空间数据Coverage的创建.ppt

第4章 空间数据Coverage的创建 Coverage是一种空间数据的表达模型。数据采集后如 何将其组织在数据库中，以反映客观事物及其联系，这就关 系到数据模型的问题。而GIS正是根据地理数据模型，来实 现在计算机中存储、组织、处理和表示地理数据的。数据模 型组织的好坏，将直接影响到GIS系统的性能。 Coverage数据模型是第二代地理数据模型，也被称为 地理相关模型（Georelational Data Model）。它采用的是一 种混合数据模型定义和管理地理数据。Coverage也是 ArcGIS 9中主要的矢量文件格式之一，用其来表示矢量数据 在实际应用中非常广泛。 4.1 Coverage文件简介 Coverage是将空间数据和属性数据结合起来，并且存储 要素间的拓扑关系。空间数据以二进制文件的形式存储，而 属性数据和拓扑数据则以 INFO 表的形式存储。在Catalog中 将Coverage 二进制文件和 INFO表结合成Coverage 要素类进 行表达。空间数据使用拓扑数据模型来表示，而属性数据则 使用关系数据模型。在Coverage中，主要用弧段、节点、标 识点和多边形来表示地图上的点、线、面，除此之外，还有 控制点、覆盖范围、注记和链 确认表述是正确。 4.1.1 Coverage要素类型 Coverage要素的主要类型为点、弧段（线）、多边形和结点。这 些要素具有拓扑关系，即弧段形成多边形的周长，结点形成弧段的终 点，点给多边形内部做标记。Coverage点要素具有双重属性，它们可 以表示一些较小的地理对象（如油井和建筑物），也可以标注多边形 的内部区域。 Coverage要素的第二种类型为tic点、链接和注记。tic点用来配 准地图。链接用来调整要素，而注记则用来对地图上的要素作标注。 Coverage也含有一些组合要素。路径是与一定的量测系统相关联的弧 段的集合。区域是邻接、分离或叠加的多边形的集合。区域被用于环 境和土地利用应用。 1Coverage要素集 2Coverage要素类 4.1.2 Coverage文件组成 从文件组成结构上看，一个Coverage就是包含存储上述要素的 一组文件的一个目录、一组相关的Coverage、INFO数据库和其他数 据文件等，一起构成ARC/INFO的工作空间（Workspace）。 Coverage目录中的重要文件包括AAT.DBF、BND.DBF、 PAT.DBF、TIC.DBF、PRJ和ARC等。其中，ARC是用于定义地物 空间位置和关系的拓扑数据结构；PRJ是投影文件；TIC是一个控制 点文件；BND是一个边界文件；PAT是一个多边形属性或点属性表； AAT是一个弧段属性。 4.2 创建新的Coverage和INFO表 新建Coverage和INFO表可以通过ArcCatalog来实现。 在ArcCatalog中建立新的Coverage文件可以使用模板，也可 以不使用。如果使用模板则会使用模板中的一些信息，如 TIC点、边界范围和投影坐标等信息；如果没有使用模板， 则需要自己添加这些信息。 Coverage文件中空间数据以二进制文件的形式存储， 而属性数据和拓扑数据则以INFO表的形式存储，所以建立 Coverage文件，也可以单独建立INFO表。建表时表名最好 采用非汉字。 4.2.1 创建Coverage的方法 新建Coverage具体方法如下。 4.2.2 创建INFO表 创建INFO表具体方法如下。 （1）在目录中选择要创建新的INFO表的目标文件夹，单击 “文件”“新建”“INFO表”命令，或直接右击需要创建 Coverage的文件夹，单击【新建】【 INFO表】命令， 弹出“定义INFO表”对话框，如图4.12所示。 （2）在“定义INFO表”对话框中输出表的后面单击打开输出 表格的目标文件夹，输入新的INFO表的名字。确认这句是否正确 （3）单击“新项”按钮，重复以上步骤，添加其他的数据列 字段，直至添加了所有的数据列。 （4）使用项数后面的箭头按钮，可浏览或修改各数据列的 特性，如果要去掉某一选项可以选中某项后面的“去掉项”按钮。 （5）单击“确定”按钮，新建好的INFO表即会出现在目标文 件夹中。 4.3 建立拓扑关系 在“Coverage Poroperties”对话框中，可以看到“通用”一栏提 供一些有关Coverage的重要信息，包括要素的名称、位置、要素 的精度和要素类型及要素类之间有拓扑关系等。当选择其中的一个 地理要素类时，该要素的数量信息就会出现在该栏的下方。如果应 该有拓扑关系的要素之间尚未建立拓扑关系，或者两要素之间的拓 扑关系需要更新，可以利用Coverage中的Build和Clean功能来实现 。 4.3.1 利用Build建立拓扑关系 利用Build建立拓扑关系具体方法如下。 （1）在ArcCatalog目录树中选择要建立拓扑关系的Coverage， 右击，并在右键快捷菜单中选择“属性”命令，打开此Coverage的属性 。选择“通用”选项卡，进入“通用”对话框。 （2）在“要素类”选项中，选择要建立拓扑关系的地理要素，单 击“Build”按钮，弹出“Build”对话框。 （3）根据需要改变建立拓扑关系的要素类或者注记子类，单击“ 确定”按钮，返回到Coverage实现的对话框。单击“确定”按钮，即完成 了Coverage的拓扑关系的建立。 4.3.2 利用Clean建立拓扑关系 利用Clean建立拓扑关系的方法和上述方法一致，步 骤如下。 （1）在ArcCatalog目录树中选择要建立拓扑关系的 Coverage，右击，并在右键快捷菜单中选择“属性”命令 ，打开此Coverage的属性，单击“通用”标签，进入通用 选项卡，如图4.15所示。 （2）在“要素类”选项下，选择要建立拓扑关系的地 理要素，单击“Clean”命令按钮，弹出“Clean”对话框。 （3）根据具体情况在对话框中输入相对应的模糊值 及垂悬值，根据具体情况选择“只clean线” 的复选框（可 选），单击“确定”按钮，完成Coverage拓扑关系建立。 4.4 定义Coverage的坐标系统 GIS中的坐标系定义是GIS系统的基础，正确定义GIS系 统的坐标系非常重要。GIS中的坐标系定义由基准面和地图投 影两组参数确定，而基准面的定义则由特定椭球体及其对应 的转换参数确定。因此欲正确定义GIS系统坐标系，必须弄清 地球椭球体（Ellipsoid）、大地基准面（Datum）及地图投影 （Projection）3者的基本概念及他们之间的关系。 大地基准面是利用特定椭球体对特定地区地球表面的逼 近，因此每个国家或地区均有各自的大地基准面，通常称北 京54坐标系、西安80坐标系实际上指的是我国的两个大地基 准面。 4.4.1 为Coverage匹配一个坐标系统 为Coverage匹配一个坐标系统方法如下。 （1）在ArcCatalog目录树中选择要匹配坐标的Coverage， 右击，并在右键快捷菜单中选择“属性”命令，打开此Coverage的 属性，单击“投影”标签，进入投影选项卡，如图4.17所示。 （2）单击“定义”按钮，打开定义投影向导的选择定义方式 对话框，如图4.18所示。 （3）选中“为数据定义坐标系统以便和已有的数据匹配与已 有的Cov.和Grid的坐标系统匹配”前面的单选框。 （4）单击“下一步”按钮，弹出“选择采用指定坐标系统选择 集”对话框，选择采用其投影的数据集后，单击“下一步”按钮，弹 出“最后的输入总结”对话框，单击“完成”按钮，完成对Coverage 的投影定义。方法以及各步骤前面已经介绍过，可参考前面的对 话框介绍。 4.4.2 交互定义Coverage坐标系统 交互定义Coverage坐标系统方法如下。 4.5 Coverage维护操作 Coverage文件的维护操作都是基于ArcCatalog平台操作 的，通过ArcCatalog，可以将存储空间信息的文件夹中的 Coverage二进制文件与存储属性信息的 INFO 文件夹中的 INFO表联合表达为Coverage数据格式。Coverage文件的维 护操作主要包括坐标控制点维护、范围维护、容限值设置和 属性项维护等维护操作。 4.5.1 Coverage的控制点维护 在每个Coverage文件中都有TIC点文件。TIC是一个控制 点文件。一个文件一般最少有4个TIC点参数。在Coverage文 件中，TIC点是存在一个相对独立的文件中。 依据TIC点，就可以将地理要素坐标转换为自己定义的 或是自己需要的坐标系统。对于Coverage文件中TIC控制点的 添加、删除或更新可以借助于ArcCatalog软件平台。 1 添加TIC点 2 更新TIC点坐标 3 删除TIC点 4.5.2 Coverage范围维护 Coverage的范围限定了其包括的地理要素的范围，在 具体表达上通过定义地理要素的X、Y的最大和最小坐标来 确定范围。 一般情况下，ArcGIS可以自动维护和更新Coverage的 范围，也就是说当增加或减少Coverage中的地理要素之后， 其范围就会自动更新。但如果因为某些原因导致显示的范围 和实际的范围不匹配，既可以重新计算Coverage，也可以在 对话框中直接输入新的范围。 1 重新计算Coverage的范围 2 手动更新Coverage的范围 4.5.3 Coverage容限值设置 在ArcGIS中很多操作涉及到容限值的概念。读者可以粗略的 认为容限值就是一个距离范围，凡是在这个范围之内的要素将被 视为一个要素。比如，在数据编辑的时候，如果设置了结点自动 合并和一定的容限值的话，那么在这个距离之内的两个节点会自 动合并，这个特定的距离值就是节点合并的容限值。 4.5.4 Coverage属性项维护 Coverage中要素类的特性对话框与INFO表的特性对话 框是相同的。打开要素类的特性对话框，就会看到其中包含 要素识别符FID列和描述每个要素集合形状的Shape列。如 果该要素类有属性表，还将看到另外一些属性项。利用特性 对话框，可以添加、更新和删除属性，以及在他们包括的数 据中建立索引。 1 添加新属性项 2 重定义属性项 3 编辑属性项 4 删除属性项 5 添加或删除索引 4.6 Coverage关系类操作 在ArcCatalog中，主要通过关系类来定义一个Coverage要 素和其他Coverage要素，或一个独立的数据表之间的联系。他 们之间的联系存放在关系类中。这样通过对关系类的操作，就 可以定义诸如“一个要素类的属性表的某列和另一个要素的某 列共享相同值”这种类似的问题。 4.6.1 Coverage关系类简介 关系使得用户能对表格间相关的行进行操作。关系被组 织成关系类。一个关系类是指两个要素类或表格之间的一系 列关系，例如，与要素连接的注记就是使用了把要素和注记 联合起来的一个关系类。在这种连接下，移动一个要素，相 连的注记也会跟着移动。创建一个新的要素，新的注记也被 建立。另外，关系类还可以有属性。任何一个对象类或要素 类都可以创建多个关系类。 理解关系类，首先应该掌握以下概念。 1基数（Cardinality） 2关联键 3 关联标注 4 关系种类 4.6.2 Coverage关系类的创建 不论是在同一个Coverage，还是在不同的Coverage中的要素类 都可以建立Coverage关系类。如果源类和目标类中的对象相互独立， 则需要在他们之间建立简单关系。如果目标类依赖于源类，则需要在 他们之间建立复合关系。 4.7 小结 本章主要介绍了Coverage文件的创建与管理维护。首先从 Coverage文件的结构和组成要素入手，让读者了解文件特点；接着详 细介绍创建一个新的Coverage文件的具体步骤，并重点阐述了建好文 件后，如何对其进行维