第三章测绘师空间数据结构.ppt

2、栅格格式向矢量格式的转换基本步骤 ④去除多余点及曲线圆滑：由于搜索是逐个栅格进行的，必须去除由此造成的多余点记录，以减少数据冗余；搜索结果，曲线由于栅格精度的限制可能不够圆滑，需采用一定的插补算法进行光滑处理，常用的算法有：线形迭代法；分段三次多项式插值法；正轴抛物线平均加权法；斜轴抛物线平均加权法；样条函数插值法。 思考与练习 1、空间实体可抽象为哪几种基本类型？它们在矢量数据结构和栅格数据结构分别是如何表示的？ 2、简述四种栅格数据存储的压缩编码方法。 3、举例说明拓扑数据结构如何实现拓扑编辑功能。 4、试写出矢量和栅格数据结构的模式，并列表比较其优缺点。 5、简述由矢量数据向栅格数据的转换的方法。 6、简述由栅格数据向矢量数据转换的基本步骤。 特殊情况下的栅格结构 特殊情况下的栅格结构 （a）三角形 （b） 菱形 （c) 六边形 2）四叉树结构的建立方法 ????????建立四叉树有两种方法，即自上而下方式（top—down）自下而上方式（bottom—up） 自上而下方式的分割需要大量的运算，因为大量数据需要重复检查才能确定划分。当n×n的矩阵比较大，且区域内容要素又比较复杂时，建立这种四叉树的速度比较慢。 自下而上方式是对栅格数据按如下的顺序进行检测：如果每相邻四个网格值相同则进行合并，逐次往上递归合并，直到符合四叉树的原则为止。这种方法重复计算较少，运算速度较快。 3）四叉树编码法的优缺点 四叉树编码法的优点： （1）容易而有效地计算多边形的数量特征； （2）阵列各部分的分辨率是可变的，边界复杂部分四叉树较高即分级多，分辨率也高，而不需表示许多细节的部分则分级少，分辨率低，因而既可精确表示图形结构又可减少存贮量； （3）栅格到四叉树及四叉树到简单栅格结构的转换比其它压缩方法容易； （4）多边形中嵌套异类小多边形的表示较方便。 四叉树编码的最大缺点是转换的不定性。 ? 第二节 矢量数据结构 ????????矢量数据结构是通过记录坐标的方式，尽可能地将点、线、面地理实体表现得精确无误。其坐标空间假定为连续空间，不必象栅格数据结构那样进行量化处理。因此矢量数据能更精确地定义位置、长度和大小。 ? 除数学上的精确坐标假设外，矢量数据存储是以隐式关系以最小的存储空间存储复杂的数据。 一、矢量数据结构编码的基本内容 ??? ?? 矢量数据结构通过记录空间对象的坐标及空间关系来表达空间对象的位置。 点：空间的一个坐标点； 线：多个点组成的弧段； 面：多个弧段组成的封闭多边形。 一、矢量数据结构编码的基本内容-2 ??? ?? 多边形矢量编码，不但要表示位置和属性，更重要的是能表达区域的拓扑特征，如形状、邻域和层次结构等，以便使这些基本的空间单元可以作为专题图的资料进行显示和操作。 矢量数据结构编码的基本内容 标识码 属性码 空间对象编码 唯一 连接空间和属性数据 数据库 独立编码 点: ( x ,y ) 线: ( x1 , y1 ) , (x2 , y2 ) , … , ( xn , yn ) 面: ( x1 , y1 ) , (x2 , y2 ) , … , ( x1 , y1 ) 点位字典 点: 点号文件 线: 点号串 面: 点号串 点号 X Y 1 11 22 2 33 44 … … … n 55 66 存储方法 二、矢量数据结构的类型 ??????1、简单的矢量数据结构—面条结构（实体式） 只记录空间对象的位置坐标和属性信息，不记录拓扑关系。 存储： 独立存储：空间对象位置直接跟随空间对象； 点位字典：点坐标独立存储，线、面由点号组成。 适用范围： 制图及一般查询，不适合复杂的空间分析 二、矢量数据结构的类型 ?????????简单的矢量数据结构—面条结构（实体式） 特征 无拓扑关系，主要用于显示、输出及一般查询； 公共边重复存储，存在数据冗余，难以保证数据独立性和一致性； 多边形分解和合并不易进行，邻域处理较复杂； 处理嵌套多边形比较麻烦。 2、索引式 索引式数据结构采用树状索引以减少数据冗余并间接增加邻域信息，具体方法是对所有边界点进行数字化，将坐标对以顺序方式存储，由点索引与边界线号相联系，以线索引与各多边形相联系，形成树状索引结构。 2、索引式2 树状索引结构消除了相邻多边形边界的数据冗余和不一致的问题，在简化过于复杂的边界线或合并多边形时可不必改造索引表，邻域信息和岛状信息可以通过对多边形文件的线索引处理得到，但是比较繁琐，因而给邻域函数运算、消除无用边、处理岛状信息以及检查拓扑关系等带来一定的困难，而且两个编码表都要以人工方式建立，工作量大且容