《矢量数据模型》PPT课件.ppt
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1、第4讲 矢量数据模型,葛 莹,第1周 第12周,内容提要,从GIS数据模型的分类着手GIS数据模型矢量数据模型组织方式表示方法地理关系模型Coverage模型地理对象关系模型Geodatabase模型,GIS数据模型,地理信息(GI)分为两个部分空间数据(spatial data)表示地理要素的几何特征如,位置、形状、面积、长度等属性数据(attribute data)表示地理要素的非几何特征如,河流名称、土地利用类型等,GIS数据模型,GIS数据模型的组织方式矢量数据模型(vector)非拓扑模型(Non-topological),如 shapefile拓扑模型(Topological)简单
2、模型(Simple),如 coverage高级模型(High-level),如 TIN、分区、路径、geodatabase栅格数据模型(raster)如,ESRI Grid、Tiff、JPEG等属性数据模型低层次,如 dBase中等层次,如 Access高层次,如 Oracle,空间数据组织 GIS数据模型,基本的空间数据模型矢量数据模型(Vector)栅格数据模型(Raster),Real world,Vector,Raster,Raster data 连续的地理要素,Elevation,Imagery,Vegetation,GIS数据模型全貌,矢量数据模型,适用范围现实世界中,离散的空间要
3、素,如控制点、道路、湖泊等 X,Y 坐标表示地理要素 矢量数据特征经度和纬度投影后 X,Y 坐标,矢量数据模型 明确的空间位置和边界,矢量数据模型绝对位置表示,表示地理要素的“绝对位置”点:0维单个(x,y)坐标表示没有面积如井、控制点等线:1维两个以上(x,y)坐标点链接而成如道路、河流等面:2维三个以上坐标点,有序链接,且第一个和最后一个坐标点相同围成一个区域如宗地、湖泊等,矢量数据模型相对位置表示,表示地理要素之间的“相对位置”空间关系如,南师在河海对面,向前直走,左转,右转等现实生活中,比绝对位置更广泛采用“拓扑”表示拓扑:研究几何对象在弯曲或拉伸等变换下仍保持不变的性质以“图论”为数
4、学基础用“图表”或“图形”来描述几何对象排列及其相互关系GIS采用“图形”方式用途:空间分析、导航等,矢量数据模型拓扑元素,拓扑元素4个基本的几何对象点(point):表示点状地物要素弧段(arc):一个起点、一个终点及一系列中间点组成的一段有向线节点(node):两条或多条弧段的连接点,或者一条弧段的一个端点多边形(polygon):面状地物,节点,弧段,点,多边形,矢量数据模型拓扑关系,拓扑关系几何对象间的3条相互关系连接性(connectivity)弧段(arc)间通过节点(node)彼此连接在一起面定义由一系列彼此连接的弧段组成面邻接性(contiguity)弧段有方向性,且有左多边形
5、、右多边形,拓扑性质:连接性(connectivity),Arc-node间的关系2条以上的弧段通过1个节点连接,如 arc 3、4、5 通过 node 131条弧段连接2个节点,如 arc 2连接node 11,12(说明方向)如,节点13河海1号门,弧段3西康路,弧段5汉口西路,弧段4虎踞路,汉口西路,西康路,虎踞路,拓扑性质:面定义,Polygon-arc间的关系连接性1个polygon由一系列连接的arc组成,如 polygon c 由弧段2,4,9,6如,河海校园可以用 polygon F 表示如,河海操场可以用 polygon E 表示,A=外围多边形,拓扑性质:邻接性(conti
6、guity),Arc-polygon间的关系2个多边形分享1个弧段,如多边形B和FArc有方向,多边形分左、右如,西康路,由北向南,在河海1号门,左多边形南师,右多边形河海,A=外围多边形,矢量数据模型拓扑关系,拓扑的好处保证地理数据的质量和完整性面定义保证湖泊正确表示,否则湖泊决堤了连接性保证道路正确表示,否则道路死胡同邻接性保证道路方向正确表示,否则单行线违规,罚款强化GIS空间分析连接性、邻接性保证找到最短路径寻找导航建立在拓扑关系基础上,矢量数据模型如何表示?,矢量数据模型变化最大,发展至今已经有三代第一代:CAD模型采用图形文件,组织地理信息第二代:地理关系模型采用关系模型,组织地理
7、信息如,Coverage模型第三代:地理对象关系模型采用对象关系模型,组织地理信息如,Geodatabase模型,矢量数据模型CAD模型,第一代:CAD模型强调地理要素的几何特征(位置、形状等)用点、线、面表示地理要素,为了计算机存储地图语言加工:注记、符号和色彩,为了图形可视化按图层组织,方便计算机操作忽视地理要素的非几何特征没有数据库的支持无法与地理要素的属性关联,矢量数据模型地理关系模型,第二代:地理关系模型建模原因源于关系数据库的出现,能表示任何事物的特征,如土地属性不再满足于只表现地理要素的几何特征建模三部曲保留图形文件,存储地理要素的几何特征引入关系数据库,存储地理要素的非几何特征
8、增加图形文件和关系数据库的联动,地理关系模型Coverage,它脱胎于TIGER 数据模型TIGER全称:Topologically Integrated Geographic Encoding and Referencing system美国人口调查局推出规定:点(住址)、线(道路)和面(街区)的组织重新用“关系数据库”组织数据,门牌号码:左边600、700;右边601、701街区号:左58202,右58201,Coverage模型点,LAB file:存储点的图形文件WELL.PAT:存储属性的关系数据库WELL#“链接”LAB file和WELL.PAT,Coverage模型线,ARC
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