第4讲地理空间数据模型

1、一、什么是地理空间实体？一、什么是地理空间实体？二、如何描述地理空间实体？二、如何描述地理空间实体？主要内容主要内容一、什么是地理空间实体？一、什么是地理空间实体？二、如何描述地理空间实体？二、如何描述地理空间实体？主要内容主要内容一、什么是地理空间实体一、什么是地理空间实体地理空间实体地理空间实体就是对复杂就是对复杂进行进行得到的结果，简称空间实得到的结果，简称空间实体，它们的一个典型特征是与一定的地理体，它们的一个典型特征是与一定的地理空间位置有关，都具有一定的几何形态，空间位置有关，都具有一定的几何形态，分布状况以及彼此之间的相互关系。分布状况以及彼此之间的相互关系。一、什么是地理空间实

2、体一、什么是地理空间实体空间空间几何几何特征特征：表示空间实体在一定的坐标系中的位置、大小、形状等。属性属性特征特征：与空间实体相联系的、表征空间实体本身性质的数据或数量，通常分为定性和定量两种。时间时间特征特征：空间实体随着时间变化而变化的特性。空间关系空间关系特征特征：空间实体一般都不是独立存在的，而是相互之间存在着密切的联系。一、什么是地理空间实体？一、什么是地理空间实体？二、如何描述地理空间实体？二、如何描述地理空间实体？主要内容主要内容二、如何描述地理空间实体二、如何描述地理空间实体二、如何描述地理空间二、如何描述地理空间实体实体对象模型对象模型场模型场模型二、如何描述地理空间实体二

3、、如何描述地理空间实体对象模型对象模型将研究的整个地理空间看成一个空域，地理现象和空间实体作为独立的对象分布在该空域中。按照空间特征分为点、线、面、体四种基本对象，对象也可由其他对象构成复杂对象，并且与其他分离的对象保持特定的关系，如点、线、面、体之间的拓扑关系。每个对象对应着一组相关的属性以区分彼此对象模型对象模型强调地理空间中的强调地理空间中的单个单个地理地理现象现象或空间实体或空间实体二、如何描述地理空间实体二、如何描述地理空间实体场模型场模型（域（域（field）模型）模型）把地理空间中的现象作为连续的变量或体，根据不同的应用，场可以表现为二维或三维。一个二维场就是在二维空间R2中任意

4、给定的一个空间位置上，都有一个表现某现象的属性值，即Af(x，y)。一个三维场是在三维空间R3中任意给定一个空间位置上，都对应一个属性值，即Af(x，y，z)。由于连续变化的空间现象难以观察，在研究实际问题中，往往在有限时空范围内获取足够高精度的样点观测值来表征场的变化。二、如何描述地理空间实体二、如何描述地理空间实体 6种种场模型场模型二、如何描述地理空间实体二、如何描述地理空间实体（1）矢量数据）矢量数据模型模型点实体用一对空间坐标表示，线实体由一串坐标对组成，面由其边界线表示，表示为首尾相连的坐标串；每一个实体都有一个唯一标识符（Identifier）。（2）栅格数据）栅格数据模型模型

5、地理空间坐标隐含在矩阵的行列上；点实体是一个栅格单元（cell）或像元，线实体由一串彼此相连的像元构成，面实体则由一系列相邻的像元构成；每个像元对应于一个表示该实体属性的值。点：位置：（点：位置：（x，y） 属性：符号属性：符号线：位置：线：位置： (x1,y1),(x2,y2),(xn,yn) 属性：符号属性：符号形状、颜色、尺寸形状、颜色、尺寸面：位置：面：位置：(x1,y1),(x2,y2),(xi,yi),(,(xn,yn) ) 属性：符号变化属性：符号变化 等值线等值线 二、如何描述地理空间实体二、如何描述地理空间实体二、如何描述地理空间实体二、如何描述地理空间实体 矢量数据模型能够

6、精确地表示点、线及多边形面的实体，能方便地进行比例尺变换、投影变换以及输出到笔式绘图仪上或视频显示器上。 根据属性特征的不同，点可用不同的符号来表示，线可用不同的颜色、粗细不等、样式不同的线型绘制，多边形则可以填充不同的颜色和图案。 观察的尺度或者概括的程度影响着使用原型的种类，在小比例尺图中，房屋用点表示，河流用线表示。在大比例尺图中，房屋和河流都被表示为一定形状的多边形。点点线线面面二、如何描述地理空间实体二、如何描述地理空间实体二、如何描述地理空间实体二、如何描述地理空间实体 若需要描述统一地理空间的不同属性，则按不同的属性将数据分层，每层描述一种属性。 当栅格单元太粗糙，未能与空间目标相吻合时，就会丢失某些高分辨率情况下的细节信息。 不同类型的空间数据层可以进行叠加操作，不需要经过复杂的几何计算。但对于一些变换、运算，如比例尺变换、投影变换等则操作不太方便。 随着分辨率的提高，对存储空间的要求成几何级数增加。二、如何描述地理空间实体二、如何描述地理空间实体（3）面向对象数据模型面向对象数据模型 对象是指地理空间的实体或现象，是系统的基本单位。一个对象是由描述该对象状态的一组数据和表达它的行为的一组操作（方法）组成的。 每个对象都有一个惟一的标识号（ObjectID） 对空间实体进行“概括”、“聚集”、“联合”等处理，可得到复杂地理