第5章GIS數(shù)據(jù)庫(kù)-空間數(shù)據(jù)模型

第5章空間數(shù)據(jù)模型序空間數(shù)據(jù)表達(dá)：用矢量數(shù)據(jù)、柵格數(shù)據(jù)表達(dá)地理空間中的離散對(duì)象和連續(xù)場(chǎng)。無(wú)論矢量數(shù)據(jù)還是柵格數(shù)據(jù)，都體現(xiàn)了數(shù)據(jù)內(nèi)部的邏輯關(guān)系，把這種對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行邏輯描述、組織和編排的方式稱為“數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)”。包括：矢量數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)、柵格數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)、矢柵一體化數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)等。空間數(shù)據(jù)模型：把現(xiàn)實(shí)世界抽象為地理空間，把現(xiàn)象抽象為要素（實(shí)體），抽象的結(jié)果稱為“空間數(shù)據(jù)模型”。根據(jù)抽象的層次，分為：概念模型、邏輯模型、物理模型。概念模型用E-R圖或類圖表示，邏輯模型用二維表表示，物理模型用戶只需要做一些設(shè)置即可。內(nèi)容：5.1空間數(shù)據(jù)表達(dá)5.2空間數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)5.3空間數(shù)據(jù)模型5.1空間數(shù)據(jù)的表達(dá)1空間數(shù)據(jù)基本特征2地理實(shí)體描述3地理實(shí)體間的空間關(guān)系1.空間數(shù)據(jù)基本特征

空間特征用以描述事物或現(xiàn)象的地理位置以及空間位置相互關(guān)系。一般以坐標(biāo)數(shù)據(jù)表現(xiàn)?？臻g特征數(shù)據(jù)又可再分為拓?fù)涮卣骱蛶缀翁卣鳎ǘㄎ惶卣鳎?。屬性特征非定位?shù)據(jù)。用以描述事物或現(xiàn)象的特性。時(shí)間特征用以描述事物或現(xiàn)象隨時(shí)間的變化。JackDangermond1984空間數(shù)據(jù)的基本特征表達(dá)1表達(dá)2空間特征屬性特征空間位置幾何特征空間關(guān)系定性定量XYZ形狀大小分布拓?fù)浞轿欢攘棵Q類型特性數(shù)量等級(jí)點(diǎn)、線、面、體長(zhǎng)度、面積、體積連續(xù)、離散鄰接、關(guān)聯(lián)、包含前后、上下距離土地農(nóng)用地適宜農(nóng)作物10一級(jí)空間數(shù)據(jù)征特間時(shí)T3T2T12.地理實(shí)體表達(dá)什么？一棵樹(shù)的表達(dá)：沙漠地區(qū)、平原地區(qū)一個(gè)城市的表達(dá)：大比例尺、小比例尺如何表達(dá)？離散對(duì)象和連續(xù)對(duì)象是空間表達(dá)的兩種基本方式。離散對(duì)象：點(diǎn)、線、面、體連續(xù)場(chǎng)：污染變化，降雨量離散對(duì)象和連接場(chǎng)解決了地理現(xiàn)象的概念表達(dá)問(wèn)題，但是沒(méi)有解決計(jì)算機(jī)的數(shù)據(jù)化表達(dá)問(wèn)題。矢量和柵格是兩種用于地理現(xiàn)象簡(jiǎn)化編碼的方法。1)矢量數(shù)據(jù)在地理空間世界中，空間對(duì)象一般按地形維數(shù)進(jìn)行歸類劃分，地理現(xiàn)象被抽象為點(diǎn)、線、面、體。抽象后的地理現(xiàn)象稱為地理實(shí)體（空間實(shí)體）。1、點(diǎn)（0維）2、線（1維）3、面（2維）4、體（3維）矢量數(shù)據(jù)中的點(diǎn)沒(méi)有大小，線沒(méi)有寬度。4）角點(diǎn)、節(jié)點(diǎn)Vertex：表示線段和弧段上的連接點(diǎn)。

1）實(shí)體點(diǎn)：用來(lái)代表一個(gè)實(shí)體。2）注記點(diǎn)：用于定位注記。3）內(nèi)點(diǎn)：用于記錄多邊形的屬性與位置，存在于多邊形內(nèi)。點(diǎn)實(shí)體有位置，無(wú)寬度和長(zhǎng)度線實(shí)體1）實(shí)體長(zhǎng)度：從起點(diǎn)到終點(diǎn)的總長(zhǎng)2）彎曲度：用于表示像道路拐彎時(shí)彎曲的程度。3）方向性：如：水流方向，上游—下游，公路，單、雙向之分。線狀實(shí)體包括：線段，邊界、鏈、弧段、網(wǎng)絡(luò)等。有長(zhǎng)度，但無(wú)寬度和高度用來(lái)描述線狀實(shí)體，通常在網(wǎng)絡(luò)分析中使用較多面狀實(shí)體有如下特征：1）面積范圍2）周長(zhǎng)3）獨(dú)立性或與其它地物相鄰如中國(guó)及其周邊國(guó)家4）內(nèi)島嶼或鋸齒狀外形：如島嶼的海岸線封閉所圍成的區(qū)域。5）重疊性與非重疊性：如學(xué)校的分區(qū)，菜市場(chǎng)的服務(wù)范圍等都有可能出現(xiàn)交叉重疊現(xiàn)象，而一個(gè)城市的各個(gè)城區(qū)一般說(shuō)來(lái)不會(huì)出現(xiàn)重疊。

面實(shí)體具有長(zhǎng)和寬的目標(biāo)通常用來(lái)表示自然或人工的封閉多邊形空間對(duì)象：體有長(zhǎng)、寬、高的目標(biāo)通常用來(lái)表示人工或自然的三維目標(biāo)，如建筑、礦體等三維目標(biāo)體狀實(shí)體一般具有以下一些空間特征：1）體積，如工程開(kāi)控和填充的土方量。2）每個(gè)二維平面的面積。3）周長(zhǎng)4）厚度5）高度抽象成地理實(shí)體的空間現(xiàn)象維度空間實(shí)體地理現(xiàn)象0點(diǎn)城鎮(zhèn)、居民地、交通樞紐、車站、碼頭、工廠、學(xué)校、醫(yī)院、商場(chǎng)、寫(xiě)字樓、機(jī)關(guān)、火山口、山峰、景點(diǎn)、基地等1線河流、海岸、鐵路、公路、地下管網(wǎng)、行政邊界等2面土壤、耕地、森林、草原、沙漠、行政區(qū)域、綠地、操場(chǎng)等3體云、水體、礦體、高層建筑等實(shí)體類型組合現(xiàn)實(shí)世界的各種現(xiàn)象比較復(fù)雜，往往由不同的空間單元組合而成例如根據(jù)某些空間單元或幾種空間單元的組合將空間問(wèn)題表達(dá)出來(lái)，復(fù)雜實(shí)體由簡(jiǎn)單實(shí)體組合表達(dá)。點(diǎn)、線、面兩兩之間組合表達(dá)復(fù)雜的空間問(wèn)題：如：線—面、面—面、點(diǎn)—面、點(diǎn)—線（1）線——面組合1、區(qū)域包含線：計(jì)算區(qū)域內(nèi)線的密度，某省的水系分布情況。2、線通過(guò)區(qū)域：公路上否通過(guò)某縣。3、線環(huán)繞區(qū)域：區(qū)域邊界，搜索左右區(qū)域名稱，中國(guó)與哪些國(guó)家接壤。4、線與區(qū)域分離：距離。（2）面——面組合1、包含：島,某省的湖泊分布。2、相交：重疊，學(xué)校服務(wù)范圍與菜場(chǎng)服務(wù)范圍重疊區(qū)。3、相鄰：計(jì)算相鄰邊界性質(zhì)和長(zhǎng)度，公共連接邊界。4、分離：計(jì)算距離。學(xué)校菜場(chǎng)2）柵格數(shù)據(jù)若將地理空間分成許多單元格（稱為像元），所有的地理變量由這些單元格所賦予的屬性值來(lái)表達(dá)，稱為柵格表示。像元格的大小決定數(shù)據(jù)精度。3.地理實(shí)體間的空間關(guān)系空間關(guān)系是地理實(shí)體之間由實(shí)體的幾何特性（位置、形狀）所決定的關(guān)系。地理實(shí)體間的空間關(guān)系實(shí)際是研究實(shí)體間的拓?fù)潢P(guān)系。1)拓?fù)潢P(guān)系的定義Topology一詞來(lái)自希臘文，它的原意是“形狀的研究”。拓?fù)鋵W(xué)是幾何學(xué)的一個(gè)分支，它研究在拓?fù)渥儞Q下能保持不變的幾何屬性——拓?fù)鋵傩?。地理?shí)體不僅具有空間位置、形狀、大小等空間特征，而且不同實(shí)體間還存在鄰接、關(guān)聯(lián)、包含等空間相互關(guān)系特征，由于描述這種關(guān)系時(shí)不需要考慮空間坐標(biāo)和距離因素，所以又稱為拓?fù)潢P(guān)系。是明確定義空間關(guān)系的一種數(shù)學(xué)方法。在GIS中，用來(lái)描述并確定空間的點(diǎn)線面之間的關(guān)系及屬性，并可實(shí)現(xiàn)相關(guān)的查詢和檢索。2)對(duì)拓?fù)潢P(guān)系的理解指圖形保持連續(xù)狀態(tài)下變形，但圖形關(guān)系不變的性質(zhì)。

拓?fù)渥儞Q（橡皮變換）幾何形狀不同的圖形，結(jié)點(diǎn)和面的拓?fù)潢P(guān)系可以是相同的。拓?fù)潢P(guān)系反映了空間實(shí)體之間的邏輯關(guān)系，它不需要坐標(biāo)、距離信息，不受比例尺限制，也不隨投影關(guān)系變化。

3)拓?fù)鋵傩院头峭負(fù)鋵傩詢牲c(diǎn)之間的距離一個(gè)點(diǎn)指向另一個(gè)點(diǎn)的方向弧段的長(zhǎng)度一個(gè)區(qū)域的周長(zhǎng)一個(gè)區(qū)域的面積一個(gè)點(diǎn)在一個(gè)弧段的端點(diǎn)一個(gè)點(diǎn)在一個(gè)區(qū)域的邊界上一個(gè)點(diǎn)在一個(gè)區(qū)域的內(nèi)部一個(gè)點(diǎn)在一個(gè)區(qū)域的外部一個(gè)面是一個(gè)簡(jiǎn)單的面（無(wú)島）非拓?fù)鋵傩酝負(fù)鋵傩?/p>

拓?fù)渥儞Q（橡皮變換）4)拓?fù)湓攸c(diǎn)：孤立點(diǎn)、線的端點(diǎn)、面的首尾點(diǎn)、鏈的連接點(diǎn)線：兩結(jié)點(diǎn)之間的有序弧段，包括鏈、弧段和線段面：若干弧段組成的多邊形起點(diǎn)終點(diǎn)中間點(diǎn)弧段1弧段3弧段2弧段4點(diǎn):面:弧:拓?fù)湓?)拓?fù)潢P(guān)系分類拓?fù)溧徑樱和愒刂g的拓?fù)潢P(guān)系。拓?fù)潢P(guān)聯(lián)：不同類元素之間的拓?fù)潢P(guān)系。拓?fù)浒和惒煌?jí)元素之間的拓?fù)潢P(guān)系。N1e1e2e5e6e4e7e3P1P3P2P4N4N3N5N2拓?fù)溧徑樱篘1/N2,N1/N3,N1/N4;P1/P3;P2/P3拓?fù)潢P(guān)聯(lián)：N1/е1、е3、е6；P1/е1、е5、е6拓?fù)浒篜3與P4鄰接相交相離包含點(diǎn)—點(diǎn)點(diǎn)—線點(diǎn)—面線—面面—面線—線6)研究拓?fù)潢P(guān)系的意義對(duì)于數(shù)據(jù)處理和GIS空間分析具有重要的意義：1）拓?fù)潢P(guān)系能清楚地反映實(shí)體之間的邏輯結(jié)構(gòu)關(guān)系，比幾何關(guān)系具有更大的穩(wěn)定性，不隨地圖投影而變化。2）有助于空間要素的查詢，利用拓?fù)潢P(guān)系可以解決許多實(shí)際問(wèn)題。如某縣的鄰接縣，--面面相鄰問(wèn)題。又如供水管網(wǎng)系統(tǒng)中某段水管破裂找關(guān)閉它的閥門(mén)，就需要查詢?cè)摼€（管道）與哪些點(diǎn)（閥門(mén)）關(guān)聯(lián)。3）根據(jù)拓?fù)潢P(guān)系可重建地理實(shí)體?？偨Y(jié)柵格數(shù)據(jù)和矢量數(shù)據(jù)都可以表示拓?fù)潢P(guān)系。對(duì)于矢量圖形的拓?fù)潢P(guān)系描述，主要有基于網(wǎng)絡(luò)的拓?fù)淠Ｐ秃突邳c(diǎn)集理論的拓?fù)淠Ｐ汀?nèi)容：5.1空間數(shù)據(jù)表達(dá)5.2空間數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)5.3空間數(shù)據(jù)模型

5.2空間數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)空間數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)是指適合于計(jì)算機(jī)系統(tǒng)存儲(chǔ)、管理和處理的空間圖形的邏輯結(jié)構(gòu)，是地理實(shí)的空間排列方式和相互關(guān)系的抽象描述。主要有：一.柵格數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)二.矢量數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)三.矢柵一體化的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)四.曲面數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)五.三維數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)一.柵格數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)1.基本概念2.柵格數(shù)據(jù)屬性取值3.柵格數(shù)據(jù)編碼4柵格數(shù)據(jù)來(lái)源5.柵格數(shù)據(jù)組織1.基本概念1)柵格結(jié)構(gòu)定義：柵格結(jié)構(gòu)將地理空間劃分成若干行、若干列，稱為一個(gè)像元陣列，其最小單元稱為像元或像素。每個(gè)像元的位置由行列號(hào)確定，其屬性則以唯一屬性值形式表示。列：Y行：X像元2)像元陣列：反映某一空間分布的像元隊(duì)列，網(wǎng)格的基本單位通常為正方形。

3)像元屬性：柵格單元值

通常用代碼或數(shù)值表示，用來(lái)表現(xiàn)地理要素的屬性特征（反射率、顏色、土地利用類型、降雨量、人口、高程等等）

4)像元－－柵格單元網(wǎng)格基本單元的大小，對(duì)柵格圖像的分辨率和計(jì)算精度起關(guān)鍵作用。遙感影像：影像分辨率—一個(gè)像元代表的實(shí)地面積打印機(jī)：150DPI、300DPI、600DPI計(jì)算機(jī)屏幕分辨率：800×6001024×7681280×1024i柵格數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)就是像元陣列，每個(gè)像元的行列號(hào)確定位置，用像元值表示空間對(duì)象的類型、等級(jí)等特征。矢量數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)是通過(guò)記錄坐標(biāo)的方式，盡可能地將點(diǎn)、線、面地理實(shí)體表現(xiàn)得精確無(wú)誤XYx1y1x2y2xiyixnyn點(diǎn)線面

對(duì)于柵格數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)點(diǎn)：為一個(gè)像元線：在一定方向上連接成串的相鄰像元集合。面：聚集在一起的相鄰像元集合。2.柵格數(shù)據(jù)屬性取值問(wèn)題：每個(gè)像元屬性只能取一個(gè)值，實(shí)際上一個(gè)柵格可能對(duì)應(yīng)幾種不同屬性值，如何取值？1、中心點(diǎn)法取位于柵格中心的屬性值為該柵格的屬性值。

2、面積占優(yōu)法柵格單元屬性值為面積最大者。3、重要性法取重要的屬性值為柵格屬性值。用于具有特殊意義的較小地物。4、長(zhǎng)度占優(yōu)法每個(gè)柵格單元的值由該柵格中線段最長(zhǎng)的實(shí)體的屬性來(lái)確定。ABBA2

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3.柵格數(shù)據(jù)編碼1、直接編碼2、游程長(zhǎng)度編碼3、塊式編碼4、鏈?zhǔn)骄幋a5、四叉樹(shù)編碼1）直接編碼無(wú)壓縮編碼。將柵格數(shù)據(jù)看作是一個(gè)數(shù)據(jù)矩陣，逐行或逐列逐個(gè)記錄代碼。特點(diǎn)：最直觀、最基本的網(wǎng)格存貯結(jié)構(gòu)，沒(méi)有進(jìn)行任何壓縮數(shù)據(jù)處理。5,5A,A,B,B,BA,C,C,C,AD,C,C,A,AD,D,C,A,AD,D,A,A,A數(shù)據(jù)壓縮柵格數(shù)據(jù)量大，格網(wǎng)數(shù)多，由于地理數(shù)據(jù)往往有較強(qiáng)的相關(guān)性，即相鄰象元的值往往是相同的。所以，出現(xiàn)了各種柵格數(shù)據(jù)壓縮方法。數(shù)據(jù)壓縮是將數(shù)據(jù)表示成更緊湊的格式以減少存儲(chǔ)空間的一項(xiàng)技術(shù)。分為：無(wú)損壓縮：在編碼過(guò)程中信息沒(méi)有丟失，經(jīng)過(guò)解碼可恢復(fù)原有的信息---信息保持編碼。有損壓縮：為最大限度壓縮數(shù)據(jù)，在編碼中損失一些認(rèn)為不太重要的信息，解碼后，這部分信息無(wú)法恢復(fù)。--信息不保持編碼。

2）游程長(zhǎng)度編碼游程是指按行的順序連續(xù)且屬性值相同的若干柵格。游程長(zhǎng)度編碼是柵格數(shù)據(jù)壓縮的重要編碼方法。游程長(zhǎng)度的記錄方式有兩種:

①記錄每個(gè)游程始末列號(hào)②記錄每個(gè)游程象元數(shù)游程長(zhǎng)度編碼①逐行記錄每個(gè)游程的末點(diǎn)列號(hào)5，5A，2，B，5A，1，C，4，A，5D，1，C，3，A，5D，2，C，3，A，5D，2，A，5游程長(zhǎng)度編碼②記錄每個(gè)游程象元數(shù)目5，5A，2，B，3A，1，C，3，A，1D，1，C，2，A，2D，2，C，1，A，2D，2，A，3游程長(zhǎng)度編碼的特點(diǎn)在各行數(shù)據(jù)代碼發(fā)生變化時(shí)候記錄代碼以及相同代碼重復(fù)的個(gè)數(shù)，從而實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)的壓縮壓縮方法有效便捷。壓縮比和圖的復(fù)雜程度成反比。變化多的部分游程數(shù)多，變化少的部分游程數(shù)少。因此，圖越簡(jiǎn)單，壓縮效率越高。3）塊式編碼將游程編碼擴(kuò)大到二維的情況。把多邊形范圍劃分成若干具有同一屬性值的正方形，然后對(duì)各個(gè)正方形進(jìn)行編碼。采用方形區(qū)域作為記錄單元，每個(gè)記錄單元包括相鄰的若干柵格。

12345678104477777244444777344448877400488877500888878600088888700008888800000888數(shù)據(jù)對(duì)組成：（初始行、列，半徑，屬性值）依次掃描，編過(guò)的不重復(fù)。

12345678104477777244444777344448877400488877500888878600088888700008888800000888如：（1,1,1,0),(1,2,2,4),(1,4,1,7),(1,5,1,7)…塊式編碼例：0225555522222555000003332222335500233355003333530003333300003333（1，1，1，0），（1，2，2，2），（1，4，1，5），（1，5，1，5），（1，6，2，5），（1，8，1，5）；（2，1，1，2），（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）。塊狀編碼的特點(diǎn)：一個(gè)多邊形所包含的正方形越大，多邊形的邊界越簡(jiǎn)單，塊式編碼的效果就越好；當(dāng)屬性變化小時(shí)圖塊大，對(duì)于大塊圖斑記錄單元大，分辨率低，壓縮比高。小塊圖斑記錄單元小，分辨率高，壓縮比低。利于計(jì)算面積、合并插入等操作。

123456781044777772444447773444488774004888775008888786000888887000088888000008884）鏈?zhǔn)骄幋a碼又稱為弗里曼（Freeman）鏈碼、邊界鏈。它是從某一起點(diǎn)開(kāi)始用沿八個(gè)基本方向前進(jìn)的單位矢量鏈來(lái)表示線狀地物或多邊形的邊界。01234567方向ESESSWWNWNNE編號(hào)01234567將柵格數(shù)據(jù)（線狀地物面域邊界）表示為矢量鏈的記錄。步驟如下：（1）首先定義一個(gè)3x3窗口，中間柵格的走向有8種可能，并將這8種可能0-7進(jìn)行編碼。（2）記下地物屬性碼和起點(diǎn)行、列后，進(jìn)行追蹤，得到矢量鏈.01234567aaaaaaab鏈?zhǔn)骄幋a表屬性碼起點(diǎn)行起點(diǎn)列鏈碼a14223323b3725332107065鏈?zhǔn)骄幋a的特點(diǎn)：對(duì)于線狀和多邊形的表示具有很強(qiáng)的數(shù)據(jù)壓縮能力。具有一定的運(yùn)算功能，計(jì)算周長(zhǎng)和面積。探測(cè)邊界急促?gòu)澢桶歼M(jìn)部分比較容易。缺點(diǎn)是效率較低；局部改動(dòng)對(duì)整體影響大；由于以區(qū)域?yàn)閱挝淮鎯?chǔ)邊界，相鄰區(qū)域邊界容易被重復(fù)存儲(chǔ)產(chǎn)生冗余。aaaaaaab012345675）四叉樹(shù)編碼

基本思想：把一幅圖像或一幅柵格地圖等分成4部分，逐塊檢查其柵格值，若每個(gè)子區(qū)都含有相同值，則該子區(qū)不再往下分割，否則將該區(qū)域再分割4個(gè)子區(qū)域，如此遞歸分割直到每個(gè)子塊都含有相同的屬性為止。0123

10111213120用四叉樹(shù)表示一個(gè)多邊形四叉樹(shù)這種逐級(jí)一分為四的方法，一直分到預(yù)定的最高分辨率為止。四叉樹(shù)的樹(shù)形表示：用一倒立樹(shù)表示這種分割和分割結(jié)果。根：整個(gè)區(qū)域高：深度、分幾級(jí)，幾次分割葉：不能再分割的塊樹(shù)叉：還需分割的塊每個(gè)樹(shù)叉均有4個(gè)分叉，叫四叉樹(shù)。AAAAABBBAABBAABB0123樹(shù)杈結(jié)點(diǎn)葉子結(jié)點(diǎn)1234567812345678MMRMMMMMMMRRMRMMMRRRRRRMMRRRRRRMMRRRRRRMMRRRRRRMMMRRRRRMMMMRRMMM四叉樹(shù)編碼方法（0）（1）（2）（3）0層1層2層3層記錄每個(gè)葉子結(jié)點(diǎn)的地址和屬性012320212223200201202203230231232233四叉樹(shù)編碼的優(yōu)點(diǎn)：高效、可變的分辨率，適應(yīng)不同分辨率的數(shù)據(jù)管理。有效減少柵格數(shù)據(jù)的存儲(chǔ)量。缺點(diǎn)復(fù)雜，難于修改和更新。不存儲(chǔ)拓?fù)潢P(guān)系。如果數(shù)據(jù)種類不同，處理效率低。各種編碼方式的特點(diǎn)直接?xùn)鸥窬幋a：

簡(jiǎn)單直觀，是壓縮編碼方法的邏輯原型；行程編碼：

在很大程度上壓縮數(shù)據(jù)，又最大限度的保留了原始柵格結(jié)構(gòu)，編碼解碼十分容易，十分適合于地理信息系統(tǒng)采用；鏈?zhǔn)骄幋a：

壓縮效率較高，最為接近矢量結(jié)構(gòu)，對(duì)邊界的運(yùn)算比較方便，但不具有區(qū)域性質(zhì)，區(qū)域運(yùn)算較難；塊式編碼和四叉樹(shù)編碼：

具有區(qū)域性質(zhì)，又具有可變的分辨率，有較高的壓縮效率，是很常用的編碼方法。4.柵格數(shù)據(jù)的獲取獲取方式1、目讀法2、從掃描儀獲取3、從攝像機(jī)獲取4、從遙感中獲取5、從矢量數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換1、目讀法將一張透明格網(wǎng)紙疊置于某圖件上，根據(jù)某種占優(yōu)法，直接用人工方法獲取相應(yīng)的柵格數(shù)據(jù)屬性。當(dāng)區(qū)域范圍較大，或要求柵格單元尺寸比較小時(shí)，工作量大到使人很難忍受適用于所選區(qū)域范圍小，柵格單元尺寸大的情況。2、從掃描儀獲取是獲取柵格數(shù)據(jù)的主要設(shè)備。高精度，快速度，數(shù)據(jù)格式標(biāo)準(zhǔn)化。3、從攝像機(jī)獲取用攝像機(jī)可以獲取各種景物的視頻數(shù)據(jù)。從攝像機(jī)數(shù)字化輸入的柵格元素?cái)?shù)是相對(duì)固定的，例如512×512，1024×1024等。4、從遙感獲取遙感是利用航空，航天技術(shù)獲取地球資源和環(huán)境信息的重要途徑。能周期性，動(dòng)態(tài)的獲取豐富的信息，并可直接以數(shù)字方式記錄和傳送。5.柵格數(shù)據(jù)的組織總結(jié)：將柵格數(shù)據(jù)存儲(chǔ)在數(shù)據(jù)庫(kù)中，一個(gè)柵格單元就可以有多個(gè)屬性。柵格數(shù)據(jù)通常難以精確測(cè)量，且數(shù)據(jù)量大，不適合大量運(yùn)算。但是其優(yōu)點(diǎn)十分明顯，數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，另外，衛(wèi)星數(shù)據(jù)可以原封不動(dòng)轉(zhuǎn)入GIS柵格數(shù)據(jù)，還是，疊加運(yùn)算十分容。二.矢量數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)1.基本概念2.實(shí)體型矢量數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)3.拓?fù)湫褪噶繑?shù)據(jù)結(jié)構(gòu)4.矢量數(shù)據(jù)組織5.柵格、矢量數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)比較i柵格數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)就是像元陣列，每個(gè)像元的行列號(hào)確定位置，用像元值表示空間對(duì)象的類型、等級(jí)等特征。矢量數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)是通過(guò)記錄坐標(biāo)的方式，盡可能地將點(diǎn)、線、面地理實(shí)體表現(xiàn)得精確無(wú)誤。矢量數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)XYx1y1x2y2xiyixnyn矢量結(jié)構(gòu)柵格結(jié)構(gòu)矢量數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)定義：用一系列有序的x、y坐標(biāo)對(duì)來(lái)表示點(diǎn)、線、面等地理實(shí)體的空間位置。特點(diǎn)：屬性隱含，定位明顯坐標(biāo)空間假定為連續(xù)空間，能比柵格模型更精確地定義位置、長(zhǎng)度和大小。矢量數(shù)據(jù)1.基本概念矢量數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)編碼的基本內(nèi)容

矢量數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)通過(guò)記錄空間對(duì)象的坐標(biāo)及空間關(guān)系來(lái)表達(dá)空間對(duì)象的位置。點(diǎn)：空間的一個(gè)坐標(biāo)點(diǎn)；線：多個(gè)點(diǎn)組成的弧段；面：多個(gè)弧段組成的封閉多邊形；

按矢量數(shù)據(jù)是否明確表示各地理實(shí)體的空間相互關(guān)系可分為兩大類：實(shí)體型拓?fù)湫?/p>

2.矢量數(shù)據(jù)分類(X1,Y1)(X2,Y2)(X3,Y3)(X4,Y4)(X5,Y5)線L點(diǎn)P(X5,Y5)(X1,Y1)(X2,Y2)(X4,Y4)(X3,Y3)多邊形A(X,Y)P（x,y)L(x1,y1)……(x5,y5)實(shí)體是指地圖的基本元素：點(diǎn)、線、面1）實(shí)體型矢量數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)A(x1,y1)……(x1,y1)（1）Spaghtetti模型多邊形 數(shù)據(jù)項(xiàng) A (x1,y1),(x2,y2),(x3,y3),(x4,y4),(x5,y5),(x6,y6),(x7,y7),(x8,y8),(x9,y9),(x1,y1) B (x1,y1),(x9,y9),(x8,y8),(x17,y17),(x16,y16),(x15,y15),(x14,y14),(x13,y13),(x12,y12),(x11,y11),(x10,y10),(x1,y1) C (x24,y24),(x25,y25),(x26,y26),(x27,y27),(x28,y28),(x29,y29),(x30,y30),(x31,y31),(x24,y24) D (x19,y19),(x20,y20),(x21,y21),(x22,y22),(x23,y23),(x15,y15),(x16,y16),(x19,y19) E (x5,y5),(x18,y18),(x19,y19),(x16,y16),(x17,y17),(x8,y8),(x7,y7),(x6,y6),(x5,y5)僅記錄空間對(duì)象位置坐標(biāo)和屬性信息，不記錄拓?fù)潢P(guān)系。優(yōu)點(diǎn)：編碼容易，數(shù)字化簡(jiǎn)單，顯示速度快。缺點(diǎn)：數(shù)據(jù)冗余，可能出現(xiàn)重疊或者裂縫，引起數(shù)據(jù)不一致。缺少拓?fù)潢P(guān)系，空間分析困難。arcGISView3.1shapefile即采用這件數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)。數(shù)據(jù)冗余和匹配誤差。

ABA：空白B：重疊可能引起的問(wèn)題：（2）點(diǎn)位字典法記錄空間對(duì)象每個(gè)點(diǎn)坐標(biāo)。建立點(diǎn)、線、多邊形的邊界表。消除裂隙和存儲(chǔ)冗余。但仍然沒(méi)有拓?fù)潢P(guān)系。23456線L點(diǎn)P78910多邊形A1點(diǎn)號(hào)坐標(biāo)1x1,y12X2,y23X3,y3……目標(biāo)序號(hào)P1L2，3，4，5A7，8，9，10實(shí)體型數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)的優(yōu)點(diǎn)結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、直觀，編碼容易實(shí)體型數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)的缺點(diǎn)①數(shù)據(jù)冗余，相鄰多邊形的公共邊易產(chǎn)生分歧；②實(shí)體互相獨(dú)立，缺乏聯(lián)系；③島弧處理比較困難實(shí)體型數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)的優(yōu)缺點(diǎn)空間信息屬性信息各自位置相互關(guān)系拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)是明確定義空間關(guān)系的一種數(shù)學(xué)方法。在地理數(shù)據(jù)庫(kù)中，它不但用于空間數(shù)據(jù)的組織，而且在空間分析和應(yīng)用中都具有非常重要的意義。表達(dá)拓?fù)涞目偹枷胧牵狐c(diǎn)是獨(dú)立的，點(diǎn)連成線，線連成面，線有起點(diǎn)、終點(diǎn)，并與左、右多邊形鄰接。構(gòu)成多邊形的線又稱為弧段，弧段有交點(diǎn)。地理數(shù)據(jù)庫(kù)中存儲(chǔ)的地理信息包括2）拓?fù)湫褪噶繑?shù)據(jù)結(jié)構(gòu)記錄空間對(duì)象每個(gè)點(diǎn)坐標(biāo)。建立點(diǎn)與邊（線）、線與多邊形的索引文件。用建索引的方法消除多邊形數(shù)據(jù)的冗余和不一致，鄰接信息可在多邊形文件中通過(guò)是否公共弧段號(hào)的方式查詢。表達(dá)拓?fù)潢P(guān)系繁瑣。1、點(diǎn)文件：點(diǎn)號(hào)坐標(biāo)1x1,y1索引文件：面號(hào)弧段號(hào)P1A,B,C3、面文件：2、弧段文件:弧段號(hào)起點(diǎn)

終點(diǎn)點(diǎn)號(hào)A527,8,9,101234567891011

1213

1415PPP（1）索引法索引式

BCDEabcfghefibcij12345678910111213141516171819202122232425262728293031線與多邊形之間的樹(shù)狀索引

點(diǎn)與多邊形之間的樹(shù)狀索引

索引式拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)的典型應(yīng)用：在ArcView中，每個(gè)圖形文件包括三個(gè)數(shù)據(jù)文件：1、.shp文件：存儲(chǔ)各地圖要素的坐標(biāo)數(shù)據(jù)和幾何數(shù)據(jù)；2、.shx文件：存儲(chǔ)地圖要素間的隸屬關(guān)系；3、.dbf文件：存儲(chǔ)地圖要素的屬性數(shù)據(jù)。（2）鏈狀雙重獨(dú)立式編碼簡(jiǎn)稱DIME(DualIndependentMapEncoding，又稱對(duì)偶獨(dú)立地圖編碼法)，是美國(guó)人口統(tǒng)計(jì)系統(tǒng)1980年開(kāi)始采用的一種編碼方式，是一種拓?fù)渚幋a結(jié)構(gòu)。以弧段為單位記錄。DIME文件提供了關(guān)于城市街道，住址范圍以及與人口普查局的列表統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)相關(guān)的地理統(tǒng)計(jì)代碼的綱要圖以弧段為單位記錄。記錄（1）弧段坐標(biāo)文件、（2）弧段文件：鏈—面，鏈—結(jié)點(diǎn)關(guān)系、（3）面文件、（4）點(diǎn)拓?fù)湮募航Y(jié)點(diǎn)—鏈關(guān)系

表達(dá)拓?fù)潢P(guān)系明確。被一些成熟的商品化軟件采用，如ARC/INFO軟件。弧段號(hào)坐標(biāo)系列（串)Ax2,y2,X10,y10…弧段號(hào)左多邊形右多邊形起點(diǎn)終點(diǎn)AP1P225面號(hào)弧段號(hào)P1A,B,-C點(diǎn)號(hào)弧段號(hào)2A,B,D拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)的基本元素：①拓?fù)浠《危╝rc）②結(jié)點(diǎn)(node）③多邊形（poly）拓?fù)滏?、拓?fù)渚€段拓?fù)浠《蔚膬蓚€(gè)端點(diǎn)，分別為首結(jié)點(diǎn)、尾結(jié)點(diǎn)由數(shù)條拓?fù)浠《芜B接而成結(jié)點(diǎn)編碼：①②③④⑤⑥弧段編碼：123456789多邊形編碼：(1)(2)(3)(4)(5)①②③④⑤⑥(2)(3)(5)(4)(1)124567893拓?fù)潢P(guān)系表的建立表1：弧段坐標(biāo)表弧段坐標(biāo)對(duì)(x3,y3)……(x1,y1)(x1,y1)……(x2,y2)……①②③④⑤⑥124567893123表2：弧段－多邊形關(guān)系表弧段左多邊形1

(1)(2)2

(1)(3)3……右多邊形(2)(3)(5)(4)124567893(1)……弧段首結(jié)點(diǎn)③……尾結(jié)點(diǎn)表3：弧段－結(jié)點(diǎn)關(guān)系表①①②……123①②③④⑤⑥124567893(2)(3)(5)(4)124567893表4：多邊形－弧段關(guān)系表多邊形弧段……(1)(2)(3)1,2,31,4,7,9(1)a4a4a1a2a2a3N1N2N3N6N4N5a5a7a7拓?fù)湫蛿?shù)據(jù)結(jié)構(gòu)的特點(diǎn)優(yōu)點(diǎn)：

數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)緊湊，數(shù)據(jù)冗余??；拓?fù)潢P(guān)系明晰使得空間查詢、空間分析效率高

缺點(diǎn)：

對(duì)單個(gè)地理實(shí)體操作的效率低；難以表達(dá)復(fù)雜的地理實(shí)體；局部更新困難

實(shí)體型與拓?fù)湫蛿?shù)據(jù)結(jié)構(gòu)比較兩者都是目前最常用的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)結(jié)構(gòu)實(shí)體型代表軟件為MapInfo拓?fù)湫痛碥浖锳RC/INFO易于編輯會(huì)產(chǎn)生數(shù)據(jù)冗余和歧異消除了數(shù)據(jù)的冗余和歧異操作復(fù)雜，甚至?xí)a(chǎn)生新的數(shù)據(jù)冗余實(shí)體型拓?fù)湫屯負(fù)潢P(guān)系建立的技術(shù)1拓?fù)潢P(guān)系的交互式生成（通過(guò)人機(jī)交互方式實(shí)現(xiàn)結(jié)點(diǎn)、弧段、多邊形拓?fù)潢P(guān)系的建立）主要步驟：1).利用鼠標(biāo)按順序得到構(gòu)成封閉多邊形的弧段，最終建立多邊形的拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)；2).利用鼠標(biāo)確定某一弧段兩側(cè)的左右多邊形，以建立弧段的拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)。3).利用鼠標(biāo)確定包圍結(jié)點(diǎn)的多邊形，得到結(jié)點(diǎn)的拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)。

2拓?fù)潢P(guān)系的自動(dòng)生成3.矢量數(shù)據(jù)組織矢量數(shù)據(jù)表示時(shí)應(yīng)考慮以下問(wèn)題：?矢量數(shù)據(jù)自身的存貯和處理。?屬性數(shù)據(jù)及幾何數(shù)據(jù)與屬性數(shù)據(jù)的聯(lián)系。?矢量數(shù)據(jù)之間的空間關(guān)系(拓?fù)潢P(guān)系)。關(guān)系表幾何位置坐標(biāo)文件連接識(shí)別符點(diǎn)：坐標(biāo)對(duì)（x,y）線：坐標(biāo)對(duì)系列(x1,y1)..(xn,yn)面：首尾相同的坐標(biāo)串+

有關(guān)屬性、其它屬性4.矢量數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)中的屬性表達(dá)屬性特征類型類別特征：是什么說(shuō)明信息：同類目標(biāo)的不同特征屬性特征表達(dá)類別特征：類型編碼說(shuō)明信息：屬性數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)和表格屬性表的內(nèi)容取決于用戶圖形數(shù)據(jù)和屬性數(shù)據(jù)的連接通過(guò)目標(biāo)識(shí)別符或內(nèi)部記錄號(hào)實(shí)現(xiàn)。屬性表達(dá)點(diǎn)狀對(duì)象目標(biāo)標(biāo)識(shí)目標(biāo)標(biāo)識(shí)地物編碼坐標(biāo)關(guān)聯(lián)的線目標(biāo)精度控制點(diǎn)等級(jí)測(cè)量單位測(cè)量年限線狀對(duì)象目標(biāo)標(biāo)識(shí)目標(biāo)標(biāo)識(shí)地物編碼坐標(biāo)串起點(diǎn)、終點(diǎn)、左面、右面路面材料等級(jí)修建時(shí)間寬度管養(yǎng)單位…………面狀對(duì)象目標(biāo)標(biāo)識(shí)目標(biāo)標(biāo)識(shí)地物編碼邊界目標(biāo)號(hào)建筑日期所有者建筑面積建筑單位結(jié)構(gòu)……空間對(duì)象地物編碼地物名稱制圖顏色幾何類型制圖符號(hào)編碼屬性表明地物類型特征與制圖屬性1)由外業(yè)測(cè)量獲得可利用測(cè)量?jī)x器自動(dòng)記錄測(cè)量成果(常稱為電子手薄)，然后轉(zhuǎn)到地理數(shù)據(jù)庫(kù)中。2)由柵格數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換獲得利用柵格數(shù)據(jù)矢量化技術(shù)，把柵格數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換為矢量數(shù)據(jù)。3)跟蹤數(shù)字化用跟蹤數(shù)字化的方法，把地圖變成離散的矢量數(shù)據(jù)。矢量數(shù)據(jù)獲取方法三.矢柵一體化數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)優(yōu)點(diǎn)缺點(diǎn)矢量

1、結(jié)構(gòu)緊湊，冗余度低，2、便于描述線或邊界。

3、利于網(wǎng)絡(luò)、檢索分析，提供有效的拓?fù)渚幋a，對(duì)需要拓?fù)湫畔⒌牟僮鞲行А?/p>

4、

圖形顯示質(zhì)量好，精度高。

1、數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)復(fù)雜，各自定義，不便于數(shù)據(jù)標(biāo)準(zhǔn)化和規(guī)范化，數(shù)據(jù)交換困難。

2、多邊形疊置分析困難3、表達(dá)空間變化性能力差。

4、軟硬件技術(shù)要求高，顯示與繪圖成本較高。柵格

1、

結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，易數(shù)據(jù)交換。

2、疊置分析和地理現(xiàn)象模擬較易。

3、利于遙感數(shù)據(jù)的應(yīng)用和分析，便于圖像處理。

4、

輸出快速，成本低廉。

1、難以表達(dá)拓?fù)洹?/p>

2、圖形數(shù)據(jù)量大，數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)不嚴(yán)密不緊湊，需用壓縮技術(shù)解決該問(wèn)題。

3、投影轉(zhuǎn)換困難。

4、圖形質(zhì)量轉(zhuǎn)低，圖形輸出不美觀，線條有鋸齒，需用增加?xùn)鸥駭?shù)量來(lái)克服，但會(huì)增加數(shù)據(jù)文件。柵格和矢量數(shù)據(jù)模型的比較矢量數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)的特點(diǎn)用離散的點(diǎn)描述空間對(duì)象與特征，定位明顯，屬性隱含。用拓?fù)潢P(guān)系描述空間對(duì)象之間的關(guān)系。面向目標(biāo)操作，精度高，數(shù)據(jù)冗余度小。與遙感等圖象數(shù)據(jù)難以結(jié)合。輸出圖形質(zhì)量好，精度高。柵格數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)的特點(diǎn)用離散的柵格描述空間對(duì)象與特征，屬性明顯，定位隱含。疊置分析和地理現(xiàn)象模擬較易。難以建立拓?fù)潢P(guān)系。數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，與遙感等圖象數(shù)據(jù)容易結(jié)合。輸出圖形質(zhì)量低，數(shù)據(jù)量大。矢柵一體化數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)根據(jù)矢量數(shù)據(jù)模型與柵格數(shù)據(jù)模型的特點(diǎn)，在現(xiàn)實(shí)應(yīng)用中，常結(jié)合二者，使用矢柵一體化數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)。如記錄土地利用變化時(shí)，用柵格數(shù)據(jù)分析，得到圖斑，再轉(zhuǎn)化為矢量圖層，生成土地利用變化專題圖。而道路、電力網(wǎng)絡(luò)分析中常用矢量數(shù)據(jù)進(jìn)行網(wǎng)格分析。arcGIS8.0推出的arcSDE實(shí)現(xiàn)了矢柵數(shù)據(jù)一體化管理。例如，在矢量化一個(gè)線狀實(shí)體時(shí)，除了記錄端點(diǎn)外，還記錄經(jīng)過(guò)的柵格。四.其它數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)曲面數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)Voronoi數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu) TINGrid數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)等高線三維數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)內(nèi)容：5.1空間數(shù)據(jù)表達(dá)5.2空間數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)5.3空間數(shù)據(jù)模型5.3空間數(shù)據(jù)模型1.基本概念2.常用空間數(shù)據(jù)模型3.OGC的Geometry對(duì)象模型4.Oracle定義的柵格數(shù)據(jù)模型5.arcGIS數(shù)據(jù)模型分類1.基本概念通過(guò)對(duì)客觀世界進(jìn)行抽象，建立模型，是認(rèn)識(shí)世界的基本方法。根據(jù)抽象層次，分為：概念模型、邏輯模型、物理模型?，F(xiàn)實(shí)世界信息世界（概念數(shù)據(jù)模型）計(jì)算機(jī)世界（邏輯數(shù)據(jù)模型）概念化形式化計(jì)算機(jī)世界（物理數(shù)據(jù)模型）物理化1）概念模型面向用戶的數(shù)據(jù)模型，與計(jì)算機(jī)無(wú)關(guān)。工具：E-R圖，UML圖概念模型的建模方法E-R圖：學(xué)號(hào)系別姓名學(xué)生課程選修mn課程號(hào)主講教師課程名成績(jī)班級(jí)屬于1班級(jí)名班主任班級(jí)號(hào)m領(lǐng)導(dǎo)n1例：UML圖課程+課程號(hào)+課程名+授課教師0..n0..m

學(xué)生+學(xué)號(hào)+姓名+課程列表選課()班級(jí)+班級(jí)號(hào)+班級(jí)名+班主任+學(xué)生列表0..n班長(zhǎng)+班長(zhǎng)編號(hào)考勤()UML圖：類、屬性、方法、封裝、繼承關(guān)聯(lián)、聚合/組成、泛化、依賴2）邏輯模型邏輯模型要考慮如何用計(jì)算機(jī)表達(dá)概念模型中所含的信息。包含三方面意思：數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)、定義在邏輯模型上的基本操作，和完整性約束。其中，數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)表達(dá)了實(shí)體及其關(guān)系的內(nèi)容?！瓣P(guān)系模型”是經(jīng)典的邏輯模型。在地理信息領(lǐng)域，對(duì)象-關(guān)系模型被廣泛應(yīng)用。對(duì)象-關(guān)系模型支持?jǐn)U展類型，如可以定義數(shù)組、向量、矩陣、集合等數(shù)據(jù)類型；支持復(fù)雜對(duì)象和繼承的概念例：在Oracle產(chǎn)品中，可以定義“學(xué)生”類型：Createtypestudentasobject(publicsNoInteger,publicNameVarchar)Notnull;創(chuàng)建學(xué)生表：CreateTableStu(Aliaschar(10)GenInfoStudent,);3）物理模型物理模型描述了數(shù)據(jù)在存儲(chǔ)介質(zhì)上的組織結(jié)構(gòu)、存取方法等。例如，是順序存儲(chǔ)還是哈希表，不同的存儲(chǔ)結(jié)構(gòu)，其查找方法不同。另外，還有建立什么樣的索引的問(wèn)題，是四叉樹(shù)還是R樹(shù)，等等。說(shuō)明：物理模型中的很多問(wèn)題通常是系統(tǒng)設(shè)計(jì)人員考慮的問(wèn)題，不需要應(yīng)用系統(tǒng)開(kāi)發(fā)者考慮，但是需要數(shù)據(jù)庫(kù)創(chuàng)建者做一些基本設(shè)置，如文件位置，大小限制，建立索引等。2.常用的空間數(shù)據(jù)模型現(xiàn)有的空間數(shù)據(jù)庫(kù)和GIS軟件對(duì)空間數(shù)據(jù)的處理均是基于某種數(shù)據(jù)模型的?？臻g數(shù)據(jù)模型矢量模型柵格模型幾何模型（關(guān)注地物形狀）網(wǎng)絡(luò)模型（關(guān)注地物連通）要素模型（無(wú)拓?fù)潢P(guān)系）拓?fù)淠Ｐ?)要素模型對(duì)象模型，也稱要素模型，是將連續(xù)地理空間中的地理現(xiàn)象或事件抽象成不連續(xù)的、可被觀測(cè)的、具有地理參考的空間要素（Feature）或空間實(shí)體（Entity，即點(diǎn)、線、面、體），也可將這些基本對(duì)象組成復(fù)雜對(duì)象。對(duì)象之間保持特定的關(guān)系，如拓?fù)潢P(guān)系、度量關(guān)系，簡(jiǎn)單對(duì)象和復(fù)雜對(duì)象之間的組成關(guān)系、繼承關(guān)系等。2）柵格模型柵格模型，又稱場(chǎng)模型或域（Field）模型，是把地理空間中的現(xiàn)象作為連續(xù)分布的空間信息的集合，如地形高度，土壤類型等。在實(shí)現(xiàn)時(shí)，要考慮樣點(diǎn)精度。具體有下面6種模型：規(guī)則分布的點(diǎn)、不規(guī)則分布的點(diǎn)、規(guī)則矩形區(qū)、不規(guī)則多邊形區(qū)、不規(guī)則三角網(wǎng)、等值線。3）網(wǎng)絡(luò)模型網(wǎng)絡(luò)模型，是把地理現(xiàn)象抽象為結(jié)點(diǎn)、鏈，同時(shí)表達(dá)對(duì)象間的連通關(guān)系。網(wǎng)絡(luò)模型可以認(rèn)為是對(duì)象模型的一個(gè)特例。說(shuō)明：1。數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)強(qiáng)調(diào)數(shù)據(jù)的關(guān)聯(lián)關(guān)系，數(shù)據(jù)模型強(qiáng)調(diào)數(shù)據(jù)的整體布局，和數(shù)據(jù)的組織方式。在數(shù)據(jù)庫(kù)時(shí)代，邏輯模型均用“二維表格”存儲(chǔ)。2。在數(shù)據(jù)庫(kù)時(shí)代，每一種模型在二維表中可以是基于“關(guān)系”型的，也可以是基于“對(duì)象-關(guān)系”型的，或者是“面向?qū)ο蟆钡摹?.OGC的SimpleFeatureAcess即SFA中的幾何要素類關(guān)系圖兩種邏輯模型——之一：基于預(yù)定義的數(shù)據(jù)類型的實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)表預(yù)定義之一：預(yù)定義之二：物理實(shí)現(xiàn)細(xì)節(jié)兩種邏輯模型——之二：基于擴(kuò)展Geometry數(shù)據(jù)類型的實(shí)現(xiàn)arcINFO中的幾何對(duì)象模型其它矢量模型網(wǎng)絡(luò)模型與拓?fù)涫噶磕Ｐ驮贠GCSFA規(guī)范中也有類似的概念模型、邏輯模型和物理模型表述4.Oracle定義的柵格數(shù)據(jù)模型Oraclegeoraster數(shù)據(jù)模型1元數(shù)據(jù)2坐標(biāo)系統(tǒng)及其地理參照3柵格數(shù)據(jù)的分塊和分級(jí)4GeoRaster數(shù)據(jù)類型及相關(guān)表5GeoRaster數(shù)據(jù)模型GeoRaster使用一個(gè)