
3
4
5
a
b
c
ac距离: 7 (5)
abc面积: 7
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栅格数据的属性误差
在一个栅格的地表范围内，可能存在具有不同属性的地理实体，如可能存在多于一种的地物，而表示在相应的栅格结构中常常只能是一个代码，因此出现属性误差。
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栅格数据单元属性值确定
C
A
B
百分比法
面
积
占
优
重
要
性
中心点法
A
连续分布地理要素
C
具有特殊意义
的较小地物
A
分类较细、
地物斑块较小
AB
为了逼近原始数据精度，除了采用这几种取值方法外，还可以采用缩小单个栅格单元的面积，增加栅格单元总数的方法 。
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