空间数据组织与管理课件.ppt

空間數據組織空間數據管理空間數據結構向量數據結構柵格數據結構向量、柵格結構對比空間資料庫特點傳統資料庫模型及特點層次數據模型網路數據模型關係數據模型現行空間資料庫管理方案混合數據管理模式擴展數據管理模式統一數據管理模式空間數據組織與管理定義：向量數據結構通過記錄空間對象的座標及空間關係來表達空間對象的位置。點：空間的一個座標點；線：多個點組成的弧段；面：多個弧段組成的封閉多邊形；獲取方法定位設備（全站儀、GPS、常規測量等）地圖數位化間接獲取柵格數據轉換空間分析（疊置、緩衝等操作產生的新的向量數據）向量數據表達考慮內容向量數據自身的存儲和管理幾何數據和屬性數據的聯繫空間對象的空間關係（拓撲關係）向量數據表達簡單數據結構拓撲數據結構屬性數據組織向量數據結構向量數據表達—簡單數據結構只記錄空間對象的位置座標和屬性資訊，不記錄拓撲關係。又稱麵條結構。存儲：獨立存儲：空間對象位置直接跟隨空間對象；點位字典：點座標獨立存儲，線、面由點號組成特徵無拓撲關係，主要用於顯示、輸出及一般查詢公共邊重複存儲，存在數據冗餘，難以保證數據獨立性和一致性多邊形分解和合併不易進行，鄰域處理較複雜；處理嵌套多邊形比較麻煩適用範圍：製圖及一般查詢，不適合複雜的空間分析向量數據結構（續）標識碼屬性碼空間對象編碼唯一連接幾何和屬性數據資料庫獨立編碼點:(x,y)線:(x1,y1),(x2,y2),…,(xn,yn)面:(x1,y1),(x2,y2),…,(x1,y1)點位字典點:點號檔線:點號串面:點號串點號XY1112223344………n5566存儲方法向量數據結構（續）向量數據表達—拓撲數據結構不僅表達幾何位置和屬性，還表示空間關係表達對象：關聯關係表達方式全顯式表達部分顯式表達拓撲關係物理實現直接存儲串行指針拓撲關係與數據共用採用拓撲關係的原則向量數據結構（續）拓撲結構：全顯式表達N1B2N2N4N3B3B4B1A1A2A6A5A4A3A7A8N5A8B1B2B3B4A1A2A3A4A5A6A7N1N2N3N4N5M面弧點面-弧拓撲面弧段弧-點拓撲弧起點弧-面拓撲弧左面點-弧拓撲點弧段終點右面向量數據結構（續）拓撲結構：部分顯式表達用上述部分表格表示空間目標的拓撲關係System：面-弧、弧-點DIME：弧-點、弧-面目前商用GIS還沒有超出上述四個表格的拓撲關係向量數據結構（續）拓撲結構：物理實現串行指針面-弧、點-弧：變長記錄，不方便直接存儲POLYVRT（美國電腦圖形及空間分析實驗室）TIGER（美國人口調查局）直接存儲Arc/Info、GeoStar向量數據結構（續）拓撲結構：拓撲關係與數據共用

維護數據的一致性拓撲:移動結點無拓撲:移動結點向量數據結構（續）拓撲結構：是否需要拓撲結構?應用目的製圖或一般查詢，可不要拓撲結構空間分析，則應建立拓撲關係服務對象和系統數據結構面狀目標：面-弧、弧-面網路目標：點-弧、弧-點向量數據結構（續）向量數據結構：屬性數據表達與組織屬性特徵類型類別特徵：是什麼說明資訊：同類目標的不同特徵屬性特徵表達類別特徵：類型編碼說明資訊：屬性數據結構和表格屬性表的內容取決於用戶圖形數據和屬性數據的連接通過目標識別符或內部記錄號實現。點狀對象目標標識目標標識地物編碼坐標關聯的線目標精度控制點等級測量單位測量年限線狀對象目標標識目標標識地物編碼坐標串起點、終點、左面、右面路面材料等級修建時間寬度管養單位…………面狀對象目標標識目標標識地物編碼邊界目標號建築日期所有者建築面積建築單位結構……空間對象地物編碼地物名稱製圖顏色幾何類型製圖符號編碼屬性表明地物類型特徵與製圖屬性向量數據結構：特點用離散的點描述空間對象與特徵，定位明顯，屬性隱含用拓撲關係描述空間對象之間的關係面向目標操作，精度高，數據冗餘度小與遙感等圖象數據難以結合輸出圖形品質號，精度高定義以規則像元陣列表示空間對象的數據結構，陣列中每個數據表示空間對象的屬性特徵。或者說，柵格數據結構就是像元陣列，每個像元的行列號確定位置，用像元值表示空間對象的類型、等級等特徵。每個柵