空间数据结构(1).ppt

《空间数据结构》是地理信息系统（GIS）领域中的核心概念，它涉及到如何组织、存储和处理地理空间信息。GIS处理的对象是空间实体，这些实体可以是自然界的现象，也可以是社会经济事件中的单元。空间实体的定义是自然界或社会经济事件中不能再分割的基本单元，其特征具有概括性、复杂性和相对性。 空间实体的描述主要涵盖三个方面：空间特征、属性特征和时间特征。空间特征包括地理位置、形状、尺寸和识别码，比如名称。属性特征则涉及实体的名称、等级、类别等信息，而时间特征则关注实体随时间的变化。在描述空间实体时，会涉及到不同种类的空间数据，如矢量数据、栅格数据、TIN（不规则三角网）以及关系数据，这些数据不仅包含空间信息，也包括实体之间的关系和属性信息。 空间数据的基本特征体现在其维度、类型和表示方式上。数据可以来源于地图、地形、属性、元数据和影像等，表示对象则可以是点、线、面或体。其中，0维空间实体是点，如地理位置；1维空间实体是线，如道路，有长度、弯曲度和方向性；2维空间实体是面，如地块，有面积、周长以及可能存在的内岛屿或重叠性；3维空间实体则是立体，如建筑物，具备体积、面积和周长等属性。 在实际应用中，复杂的空间问题通常由不同类型的简单实体组合表达，如线与面的组合可以描述交通网络与地域覆盖，面与面的组合可以反映区域间的交互和覆盖关系。这种组合表达有助于GIS进行空间查询、空间分析和决策支持。例如，线—面的组合可以用于计算区域内线的密度，线通过区域可以判断公路是否穿过特定区域，面—面的组合可以分析区域的相邻关系或重叠现象。 空间数据结构的选择和设计直接影响到GIS系统的性能和应用效果。例如，矢量数据结构适合表达复杂的几何形状和拓扑关系，但处理大规模数据时效率较低；而栅格数据结构则在处理大面积、连续性地理现象如地形、气候时更为高效，但难以精确表示复杂边界。 空间数据结构是GIS的基础，它涵盖了空间实体的概念、描述方法、数据类型和特征，以及这些元素在实际问题中的组合应用。理解和掌握空间数据结构对于有效利用GIS进行地理信息的管理和分析至关重要。