空间数据的表达与管理.pdf

新编测绘与测量数据速查处理方法与速查技术实用手册 第二章 空间数据的表达与管理 ! 第一节 空间数据的表达 ! 一、地理系统与地理现象 地理系统 24 地理系统是开放的复杂的系统!地理系统是指某一特定时间特定空间的#由两个以 上相互区别又相互联系相互制约的地理要素或过程所组成的#并具有特定功能和行为# 与外界环境相互作用#并能自动调节和具有自组织功能的整体!地理系统是一种宏观范 围的时空有序结构#具有自组织功能!这种功能表现在地理系统形成发展的整体过程 中!地球上的空间上至大气电离层#下至地幔莫霍面#有着广阔的范围!但一般地理空间 指的是地球表层#其基准是陆地表面和大洋表面#它是人类活动频繁发生的区域#是人地 关系最为复杂密切的区域!地理系统主要涉及地球表层空间#可以归结为两大方面$自 然环境系统和社会经济环境系统#其中自然环境系统主要涉及地貌土壤气候土地利 用水文生物海洋等因素%社会经济环境系统主要涉及人口工业农业交通运输建 筑商业贸易业科学教育卫生体育金融财政旅游等!无论是自然环境因素还是 社会经济环境因素都与地理空间位置有关!综合研究地理系统中的生物圈水圈和岩石 圈三大要素的空间分布规律及其相互关系和相互影响是地理科学研究的重要任务! 地理现象 !^ 地理世界是非常复杂的#要正确认识和掌握这些复杂海量的信息#需要进行去粗取 精去伪存真的加工#对复杂对象的认识是一个从感性认识到理性认识的一个抽象过程! *$ 第一编 测绘与测量数据库基本知识 ! 地理系统表现出来的各种各样的地理现象代表了现实世界!()’即是人们通过各种地理 现象的观察抽象综合取舍#得到实体目标#然后对实体目标进行定义编码结构化和模 型化#以数据形式存入计算机内! 在地理空间世界中#被抽象的地理现象都有一个自然的维度#零一二三#这取决于 它们被抽象成点线面体!抽象后的地理现象被称为空间目标或空间实体! $点%零维空间实体#不能说这些点状空间实体全部分布在一个点位上#其中可区分 2 出单个点位集中连片和分散状态等不同情况#当从较大的空间规模上来观测这些地理现 象时#就能把它们抽象成点状分布的空间实体#可以用一个点位的坐标平面或地理坐标$ 来表示其空间位置’另一方面#如果从较小的空间尺度上来观察这些地理现象#或者说描 述它们的真实状态#它们中极大多数将可以用线状或面状特征进一步描述!例如#作为一 个点在小比例尺图上描述的一个城市#在大比例尺地图上则通过表示十分详细的城市道 路建筑物分布来描述该城市等! $线%一维空间实体#它们也有单线双线和网状之分#有时候#它们可以用狭长的面 ! 来表示!可以用一线状坐标串或封闭坐标串来表示其空间位置! $面%二维空间实体#它们有大范围连续分布的特征!有些面状目标有确切的边界# * 如建筑物水塘等#有些面状目标在实地上没有明显的边界#如土壤!描述面状目标的空 间数据一定是封闭坐标串#通常面状目标称为多边形!面状目标在较小比例尺下也可能 用一个点来描述! $体%三维空间实体#它们除了平面大小以外#还有厚度或高度#由于对三维空间实体 3 研究不够#一般将三维目标处理成二维目标!表 列出一些常见的地理现象被抽 2T!T2 象成某一种空间实体! 表)+*+) 抽象成空间实体的地理现象 ! 维度 空间实体 地理现象 城镇乡村居民地交通枢纽车站码头工厂学校医院写字楼机关火山 零维 点 口山峰景点隘口基地等! 一维 线 河流海岸铁路公路地下管网行政边界