矢量数据结构学习教案

1、会计学1矢量数据结构矢量数据结构第一页，编辑于星期二：五点 七分。2第1页/共33页第二页，编辑于星期二：五点 七分。3第2页/共33页第三页，编辑于星期二：五点 七分。4NoImage第3页/共33页第四页，编辑于星期二：五点 七分。5任务一任务一 空间数据结构空间数据结构地理信息技术基本术语 GB/T 17694-1999 基础地理信息数字产品数据文件命名规则CH/T 1005- 2000 城市地理空间框架数据标准CJJ 103- 2004 第4页/共33页第五页，编辑于星期二：五点 七分。6引言 从具体需要出发，将现实空间世界中的各类地理事物和现象抽象为点、线、面等地理实体。现实空间世界

2、 空间数据模型 空间数据结构 计算机存储 空间数据库 数据文件 认知与抽象 组织与管理 根据数据类型的不同，一般分为矢量数据模型和栅格数据模型空间数据模型在计算机中的存储和表达方式。与空间数据模型相对应，建立矢量数据结构和栅格数据结构第5页/共33页第六页，编辑于星期二：五点 七分。7重点、难点 四、简单数据结构和拓扑数据结构比较四、简单数据结构和拓扑数据结构比较三、拓扑数据结构三、拓扑数据结构 本次课主要内容 一、矢量数据结构的概念和表示方法一、矢量数据结构的概念和表示方法第6页/共33页第七页，编辑于星期二：五点 七分。81. 理解矢量数据结构 的表示方法和特点2. 掌握拓扑数据结构 的建

3、立方法3. 认识拓扑结构在本 课程中的重要性知识目标 教学目标 1. 会进行矢量数据 的表示和建立2. 能利用软件进行 矢量数据的采集3. 胜任GIS数据采 集员的矢量数据 采集处理工作 技能目标 1. 分析问题、解决 问题的能力2. 整体意识大局观3. 诚实守信的品质4. 客观认真的态度素质目标 点击添加标题第7页/共33页第八页，编辑于星期二：五点 七分。9起点：开封市火车站终点：黄河水利职业技 术学院要求：实现起点到终点 公交线路查询？任务 第8页/共33页第九页，编辑于星期二：五点 七分。10概念：通过记录坐标的方式来表示点、线、面等地理实体的数据组织方式。 属性码 XY坐标 属性信息

4、位置信息地理实体表示方法：表示方法：第9页/共33页第十页，编辑于星期二：五点 七分。11属性信息楼房,六层，砖混结构位置信息黄河水院新校区6号教学楼属性码:1016X: Y: 以点、线、面等地理实体为组织单元，记录其属性信息和坐标信息的数据结构方式称为简单数据结构。第10页/共33页第十一页，编辑于星期二：五点 七分。12 以点、线、面等地理实体为组织单元，记录其属性信息和坐标信息的数据结构方式称为简单数据结构。土地沼泽森林居民地河流湖土地沼泽森林湖河流居民地 3010 1 属性码 坐标 属性码 坐标对数n 坐标 属性码 坐标对数n 坐标 4013 12 4021 17 湖第11页/共33页

5、第十二页，编辑于星期二：五点 七分。13公路地类界稻田什么问题？共边数字化两次，出现裂缝；数据存储两次，数据冗余；地理实体间的关系没表达出来；第12页/共33页第十三页，编辑于星期二：五点 七分。14 拓扑（Topology）“形状的研究” 拓扑学是研究图形在连续状态下变形时的那些不变的性质。又称为“橡皮板几何学” 。变化的性质：不变的性质：点的内置、线线相连长度、面积、角度第13页/共33页第十四页，编辑于星期二：五点 七分。15 拓扑数据结构具有拓扑关系的矢量数据结构。 重点简单数据结构属性信息位置信息拓扑关系拓扑数据结构属性信息位置信息第14页/共33页第十五页，编辑于星期二：五点 七分

6、。16 结点 链 面 1. 拓扑元素消防栓、井、道路的交叉点等公路、铁路、河流等洪水影响区域、湖泊、植被等 -地图平面上反映一定意义的零维图形- 两结点间的有序线段 - 一条或若干条链构成的闭合区域 土地沼泽森 林居民地河流湖湖第15页/共33页第十六页，编辑于星期二：五点 七分。17行政区划邻接关系链与结点的关联关系 邻接关系-同 类拓扑元素之间的关系。 关联关系-不同类拓扑元素之间的关系。 包含关系-面与面内其它拓扑元素之间的关系。湖泊与岛屿的包含关系建立拓扑结构表2. 基本的拓扑关系第16页/共33页第十七页，编辑于星期二：五点 七分。183. 建立拓扑关系表结点链面结点、链关系链、结点

7、关系链、 面 关系面、链 关系面、面 关系难点第17页/共33页第十八页，编辑于星期二：五点 七分。193. 建立拓扑关系表P1L1L2L5L6L4L7L3A1A3A2A4P4P3P5P2结点链关系表P1-L1，L3，L6 规定：结点是链的起点，则记录链为正；结点是链的终点，则记录链为负。P2L1，-L2，-L5P3L2，-L3，-L4P4L4，L5，-L6P5L7 ，-L7A5第18页/共33页第十九页，编辑于星期二：五点 七分。20P1L1L2L5L6L4L7L3A1A3A2A4P4P3P5P2链结点、面关系表链 起点 终点 左面号右面号L2P3P2A5A2L3P1P3A5A3L4P4P3

8、A3A2L5P4P2A2A1L6P1P4A3A1L7P5P5A4A3L1P2P1A5A13. 建立拓扑关系表A5第19页/共33页第二十页，编辑于星期二：五点 七分。21P1L1L2L5L6L4L7L3A1A3A2A4P4P3P5P2面链、面关系表面号链号包含面号规定：顺时针方向构建多边形，若链方向与之相同，则记为正；若链方向与之相反，则记为负。A2L2,-L5，L4 A3L3,-L4,-L6A4A4-L7A1L1, L6,L5 3. 建立拓扑关系表A5第20页/共33页第二十一页，编辑于星期二：五点 七分。22应用点链关系表实现最短路线的分析起点：开封市火车站终点：黄河水利职业技 术学院要求

9、：分析从火车站到 黄河水院的有几 条公交线路？哪 条线路最短？以公交站牌为结点以城市街道为链建立点、链拓扑关系表第21页/共33页第二十二页，编辑于星期二：五点 七分。23第一条路线，各结点连线的总长度为公里 第22页/共33页第二十三页，编辑于星期二：五点 七分。24第二条路线，各结点连线的总长度为公里 第23页/共33页第二十四页，编辑于星期二：五点 七分。25第三条路线，各结点连线的总长度为公里 第24页/共33页第二十五页，编辑于星期二：五点 七分。26第四条路线，各结点连线的总长度为公里 第25页/共33页第二十六页，编辑于星期二：五点 七分。27第五条路线，各结点连线的总长度为公里

10、 第26页/共33页第二十七页，编辑于星期二：五点 七分。28通过对比条公交路线各结点连线的总长度值，第一条路线数值最小，它就是我们所需要的最短路线应用点链关系表实现最短路线的分析第27页/共33页第二十八页，编辑于星期二：五点 七分。29简单数据结构 拓扑数据结构优点缺点应用数据结构简单直观，容易获取, 易于进行图形显示，便于单个实体的简单查询。数据结构紧凑，没有冗余，反映要素间的相互关系，易于进行空间分析。数据冗余，不能反映要素间的相互关系。数据结构复杂，前期工作量较大。用于CAD制图和电子地图的制作。 如:Cass等各类大型GIS如：MAPGIS等第28页/共33页第二十九页，编辑于星期二：五点 七分。30简单数据结构和拓扑数据结构比较简单数据结构和拓扑数据结构比较难点重点简单数据结构简单数据结构 拓扑元素 拓扑关系 拓扑结构表的建立 拓扑数据的应用以点、线、面为组织单元，属性码坐标第29页/共33页第三十页，编辑于星期二：五点 七分。31Henan 1754 Hubei 2127 Shandong 2032 已知：采用简单数据结构组织的空间数据问题：（1）能否将其转换为拓扑数据结构？（2）如果能，应该如何转换?河 南山 西河北山 东安 徽湖 北陕西我已将本次作业发帖在我的腾讯微博（7429929）上，大家课后将自己的想