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第五章GIS的数据表达与数据结构
一、地理现象与地理实体
空间特征属性特征时间特征1、地理现象及其认识的抽象过程
空间特征属性特征时间特征
地理现象
地理现象
观察
选择
抽象综合估计
模拟
信息
测量
表达编码组织
建立关系
数据
类型
体育场道路
名称
奥林匹克
17大街
坐标
234，200…
120,145…
无论现实世界如何复杂，人们在对其认识和抽象表达时，总是把它们分成几种基本的几何类型，并赋予它们不同的属性和编码。然后
在根据一定的数据结构和数据库模型对其进行表达、组织和存储。
2、几何类型与地理现象的对应关系：呈点状分布的地理现象——点状几何类型呈线状分布的地理现象——线状几何类型呈面状分布的地理现象——面状几何类型
呈体状分布的地理现象——体状几何类型
3、地理实体和地理目标
地理数据库是地理空间数据的集合，是一种与现实的地理世界保持一定相似性的实体模型。
地理实体——地理数据库中的实体，是一种在现实世界中不能再划分为同类现象的现象。例如城市可看成一个地理实体，并可划分成若干部分，但这些部分不叫城市，只能称为区、街道之类。
地理目标——实体在地理数据库中的表示。地理目标的表示方法随比例尺、目的等情况的变化而变化，例如，对于城市这个地理实体，在小比例尺上可作为一个点目标，而在大比例尺上将作为一个面目标。地理目标在地图上是以地图符号的形式来表示的。
4、地理实体的类型
以相同的方式表示和存储的一组类似的地理实体，可以作为地理实体的一种类型。地理数据库设计的第一步就是选择和定义所需要的实体类型。
地理实体通常分为点状实体、线状实体、面状实体和体状实体，复杂的地理实体由这些类型的实体构成。
1°、点状实体
点状实体是指只有特定的位置，而没有长度的实体。如：
·实体点——用于代表一个实体；
·注记点——用于定位注记；
·内点——用于负载相应多边形的属性；
·结点——表示线的终点和起点；
·节点——线或弧段的内部点。
2°、线状实体
线状实体是指有长度的实体，如线段、边界、链、网络等，并且有如下特性：
·长度——从起点到终点的总长；
·曲率——用于表示线状实体的弯曲程度，如道路拐弯处；
·方向——如水流的方向等。
3°、面状实体
面状实体也称多边形、区域等，是对湖泊、岛屿、地块等一类现象的描述，通常有如下空间特征：
·面积——面状实体所占有的范围的大小；
·周长——面状实体所占有区域的周长；
·独立或相邻——是独立存在，还是与其它面状实体相邻；
·岛或洞——面状实体中是否有岛或洞；
·重叠——面状实体之间是否有重叠。
4°、体状实体
体状实体用于描述三维空间中的现象与物体，它具有长度、宽度及高度等属性，通常有如下空间特征：
·体积
·岛或洞
·表面积
二、GIS的数据表达
1、空间实体对象（地理目标的类型）的定义
零维空间对象：实体点、标号点、多边形中心点、结点、角点等。一维空间对象：线段、弦列（互相连接无分支的线段）、弧（曲线
点轨迹）、拓扑连线（拓扑连接仅表明拓扑方向或顺序）、链（有方向的线段或弧）、环（闭合链或弦列）。
二维空间对象：内面（不含边界）、多边形。
三维空间对象：体元、三维组合空间目标、体空间聚合空间对象：图象、层、栅格、图形
例：p74
2、地理实体的描述
通常需要从如下方面对地理实体进行描述：
编码——用于区别不同的实体，有时同一个实体在不同的时间具有不同的编码，如上行和下行的火车。编码通常包括分类码和识别码。分类码标识实体所属的类别，识别码对每个实体进行标识，是唯一的，用于区别不同的实体。
位置——通常用坐标值的形式(或其它方式)给出实体的空间位置。类型——指明该地理实体属于哪一种实体类型，或由哪些实体类
型组成。
行为——指明该地理实体可以具有哪些行为和功能。
属性——指明该地理实体所对应的非空间信息，如道路的宽度、路面质量、车流量、交通规则等。
说明——用于说明实体数据的来源、质量等相关的信息。
关系——与其它实体的关系信息。
3、地理实体时间维的描述
如果只是地理实体的属性数据在变化，那么，可以把不同时间的属性数据均记录下来，作为该地理实体的属性数据。例如在处理统计区域的人口数时，区域的空间位置不变，只要把新的人口数及对应的时间加入到属性数据表中即可。
当地理实体的空间位置随时间变化时，如政区界线的变化、地块的合并与重新划分等，这时必须把地理实体的空间特征的变化也记录下来，如记录实体的增加、删除、改变、移动、合并等，同时对实体进行时间标记。
4、地理目标的分层
地理目标可按某种属性特征形成一个数据层，通常称为图层。图层是描述某一地理区域的某一（有时也可以是多个）属性特征的数据集。因此，某一区域的地理目标可以看成是若干图层的集合。
原则上