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空间数据结构
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2021
答辩：
导师：T
3、空间数据类型（续）
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三、实体的空间特征
§2-1空间实体及其描述
第二章 GIS 数
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1、定义：
指图形保持连续状态下变形，但图形关系不变的性质。
将橡皮任意拉伸，压缩，但不能扭转或折叠。
拓扑变换
（橡皮变换）
非拓扑属性（几何）
拓扑属性（没发生变化的属性）
两点间距离
一点指向另一点的方向
弧段长度、区域周长、面积 等
一个点在一条弧段的端点
一条弧是一简单弧段（自身不相交）
一个点在一个区域的边界上
一个点在一个区域的内部/外部
一个点在一个环的内/外部
一个面是一个简单面
一个面的连通性 面内任两点从一点
可在面的内部走向另一点
1、定义 2、种类 3、拓扑关系的表达 4、意义
2、种类
§2-1空间实体及其描述
第二章 GIS 数据结构
1）关联性： （不同类要素之间）结点与弧段：如V9与L5,L6,L3
多边形与弧段：P2与L3,L5,L2
2）邻接性： (同类元素之间)
多边形之间、结点之间。
邻接矩阵
重叠：-- 邻接：1 不邻接：0
P1
P2
P3
P4
P1
--
1
1
1
P2
1
--
1
0
P3
1
1
--
0
P4
1
0
0
--
3）连通性：与邻接性相类似，指对弧段连接的判别，如用于网络分析中确定路径、 街道是否相通。
§2-1空间实体及其描述
第二章 GIS 数据结构
连通矩阵：
重叠：-- 连通：1 不连通：0
V1
V2
V3…
V1
--
1
0
V2
1
--
1
V3
0
1
--
4）方向性
§2-1空间实体及其描述
第二章 GIS 数据结构
一条弧段的起点、终点确定了弧段的方向。用于表达现实中的有向弧段，如城市道路单向，河流的流向等。
5）包含性：指面状实体包含了哪些线、点或面状实体。
6）区域定义：多边形由一组封闭的线来定义。
7）层次关系：相同元素之间的等级关系，武汉市有各个区组成。
主要的拓扑关系：拓扑邻接、拓扑关联、拓扑包含。
拓扑关系具体可由4个关系表来表示：
（1）  面--链关系： 面 构成面的弧段
（2）   链--结点关系： 链 链两端的结点
（3）   结点--链关系： 结点 通过该结点的链\
（4） 链—面关系： 链 左面 右面
3、拓扑关系的表达
对于数据处理和GIS空间分析具有重要的意义，因为：
1）拓扑关系能清楚地反映实体之间的逻辑结构关系，它比几何关系具有更大的稳定性，不随地图投影而变化。
2）有助于空间要素的查询，利用拓扑关系可以解决许多实际问题。如某县的邻接县，--面面相邻问题。又如供水管网系统中某段水管破裂找关闭它的阀门，就需要查询该线（管道）与哪些点（阀门）关联。
3）根据拓扑关系可重建地理实体。
§2-1空间实体及其描述
第二章 GIS 数据结构
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4、拓扑关系的意义：
§2-3 栅格数据结构
第二章 GIS 数据结构
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栅格结构用密集正方形（或三角形，多边形）将地理区域划分为网格阵列。
位置由行，列号定义，属性为栅格单元的值。
一、图形表示
2
2
1
2
2
3
3
2
3
3
3
2
3
3
3
2
3
3
3
2
点：由单个栅格表达。
线：由沿线走向有相同属性取值的一组相邻栅格表达。
面：由沿线走向有相同属性取值的一片栅格表达。

栅格数据表示的是二维表面上的地理数据的离散化数值。在栅格数据中，地表被分割为相互邻接、规则排列的地块，每个地块与一个象元相对应。因此，栅格数据的比例尺就是栅格(象元)的大小与地表相应单元的大小之比，当象元所表示的面积较大时，对长度、面积等的量测有较大影响。每个象元的属性是地表相应区域内地理数据的近似值，因而有可能产生属性方面的偏差。