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1、GIS 复习1 1u著名的地理学家陈述彭先生说：地理信息系统事实上就是地图的一个延续，就是用地理信息系统扩展地图工作的内容。2 2u“GIS是由计算机硬件、软件和不同的方 法组成的系统，该系统设计支持空间数据 的采集、管理、处理、分析、建模和显示 ，以便解决复杂的规划和管理问题。”美国联邦数字地图协调委员 会3 3硬件系统硬件系统软件系统软件系统应用模型应用模型GISGIS用户用户 GUIGUI空间数据空间数据DBMSDBMS图形用户界面(Graphical User Interface，简称 GUI，又称图形用 户接口)是指采用图形方式显示的计 算机操作用户界面。 4
2、 4用户界面系统和数据库管理产品生成 产品输出空间数据处理 空间数据分析数据输入 数据库建立5 5空间数据的空间数据的获取获取空间数据的空间数据的表达表达空间数据的空间数据的处理处理GISGIS产品的输出产品的输出GISGIS系统的开发与评价系统的开发与评价空间数据的空间数据的分析分析6 6一、空间数据u空间数据：是指用来表示空间实体的位置 、形状、大小、分布特征、联系和规律的 数字、文字、图像和图形等诸多方面信息 数据的总称。7 7u空间数据的内容 u1、数字线化数据 u2、影像数据 u3、数字高程模型 u4、属性数据8 8空间数据的特征：1、位置特征（location） 2、属性特征（at
3、tibution)3、时间特征（temporal)9 9空间数据模型 1、定义数据模型：是数据库系统中关于数据和联系的逻辑组织的形式表示。是对现实世界部分现象的抽象，它描述 了数据的基本结构及其相互之间的关系和在 数据上的各种操作。10102、数据的组织方式 数据库中的数据组织一般可以分为四级 ： &nb
4、sp; 数据项： 记录： 文件： 数据库：11113、数据模型的分类u传统数据模型u其他数据模型A.层次数据模型B.网状数据模型C.关系数据模型E. 语义数据模型D.面向对象的数据模型12121313二、空间数据的获取u1、属性数据的采集u2、几何数据的采集u3、图形数据的采集1414数据质量的基本概念u数据质量是空间数据在表达空间位置、专 题特征以及时间这三 个基本要素时，所能 够达到的准确性、一致性、完整性，以及 它们三者之间统一性的程度。1515空间数据质量的控制 1、方法：传统的手工方法 元
5、数据方法 地理相关法 1616三、空间数据的表达1717空间对象一般按地形维数进行归类划分0零维空间对象：点0一维空间对象：线0二维空间对象：面0三维空间对象：体0时间：通常以第四维表达，但目前 GIS还很难处理时间属性。1818空间对象关系 相离重合邻接相交包含不考虑度量（距离）和方向的空间物体之间的 关系。在拓扑变换（理想橡皮板拉伸或缩短，但不能 撕破或重叠）下两个以上拓扑元素间能够保持不变的 几何属性拓扑属性具有空间分析意义。1919例子：拓扑关系的全显式表达表2-1多边形与弧段的拓 扑关系 面 域弧 段 P1a, b, c, -g
6、P2b, d, f P3c, f, e P4g表2-2 结点与弧段的拓 扑关系 结 点弧 段 Aa, c, e Ba, d, b Cd, e, f Db, f, c Eg 表2-3 弧段与结点的拓 扑关系 弧 段结 点 aA , B bB , D cD , A dB , C eC , A fC , D gE , E表2-4 弧段与多边形的 拓扑关系 弧段 左邻面 右邻面 aP0P1 bP2P1 cP3P1 dP0P2 eP0P3 fP3P2 gP12020空间数据结构uA. 栅格数据结构uB. 矢量数据结构uC. 矢量与栅格一体化数据结构2121一、栅格数据结构可以
7、分为以下几种主要类型 ： 栅格矩阵结构 游程编码结构 四叉树数据结构22222323链码(chain Encoding)直接栅格编码游程长度编码(Run_length Encoding)块 码四叉树编码(quarter_tree Encoding)栅格结构 编码方法24241、直接栅格编码直接编码就是将栅格数据看作一个数据矩阵，逐行（或逐列 ）逐个记录代码，可以每行从左到右逐像元记录，也可奇数行从 左到右而偶数行由右向左记录，为了特定的目的还可采用其他特 殊的顺序。0 2 2 5 5 5 &nbs
8、p; 5 5 2 2 2 2 2 5 5 50 0 0 0 0 3 3 32 2 2 2 3 3 5 5 0 0 2 3 3 3 5 5 0 0 3 3
9、 3 3 5 3 0 0 0 3 3 3 3 3 0 0 0 0 3 3 3 30，2，2，5，5，5，5，5； 2，2，2，2，2，5，5，5； 2，2，2，2，3，3，5，5； 0，0，2，3，3，3，5，5； 0，0，3，3，3，3，5，3； 0，0，0，3，3，3，3，3； 0，0，0，0，3，3，3，3； 0，0，0，0，0，3，3，3
10、。2525特点：最直观、最基本的网格存贮结构，没有进行任 何压缩数据处理。栅格数据量大，格网数多，由于地理数据往往有较强的相关性，即相邻象元 的值往往是相同的。所以，出现了各种栅格数据压缩方法。数据压缩是将数据表示成更紧凑的格式以减少存储空间的一项技术。分为：无损压缩：在编码过程中信息没有丢失，经过解码可恢复原有的信息-信息 保持编码。有损压缩：为最大限度压缩数据，在编码中损失一些认为不太重要的信息， 解码后，这部分信息无法恢复。-信息不保持编码。 A AAAABBBAABBAABB要求：每行都从左到右记录解答：A，A，A，A；A，B，B，B；A ，A，B，B；A，A，B，B。26
11、26由起点位置和一系列在基本方向的单位矢量给出每个后续点 相对其前继点的可能的8个基本方向之一表示。8个基本方向可以 自0开始按逆时针方向代码分别为0，1，2，3，4，5，6，7。2、链码（链式编码、链式编码、Freeman Freeman 链码链码）：将栅格数据（ 线状地物面域边界）表示为矢量链的记录链码编码：2，2 ，6 ，7，6，0，6，5123450760 5 0 0 0 0 0 0 0 0 5 0 0 0
12、 0 00 0 0 0 0 0 0 0 0 5 0 0 0 0 0 00 0 5 5 0 0 0 00 0 0 5 0 0 0 00 0 5 0 &nb
13、sp; 0 0 0 00 0 0 0 0 0 0 0北南西东27271）首先定义一个3x3窗口，中间栅格 的走向有8种可能，并将这8种可能 07进行编码。2）记下地物属性码和起点行、列后 ，进行追踪，得到矢量链.链式编码表:aaa a aa ab属性码起点行起点列链码链码a14556656b37506654323 链式编码表:28283、游程长度编码方法(1)：只在各行（或列）数据的代码发生变化时依次记录该代码 以及相同代码重复的个数；将原图表示的数据矩阵
14、变为数据对。0 2 2 5 5 5 5 5 2 2 2 2 2 5 5 50 0 0 0 0 3 3 32 2 2 2 3 3 5 5 0 0 2 3
15、3 3 5 5 0 0 3 3 3 3 5 3 0 0 0 3 3 3 3 3 0 0 0 0 3 3 3 3沿行方向进行编码：( 0，1）， （2，2），（5，5）；（2，5）， （5，3）；（2，4），（3，2）， （5，2）；（0，2），（2，1）， （3，
16、3），（5，2）；（0，2）， （3，4），（5，1），（3，1）； （0，3），（3，5）；（0，4）， （3，4）；（0，5），（3，3）。29293、游程长度编码方法（2）：逐个记录各行（或列）代码发生变化的位置(所 在行或列)和相应代码。0 2 2 5 5 5 5 5 2 2 2 2 2 5 5 50 0 0 0 0 3 &
17、nbsp; 3 32 2 2 2 3 3 5 5 0 0 2 3 3 3 5 5 0 0 3 3 3 3 5 3 0 0 0 3 3 3 3 3 0 0 0 &nbs
18、p; 0 3 3 3 3沿列方向进行编码：( 1，0）， （2，2），（4，0）；（1，2）， （4，0）；（1，2），（5，3）， （6，0）；（1，5），（2，2）， （4，3），（7，0）；（1，5）， （2，2），（3，3），（8，0）； （1，5），（3，3）；（1，5）， （6，3）；（1，5），（5，3）。返回30304、块码：游程编码向二维扩展采用方形区域作为记录单元，数据编码由初始位置行列 号加上半径，再加上记录单元的代码组成。即数据对组成： （初始行、列，边长，属性值） 0 2 &
19、nbsp; 2 5 5 5 5 5 2 2 2 2 2 5 5 50 0 0 0 0 3 3
20、32 2 2 2 3 3 5 5 0 0 2 3 3 3 5 5 0 0 3 3 3 3 &
21、nbsp;5 30 0 0 3 3 3 3 30 0 0 0 3 3 3 3（1，1，1，0），（1，2，2，2）， （1，4，1，5），（1，5，1，5）， （1，6，2，5），（1，8，1，5）； （2，1
22、，1，2），（2，4，1，2）， （2，5，1，2），（2，8，1，5）； （3，3，1，2），（3，4，1，2）， （3，5，2，3），（3，7，2，5）； （4，1，2，0），（4，3，1，2）， （4，4，1，3）；（5，3，1，3）， （5，4，2，3），（5，6，1，3）， （5，7，1，5），（5，8，1，3）； （6，1，3，0），（6，6，3，3）； （7，4，1，0），（7，5，1，3）； （8，4，1，0），（8，5，1，0）。返回(记在书上)3131(1)、 基本思想：将2n2n象元组组成的图图像,按四个象限进进行递归递归 分割，并判断属性是否单单一（原则则）
23、： 单单一：不分。不单单一：递归递归 分割。最后得到一颗四分叉的倒向树。(2)、 四叉树的树形表示：用一倒立树表示这种分割和分割结果。根：整个区域叶：不能再分割的块树叉：还需分割的块高：深度、分几级，几次分割5、四叉树编码：P80一种可变分辨率的非均匀网格系统。是最有效的栅格数据压缩编码方法 之一 ， 又称四元树或四分树。AAAAABBBAABBAABB每个树叉均有4个分叉，所以又叫四叉树 。32320 2 2 5 5
