地理信息系統(tǒng)考試知識點筆記全套

地理信息系統(tǒng)考試知識點筆記第一章緒論§1-1GIS概念一、信息與數(shù)據(jù)1、信息1）定義：信息是現(xiàn)實世界在人們頭腦中的反映。它以文字、數(shù)據(jù)、符號、聲音、圖象等形式記錄下來，進(jìn)行傳遞和處理,為人們的生產(chǎn)，建設(shè)，管理等提供依據(jù)。2）信息的特性：A、客觀性：任何信息都是與客觀事實相聯(lián)系的，這是信息的正確性和精確度的保證。B、適用性：問題不同，影響因素不同，需要的信息種類是不同的。信息系統(tǒng)將地理空間的巨大數(shù)據(jù)流收集，組織和管理起來，經(jīng)過處理、轉(zhuǎn)換和分析變?yōu)閷ιa(chǎn)、管理和決策具有重要意義的有用信息，這是由建立信息系統(tǒng)的明確目的性所決定的。如股市信息，對于不會炒股的人來說，毫無用處，而股民們會根據(jù)它進(jìn)行股票的購進(jìn)或拋出，以達(dá)到股票增值的目的。C、傳輸性：信息可在信息發(fā)送者和接受者之間進(jìn)行傳輸信息的傳輸網(wǎng)絡(luò)，被形象地稱為“信息高速公路”。D、共享性：信息與實物不同，信息可傳輸給多個用戶，為用戶共享，而其本身并無損失，這為信息的并發(fā)應(yīng)用提供可能性。2、數(shù)據(jù)指輸入到計算機(jī)并能被計算機(jī)進(jìn)行處理的數(shù)字、文字、\符號、聲音、圖象等符號。數(shù)據(jù)是對客觀現(xiàn)象的表示，數(shù)據(jù)本身并沒有意義。數(shù)據(jù)的格式往往和具體的計算機(jī)系統(tǒng)有關(guān)，隨載荷它的物理設(shè)備的形式而改變。3、兩者關(guān)系（有人認(rèn)為，輸入的都叫數(shù)據(jù)，輸出的都叫信息，其實不然）。數(shù)據(jù)是信息的表達(dá)、載體，信息是數(shù)據(jù)的內(nèi)涵，是形與質(zhì)的關(guān)系。只有數(shù)據(jù)對實體行為產(chǎn)生影響才成為信息，數(shù)據(jù)只有經(jīng)過解釋才有意義，成為信息。例如“1、”“0”獨立的1、0均無意義。當(dāng)它表示某實體在某個地域內(nèi)存在與否，它就提供了“有”“無”信息，當(dāng)用它來標(biāo)識某種實體的類別時，它就提供了特征碼信息。二、地理信息與地學(xué)信息1、地理信息1）定義：指與研究對象的空間地理分布有關(guān)的信息。它表示地理系統(tǒng)諸要素的數(shù)量、質(zhì)量、分布特征，相互聯(lián)系和變化規(guī)律的圖、文、聲、像等的總稱。2）特點：A、地域性：（是地理信息區(qū)別于其它類型信息的最顯著標(biāo)志）。地理信息屬于空間信息，位置的識別與數(shù)據(jù)相聯(lián)系，它的這種定位特征是通過公共的地理基礎(chǔ)來體現(xiàn)的。B、多維結(jié)構(gòu)：指在同一位置上可有多種專題的信息結(jié)構(gòu)。如某一位置上的地理信息包括（例圖）C、時序特征：時空的動態(tài)變化引起地理信息的屬性數(shù)據(jù)或空間數(shù)據(jù)的變化。因此，一實時的GIS系統(tǒng)要求能及時采集和更新地理信息，使得地理信息具有現(xiàn)勢性。以免過時的信息造成決策的失誤或因為缺少可靠的動態(tài)數(shù)據(jù)，不能對變化中的地理事件或現(xiàn)象作出合理的預(yù)測預(yù)報和科學(xué)論證。例如98年龍王廟特大洪水險情正是武漢勘測設(shè)計院利用先進(jìn)的搖感、GPS技術(shù)測得實時數(shù)據(jù)為抗洪決策提供可靠依據(jù)。顯然，如果用過時數(shù)據(jù)，這將造成多大的損失，這就是地理信息的時序特征。2、地學(xué)信息與人類居住的地球有關(guān)的信息都是地學(xué)信息。3、兩者信息源不同地理信息的信息源是地球表面的巖石圈、水圈、大氣圈和人類活動等；地學(xué)信息所表示的信息范圍更廣泛，不僅來自地表，還包括地下、大氣層甚至宇宙空間。它是人們深入認(rèn)識地球系統(tǒng)、適度開發(fā)資源、保護(hù)環(huán)境的前提和保證。四、信息系統(tǒng)和地理信息系統(tǒng)1、信息系統(tǒng)(InformationSystem,IS)1）系統(tǒng)：由相互作用和相互依賴的若干組成部分結(jié)合而成，能完成特定功能的有機(jī)整體。2）信息系統(tǒng)：能對數(shù)據(jù)和信息進(jìn)行采集、存儲、加工和再現(xiàn)，并能回答用戶一系列問題的系統(tǒng)。具有采集、管理、分析和表達(dá)數(shù)據(jù)的能力。3）類型：從適用于不同管理層次角度出發(fā)、信息系統(tǒng)分為下列不同類型。事務(wù)處理系統(tǒng)、管理信息系統(tǒng)：主要支持操作層人員的日常事務(wù)處理，圖書管理，借還書。決策支持系統(tǒng)：從MIS中獲取信息，進(jìn)行推測，以輔助決策。人工智能、專家系統(tǒng)：用計算機(jī)模仿人類思維過程進(jìn)行推理，在醫(yī)學(xué)上應(yīng)用較成功。為有效地對信息流進(jìn)行控制，組織、管理、充分利用，就需要建立某種信息系統(tǒng)，那么對地理信息進(jìn)行管理、利用就需要建立地理信息系統(tǒng)。2、地理信息系統(tǒng)(GeographicInformationSystem,GIS)1）定義：不同領(lǐng)域、不同專業(yè)對GIS的理解不同，目前沒有完全統(tǒng)一的被普遍接受的A、GIS是對地理環(huán)境有關(guān)問題進(jìn)行分析和研究的一門學(xué)科，它將地理環(huán)境的各種要素，包括它們的空間位置形狀及分布特征和與之有關(guān)的社會、經(jīng)濟(jì)等專題信息以及這些信息之間的聯(lián)系等進(jìn)行獲取、組織、存儲、檢索、分析，并在管理、規(guī)劃與決策中應(yīng)用。B、為了獲取、存儲、檢索、分析和顯示空間定位數(shù)據(jù)而建立的計算機(jī)化的數(shù)據(jù)庫管理系統(tǒng)。---美國國家地理信息與分析中心C、是在計算機(jī)軟硬件支持下，以采集、存儲、管理、檢索、分析和描述空間物體的定位分布及與之相關(guān)的屬性數(shù)據(jù)，并回答用戶問題為主要任務(wù)的計算機(jī)系統(tǒng)。D、GIS是一種獲取、存儲、檢索、操作、分析和顯示地球空間數(shù)據(jù)的計算機(jī)系統(tǒng)。--英國教育部2）理解aGIS是一計算機(jī)系統(tǒng)，既然是系統(tǒng)，就要具有系統(tǒng)的基本功能，數(shù)據(jù)采集、管理、分析和表達(dá)，所以每個GIS系統(tǒng)都是由若干具有一定功能的模塊組成。bGIS的處理對象是有關(guān)的地理分布數(shù)據(jù)，也就是空間數(shù)據(jù)，為了能對這些空間數(shù)據(jù)進(jìn)行定位，定性和定量的描述，決定了GIS要對空間數(shù)據(jù)按統(tǒng)一地理坐標(biāo)進(jìn)行編碼，這是GIS與其他信息系統(tǒng)不同的根本所在。3、GIS與其它IS之間的關(guān)系和區(qū)別1）GIS與其它IS之間的關(guān)系（信息系統(tǒng)分類）2）GIS與其它IS的區(qū)別A、GIS與一般MIS：GIS離不開數(shù)據(jù)庫技術(shù)。數(shù)據(jù)庫中的一些基本技術(shù)，如數(shù)據(jù)模型、數(shù)據(jù)存儲、數(shù)據(jù)檢索等都是GIS廣泛使用的核心技術(shù)。GIS對空間數(shù)據(jù)和屬性數(shù)據(jù)共同管理、分析和應(yīng)用，而一般MIS（數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)）側(cè)重于非圖形數(shù)據(jù)（屬性數(shù)據(jù)）的優(yōu)化存儲與查詢，即使存儲了圖形，也是以文件的形式存儲，不能對空間數(shù)據(jù)進(jìn)行查詢、檢索、分析，沒有拓?fù)潢P(guān)系，其圖形顯示功能也很有限。如電話查號臺是一個一般MIS，只能回答用戶詢問的電話號碼，而通信信息系統(tǒng)除了可查詢電話號碼外，還提供用戶的地理分布、空間密度、最近的郵局等空間關(guān)系信息。B、GIS與CAD/CAMGIS與CAD共同點GIS與CAD不同點都有空間坐標(biāo)系統(tǒng)；都能將目標(biāo)和參考系聯(lián)系起來；都能描述圖形數(shù)據(jù)的拓?fù)潢P(guān)系；都能處理屬性和空間數(shù)據(jù)ＣＡＤ研究對象為人造對象—規(guī)則幾何圖形及組合；圖形功能特別是三維圖形功能強(qiáng)，屬性庫功能相對較弱；ＣＡＤ中的拓?fù)潢P(guān)系較為簡單；一般采用幾何坐標(biāo)系。ＧＩＳ處理的數(shù)據(jù)大多來自于現(xiàn)實世界，較之人造對象更復(fù)雜，數(shù)據(jù)量更大；數(shù)據(jù)采集的方式多樣化；GIS的屬性庫結(jié)構(gòu)復(fù)雜，功能強(qiáng)大；強(qiáng)調(diào)對空間數(shù)據(jù)的分析，圖形屬性交互使用頻繁；GIS采用地理坐標(biāo)系。GIS與CAMGIS與CAM共同點GIS與CAM不同點都有地圖輸出、空間查詢、分析和檢索功能ＣＡＭ側(cè)重于數(shù)據(jù)查詢、分類及自動符號化，具有地圖輔助設(shè)計和產(chǎn)生高質(zhì)量矢量地圖的輸出機(jī)制；它強(qiáng)調(diào)數(shù)據(jù)顯示而不是數(shù)據(jù)分析，地理數(shù)據(jù)往往缺乏拓?fù)潢P(guān)系；它與數(shù)據(jù)庫的聯(lián)系通常是一些簡單的查詢。CAM是GIS的重要組成部分；綜合圖形和屬性數(shù)據(jù)進(jìn)行深層次的空間分析，提供輔助決策信息。§1-2GIS發(fā)展GIS起源于人口普查，土地調(diào)查和自動制圖，1960年，加拿大測量學(xué)家R.F.Tomlinson提出了把地圖變成數(shù)字形式的地圖，1963年，又提出GIS這一本術(shù)語，并建立了第一個GIS_加拿大GIS，隨后GIS以燎原之勢在全世界迅速發(fā)展起來。一、國際GIS的發(fā)展?fàn)顩r1、60年代，探索時期（GIS思想和技術(shù)方法的探索）人們關(guān)注什么是GIS，GIS能干什么。2、70年代，鞏固時期，（這時由于計算機(jī)技術(shù)及其在自然資源和環(huán)境數(shù)據(jù)處理的應(yīng)用，促進(jìn)GIS迅速發(fā)展）。這期間，發(fā)展研究的重點是空間數(shù)據(jù)處理的算法，數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)和數(shù)據(jù)庫管理這三個方面。3、80年代，實破階段，也是GIS普遍發(fā)展和推廣應(yīng)用階段，人們把GIS與RS解決全球性問題，如全球沙漠化，全球可居住地評價，核擴(kuò)散問題等。4、90年代，全面應(yīng)用，產(chǎn)業(yè)化階段，對GIS進(jìn)一步研究，研究的內(nèi)容集中在：空間信息分析的新模式和新方法，空間關(guān)系和數(shù)據(jù)模型，人工智能引入等。二、我國GIS發(fā)展我國GIS起步較晚，但發(fā)展較快，分為以下幾個階段：1、70年代，準(zhǔn)備階段：一些知名人士GIS先驅(qū)看到GIS的廣闊前景和GIS的重要性，進(jìn)行極積呼吁，為GIS在我國的發(fā)展奠定了與論準(zhǔn)備基礎(chǔ)并做了一些可行性實驗。2、80年代，試驗起步階段:這期間，我國在GIS理論探索，規(guī)范探討，軟件開發(fā)，系統(tǒng)建立等方面取得了突破和進(jìn)展，進(jìn)行了一些典型，試驗專題試驗軟件開發(fā)工作。3、90年代，我國GIS發(fā)展階段：我國改革開放以來，沿海，治江經(jīng)濟(jì)開發(fā)區(qū)的發(fā)展土地的有償使用和外資的引進(jìn)，急需GIS為之服務(wù)，這也推動GIS在我國的全面發(fā)展。4、96年以來，是我國GIS產(chǎn)業(yè)化階段。近幾年來，我國經(jīng)濟(jì)信息化的基礎(chǔ)設(shè)施和重大信息工程已納入國家計劃，一批國家級和地方級的GIS相繼建立并投入運行，一批專業(yè)遙感基地已建立，并進(jìn)入了產(chǎn)業(yè)化運行，一批綜合運用“3S”技術(shù)的重點項目已實施，并在自然災(zāi)害監(jiān)測和圖土資源調(diào)查中發(fā)揮效益，一批高等院校開設(shè)了與GIS相關(guān)的新專業(yè)，培養(yǎng)了一大批從事GIS研究與開發(fā)的高層次人才，具有我國自主版權(quán)的GIS基礎(chǔ)軟件的研制逐步進(jìn)入了產(chǎn)業(yè)化軌道，等等這些都標(biāo)志我國GIS產(chǎn)業(yè)已進(jìn)入新的發(fā)展階段?！?-3GIS構(gòu)成一、GIS組成從計算機(jī)的角度看，GIS是由軟件、硬件、數(shù)據(jù)和用戶組成。用戶（GIS服務(wù)的對象，分為一般用戶和從事建立、維護(hù)、管理和更新的高級用戶）軟件（支持?jǐn)?shù)據(jù)采集、存儲、加工、回答用戶問題的計算機(jī)程序系統(tǒng)）硬件（各種設(shè)備-物質(zhì)基礎(chǔ)）數(shù)據(jù)（系統(tǒng)分析與處理的對象、構(gòu)成系統(tǒng)的應(yīng)用基礎(chǔ)）由于計算機(jī)的飛速發(fā)展和地理信息的時序特征，硬件壽命3-5年，軟件（5-15年），數(shù)據(jù)（1-2年，5-70年不等）GIS需要不斷維護(hù)、更新，所以用戶要不斷進(jìn)行知識更新。二、硬件配置前面說過，GIS作為技術(shù)系統(tǒng)必須具備數(shù)據(jù)的采集、管理、分析、表達(dá)和顯示功能，一定功能必須由一定的軟件、硬件實現(xiàn)，所以GIS的硬件配置為：輸入數(shù)字化、解析測圖儀、掃描儀遙感處理設(shè)備等存貯處理計算機(jī)硬盤光盤等存儲設(shè)備輸出打印機(jī)繪圖儀顯示終端等網(wǎng)絡(luò)服務(wù)器、網(wǎng)絡(luò)適配器、傳輸介質(zhì)、調(diào)制解調(diào)器等網(wǎng)絡(luò)設(shè)備。隨著網(wǎng)絡(luò)普及，信息共享成為時代要求，GIS要有網(wǎng)絡(luò)功能三、軟件配置1、GIS軟件層次有了計算機(jī)硬件之后，首先需要OS,DOS,WINDOWS,UNIIX等。裸機(jī)，沒裝任何OS的機(jī)子，是不能工作的。GIS應(yīng)用軟件在GIS軟件層次的外層，外層以內(nèi)層軟件為基礎(chǔ)，共同完成用戶指定的任務(wù)。2、GIS基礎(chǔ)軟件主要模塊空間數(shù)據(jù)輸入與轉(zhuǎn)換圖形及屬性編輯空間數(shù)據(jù)管理系統(tǒng)制圖與輸出空間查詢與空間分析§1-4GIS功能和應(yīng)用一、GIS功能空間查詢疊加分析緩沖區(qū)分析網(wǎng)絡(luò)分析地形分析數(shù)據(jù)顯示與輸出二、GIS主要應(yīng)用領(lǐng)域資源管理區(qū)域和城鄉(xiāng)規(guī)劃災(zāi)害監(jiān)測環(huán)境評估作戰(zhàn)指揮交通運輸宏觀決策第二章空間數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)§2-1空間實體及其描述一、地理實體（空間實體）---GIS處理對象1、定義：指自然界現(xiàn)象和社會經(jīng)濟(jì)事件中不能再分割的單元，它是一個具體有概括性，復(fù)雜性，相對意義的概念。2、理解：地理實體類別及實體內(nèi)容的確定是從具體需要出發(fā)的，例如，在全國地圖上由于比例尺很小，武漢就是一個點，這個點不能再分割，可以把武漢定為一個空間實體，而在大比例尺的武漢市地圖上，武漢的許多房屋，街道都要表達(dá)出來，所以武漢必須再分割，不能作為一個空間實體，應(yīng)將房屋，街道等作為研究的地理實體，由此可見，GIS中的空間實體是一個概括，復(fù)雜，相對的概念。二、地理實體的描述——空間數(shù)據(jù)1、描述的內(nèi)容空間特征：地理位置和空間關(guān)系屬性特征—名稱、等級、類別等時間特征:2、空間數(shù)據(jù)基本特征3、空間數(shù)據(jù)類型1）依據(jù)數(shù)據(jù)來源的不同分為：地圖數(shù)據(jù)地形數(shù)據(jù)屬性數(shù)據(jù)元數(shù)據(jù)影象數(shù)據(jù)三、實體的空間特征（一）空間維數(shù)：有0，1，2，3維之分，點、線、面、體。（二）空間特征類型1、點狀實體點或節(jié)點、點狀實體。點：有特定位置，維數(shù)為0的物體。1）實體點：用來代表一個實體。2）注記點：用于定位注記。3）內(nèi)點：用于負(fù)載多邊形的屬性，存在于多邊形內(nèi)。4）角點、節(jié)點Vertex：表示線段和弧段上的連接點。2、線狀實體具有相同屬性的點的軌跡，線或折線，由一系列的有序坐標(biāo)表示，并有如下特性：1）實體長度：從起點到終點的總長2）彎曲度：用于表示像道路拐彎時彎曲的程度。3）方向性：如：水流方向，上游—下游，公路，單、雙向之分。線狀實體包括：線段，邊界、鏈、弧段、網(wǎng)絡(luò)等。3、面狀實體（多邊形）

是對湖泊、島嶼、地塊等一類現(xiàn)象的描述。面狀實體的如下特征：1）面積范圍2）周長3）獨立性或與其它地物相鄰如中國及其周邊國家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)，菜市場的服務(wù)范圍等都有可能出現(xiàn)交叉重疊現(xiàn)象，而一個城市的各個城區(qū)一般說來不會出現(xiàn)重疊。4、體、立體狀實體立體狀實體用于描述三維空間中的現(xiàn)象與物體，它具有長度、寬度及高度等屬性，立體狀實體一般具有以下一些空間特征：·體積，如工程開控和填充的土方量。·每個二維平面的面積。·周長。·內(nèi)島。·含有弧立塊或相鄰塊。斷面圖與剖面圖。（三）實體類型組合現(xiàn)實世界的各種現(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題表達(dá)出來，復(fù)雜實體由簡單實體組合表達(dá)。點、線、面兩兩之間組合表達(dá)復(fù)雜的空間問題：如：線—面面--面可見，用各要素之間的空間關(guān)系，可描述諸多空間問題。空間關(guān)系是GIS數(shù)據(jù)描述和表達(dá)的重要內(nèi)容，一方面它為GIS數(shù)據(jù)庫的有效建立，空間查詢，空間分析，輔助決策等提供了最基本的關(guān)系，另一方面有助于形成標(biāo)準(zhǔn)的SQL空間查詢語言，便于空間特征的存儲，提取，查詢，更新等。線—面1、區(qū)域包含線：計算區(qū)域內(nèi)線的密度，某省的水系分布情況。2、線通過區(qū)域：公路上否通過某縣。3、線環(huán)繞區(qū)域：區(qū)域邊界，搜索左右區(qū)域名稱，中國與哪些國家接壤。4、線與區(qū)域分離：距離。面—面1、包含：島,某省的湖泊分布。2、相合：重疊，學(xué)校服務(wù)范圍與菜場服務(wù)范圍重疊區(qū)。3、相交：劃分子區(qū)。4、相鄰：計算相鄰邊界性質(zhì)和長度，公共連接邊界。分離：計算距離。四、實體間空間關(guān)系（一）空間關(guān)系類型1、拓?fù)淇臻g關(guān)系：2、順序空間關(guān)系：（方向空間關(guān)系）用上下左右、前后、東南西北等方向性名稱來描述空間實體的順序關(guān)系，算法復(fù)雜，至今沒有很好的解決方法。3、度量空間關(guān)系，主要指實體間的距離關(guān)系，遠(yuǎn)近。1）在地理空間中兩點間的距離有兩種度量方法。a、沿真實的地球表面進(jìn)行,除與兩點的地理坐標(biāo)有關(guān)外，還與所通過路徑的地形起伏有關(guān)，復(fù)雜,引入第二種。b、沿地球旋轉(zhuǎn)橢球體的距離量算。2）距離類別：歐氏距離（笛卡爾坐標(biāo)系）、曼哈頓（出租車）距離、時間距離（緯度差）、大地測量距離（大地線）（沿地球大圓經(jīng)過兩個城市中心的距離）。（二）拓?fù)潢P(guān)系1、定義2、種類3、拓?fù)潢P(guān)系的表達(dá)4、意義1、定義：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)。將橡皮任意拉伸，壓縮，但不能扭轉(zhuǎn)或折疊。

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拓?fù)鋵傩裕]發(fā)生變化的屬性）兩點間距離一點指向另一點的方向弧段長度、區(qū)域周長、面積等一個點在一條弧段的端點一條弧是一簡單弧段（自身不相交）一個點在一個區(qū)域的邊界上一個點在一個區(qū)域的內(nèi)部/外部一個點在一個環(huán)的內(nèi)/外部一個面是一個簡單面一個面的連通性面內(nèi)任兩點從一點可在面的內(nèi)部走向另一點2、種類1）關(guān)聯(lián)性：（不同類要素之間）結(jié)點與弧段：如V9與L5,L6,L3多邊形與弧段：P2與L3,L5,L22）鄰接性：(同類元素之間)多邊形之間、結(jié)點之間。鄰接矩陣重疊：--鄰接：1不鄰接：03）連通性：與鄰接性相類似，指對弧段連接的判別，如用于網(wǎng)絡(luò)分析中確定路徑、街道是否相通。4）方向性一條弧段的起點、終點確定了弧段的方向。用于表達(dá)現(xiàn)實中的有向弧段，如城市道路單向，河流的流向等。5）包含性：指面狀實體包含了哪些線、點或面狀實體。6）區(qū)域定義：多邊形由一組封閉的線來定義。7）層次關(guān)系：相同元素之間的等級關(guān)系，武漢市有各個區(qū)組成。主要的拓?fù)潢P(guān)系：拓?fù)溧徑印⑼負(fù)潢P(guān)聯(lián)、拓?fù)浒?、拓?fù)潢P(guān)系的表達(dá)拓?fù)潢P(guān)系具體可由4個關(guān)系表來表示：（1）面--鏈關(guān)系：面構(gòu)成面的弧段（2）鏈--結(jié)點關(guān)系：鏈鏈兩端的結(jié)點（3）結(jié)點--鏈關(guān)系：結(jié)點通過該結(jié)點的鏈\（4）鏈—面關(guān)系：鏈左面右面4、拓?fù)潢P(guān)系的意義：對于數(shù)據(jù)處理和GIS空間分析具有重要的意義，因為：1）拓?fù)潢P(guān)系能清楚地反映實體之間的邏輯結(jié)構(gòu)關(guān)系，它比幾何關(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)系可以解決許多實際問題。如某縣的鄰接縣，--面面相鄰問題。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，就需要查詢該線（管道）與哪些點（閥門）關(guān)聯(lián)。3）根據(jù)拓?fù)潢P(guān)系可重建地理實體?！?-3柵格數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)一、圖形表示柵格結(jié)構(gòu)用密集正方形（或三角形，多邊形）將地理區(qū)域劃分為網(wǎng)格陣列。位置由行，列號定義，屬性為柵格單元的值。點：由單個柵格表達(dá)。線：由沿線走向有相同屬性取值的一組相鄰柵格表達(dá)。面：由沿線走向有相同屬性取值的一片柵格表達(dá)。柵格數(shù)據(jù)表示的是二維表面上的地理數(shù)據(jù)的離散化數(shù)值。在柵格數(shù)據(jù)中，地表被分割為相互鄰接、規(guī)則排列的地塊，每個地塊與一個象元相對應(yīng)。因此，柵格數(shù)據(jù)的比例尺就是柵格(象元)的大小與地表相應(yīng)單元的大小之比，當(dāng)象元所表示的面積較大時，對長度、面積等的量測有較大影響。每個象元的屬性是地表相應(yīng)區(qū)域內(nèi)地理數(shù)據(jù)的近似值，因而有可能產(chǎn)生屬性方面的偏差。二、柵格數(shù)據(jù)組織——針對一個柵格單元對應(yīng)多個屬性值的多層?xùn)鸥裎募＝M織方法方法a：以象元為記錄序列，不同層上同一象元位置上的各屬性值表示為一個列數(shù)組。N層中只記錄一層的象元位置，節(jié)約大量存儲空間，柵格個數(shù)很多。方法b：每層每個象元的位置、屬性一一記錄，結(jié)構(gòu)最簡單，但浪費存儲方法c：以層為基礎(chǔ)，每層內(nèi)以多邊形為序記錄多邊形的屬性值和多邊形內(nèi)各象元的坐標(biāo)。節(jié)約用于存儲屬性的空間。將同一屬性的制圖單元的n個象元的屬性只記錄一次，便于地圖分析和制圖處理。三、柵格結(jié)構(gòu)的建立（一）建立途徑1、手工獲取，專題圖上劃分均勻網(wǎng)格，逐個決定其網(wǎng)格代碼。2、掃描儀掃描專題圖的圖像數(shù)據(jù){行、列、顏色（灰度）}，定義顏色與屬性對應(yīng)表，用相應(yīng)屬性代替相應(yīng)顏色，得到（行、列、屬性）再進(jìn)行柵格編碼、存貯，即得該專題圖的柵格數(shù)據(jù)。3、由矢量數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換而來。4、遙感影像數(shù)據(jù)，對地面景象的輻射和反射能量的掃描抽樣，并按不同的光譜段量化后，以數(shù)字形式記錄下來的象素值序列。5、格網(wǎng)DEM數(shù)據(jù)，當(dāng)屬性值為地面高程，則為格網(wǎng)DEM，通過DEM內(nèi)插得到。二）柵格系統(tǒng)的確定1、柵格坐標(biāo)系的確定表示具有空間分布特征的地理要素，不論采用什么編碼系統(tǒng)，什么數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)(矢、柵)都應(yīng)在統(tǒng)一的坐標(biāo)系統(tǒng)下，而坐標(biāo)系的確定實質(zhì)是坐標(biāo)系原點和坐標(biāo)軸的確定。由于柵格編碼一般用于區(qū)域性GIS，原點的選擇常具有局部性質(zhì)，但為了便于區(qū)域的拼接，柵格系統(tǒng)的起始坐標(biāo)應(yīng)與國家基本比例尺地形圖公里網(wǎng)的交點相一致，并分別采用公里網(wǎng)的縱橫坐標(biāo)軸作為柵格系統(tǒng)的坐標(biāo)軸。2、柵格單元的尺寸1）原則：應(yīng)能有效地逼近空間對象的分布特征，又減少數(shù)據(jù)的冗余度。格網(wǎng)太大，忽略較小圖斑，信息丟失。一般講實體特征愈復(fù)雜，柵格尺寸越小，分辨率愈高，然而柵格數(shù)據(jù)量愈大（按分辨率的平方指數(shù)增加）計算機(jī)成本就越高，處理速度越慢。2）方法：用保證最小多邊形的精度標(biāo)準(zhǔn)來確定尺寸經(jīng)驗公式：h為柵格單元邊長Ai為區(qū)域所有多邊形的面積。(三)柵格代碼（屬性值）的確定當(dāng)一個柵格單元內(nèi)有多個可選屬性值時，按一定方法來確定柵格屬性值。1、中心點法：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，常用于分類較細(xì)，地理類別圖斑較小時。3、重要性法：定義屬性類型的重要級別，取重要的屬性值為柵格屬性值，常用于有重要意義而面積較小的要素，特別是點、線地理要素。4、長度占優(yōu)法——每個柵格單元的值由該柵格中線段最長的實體的屬性來確定。四、柵格數(shù)據(jù)編碼方法1、直接?xùn)鸥窬幋a：將柵格數(shù)據(jù)看作一個數(shù)據(jù)矩陣，逐行記錄代碼數(shù)據(jù)。1）每行都從左到右記錄；AAAAABBBAABBAABB2）奇數(shù)行從左到右，偶數(shù)行從右到左；特點：最直觀、最基本的網(wǎng)格存貯結(jié)構(gòu)，沒有進(jìn)行任何壓縮數(shù)據(jù)處理。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空間的一項技術(shù)。分為：無損壓縮：在編碼過程中信息沒有丟失，經(jīng)過解碼可恢復(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，這部分信息無法恢復(fù)。--信息不保持編碼。2、行程編碼（變長編碼）：將原圖表示的數(shù)據(jù)矩陣變?yōu)閿?shù)據(jù)對：1）屬性碼，長度，行號（可不要）長度：連續(xù)相同碼值的柵格個數(shù)。2）屬性碼，點位特點：對于游程長度編碼，區(qū)域越大，數(shù)據(jù)的相關(guān)性越強(qiáng)，則壓縮越大，適用于類型區(qū)域面積較大的專題圖，而不適合于類型連續(xù)變化或類別區(qū)域分散的分類圖（壓縮比與圖的復(fù)雜程度成反比）。這種編碼在柵格加密時，數(shù)據(jù)量不會明顯增加，壓縮率高，并最大限度地保留原始柵格結(jié)構(gòu)，編碼解碼運算簡單，且易于檢索，疊加，合并等操作，這種編碼應(yīng)用廣泛。3、塊碼----游程編碼向二維擴(kuò)展采用方形區(qū)域作為記錄單元，每個記錄單元包括相鄰的若干柵格。數(shù)據(jù)對組成：（初始行、列，半徑，屬性值）特點：具有可變分辨率，即當(dāng)屬性變化小時圖塊大，對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，壓縮比低所以，與行程編碼類似，隨圖形復(fù)雜程度的提高而降低分辯率。4、鏈?zhǔn)骄幋a、Freeman鏈碼、邊界鏈碼將柵格數(shù)據(jù)（線狀地物面域邊界）表示為矢量鏈的記錄1）首先定義一個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行、列后，進(jìn)行追蹤，得到矢量鏈.鏈?zhǔn)骄幋a表

屬性碼起點行起點列

鏈碼a14556656b37576654323…優(yōu)點：鏈碼可有效地存貯壓縮柵格數(shù)據(jù)，便于面積、長度、轉(zhuǎn)折方向和邊界、線段凹凸度的計算。缺點：不易做邊界合并，插入操作、編輯較困難（對局部修改將改變整體結(jié)構(gòu)）。區(qū)域空間分析困難，相鄰區(qū)域邊界被重復(fù)存儲。5、四叉樹編碼五、四叉樹編碼（一）四叉樹概述：一種可變分率的非均勻網(wǎng)格系統(tǒng)。是最有效的柵格數(shù)據(jù)壓縮編碼方法之一1、基本思想：將2n×2n象元組成的圖像(不足的用背景補(bǔ)上)按四個象限進(jìn)行遞歸分割，并判斷屬性是否單一，單一：不分。不單一：遞歸分割。最后得到一顆四分叉的倒向樹。2、四叉樹的樹形表示：用一倒立樹表示這種分割和分割結(jié)果。根：整個區(qū)域高：深度、分幾級，幾次分割葉：不能再分割的塊樹叉：還需分割的塊每個樹叉均有4個分叉，叫四叉樹。3、編碼方法1）常規(guī)四叉樹記錄這棵樹的葉結(jié)點外，中間結(jié)點，結(jié)點之間的聯(lián)系用指針聯(lián)系，每個結(jié)點需要6個變量：父結(jié)點指針、四個子結(jié)點的指針和本結(jié)點的屬性值。指針不僅增加了數(shù)據(jù)的存儲量，還增加了操作的復(fù)雜性：如層次數(shù)（分割次數(shù)）由從父結(jié)點移到根結(jié)點的次數(shù)來確定，結(jié)點所代表的圖像塊的位置需要從根節(jié)點開始逐步推算下來。所以，常規(guī)四叉樹并不廣泛用于存儲數(shù)據(jù)，其價值在于建立索引文件，進(jìn)行數(shù)據(jù)檢索。2）線性四叉樹記錄葉結(jié)點的位置，深度（幾次分割）和屬性。地址碼（定位碼、Morton碼）四進(jìn)制、十進(jìn)制優(yōu)點：·存貯量小，只對葉結(jié)點編碼，節(jié)省了大量中間結(jié)點的存儲，地址碼隱含著結(jié)點的分割路徑和分割次數(shù)?！ぞ€性四叉樹可直接尋址，通過其坐標(biāo)值直接計算其Morton碼，而不用建立四叉樹?！ざㄎ淮a容易存儲和執(zhí)行實現(xiàn)集合相加等組合操作。（二）四進(jìn)制的Morton碼1、方法1：四叉樹從上而下（形成）（從整體開始）由葉結(jié)點找Morton碼。A、分割一次，增加一位數(shù)字，大分割在前，小分割在后。所以，碼的位數(shù)表示分割的次數(shù)。B、每一個位均是不大于3的四進(jìn)制數(shù)，表達(dá)位置。由Morton找出四叉樹葉結(jié)點的具體位置。2、方法2：四叉樹自下而上合并的方法1）計算每個柵格對應(yīng)的MQMQ=2*Ib+JbI,J化為二進(jìn)制Ib,Jb看最大的I,J,不足在前補(bǔ)零。其始行列號從0計。2)按碼的升序排成線性表，放在連續(xù)的內(nèi)存塊中。3）依次檢查每四個相鄰的MQ對應(yīng)的屬性值，相同合并（不同碼位去掉），不同則存盤,直到?jīng)]有能夠合并的子塊為止。（三）十進(jìn)制的Morton碼---MD四進(jìn)制Morton碼直觀上切合四叉樹分割，但許多語言不支持四進(jìn)制變量，需用十進(jìn)制表示Morton碼.1、一種按位操作的方法：如行為2、列為3的柵格的MD步驟：(1)行、列號為二進(jìn)制Ib=10Jb=11(2)I行J列交叉1101=13(3)再化為十進(jìn)制.實質(zhì)上是按左上、右上、左下、右下的順序，從零開始對每個柵格進(jìn)行自然編碼。2、把一幅2n×2n的圖像壓縮成線性四叉樹的過程1°、按Morton碼把圖象讀入一維數(shù)組。2°、相鄰的四個象元比較，一致的合并，只記錄第一個象元的Morton碼。循環(huán)比較所形成的大塊，相同的再合并，直到不能合并為止。3°、進(jìn)一步用游程長度編碼壓縮。壓縮時只記錄第一個象元的Morton碼。右圖的壓縮處理過程為：（書上）（次題2005年考了，原題沒變）1°、按Morton碼讀入一維數(shù)組。Morton碼：0123456789101112131415象元值：AAABABBBAAAABBBB2°、四相鄰象元合并，只記錄第一個象元的Morton碼。01234567812AAABAABBAB3°、由于不能進(jìn)一步合并，則用游程長度編碼壓縮。0346812ABABAB（四）四叉樹優(yōu)缺點優(yōu)點：1）對于團(tuán)塊圖像，四叉樹表示法占用空間比網(wǎng)絡(luò)法要少得多，四叉樹表示法基本上是一種非冗余表示法。2）四叉樹具有可變率或多重分辯率的特點使得它有很好的應(yīng)用前景，適用于處理凝聚性或呈塊狀分布的空間數(shù)據(jù)，特別適用于處理分布不均勻的塊狀空間數(shù)據(jù)，但不適用于連續(xù)表面（如地形）或線狀地物。此外，目前應(yīng)用四叉樹還存下列問題：1)矢/柵正反變換還不理想。2)建立四叉樹耗費機(jī)時很多。3)四叉樹雖可修改，但很費事（具體的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)中會提到）4)四叉樹未能直接表示物體間的拓?fù)潢P(guān)系。5)與非樹表示法比較，四叉樹表示法的缺點在于轉(zhuǎn)換的不穩(wěn)定性或叫滑動變異例如，兩個圖像的差異僅由于平移，就會構(gòu)成極為不同的四叉樹，因而很難根據(jù)四叉樹來判斷這兩個圖像是否全同，故不利于做形狀分析和模式識別6)一個物體的圖像在構(gòu)成四叉樹時會被分割到若干個象限中，使它失去了內(nèi)在的相關(guān)性。§2-2矢量數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)二、矢量數(shù)據(jù)的獲取方式1)由外業(yè)測量獲得可利用測量儀器自動記錄測量成果(常稱為電子手薄)，然后轉(zhuǎn)到地理數(shù)據(jù)庫中。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)。三、矢量數(shù)據(jù)組織矢量數(shù)據(jù)表示時應(yīng)考慮以下問題：·矢量數(shù)據(jù)自身的存貯和處理。·與屬性數(shù)據(jù)的聯(lián)系?！な噶繑?shù)據(jù)之間的空間關(guān)系(拓?fù)潢P(guān)系)。四、矢量數(shù)據(jù)編碼方式（一）實體式

（spaghetti）--面條模型:以實體為單位記錄其坐標(biāo)優(yōu)點：結(jié)構(gòu)簡單、直觀、易實現(xiàn)以實體為單位的運算和顯示。缺點：1、相鄰多邊形的公共邊界被數(shù)字化并存儲兩次，造成數(shù)據(jù)冗余和碎屑多邊形—數(shù)據(jù)不一致，浪費空間，導(dǎo)致雙重邊界不能精確匹配。2、自成體系，缺少多邊形的鄰接信息，無拓?fù)潢P(guān)系，難以進(jìn)行鄰域處理，如消除多邊形公共邊界，合并多邊形。3、島作為一個單個圖形，沒有與外界多邊形聯(lián)系。不易檢查拓?fù)溴e誤。所以，這種結(jié)構(gòu)只用于簡單的制圖系統(tǒng)中，顯示圖形。（二）索引式（樹狀）對所有點的坐標(biāo)按順序建坐標(biāo)文件，再建點與邊（線）、線與多邊形的索引文件。與實體式相比：優(yōu)點：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、島信息可在多邊形文件中通過是否公共弧段號的方式查詢。缺點：表達(dá)拓?fù)潢P(guān)系較繁瑣，給相鄰運算、消除無用邊、處理島信息、檢索拓?fù)潢P(guān)系等帶來困難，以人工方式建立編碼表，工作量大，易出錯。三）雙重獨立式編碼簡稱DIME(DualIndependentMapEncoding)，是美國人口統(tǒng)計系統(tǒng)采用的一種編碼方式，是一種拓?fù)渚幋a結(jié)構(gòu)。四）鏈狀雙重獨立式編碼--拓?fù)鋽?shù)據(jù)結(jié)構(gòu)1、弧段坐標(biāo)文件

弧段號

坐標(biāo)系列（串)Ax2,y2,X10,y10…2、弧段文件：鏈—面，鏈—結(jié)點關(guān)系弧段號左多邊形右多邊形起點

終點AP1P2253、面文件面號

弧段號P1A,B,-C4、點拓?fù)湮募航Y(jié)點—鏈關(guān)系點號弧段號2A,B,D在拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)中，多邊形（面）的邊界被分割成一系列的線（弧、鏈、邊）和點（結(jié)點）等拓?fù)湟?，點、線、面之間的拓?fù)潢P(guān)系在屬性表中定義，多邊形邊界不重復(fù)。鏈狀雙重獨立式編碼特點拓?fù)潢P(guān)系明確，也能表達(dá)島信息，而且以弧段為記錄單位，滿足實際應(yīng)用需要。因為一般數(shù)字化一條街道時，必然有許多中間點，但我們在做空間分析是卻沒有必要以這些中間點所組成的折線為研究對象，而應(yīng)以整條弧段（某條街道）為研究對象.被一些成熟的商品化軟件采用，如ARC/INFO軟件。例：ARC文件：二進(jìn)制文件:弧段號點數(shù)坐標(biāo)串在GIS數(shù)據(jù)輸入中，建拓?fù)涫侵附o圖形數(shù)據(jù)（點、線、面）增加拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)，如ARC/INFO中，在ARCEDIT中輸入圖形后，需用BUILD建圖形拓?fù)?，具體生成許多文件，如AAT，PAT等.INFO：屬性表如AAT（ArcAttributeTable）弧段號

USER_ID

LPOLY

RPOLY

FROM_NODE

TO_NODE其它屬性:（名稱)

用戶標(biāo)識碼，表明地物類型當(dāng)圖形數(shù)據(jù)修改、刪除、增加點、線、面要素后，其拓?fù)潢P(guān)系也發(fā)生改變，所以，需重新建拓?fù)洹！?-4矢柵一體化數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)一、矢、柵優(yōu)缺點優(yōu)點缺點矢量1、便于面向現(xiàn)象（土壤類，土地利用單元等）2、結(jié)構(gòu)緊湊，冗余度低，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，對需要拓?fù)湫畔⒌牟僮鞲行А?、圖形顯示質(zhì)量好，精度高。11、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，沒有柵格有效，表達(dá)空間變化性能力差。3、不能像數(shù)字圖像那樣做增強(qiáng)處理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)簡單，易數(shù)據(jù)交換。2、疊置分析和地理（能有效表達(dá)空可變性）現(xiàn)象模擬較易。3、利于與感遙數(shù)據(jù)的匹配應(yīng)用和分析，便于圖像處理。4、輸出快速，成本低廉。1、現(xiàn)象識別效果不如矢量方法，難以表達(dá)拓?fù)洹?、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)解決該問題。3、投影轉(zhuǎn)換困難。44、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)量來克服，但會增加數(shù)據(jù)文件。矢量、柵格數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)的選擇在GIS建立過程中，應(yīng)根據(jù)應(yīng)用目的和應(yīng)用特點、可能獲得的數(shù)據(jù)精度以及地理信息系統(tǒng)軟件和硬件配置情況，選擇合適的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)。柵格結(jié)構(gòu):大范圍小比例尺的自然資源、環(huán)境、農(nóng)林業(yè)等區(qū)域問題的研究。矢量結(jié)構(gòu)：城市分區(qū)或詳細(xì)規(guī)劃、土地管理、公用事業(yè)管理等方面的應(yīng)用。二、矢柵一體化概念將矢量面對目標(biāo)的方法和柵格元子充填的方法結(jié)合起來，具體采用填滿線狀目標(biāo)路徑和充填面狀目標(biāo)空間的方法作為一體化數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)的基礎(chǔ)。線狀地物：除記錄原始取樣點外，還記錄路徑所通過的柵格。面狀地物：除記錄它的多邊形周邊以外，還包括中間的面域柵格。一方面，它保留了矢量的全部性質(zhì)，以目標(biāo)為單元直接聚集所有的位置信息，并能建立拓?fù)潢P(guān)系；另一方面，它建立了柵格與地物的關(guān)系，即路徑上的任一點都直接與目標(biāo)建立了聯(lián)系。從原理上說，這是一種以矢量的方式來組織柵格數(shù)據(jù)的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)。三、三個約定和細(xì)分格網(wǎng)法為便于組織數(shù)據(jù)，首先作如下約定：a.地面上的點狀地物是地球表面上的點，它僅有空間位置，沒有形狀和面積，在計算機(jī)內(nèi)部僅有一個位置數(shù)據(jù)。b.地面上的線狀地物是地球表面的空間曲線，它有形狀但沒有面積，它在平面上的投影是一連續(xù)不間斷的直線或曲線，在計算機(jī)內(nèi)部需要用一組元子填滿整個路徑。c.地面上的面狀地物是地球表面的空間曲面，并具有形狀和面積，它在平面上的投影是由邊界包圍的緊致空間和一組填滿路徑的元子表達(dá)的邊界組成。為提高柵格表示精度，采用細(xì)分格網(wǎng)法：將一對X,Y坐標(biāo)用兩個Morton碼代替：前一M1表示該點（采樣點或附加的交叉點）所在基本格網(wǎng)的地址碼，后者M(jìn)2表示該點對應(yīng)的細(xì)分格網(wǎng)的Morton碼，既顧全整體定位，又保證精度。四、一體化數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)設(shè)計線性四叉樹(Morton)是基本數(shù)據(jù)格式，三個約定設(shè)計點、線、面數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)的基本依據(jù)，細(xì)分格網(wǎng)法保證足夠精度。1、點狀地物和結(jié)點的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)約定1，點僅有位置、沒有形狀和面積，只要將點的坐標(biāo)轉(zhuǎn)化為地址碼M1和M2,結(jié)構(gòu)簡單靈活，便于點的插入和刪除，還能處理一個柵格內(nèi)包含多個點狀目標(biāo)的情況。2、線狀地物的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)約定（2），線狀地物有形狀但沒有面積，沒有面積意味著只要用一串?dāng)?shù)據(jù)表達(dá)每個線狀地物的路徑即可，將該線狀地物經(jīng)過的所有柵格的地址全部記錄下來。仿照矢量數(shù)據(jù)組織的鏈狀雙重獨立式編碼，以弧段為記錄單位?；《蔚臄?shù)據(jù)結(jié)構(gòu):3、面狀地物的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)3）面文件這種數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)是面向地物的，具有矢量的特點。通過面狀地物的標(biāo)識號可以找到它的邊界弧段并順著指針提取所有的中間面塊。同時它又具有柵格的全部特性，二維行程本身就是面向位置的結(jié)構(gòu)，帶指針的二維行程碼中的Morton碼表達(dá)了位置的相互關(guān)系，前后M碼之差隱含了該子塊的大小。給出任意一點的位置都可順著指針找到面狀地物的標(biāo)識號確定是哪一個地物。4、復(fù)雜地物的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)由幾個或幾種點、線、面狀簡單地物組成的地物稱為復(fù)雜地物。例如將一條公路上的中心線、交通燈、立交橋等組合為一個復(fù)雜地物，用一個標(biāo)識號表示。復(fù)雜地物的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)如表7所示?！?-5三維數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)一、概述目前GIS主要還停留在處理地球表面的數(shù)據(jù)，若數(shù)據(jù)是地表以下或以上，則先將它投影到地表，再進(jìn)行處理，其實質(zhì)是以二維的形式來模擬、處理任何數(shù)據(jù)，在有些領(lǐng)域可行，但涉及到三維問題的處理時，往往力不從心。二維V=f(x,y)，在不同的層V的含義不同，當(dāng)V表示的是高程時，就是DEM。由于地形三維視圖的原因，人們常把DEM誤認(rèn)為是三維模型。但從本質(zhì)上講，DEM是二維的，因為它只能表示地表的信息，不能對地表內(nèi)部進(jìn)行有效的表示。目前，人們常把DEM稱為2.5維的數(shù)據(jù)模型。真三維模型V=f(x,y,z)，z是一自變量，不受x,y的影響。三維GIS的要求與二維GIS相似，但在數(shù)據(jù)采集，系統(tǒng)維護(hù)和界面設(shè)計等方面比二維GIS復(fù)雜得多，如三維數(shù)據(jù)的組織與重

建，三維變換、查詢、運算、分析、維護(hù)等方面。下面主要介紹三維數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)。同樣，三維結(jié)構(gòu)存在柵格和矢量兩種形式。柵格：將地理實體的三維空間分成細(xì)小單元---體元。普遍用八叉樹矢量：x,y,z，抽象為點、線、面、體，面構(gòu)成體。方法多種，常用三維邊界表示法。二、八叉樹結(jié)構(gòu)1、思想：四叉樹在三維空間的推廣。將要表示的形體V放在一個充分大的正方體C內(nèi)，C的邊長為2n，不斷用兩個與XOY、XOZ的平面均分C為8個子體，并判斷屬性單一性。當(dāng)子體部分為V---灰結(jié)點需再1分為8。子體中無V---白結(jié)點停止分割，葉結(jié)點。子體全為V—黑結(jié)點2、存貯結(jié)構(gòu)1）規(guī)則八叉樹與常規(guī)四叉樹類似，用10項字段來記錄每個結(jié)點（8個子結(jié)點指針，1個父結(jié)點指針，1個結(jié)點屬性）。最普遍的形式，方式自然，易掌握。但指針占總存儲量的94%，空間使用率低。2）線性八叉樹—Motorn碼用某一預(yù)先確定的次序?qū)瞬鏄滢D(zhuǎn)換成一個線性表，表中的每個元素與一個結(jié)點相對應(yīng)。每個結(jié)點用固定的字節(jié)描述，其中某些位專門用來說明它是否為葉結(jié)點。特點：節(jié)省存貯空間，便于某些運算，但喪失一定的靈活性，不便于其它遍歷方式對樹的結(jié)點進(jìn)行存取，應(yīng)用效果不佳。3）一對八式的八叉樹每個結(jié)點均1分為8，并標(biāo)記為0，1，2，3，4，5，6，7。隱含地假定了這些子結(jié)點記錄存放的次序–---便于檢索浪費存儲，除非完全八叉樹，即所有葉結(jié)點均在同一層次出現(xiàn)，上層均為非葉結(jié)點。三、三維邊界表示法1、頂點表：用來表示多面體各頂點的坐標(biāo)２、邊表：指出構(gòu)成多面體某邊的兩個頂點；３、面表：給出圍成多面體某個面的各條邊?？杀苊庵貜?fù)表示某些點、邊、面，節(jié)約存儲，便于圖形顯示，如公共邊不重復(fù)。４、當(dāng)有若干個多面體時，還必須有一個對象表。5、擴(kuò)充后的邊表為表達(dá)拓?fù)溥€可將其它一些有關(guān)的內(nèi)容結(jié)合到所使用的表中，如將邊所屬的多邊形信息結(jié)合進(jìn)邊表中以后的形式：6、拓?fù)錂z查數(shù)據(jù)存儲后，必須檢查數(shù)據(jù)的一致性、完全性，即進(jìn)行拓?fù)錂z查。具體可檢查下列幾項：(1)頂點表中的每個頂點至少是兩條邊的端點；(2)每條邊至少是一個多邊形的邊；(3)每個多邊形是封閉的；(4)每個多邊形至少有一條邊是和另一個多邊形共用的；(5)若邊表中包含了指向它所屬多邊形的指針，那么指向該邊的指針必在相應(yīng)的多邊形中出現(xiàn)。7、應(yīng)用三維邊界法一般用于表示規(guī)則形體，如建筑物，對于自然界中的復(fù)雜形體如巖石的外表，理論上可找到一在誤差范圍內(nèi)逼近的適合平面多面體，但這種逼近受多因素的制約。對于不規(guī)則形體，可在形體的外表面s，可測一組點p1,p2…pn坐標(biāo)，再建這些點的關(guān)系，即結(jié)構(gòu)圖，決定頂點連接的不同方式。同樣數(shù)據(jù)點，由于連接方式不同，構(gòu)成的平面多面體也不同。其中最重要的一種方法就是每個面均是三角形的平面多面體，類似TIN結(jié)構(gòu)。但即使這樣，同一組點仍可得到不同的平面多面體。因此，需要研究擁有了哪些特征之后，才能更確切地逼近原來的三維形體?這種逼近有兩種形式：表面S0的逼近：以確定后的平面多面體的表面作為對原三維形體的表面S0的逼近，著眼于形體的邊界表示。三維形體的逼近：給出一系列的四面體，這些四面體的集合就是對原三維形體的逼近。著眼于形體的分解表示。第三章空間數(shù)據(jù)庫§3-1空間數(shù)據(jù)庫的概念空間數(shù)據(jù)庫是空間數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)的簡稱。一、空間數(shù)據(jù)庫1、定義：是地理信息系統(tǒng)在計算機(jī)物理存儲介質(zhì)上存儲和應(yīng)用的相關(guān)的地理空間數(shù)據(jù)的總合。書刊數(shù)據(jù)邏輯劃分詞句段目節(jié)章數(shù)據(jù)項、記錄、文件和數(shù)據(jù)庫物理劃分字行頁期卷比特、字節(jié)、字、塊、桶和卷2、空間數(shù)據(jù)特征:1）空間特征：一般需要建立空間索引。2）非結(jié)構(gòu)化特征：結(jié)構(gòu)化的，即滿足第一范式:每條記錄定長，且數(shù)據(jù)項是原子數(shù)據(jù).而空間數(shù)據(jù)數(shù)據(jù)項變長，對象包含一個或多個對象，需要嵌套記錄。3）空間關(guān)系特征：拓?fù)鋽?shù)據(jù)給空間數(shù)據(jù)的一致性和完整性維護(hù)增加了復(fù)雜性。4）分類編碼特征：一種地物類型對應(yīng)一個屬性數(shù)據(jù)表文件。多種地物類型共用一個屬性數(shù)據(jù)表文件。5）海量數(shù)據(jù)特征。3、空間數(shù)據(jù)庫的特點1）數(shù)據(jù)量特別大；2）數(shù)據(jù)種類多，復(fù)雜；3）數(shù)據(jù)應(yīng)用面相當(dāng)廣。在建立地理空間數(shù)據(jù)庫時，一方面應(yīng)遵循和應(yīng)用通用的數(shù)據(jù)庫的原理和方法；另一方面又必須采取一些特殊的技術(shù)和方法來解決其他數(shù)據(jù)庫所沒有的問題。二、空間數(shù)據(jù)庫管理系統(tǒng)是指能夠?qū)ξ锢斫橘|(zhì)上存儲的地理空間數(shù)據(jù)進(jìn)行語義和邏輯上的定義；提供必須的空間數(shù)據(jù)查詢、檢索和存取功能；能夠空間數(shù)據(jù)進(jìn)行有效的維護(hù)和更新的一套軟件系統(tǒng)。三、空間數(shù)據(jù)庫應(yīng)用系統(tǒng)提供給用戶訪問和操作空間數(shù)據(jù)庫的用戶界面，是應(yīng)用戶數(shù)據(jù)處理需求而建立的具有數(shù)據(jù)庫訪問功能的應(yīng)用軟件。一般需要進(jìn)行二次開發(fā)?！?-2空間數(shù)據(jù)模型數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)：是指數(shù)據(jù)的組織形式，在計算機(jī)存儲、管理和處理的數(shù)據(jù)邏輯結(jié)構(gòu)。數(shù)據(jù)模型：是描述實體及其相互關(guān)系的數(shù)學(xué)描述，是空間數(shù)據(jù)庫建立的邏輯模型。兩者之間的關(guān)系：混合的交叉關(guān)系，并不一一對應(yīng)，世界多樣性，確定數(shù)據(jù)模型，確保實用性，（便于模型化、存儲、檢查和分析），它并不基于空間數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)。一、傳統(tǒng)數(shù)據(jù)模型自學(xué)：用三種模型（層次、網(wǎng)絡(luò)、關(guān)系）組織圖：二、傳統(tǒng)模型存儲空間數(shù)據(jù)的局限：1、層次模型用于GIS地理數(shù)據(jù)庫的局限性層次模型反映了實體之間的層次關(guān)系，簡單、直觀，易于理解，并在一定程度上支持?jǐn)?shù)據(jù)的重構(gòu)。用于GIS地理數(shù)據(jù)庫存在的主要問題是：1）很難描述復(fù)雜的地理實體之間的聯(lián)系，描述多對多的關(guān)系時導(dǎo)致物理存儲上的冗余；2）對任何對象的查詢都必須從層次結(jié)構(gòu)的根結(jié)點開始，低層次對象的查詢效率很低，很難進(jìn)行反向查詢；3）數(shù)據(jù)獨立性較差，數(shù)據(jù)更新涉及許多指針，插入和刪除操作比較復(fù)雜，父結(jié)點的刪除意味著其下層所有子結(jié)點均被刪除；4）層次命令具有過程式性質(zhì)，要求用戶了解數(shù)據(jù)的物理結(jié)構(gòu)，并在數(shù)據(jù)操縱命令中顯式地給出數(shù)據(jù)的存取路徑；5）基本不具備演繹功能和操作代數(shù)基礎(chǔ)。2、網(wǎng)狀模型用于GIS地理數(shù)據(jù)庫的局限性網(wǎng)狀模型反映地理世界中常見的多對多關(guān)系，支持?jǐn)?shù)據(jù)重構(gòu)，具有一定的數(shù)據(jù)獨立和數(shù)據(jù)共享特性，且運行效率較高。用于GIS地理數(shù)據(jù)庫的主要問題如下：1）由于網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)的復(fù)雜性，增加了用戶查詢的定位困難，要求用戶熟悉數(shù)據(jù)的邏輯結(jié)構(gòu)，知道自己所處的位置；2）網(wǎng)狀數(shù)據(jù)操作命令具有過程式性質(zhì)，存在與層次模型相同的問題；3）不直接支持對于層次結(jié)構(gòu)的表達(dá)；4）基本不具備演繹功能和操作代數(shù)基礎(chǔ)。3、關(guān)系模型用于GIS地理數(shù)據(jù)庫的局限性在GIS分析中，常常需要綜合運用實體之間的空間關(guān)系和屬性數(shù)據(jù)，要求GIS數(shù)據(jù)庫能對實體的屬性數(shù)據(jù)和空間數(shù)據(jù)進(jìn)行綜合管理。4）空間數(shù)據(jù)通常是變長的，而一般RDBMS只允許記錄的長度設(shè)定為固定長度，此外，通

用DBMS難于存儲和維護(hù)空間數(shù)據(jù)的拓?fù)潢P(guān)系。5）一般RDBMS都難以實現(xiàn)對空間數(shù)據(jù)的關(guān)聯(lián)、連通、包含、疊加等基本操作。6）一般DBMS不能支持GIS需要的一些復(fù)雜圖形功能。7）一般RDBMS難以支持復(fù)雜的地理信息，因為單個地理實體的表達(dá)需要多個文件、多條記錄，包括大地網(wǎng)、特征坐標(biāo)、拓?fù)潢P(guān)系、屬性數(shù)據(jù)和非空間專題屬性等方面信息。8）GIS管理的是具有高度內(nèi)部聯(lián)系的數(shù)據(jù)，為了保證地理數(shù)據(jù)庫的完整性，需要復(fù)雜的安全維護(hù)系統(tǒng)，而這些完整性約束條件必須與空間數(shù)據(jù)一起存儲，由地理數(shù)據(jù)庫來維護(hù)系統(tǒng)數(shù)據(jù)的完整性。否則，一條記錄的改變會導(dǎo)致錯誤、相互矛盾的數(shù)據(jù)存在，而一般RDBMS難以實現(xiàn)這一功能。三、面向?qū)ο竽Ｐ鸵唬┗靖拍?、對象：含有數(shù)據(jù)和操作方法的獨立模塊，可以認(rèn)為是數(shù)據(jù)和行為的統(tǒng)一體。如一個城市、一棵樹均可作為地理對象?！ぞ哂幸粋€唯一的標(biāo)識，以表明其存在的獨立性；·具有一組描述特征的屬性，以表明其在某一時刻的狀態(tài)——靜態(tài)屬性—數(shù)據(jù)；·具有一組表示行為的操作方法，用以改變對象的狀態(tài)。--作用、功能—函數(shù)、方法。對象的劃分：根據(jù)對象的共性，及對它的研究目的來劃分，與具體的目的、性質(zhì)相聯(lián)系，不同的目的就會有不同劃分。劃分原則：找共同點，所有具有共性的系統(tǒng)成份就可為一種對象。2、類：共享同一屬性和方法集的所有對象的集合構(gòu)成類。如河流均具有共性，如名稱、長度、流域面積等，以及相同的操作方法，如查詢、計算長度、求流域面積等，因而可抽象為河流類。3、實例被抽象的對象，類的一個具體對象，稱為，如長江、黃河等。真正抽象的河流不存在，只存在河流的例子。類是抽象的對象，是實例的組合，類、實例是相對的，類和實例的關(guān)系為上下層關(guān)系。類---申請實例---成為具體對象。4、消息：對象之間的請求和協(xié)作。（并不獨立存在）對象之間的關(guān)系，如鼠標(biāo)點，就是消息，點某按紐，就是對按紐提出請求。(二)面向?qū)ο蟮奶匦?、抽象：是對現(xiàn)實世界的簡明表示。形成對象的關(guān)鍵是抽象，對象是抽象思維的結(jié)果。2、封裝：一般講，包起來，將方法與數(shù)據(jù)放于一對象中，以使對數(shù)據(jù)的操作只可通過該對象本身的方法來進(jìn)行。在這，指把對象的狀態(tài)及其操作集成化，使之不受外界影響。3、多態(tài)：是指同一消息被不同對象接收時，可解釋為不同的含義。同一消息，對不同對象，功能不同。功能重載->多態(tài)，簡化消息，但功能不減。（三）四種核心技術(shù)1、分類分類是把一組具有相同屬性結(jié)構(gòu)和操作方法的對象歸納或映射為一個公共類的過程。如城鎮(zhèn)建筑可分為行政區(qū)、商業(yè)區(qū)、住宅區(qū)、文化區(qū)等若干個類。2、概括將相同特征和操作的類再抽象為一個更高層次、更具一般性的超類的過程。子類是超類的一個特例。一個類可能是超類的子類，也可是幾個子類的超類。所以，概括可能有任意多層次。概括技術(shù)避免了說明和存儲上的大量冗余。這需要一種能自動地從超類的屬性和操作中獲取子類對象的屬性和操作的機(jī)制，即繼承機(jī)制。聚集是把幾個不同性質(zhì)類的對象組合成一個更高級的復(fù)合對象的過程。4、聯(lián)合相似對象抽象組合為集合對象。其操作是成員對象的操作集合。（四）面向?qū)ο髷?shù)據(jù)模型的核心工具1、繼承：一類對象可繼承另一類對象的特性和能力，子類繼承父類的共性，繼承不僅可以把父類的特征傳給中間子類，還可以向下傳給中間子類的子類。它服務(wù)于概括。繼承機(jī)制減少代碼冗余，減少相互間的接口和界面。1）單重繼承、多重繼承；全部繼承、部分繼承；取代繼承、包含繼承2）狀態(tài)繼承（數(shù)據(jù)）子類繼承父類的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)，子類還可定義自己新的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)。子類任意使用父類的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)，有可能破壞封裝，若只能通過發(fā)送消息來使用父類的域，又可能失去有效性，具體辦法：公有域：類可操作，實例也可操作。

私有域：只有類本身使用，用戶不得訪問。

保護(hù)域：子類可使用，繼承使用，實例不能使用。2、傳播傳播與繼承是一對。復(fù)雜對象的某些屬性值不單獨存于數(shù)據(jù)庫中，而由子對象派生或提取，將子（成員）對象的屬性信息強(qiáng)制地傳播給綜合復(fù)雜對象。成員對象的屬性只存儲一次，保證數(shù)據(jù)一致性和減少冗余。如武漢市總?cè)丝?，由存儲在各成員對象中的各區(qū)人口總和。3、繼承與傳播（區(qū)別）1）繼承服務(wù)于概括，傳播作用于聯(lián)合和聚集；2）繼承是從上層到下層，應(yīng)用于類，而傳播是自下而上，直接作用于對象；3）繼承包括屬性和操作，而傳播一般僅涉及屬性；4）繼承是一種信息隱含機(jī)制，只要說明子類與父類的關(guān)系，則父類的特征一般能自動傳給它的子類，而傳播是一種強(qiáng)制性工具，需要在復(fù)合對象中顯式定義它的每個成員對象，并說明它需要傳播哪些屬性值。四、GIS空間數(shù)據(jù)庫類型1、基于文件管理的方式缺點：1）程序依賴于數(shù)據(jù)文件的存儲結(jié)構(gòu)，數(shù)據(jù)文件修改時，應(yīng)用程序也隨之改變。2）以文件形式共享，當(dāng)多個程序共享一數(shù)據(jù)文件時，文件的修改，需得到所有應(yīng)用的許可。不能達(dá)到真正的共享，即數(shù)據(jù)項、記錄項的共享。2、文件與關(guān)系數(shù)據(jù)庫混合管理系統(tǒng)—雙元模型除oid作為連接關(guān)鍵字以外，幾乎是兩者獨立地組織、管理和檢索。

幾何圖形:圖形用戶界面與圖形文件處理是一體的，中間沒有裂縫。屬性數(shù)據(jù)，則因系統(tǒng)和歷史發(fā)展而異。

1)圖形與屬性結(jié)合的各自分開處理模式--------早期系統(tǒng):圖形處理的用戶界面和屬性的用戶界面是分開的，它們只是通過一個內(nèi)部碼連接。通常要同時啟動兩個系統(tǒng)，甚至兩個系統(tǒng)來回切換，不方便。2)圖形與屬性結(jié)合的混合處理模式GIS通過DBMS提供的高級編程語言C或Fortran等接口，在C語言的環(huán)境下，直接操縱屬性數(shù)據(jù)，查詢屬性數(shù)據(jù)庫，并在GIS的用戶界面下，顯示查詢結(jié)果。在ODBC(OpenDataBaseConnectivity,開放式數(shù)據(jù)庫互連)推出后，GIS軟件商只需開發(fā)GIS與ODBC的接口軟件，就可將屬性數(shù)據(jù)與任何一個支持ODBC的RDBMS連接。這樣用戶可在一個界面下處理圖形和屬性數(shù)據(jù)。采用文件與RDBMS的混合管理模式中文件管理系統(tǒng)的功能較弱，特別是在數(shù)據(jù)的安全性、一致性、完整性、并發(fā)控制以及數(shù)據(jù)損壞后的恢復(fù)方面缺少基本的功能。因而GIS軟件商需要尋找能同時管理圖形和屬性數(shù)據(jù)的商用DBMS。3、全關(guān)系型空間數(shù)據(jù)庫管理系統(tǒng)—分層模型GIS軟件商在標(biāo)準(zhǔn)DBMS頂層開發(fā)一個能容納、管理空間數(shù)據(jù)的系統(tǒng)功能。用RDBMS管理圖形數(shù)據(jù)有兩種模式：a、基于關(guān)系模型的方式，圖形數(shù)據(jù)按關(guān)系數(shù)據(jù)模型組織。由于涉及一系列關(guān)系連接運算，費時。例如b、將圖形數(shù)據(jù)的變長部分處理成BinaryBlock字段（多媒體或變長文本）。省去大量關(guān)系連接操作，但BinaryBlock的讀寫效率比定長的屬性字段慢得多，特別涉及對象的嵌套時，更慢。4、對象--關(guān)系數(shù)據(jù)庫管理系統(tǒng)DBMS軟件商在RDBMS中進(jìn)行擴(kuò)展，使之能直接存儲和管理非結(jié)構(gòu)化的空間數(shù)據(jù)，如Informix和Oracle等都推出了空間數(shù)據(jù)管理的專用模塊，定義了操縱點、線、面、圓等空間對象的ＡＰＩ函數(shù)。主要解決空間數(shù)據(jù)的變長記錄的管理，效率比二進(jìn)制塊的管理高得多，但仍沒有解決對象的嵌套問題，空間數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)不能由用戶定義，用戶不能根據(jù)ＧＩＳ要求再定義，使用上受一定限制。5、面向?qū)ο罂臻g數(shù)據(jù)庫管理系統(tǒng)1）面向?qū)ο髷?shù)據(jù)模型的含義為了有效地描述復(fù)雜的事物或現(xiàn)象，需要在更高層次上綜合利用和管理多種數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)和數(shù)據(jù)模型，并用面向?qū)ο蟮姆椒ㄟM(jìn)行統(tǒng)一的抽象。這就是面向?qū)ο髷?shù)據(jù)模型的含義，其具體實現(xiàn)就是面向?qū)ο蟮臄?shù)據(jù)結(jié)構(gòu)。面向?qū)ο竽Ｐ妥钸m合于空間數(shù)據(jù)的表達(dá)和管理，它不僅支持變長記錄，且支持對象的嵌套，信息的繼承和聚集。允許用戶定義對象和對象的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)及它的操作?？梢詫⒖臻g對象根據(jù)ＧＩＳ需要，定義合適的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)和一組操作。這種空間數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)可以帶和不帶拓?fù)洌?dāng)帶拓?fù)鋾r，涉及對象的嵌套、對象的連接和對象與信息聚集。面向?qū)ο蟮牡乩頂?shù)據(jù)模型的核心是對復(fù)雜對象的模擬和操縱。2）復(fù)雜對象及特點指具有復(fù)雜結(jié)構(gòu)和操作的對象。復(fù)雜對象可以由多種關(guān)系聚合抽象而成，或由不同類型的對象構(gòu)成，或具有復(fù)雜的嵌套關(guān)系等。

復(fù)雜對象的特點可歸結(jié)為：a)一個復(fù)雜對象由多個成員對象構(gòu)成，每個成員對象又可參與其它對象的構(gòu)成；b)具有多種數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)，如矢量、柵格、關(guān)系表等；c）一個復(fù)雜對象的不同部分可由不同的數(shù)據(jù)模型所支持，也就是說，可以分布于不同的數(shù)據(jù)庫中。3）面向?qū)ο蟮膸缀螖?shù)據(jù)模型從幾何方面劃分，GIS的各種地物對象為點、線、面狀地物以及由它們混合組成的復(fù)雜地物。每一種幾何地物又可能由一些更簡單的幾何圖形元素構(gòu)成。一個面狀地物是由邊界弧段和中間面域組成，弧段又涉及到節(jié)點和中間點坐標(biāo)。或者說，節(jié)點的坐標(biāo)傳播給弧段，弧段聚集成線狀地物或面狀地物，簡單地物聚集或聯(lián)合組成復(fù)雜地物。4）拓?fù)潢P(guān)系與面向?qū)ο竽Ｐ蛯⒚織l弧段的兩個端點（通過它們與另外的弧段公用）抽象出來，建立單獨的節(jié)點對象類型，而在弧段的數(shù)據(jù)文件中，設(shè)立兩個節(jié)點子對象標(biāo)識號，即用“傳播”的工具提取節(jié)點文件的信息。節(jié)點標(biāo)識

X

Y

Z

…

…

…

…

面標(biāo)識

弧段標(biāo)識

…

…

弧段標(biāo)識

起節(jié)點

終節(jié)點

中間點串

…

…

…

…

這一模型既解決了數(shù)據(jù)共享問題，又建立了弧段與節(jié)點的拓?fù)潢P(guān)系。同樣，面狀地物對弧段的聚集方式與數(shù)據(jù)共享和幾何拓?fù)潢P(guān)系的建立也達(dá)到一致。5）面向?qū)ο蟮膶傩詳?shù)據(jù)模型面向?qū)ο髷?shù)據(jù)模型是在包含RDBMS的功能基礎(chǔ)上，增加面向?qū)ο髷?shù)據(jù)模型的封裝、繼承和信息傳播等功能。6)面向?qū)ο蟮乩頂?shù)據(jù)模型的特點a)具有可擴(kuò)充性。由于對象是相對獨立的，因此可以很自然和容易地增加新的對象，并且對不同類型的對象具有統(tǒng)一的管理機(jī)制。b)可充分利用現(xiàn)有數(shù)據(jù)模型的優(yōu)點。c)可以模擬和操縱復(fù)雜對象。傳統(tǒng)的數(shù)據(jù)模型是面向簡單對象的，無法直接模擬和操縱復(fù)雜實體，而面向?qū)ο蟮臄?shù)據(jù)模型具備對復(fù)雜對象進(jìn)行模擬和操縱的能力。在GIS中建立面向?qū)ο蟮臄?shù)據(jù)模型時，對象的確定還沒有統(tǒng)一的標(biāo)準(zhǔn)，但是，對象的建立應(yīng)符合人們對客觀世界的理解，并且要完整地表達(dá)各種地理對象，及它們之間的相互關(guān)系。7）面向?qū)ο髷?shù)據(jù)庫系統(tǒng)的基本概念動態(tài)聯(lián)編:為了實現(xiàn)多態(tài)，系統(tǒng)不能在編譯時就把操作名聯(lián)編到程序上，而要等到運行時才進(jìn)行解釋。8）面向?qū)ο髷?shù)據(jù)庫系統(tǒng)所具有的優(yōu)勢1）縮小了語義差距（2）減輕了“阻抗失配”問題傳統(tǒng)數(shù)據(jù)庫應(yīng)用往往表現(xiàn)為把數(shù)據(jù)庫語句嵌入某種具有計算完備性的程序設(shè)計語言中，由于數(shù)據(jù)庫語言和程序設(shè)計語言的類型系統(tǒng)和計算模型往往不同，所以這種結(jié)合是不自然的，這個現(xiàn)象被稱為“阻抗失配”。在OODB中，把需要程序設(shè)計語言編寫的操作都封裝在對象的內(nèi)部，從本質(zhì)上講，OODB的問題求解過程只需要表現(xiàn)為一個消息表達(dá)式的集合。（3）適應(yīng)非傳統(tǒng)應(yīng)用的需要

這種適應(yīng)性主要表現(xiàn)在能夠定義和操縱復(fù)雜對象，具備引用共享和并發(fā)共享機(jī)制以及靈活的事務(wù)模型，支持大量對象的存儲和獲取等等?！?-3空間數(shù)據(jù)庫的設(shè)計空間數(shù)據(jù)庫的設(shè)計是指在現(xiàn)在數(shù)據(jù)庫管理系統(tǒng)的基礎(chǔ)上建立空間數(shù)據(jù)庫的整個過程。一、需求分析需求分析是整個空間數(shù)據(jù)庫設(shè)計與建立的基礎(chǔ)，主要進(jìn)行以下工作：1、調(diào)查用戶需求：了解用戶特點和要求，取得設(shè)計者與用戶對需求的一致看法。2、需求數(shù)據(jù)的收集和分析：包括信息需求(信息內(nèi)容、特征、需要存儲的數(shù)據(jù))、信息加工處理要求(如響應(yīng)時間)、完整性與安全性要求等。3、編制用戶需求說明書：包括需求分析的目標(biāo)、任務(wù)、具體需求說明、系統(tǒng)功能與性能、運行環(huán)境等，是需求分析的最終成果。在需求分析階段完成：數(shù)據(jù)源的選擇和對各種數(shù)據(jù)集的評價（一般、空間、屬性評價）。二、結(jié)構(gòu)設(shè)計指空間數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)設(shè)計，結(jié)果是得到一個合理的空間數(shù)據(jù)模型，是空間數(shù)據(jù)庫設(shè)計的關(guān)鍵?？臻g數(shù)據(jù)庫設(shè)計的實質(zhì)是將地理空間實體以一定的組織形式在數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)中加以表達(dá)的過程，也就是地理信息系統(tǒng)中空間實體的模型化問題。1、概念模型是通過對錯綜復(fù)雜的現(xiàn)實世界的認(rèn)識與抽象，最終形成空間數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)及其應(yīng)用系統(tǒng)所需的模型。表示概念模型最有力的工具是E—R模型，即實體—聯(lián)系模型，包括實體、聯(lián)系和屬性三個基本成分。用它來描述現(xiàn)實地理世界，不必考慮信息的存儲結(jié)構(gòu)、存取路徑及存取效率等與計算機(jī)有關(guān)的問題，比一般的數(shù)據(jù)模型更接近于現(xiàn)實地理世界，具有直觀、自然、語義較豐富等特點，在地理數(shù)據(jù)庫設(shè)計中得到了廣泛應(yīng)用。2、邏輯模型邏輯模型的設(shè)計是將概念模型結(jié)構(gòu)轉(zhuǎn)換轉(zhuǎn)換為具體DBMS可處理的地理數(shù)據(jù)庫的邏輯結(jié)構(gòu)(或外模式)，包括確定數(shù)據(jù)項、記錄及記錄間的聯(lián)系、安全性、完整性和一致性約束等。從E—R模型向關(guān)系模型轉(zhuǎn)換的主要過程為：①確定各實體的主關(guān)鍵字；②確定并寫出實體內(nèi)部屬性之間的數(shù)據(jù)關(guān)系表達(dá)式（函數(shù)依賴關(guān)系），即某一數(shù)據(jù)項決定另外的數(shù)據(jù)項；③把經(jīng)過消冗處理（規(guī)范化處理）的數(shù)據(jù)關(guān)系表達(dá)式中的實體作為相應(yīng)的主關(guān)鍵字；④根據(jù)②、③形成新的關(guān)系。⑤完成轉(zhuǎn)換后，進(jìn)行分析、評價和優(yōu)化。3、物理設(shè)計是指有效地將空間數(shù)據(jù)庫的邏輯結(jié)構(gòu)在物理存儲器上實現(xiàn)，確定數(shù)據(jù)在介質(zhì)上的物理存儲結(jié)構(gòu)，其結(jié)果是導(dǎo)出地理數(shù)據(jù)庫的存儲模式(內(nèi)模式)。主要內(nèi)容包括確定記錄存儲格式，選擇文件存儲結(jié)構(gòu)，決定存取路徑，分配存儲空間。物理設(shè)計的好壞將對地理數(shù)據(jù)庫的性能影響很大，一個好的物理存儲結(jié)構(gòu)必須滿足兩個條件：一是地理數(shù)據(jù)占有較小的存儲空間；二是對數(shù)據(jù)庫的操作具有盡可能高的處理速度。在完成物理設(shè)計后，要進(jìn)行性能分析和測試。

物理設(shè)計在很大程度上與選用的數(shù)據(jù)庫管理系統(tǒng)有關(guān)。設(shè)計中應(yīng)根據(jù)需要，選用系統(tǒng)所提供的功能。三、數(shù)據(jù)層設(shè)計GIS的數(shù)據(jù)可以按照空間數(shù)據(jù)的邏輯關(guān)系或?qū)I(yè)屬性分為各種邏輯數(shù)據(jù)層或?qū)I(yè)數(shù)據(jù)層，原理上類似于圖片的疊置。例如，地形圖數(shù)據(jù)可分為地貌、水系、道路、植被、控制點、居民地等諸層分別存貯。將各層疊加起來就合成了地形圖的數(shù)據(jù)。在進(jìn)行空間分析、數(shù)據(jù)處理、圖形顯示時，往往只需要若干相應(yīng)圖層的數(shù)據(jù)。數(shù)據(jù)層的設(shè)計一般是按照數(shù)據(jù)的專業(yè)內(nèi)容和類型進(jìn)行的。數(shù)據(jù)的專業(yè)內(nèi)容的類型通常是數(shù)據(jù)分層的主要依據(jù)，同時也要考慮數(shù)據(jù)之間的關(guān)系。如需考慮兩類物體共享邊界(道路與行政邊界重合、河流與地塊邊界的重合)等，這些數(shù)據(jù)間的關(guān)系在數(shù)據(jù)分層設(shè)計時應(yīng)體現(xiàn)出來。不同類型的數(shù)據(jù)由于其應(yīng)用功能相同，在分析和應(yīng)用時往往會同時用到，因此在設(shè)計時應(yīng)反映出這樣的需求，即可將這些數(shù)據(jù)作為一層。（如道路、加油站、停車場—交通層）最后得出各層數(shù)據(jù)的表現(xiàn)形式，各層數(shù)據(jù)的屬性內(nèi)容和屬性表之間的關(guān)系等。四、數(shù)據(jù)字典設(shè)計數(shù)據(jù)字典用于描述數(shù)據(jù)庫的整體結(jié)構(gòu)、數(shù)據(jù)內(nèi)容和定義等。一個好的數(shù)據(jù)字典可以說是一個數(shù)據(jù)的標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范，它可使數(shù)據(jù)庫的開發(fā)者依此來實施數(shù)據(jù)庫的建立、維護(hù)和更新。數(shù)據(jù)字典的內(nèi)容包括：數(shù)據(jù)庫的總體組織結(jié)構(gòu)、數(shù)據(jù)庫總體設(shè)計的框架、各數(shù)據(jù)層詳細(xì)內(nèi)容的定義及結(jié)構(gòu)、數(shù)據(jù)命名的定義元數(shù)據(jù)（有關(guān)數(shù)據(jù)的數(shù)據(jù)，是對一個數(shù)據(jù)集的內(nèi)容、質(zhì)量條件及操作過程等的描述）等內(nèi)容。一、空間數(shù)據(jù)庫的建立1、建立空間數(shù)據(jù)庫結(jié)構(gòu)利用DBMS提供的數(shù)據(jù)描述語言描述邏輯設(shè)計和物理設(shè)計的結(jié)果，得到概念模式和外模式，編寫功能軟件，經(jīng)編譯、運行后形成目標(biāo)模式，建立起實際的空間數(shù)據(jù)庫結(jié)構(gòu)。2、數(shù)據(jù)裝入一般由編寫的數(shù)據(jù)裝入程序或DBMS提供的應(yīng)用程序來完成。在裝入數(shù)據(jù)之前要做許多準(zhǔn)備工作，如對數(shù)據(jù)進(jìn)行整理、分類、編碼及格式轉(zhuǎn)換(如專題數(shù)據(jù)庫裝入數(shù)據(jù)時，采用多關(guān)系異構(gòu)數(shù)據(jù)庫的模式轉(zhuǎn)換、查詢轉(zhuǎn)換和數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換)等。裝入的數(shù)據(jù)要確保其準(zhǔn)確性和一致性。3、調(diào)試運行裝入數(shù)據(jù)后，要對地理數(shù)據(jù)庫的實際應(yīng)用程序進(jìn)行運行，執(zhí)行各功能模塊的操作，對地理數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)的功能和性能進(jìn)行全面測試，

二、空間數(shù)據(jù)庫的維護(hù)1、空間數(shù)據(jù)庫的重組織指在不改變空間數(shù)據(jù)庫原來的邏輯結(jié)構(gòu)和物理結(jié)構(gòu)的前提下，改變數(shù)據(jù)的存儲位置，將數(shù)據(jù)予以重新組織和存放。

2、空間數(shù)據(jù)庫的重構(gòu)造指局部改變空間數(shù)據(jù)庫的邏輯結(jié)構(gòu)和物理結(jié)構(gòu)。數(shù)據(jù)庫重構(gòu)通過改寫其概念模式(邏輯模式)的內(nèi)模式(存儲模式)進(jìn)行。

3、空間數(shù)據(jù)庫的完整性、安全性控制完整性是指數(shù)據(jù)的正確性、有效性和一致性，主要由后映象日志來完成，它是一個備份程序，當(dāng)發(fā)生系統(tǒng)或介質(zhì)故障時，利用它對數(shù)據(jù)庫進(jìn)行恢復(fù)。安全性指對數(shù)據(jù)的保護(hù)，主要通過權(quán)限授予、審計跟蹤，以及數(shù)據(jù)的卸出和裝入來實現(xiàn)。

第四章空間數(shù)據(jù)的采集和質(zhì)量控制§4-1概述一、GIS的數(shù)據(jù)源：地圖數(shù)據(jù)，遙感數(shù)據(jù)，文本數(shù)據(jù)，統(tǒng)計數(shù)據(jù)實測數(shù)據(jù)，多媒體數(shù)據(jù)，已有系統(tǒng)的數(shù)據(jù)二、空間數(shù)據(jù)采集的任務(wù)將現(xiàn)有的上述類型數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換成GIS可以處理與接收的數(shù)字形式，通常要經(jīng)過驗證、修改、編輯等處理。三、研究GIS數(shù)據(jù)質(zhì)量的目的和意義GIS的數(shù)據(jù)質(zhì)量是指GIS中空間數(shù)據(jù)(幾何數(shù)據(jù)和屬性數(shù)據(jù))的可靠性，通常用空間數(shù)據(jù)的誤差來度量。誤差是指數(shù)據(jù)與真值的偏離。研究GIS數(shù)據(jù)質(zhì)量對于評定GIS的算法、減少GIS設(shè)計與開發(fā)的盲目性都具有重要意義。精度越高，代價越大。GIS數(shù)據(jù)質(zhì)量對保證GIS產(chǎn)品的可靠性有重要意義?！?-2空間數(shù)據(jù)的地理參照系和控制基礎(chǔ)指物質(zhì)、能量、信息的存在形式在形態(tài)、結(jié)構(gòu)過程、功能關(guān)系上的分布方式和格局及其在時間上的延續(xù)，具體包括地球上大氣圈、水圈、生物圈、巖石圈和土壤圈交互作用的區(qū)域。地理空間具體被描述為：1）絕對空間，具有屬性描述的空間位置的集合，一系列坐標(biāo)值組成。2）相對空間，是具有空間屬性特征的實體的集合，由不同實體之間的空間關(guān)系組成。二、地理空間的數(shù)學(xué)建構(gòu)---如何建立地球表面的幾何模型1、最自然的面：包括海洋底部、高山、高原在內(nèi)的固體地球表面，起伏不定，難以用一個簡潔的數(shù)學(xué)式描述。

2、相對抽象的面，即大地水準(zhǔn)面地球表面72%被海水覆蓋，假設(shè)一個當(dāng)海水處于完全靜止的平衡狀態(tài)時從海平面延伸到所有大陸下部，而與地球重力方向處處正交的一個連續(xù)、閉合的水準(zhǔn)面。可用水準(zhǔn)儀完成地球自然表面上任一點的高程測量。但地球的重力方向處處不同，處處與重力方向垂直的大地水準(zhǔn)面顯然不可能是一個十分規(guī)則的表面，且不能用簡單的數(shù)學(xué)公式來表達(dá)，因此，大地水準(zhǔn)面不能作為測量成果的計算面。3、橢球體模型為了測量成果計算的需要，選用一個同大地體相近的、可以用數(shù)學(xué)方法來表達(dá)的旋轉(zhuǎn)橢球來代替地球---三軸橢球體。三、地理參照系1、經(jīng)緯度坐標(biāo)系（地理坐標(biāo)）對空間定位有利，但難以進(jìn)行距離、方向、面積量算。2、笛卡兒平面坐標(biāo)系便于量算和進(jìn)一步的空間數(shù)據(jù)處理和分析。

3、高程系統(tǒng)描述空間點在垂直高度上的特性--高程——由高程基準(zhǔn)面起算的地面點的高度。四、GIS的地理基礎(chǔ)--控制基礎(chǔ)各種GIS的數(shù)據(jù)源、服務(wù)目的和各自特征可以不同，但均有自身統(tǒng)一的地理基礎(chǔ)。1、地理基礎(chǔ)的內(nèi)容地理基礎(chǔ)是地理信息數(shù)據(jù)表示格式與規(guī)范的重要組成部分2、投影與坐標(biāo)系：每一種投影都與一個坐標(biāo)系統(tǒng)相聯(lián)系。坐標(biāo)系統(tǒng)是一套說明某一物體地理坐標(biāo)的參數(shù)，參數(shù)之一為投影。投影關(guān)系著如何將圖形物體顯示于平面上，而坐標(biāo)系統(tǒng)則顯示出地形地物所在的相對位置。3、統(tǒng)一的地圖投影系統(tǒng)的意義：為地理信息系統(tǒng)選擇和設(shè)計一種或幾種適用的地圖投影系統(tǒng)和網(wǎng)格坐標(biāo)系統(tǒng)，為各種地理信息的輸入、輸出及匹配處理提供一個統(tǒng)一的定位框架，使各種來源的地理信息和數(shù)據(jù)能夠具有共同的地理基礎(chǔ)，并在這個基礎(chǔ)上反映出它們的地理位置和地理關(guān)系特征。五、地圖投影1、GIS與地圖投影關(guān)系2、GIS中地圖投影設(shè)計與配置的一般原則1）所配置的投影系統(tǒng)應(yīng)與相應(yīng)比例尺的國家基本圖（基本比例尺地形圖，基本省區(qū)圖或國家大地圖集）投影系統(tǒng)一致。2）系統(tǒng)一般只考慮至多采用兩種投影系統(tǒng)，一種應(yīng)用于大比例尺的數(shù)據(jù)處理與輸出、輸入，另一種服務(wù)于小比例尺。3）所用投影以等角投影為宜。4）所用投影應(yīng)能與網(wǎng)格坐標(biāo)系統(tǒng)相適應(yīng)，即所采用的網(wǎng)格系統(tǒng)（特別是一級網(wǎng)格）在投影帶中應(yīng)保持完整。3、我國GIS常用的地圖投影配置采用與我國基本圖系列一致的地圖投影系統(tǒng)：我國常用的地圖投影的情況為：1)、我國基本比例尺地形圖(1：100萬、1：50萬、1：25萬、1：10萬、1：5萬、1：2.5、1：1萬、1：5000),除1：100萬外均采用高斯—克呂格投影為地理基礎(chǔ)；2)、我國1：100萬地形圖采用了Lambert投影，其分幅原則與國際地理學(xué)會規(guī)定的全球統(tǒng)一使用的國際百萬分之一地圖投影保持一致。3)、我國大部分省區(qū)圖以及大多數(shù)這一比例尺的地圖也多采用Lambert投影和屬于同一投影系統(tǒng)的Albers投影(正軸等面積割圓錐投影)；4)、Lambert投影中，地球表面上兩點間的最短距離(即大圓航線)表現(xiàn)為近于直線，這有利于地理信息系統(tǒng)中空間分析量度的正確實施。。2、GIS中地圖投影設(shè)計與配置的一般原則§4-3空間數(shù)據(jù)的分類和編碼一、空間數(shù)據(jù)的組織二、地理數(shù)據(jù)的分層空間數(shù)據(jù)可按某種屬性特征形成一個數(shù)據(jù)層，通常稱為圖層（Coverage）。1、空間數(shù)據(jù)分層方法：1）專題分層每個圖層對應(yīng)一個專題，包含某一種或某一類數(shù)據(jù)。如地貌層、水系層、道路層、居民地層等。2）時間序列分層即把不同時間或不同時期的數(shù)據(jù)作為一個數(shù)據(jù)層。3）地面垂直高度分層把不同時間或不同時期的數(shù)據(jù)作為一個數(shù)據(jù)層。2、空間數(shù)據(jù)分層的目的便于空間數(shù)據(jù)的管理、查詢、顯示、分析等。1）空間數(shù)據(jù)分為若干數(shù)據(jù)層后，對所有空間數(shù)據(jù)的管理就簡化為對各數(shù)據(jù)層的管理，而一個數(shù)據(jù)層的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)往往比較單一，數(shù)據(jù)量也相對較小，管理起來就相對簡單；2）對分層的空間數(shù)據(jù)進(jìn)行查詢時，不需要對所有空間數(shù)據(jù)進(jìn)行查詢，只需要對某一層空間數(shù)據(jù)進(jìn)行查詢即可，因而可加快查詢速度；3）分層后的空間數(shù)據(jù)，由于便于任意選擇需要顯示的圖層，因而增加了圖形顯示的靈活性；4）對不同數(shù)據(jù)層進(jìn)行疊加，可進(jìn)行各種目的的空間分析。三、空間數(shù)據(jù)的分類與編碼1、屬性數(shù)據(jù)編碼在屬性數(shù)據(jù)中，有一部分是與幾何數(shù)據(jù)的表示密切有關(guān)的。例如，道路的等級、類型等，決定著道路符號的形狀、色彩、尺寸等。在GIS中，通常把這部分屬性數(shù)據(jù)用編碼的形式表示，并與幾何數(shù)據(jù)一起管理起來。編碼：是指確定屬性數(shù)據(jù)的代碼的方法和過程。代碼：是一個或一組有序的易于被計算機(jī)或人識別與處理的符號，是計算機(jī)鑒別和查找信息的主要依據(jù)和手段。編碼的直接產(chǎn)物就是代碼，而分類分級則是編碼的基礎(chǔ)。2、分類編碼的原則分類是將具有共同的屬性或特征的事物或現(xiàn)象歸并在一起，而把不同屬性或特征的事物或現(xiàn)象分開的過程。分類是人類思維所固有的一種活動，是認(rèn)識事物的一種方法。分類的基本原則是：科學(xué)性、系統(tǒng)性、可擴(kuò)性、實用性、兼容性、穩(wěn)定性、不受比例尺限制、靈活性3、分類碼和標(biāo)識碼§4.4空間數(shù)據(jù)的采集一、輸入前準(zhǔn)備1、資料準(zhǔn)備，區(qū)域標(biāo)定1）基礎(chǔ)原始數(shù)據(jù)的確定2）數(shù)據(jù)分類項目的確定3）數(shù)據(jù)標(biāo)準(zhǔn)的準(zhǔn)確性的確定2、進(jìn)行三個統(tǒng)一：（地理基礎(chǔ)統(tǒng)一，即確定投影、比例尺、分類分級編碼）3、所用軟件的檢查、試用菜單準(zhǔn)備及其它輔助工作。4、硬件檢查。5、精度試驗。6、試驗，樣區(qū)、單項試驗。二、幾何圖形數(shù)據(jù)的采集一）手工數(shù)字化1、手工矢量數(shù)字化（二）數(shù)字化儀數(shù)字化§4.4空間數(shù)據(jù)的采集2、用數(shù)字化軟件進(jìn)行數(shù)字化2、手工柵格數(shù)字化（以上資料4。4節(jié)來源于張超主編的《地理信息系統(tǒng)實習(xí)教程》所配光盤）1、掃描矢量化處理流程：三）掃描矢量化2、屏幕跟蹤矢量化流程三、屬性數(shù)據(jù)采集1、鍵盤，人機(jī)對話方式2、程序批量輸入。四、屬性和幾何數(shù)據(jù)的連接1、可手工輸入2、由系統(tǒng)自動生成(如用順序號代表標(biāo)識符)五、空間數(shù)據(jù)的編輯和檢核1、空間數(shù)據(jù)輸入的誤差1）幾何數(shù)據(jù)的不完整或重復(fù)。2）幾何數(shù)據(jù)的位置不正確。3）比例尺不正確。4）變形。5）幾何數(shù)據(jù)與屬性數(shù)據(jù)的連接有誤。6）屬性數(shù)據(jù)錯誤、不完整。鍵盤輸入錯誤，漏輸數(shù)據(jù)或?qū)傩藻e誤分類、編碼等。2、空間數(shù)據(jù)的檢查1）通過圖形實體與其屬性的聯(lián)合顯示，發(fā)現(xiàn)數(shù)字化中的遺漏、重復(fù)、不匹配等錯誤；2）在屏幕上用地圖要素對應(yīng)的符號顯示數(shù)字化的結(jié)果，對照原圖檢查錯誤；3）把數(shù)字化的結(jié)果繪圖輸出在透明材料上，然后與原圖疊加以發(fā)現(xiàn)錯漏；4）對等高線，通過