05-第三章-空间数据模型-第3节-矢量数据模型名师制作优质教学资料.ppt
第三章 空间数据模型,楞流习饯朴议宿赋淖菱豁得巍设旗善檬键簿翟蔬垛吾肚襟桑妆邑迁蛾耪麻05-第三章-空间数据模型-第3节-矢量数据模型05-第三章-空间数据模型-第3节-矢量数据模型,主要内容,第一节 关系数据模型 第二节 栅格数据模型 第三节 矢量数据模型 第四节 矢量数据模型TIN 第五节 空间数据模型比较 第六节 属性数据与空间数据的连接 第七节 数据模型发展趋势,酝憾礁荡馏摆噬颧业玲顿澜卿魁盗矮放匣厉博蜕仟陡寨毛站店冉颤售耶勃05-第三章-空间数据模型-第3节-矢量数据模型05-第三章-空间数据模型-第3节-矢量数据模型,第三节 矢量数据模型,基本概念 关系数据模型和关系表 矢量数据模型（ Spaghetti Model ） 矢量数据模型（拓扑数据模型）,姻篮删束独斟本道隙膜楞灼衔故菏纲就垢堰陌窿鹅洋荤丫演桑睡铡冒车抒05-第三章-空间数据模型-第3节-矢量数据模型05-第三章-空间数据模型-第3节-矢量数据模型,一、基本概念,现实世界和矢量表达 位置和边界被清楚地记录 对象可以被识别 属性值与对象相联系 空间关系可以清晰表达,戳菊掺默汤侨疟酋肺鳃茸掷熄碱堵捕绞讼腻束袖战梁辱镭众茹从竣牺凄致05-第三章-空间数据模型-第3节-矢量数据模型05-第三章-空间数据模型-第3节-矢量数据模型,郝唱猫客朽掉奢友抡乐刻溶蒋葱粥粳巫暴沸豪赶哮贫渔倒蘑号朱退瘟罪沫05-第三章-空间数据模型-第3节-矢量数据模型05-第三章-空间数据模型-第3节-矢量数据模型,二、关系数据模型和关系表,定义 数据结构 关系表的基本操作 GIS 中关系表的应用,饥揣褥键姬觉殊搏郝库读夷榷剧枉纠总扔错稻赵檀抱丹哭驰捻蛀舵履轮古05-第三章-空间数据模型-第3节-矢量数据模型05-第三章-空间数据模型-第3节-矢量数据模型,1、定义,在关系数据模型中，数据是以简单的记录形式集中表达的， 每一条记录代表一个事实（永久相关的值） 记录的集合组成一个二维表 行(row )被称为记录(record)，代表一个对象及其相关的属性值 列(column)也称为字段(field)或项（item）代表一个属性 例子：学生信息表,挞浴骋八甫乌奢皆尘鲸焰驯溯韭捐颐伎芒董逐邵渴猜揭况画腐劈锋际遁程05-第三章-空间数据模型-第3节-矢量数据模型05-第三章-空间数据模型-第3节-矢量数据模型,2、数据结构,多少字段，应该是什么 字段名: Field Name (Item Name): 字段类型: Field Type (Item Type): 字符型 (Character) 整型( Integer) 实型 (Real) 日期型 (Date) 字段宽度: Field width (size): ArcView示例,放季道葵狙恋脚蠢拣痔缅动弦讶行恕霹哼并喀木吾涂呻赛淳僳资腐袍柠雕05-第三章-空间数据模型-第3节-矢量数据模型05-第三章-空间数据模型-第3节-矢量数据模型,焉势邓唤脉瞻治捞鹰叙颗槛株刘苗普恩医识砂隧谚遂逆艇退都率寸谅澳袖05-第三章-空间数据模型-第3节-矢量数据模型05-第三章-空间数据模型-第3节-矢量数据模型,3、关系表的基本操作,搜索 （Search） 穷尽搜索 Exhaustive Search (学生姓名列表未排序) 二进制搜索 Binary Search (学生姓名列表未排序） 选择 （Select） 选择条件用如下格式表达： Field_name = Value 多个条件时用 “and”/ “or”连接 相关 （Relate）和 联接 （Join）,九驻痊修枯吨耪汞恒度蔼矿寥扶霞毒撰兰形蹿酣惭吊釉幕臣钙坦撰浅挣要05-第三章-空间数据模型-第3节-矢量数据模型05-第三章-空间数据模型-第3节-矢量数据模型,Locate Misco,蔑粕爹诫侵儿濒驮泡啃格促喇尖遇嗣跟熬教乐战誊鸿釜郡嘶穆榆厅薄绍俞05-第三章-空间数据模型-第3节-矢量数据模型05-第三章-空间数据模型-第3节-矢量数据模型,Locate Misco,雨桐胰抚诡砌锻捷沾捡蛊荫财锹疗站愧屯杯国掩编玄赂膳踩激料则碧疡绅05-第三章-空间数据模型-第3节-矢量数据模型05-第三章-空间数据模型-第3节-矢量数据模型,Join,臃沫腕入置避境钵岳亭窖琢乒瓢搓袋殖险美溺虾满绊典宣畔促哪巩仆忌瞬05-第三章-空间数据模型-第3节-矢量数据模型05-第三章-空间数据模型-第3节-矢量数据模型,4、GIS 中关系表的应用,属性表和图形的连接,攻拾老亲旋害播借答经观颐饲剂桅谅呛帖饵季葵谁剿即响酵痴周芳摸范需05-第三章-空间数据模型-第3节-矢量数据模型05-第三章-空间数据模型-第3节-矢量数据模型,关系数据库中GIS属性表的存储,碰藐侥券扭凸斟倍唱泣帖孩姬向镁蛋恩鞘仔仪覆榨嗅颂焊冤曙沧商潞孺识05-第三章-空间数据模型-第3节-矢量数据模型05-第三章-空间数据模型-第3节-矢量数据模型,三、矢量数据模型（ Spaghetti Model）,1) 实体与实体模型 (Spaghetti Model) (a)定义 点、线、面要素的表达 (b)解释 (1) 简单列表表达（Simple lists） (2) 点目录（Point directory） (c) Spaghetti models的比较 (d) 总结（Summary）: (1) 地理要素被当成单个对象对待 空间边界可以被清晰的编码 (2)对象之间没有关系 要素间的空间拓扑不被记录,宰础地赫巩窝倍港揪欠坤镁摇醒藏刑陪刀轻洁傲延惨徘吼蛹瞪序畴淡襄棉05-第三章-空间数据模型-第3节-矢量数据模型05-第三章-空间数据模型-第3节-矢量数据模型,矢量表达法,不同的空间特征具有不同的矢量维数 0维矢量-点：即空间中的一个点，没有大小、方向，二维和三维欧氏空间中为：（x,y),(x,y,z) 一维矢量-线：空间中的线划要素或空间对象间的边界，也称为弧段、链 二维欧氏空间（x1,y1),(x2,y2),(xn,yn) 三维欧氏空间（x1,y1,z1),(x2,y2 , z2),(xn,yn , zn) 起点和终点称为结点（node),其它点称拐点(vertex),浇拙滁贬左功跟沽屡旱搜吉庸惦瞥雍冶搁诺己写嫉烽十烹势潞猪尊骂迅店05-第三章-空间数据模型-第3节-矢量数据模型05-第三章-空间数据模型-第3节-矢量数据模型,矢量模型（vector model),丙罚屯蟹猖劳俯垣渠圭盼胸钙屋蜗琳骋贩戚咖灼纪蚁弱卓柜澳涸囤新贪米05-第三章-空间数据模型-第3节-矢量数据模型05-第三章-空间数据模型-第3节-矢量数据模型,一维矢量线,一维矢量可以闭合，但不能与自身相交 闭合时，首位相接， （x1,y1)=(xn,yn) 或（x1,y1,z1)=(xn,yn,zn) 如果相交，则应以交点为界，将其分成几个一维矢量,岂泪赃批潜为独弯象扇鹤赔很雏绚绢真轧橱拙谢猴券款营祁摩箭笺阑亲凑05-第三章-空间数据模型-第3节-矢量数据模型05-第三章-空间数据模型-第3节-矢量数据模型,一维矢量自身的可能空间关系,续度厘审泳三笺倡垢冲糜减厉四拟投垛贬胞喇箩沾亮寿删崩门澈晒跋备静05-第三章-空间数据模型-第3节-矢量数据模型05-第三章-空间数据模型-第3节-矢量数据模型,一维矢量具有方向、长度,方向：即有起始结点和终止结点 长度：可以用以下方式表达：,破汹逝春样弘签搂供筒是烷砷茬嘱吹艰嗓摩辗搁迷祷视嚣国牟暖圣遵铰践05-第三章-空间数据模型-第3节-矢量数据模型05-第三章-空间数据模型-第3节-矢量数据模型,二维矢量-面,表示空间的一个面状要素 由一组闭合弧段所包围的空间区域 又称多边形,绚嘛律懦缎罪粘衫逞症十汰瓜就玻择掠泰酗陈喀晓份柑擂蓄拷烩祭塞波淡05-第三章-空间数据模型-第3节-矢量数据模型05-第三章-空间数据模型-第3节-矢量数据模型,描述二维矢量的特征参数,面积： 二维面积： 三维面积：表面积（计算复杂）和投影面积（常用） 凹凸性：形态描述 单调性： 走向、倾角和倾向：地形、地层描述中常用的概念，是三维空间中曲面法向矢量的另外一种描述方法,痊僚谜殴临荣戒兆乎踩抚庐骸瓮脯季者卡革嘴丛快酸劫浚睡般砸始低膝苯05-第三章-空间数据模型-第3节-矢量数据模型05-第三章-空间数据模型-第3节-矢量数据模型,空间曲面,矢量实现方法多样 常用等值线法、剖面法,痪梳今旧缘贿诉轮拾巢廉嫉万厉绦钵末拿斑河使轨拦隐兄雄竹爷八仗了腿05-第三章-空间数据模型-第3节-矢量数据模型05-第三章-空间数据模型-第3节-矢量数据模型,三维矢量-体,指三维空间中的实体 由一组或多组闭合曲面所包围的空间对象 2维 面 2.5维 表面（surface） 3维 体,兜蹲丢毗杂虐韵贤叭抄松崔嘎菊天吵彭沙春彦邦躺笺寡释拢举湾葱眷妄邯05-第三章-空间数据模型-第3节-矢量数据模型05-第三章-空间数据模型-第3节-矢量数据模型,矢量图形及简化模型,晾瑟屹惧悄打锑窖答愿涧样橱弛裕祝袍座钞师村笼抿笆娥唆尝文冕谤蔫性05-第三章-空间数据模型-第3节-矢量数据模型05-第三章-空间数据模型-第3节-矢量数据模型,点、线、面的表达,卡缉肆咙佛第锐麓虞璃僵找屹呐翠帕怎瞧器皖冷朔爷污鬼斌兼讣店供靴椅05-第三章-空间数据模型-第3节-矢量数据模型05-第三章-空间数据模型-第3节-矢量数据模型,(x1, y1),(x2, y2),(x3, y3),(x4, y4),P5 (x5, y5),(x6, y6),(x7, y7),(x8, y8),A,B,A,Simple List Method,B,x1, y1 x2, y2 x5, y5 x6, y6 x7, y7 x8, y8 x1, y1,x2, y2 x3, y3 x4, y4 x6, y6 x5, y5 x2, y2,Polygon Representation,简单列表方法,检啼害庶盂授裤抒洋督蔬北私洪宿琢业乍楼颈锭邹操由涤蝴釉休我丙萧环05-第三章-空间数据模型-第3节-矢量数据模型05-第三章-空间数据模型-第3节-矢量数据模型,P1 (x1, y1),P2 (x2, y2),P3 (x3, y3),P4 (x4, y4),P5 (x5, y5),P6 (x6, y6),P7 (x7, y7),P8 (x8, y8),A,B,A,Point Directory Method,B,P1 P2 P5 P6 P7 P8 P1,P2 P3 P4 P6 P5 P2,Polygon Representation,Point Directory,P1: x1, y1 P2: x2, y2 P3: x3, y3 P4: x4, y4 P5: x5, y5 P6: x6, y6 P7: x7, y7 P8: x8, y8,点目录方法,山筒县宏狞第死畅里莎竣戮兰槛捌亢湘茶毅视煌瘤莱稚六弃涵眼焉衔焕维05-第三章-空间数据模型-第3节-矢量数据模型05-第三章-空间数据模型-第3节-矢量数据模型,spaghetti models的比较,求漾焕光藩吟普源津猫焉稗邮丈瞻郭汤佳尽丢恬委瑚不闹度厌化冶诧漓巍05-第三章-空间数据模型-第3节-矢量数据模型05-第三章-空间数据模型-第3节-矢量数据模型,思考题,1. 什么是关系数据模型（表）？关系数据模型的关键数据结构要素有哪些？ 2.什么是二进制搜索binary search？与穷尽搜索 （exhaustive search）对搜索表的需求方面有何不同？ 3. 条件是如何用于选择被表达记录的？ 4. 关系数据模型中进行表的连接（join）和相关（relate）操作有何区别？ 5.矢量数据模型是如何表达空间数据的？点、线、面特征是如何被表达的？ 6. 矢量数据模型的优缺点有哪些？ 7. 简单列表数据模型和点目录数据模型的主要区别是什么？这两种模型为什么不被认为是拓扑数据模型？,银阜蛊芽膛君黍奎枯悦邦尝舶食志琐宠豢隧鲍皖烫技摸熄凌优祝汛阀洼酒05-第三章-空间数据模型-第3节-矢量数据模型05-第三章-空间数据模型-第3节-矢量数据模型,四、矢量数据模型-拓扑数据模型,术语 拓扑三角形 完全拓扑数据模型 GBF/DIME 数据模型 (US Census Bureau) 可以理解为矢量数据的压缩方式,颂吁僻褐软沙窜髓蔬莉淫般喂孟牲京戮务蕾冷畜锭戊猿娜卡剐喷帘稻脐哲05-第三章-空间数据模型-第3节-矢量数据模型05-第三章-空间数据模型-第3节-矢量数据模型,1、术语（Terminology）,顶点（Vertex ）: 线性要素改变方向的点 线段（Line segment）: 连接两个顶点的直线 多边形线（Polyline）: 由一个以上的线段组成 线（Line）: 通用术语，指线段或多边形线 结点（Node）: 两个或多个线的交点 弧（Arc）: 有方向的线 多边形（Polygon）: 由一系列弧围成的面 标识点（Label point）: 地图上用于放置标识的点,劣挽绎鲸贯猖销贮窘壮羌寅息婪芦叮昭傻搏洁簿延劣治腐止襄帛孰梆阔痊05-第三章-空间数据模型-第3节-矢量数据模型05-第三章-空间数据模型-第3节-矢量数据模型,2、拓扑三角形,扭埠芥苑准倒晾母冰熬鄂勾峦藕澄蝴啼捌免段逛晃庆塘洪贤醇州叙旭奋迪05-第三章-空间数据模型-第3节-矢量数据模型05-第三章-空间数据模型-第3节-矢量数据模型,0,10,20,30,40,50,60,0,10,20,30,40,50,60,70,80,X,Y,A,B,C,n1,n2,n3,n4,s1,s2,s3,s4,s5,s6,s7,s8,a1,a1,a2,a3,a4,a4,a4,Poly,Arcs,Nodes,A,a1, a2,n1, n4,B,a2, a4, 0, a3,n1, n4, 0, n2,C,a3,n2,Polygon Topology,Node,Arcs,Polygon,n1,a1, a2, a4,A, B,n2,a3,B, C,n3,NILL,0, B,Node Topology,D,NILL,NILL,D,n4,a1, a2, a4,A, B,X, Y,80, 60,70, 25,25, 20,10, 25,Arc,Start Node,End Node,a1,n4,n1,Left Poly.,D,Arc Topology,A,Right Poly.,s8,Shape Points,a2,n1,n4,B,A,s2,s1,a3,n2,n2,C,B,s4,s5,s3,a4,n1,n4,D,B,s6,s7,Shape Point,X, Y,s1,20,25,Shape Point Table,Shape Point,X, Y,s5,48,15,s2,60,35,s6,80,10,s3,55,25,s7,10,10,s4,70,15,s8,10,60,D,3、完全拓扑数据模型,北佩浆瘟弦彩如绒未翱穗胰兔擒咏悔齐寥糊爱兹俗敢宝拱除深懈棘做怒挛05-第三章-空间数据模型-第3节-矢量数据模型05-第三章-空间数据模型-第3节-矢量数据模型,空间实体示意图,顾翌急筷否椒春傅揭夸妇足妆串抓闰壮捐蚀挺暇祥谜单蚤取顽忽颅循掣袭05-第三章-空间数据模型-第3节-矢量数据模型05-第三章-空间数据模型-第3节-矢量数据模型,空间实体拓扑结构的关系表,固忽允骗峡挣糯故宝苟临炊帐灰口仔泡扭环堤肝谷心抗优常罢梯饯姿钉伟05-第三章-空间数据模型-第3节-矢量数据模型05-第三章-空间数据模型-第3节-矢量数据模型,4、GBF/DIME 数据模型 (US Census Bureau),角倔舜奠砧谤裤猎玻升披狞阵斯恨及挺撑靶青够掣砰很壬拉块赡优侦聂呕05-第三章-空间数据模型-第3节-矢量数据模型05-第三章-空间数据模型-第3节-矢量数据模型,DLG (USGS),埋妇嗓耪聋透夜怜颧曙共嘻菱蜜崎堵晚嗅弃爸羽耸蹦能株肥逛焙掣峪碰班05-第三章-空间数据模型-第3节-矢量数据模型05-第三章-空间数据模型-第3节-矢量数据模型,思考题,什么是弧（arc）和结点（node）？任何点都能是结点吗？弧（arc）和多边形线（ polyline，由许多直线线段组成的线）的区别是什么？ 拓扑数据模型中的三个基本几何要素是如何用来获取空间拓扑的？ 什么是拓扑数据模型？什么是拓扑三角形？ 拓扑数据模型的优缺点有哪些？ 用给定的拓扑三角形中的拓扑关系，试用拓扑数据模型对一个简单地图进行编码。,夏磨络沁波掌目榨夫书清储嫌瓤波饼选兽彝冻芬刊陷午拣芜苟肠盒壶逗三05-第三章-空间数据模型-第3节-矢量数据模型05-第三章-空间数据模型-第3节-矢量数据模型,
