地理信息系统导论-03分解.ppt

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1、3、矢量数据模型n n看地图可知看地图可知（1 1）地图要素（）地图要素（2 2）及其空间相互关）及其空间相互关系。系。n n后页是一幅参考地图，显示爱达荷州与蒙大拿州、后页是一幅参考地图，显示爱达荷州与蒙大拿州、怀俄明州、犹他州、内华达州、俄勒冈州、华盛怀俄明州、犹他州、内华达州、俄勒冈州、华盛顿州和加拿大的边界，且包括印第安人保留地地顿州和加拿大的边界，且包括印第安人保留地地图通过其符号和文字传递信息，容易获知地图要图通过其符号和文字传递信息，容易获知地图要素及其空间关系素及其空间关系n n但如何才能使计算机分辨这些位置及其空间关系但如何才能使计算机分辨这些位置及其空间关系?这便是本章关于

2、矢量数据模型所要讨论的基本问这便是本章关于矢量数据模型所要讨论的基本问题题n（性质：放大图形不变；便于几何计算）本章内容n n本章共分成本章共分成5 5节节:n n简单要素的表示简单要素的表示 实例如点、线和面实例如点、线和面n n拓扑拓扑n n地理关系数据模型地理关系数据模型 和非拓扑矢量数据和非拓扑矢量数据n n基于（面向）对象数据模型基于（面向）对象数据模型n n复合要素的表示（复合要素的表示（TINTIN、分区、路径）、分区、路径）矢量数据的表示n n矢量数据模型用点、线和面等表示空间要素矢量数据模型用点、线和面等表示空间要素n n点的维数为零，且只有位置性质。在点的维数为零，且只有位

3、置性质。在GISGIS中，点通常也区中，点通常也区分称节点分称节点(node)(node)、折点、折点(vertex)(vertex)或或0-0-像元像元(0-cell)(0-cell)。n n点（点（pointpoint）要素由一个点或一系列独立点组成。水井、）要素由一个点或一系列独立点组成。水井、水准点或采石场为例。水准点或采石场为例。n n线（线（polylinepolyline，。）是一维的，且有长度特性。，。）是一维的，且有长度特性。线的形态可以是平滑曲线或者是折线（相连的直线线段）。线的形态可以是平滑曲线或者是折线（相连的直线线段）。平滑曲线一般可用数学方程拟合如样条函数。如沟渠或

4、街平滑曲线一般可用数学方程拟合如样条函数。如沟渠或街道或可用曲线拟合。道或可用曲线拟合。n n线也区分称为轮廓线也区分称为轮廓(edge)(edge)、链路、链路(link)(link)、链、链(chain)(chain)或或1-1-像元像元(1-cell)(1-cell)。线要素由线组成。道路、河流和等高线等。线要素由线组成。道路、河流和等高线等为例为例n n面（polygon，。）是二维的且有面积和周长性质。面由闭合的线组成，面要素可以是单独的或与其他面共享边界。（要描述此类几何关系就用的拓扑）n n面要素可以在其他面要素内形成岛，例加国家森林内包括私人地块。面要素的边界把区域分成了内部区

5、域和外部区域。n n面又区分称为多边形(polygon)、区域(face)、分区(zone)或2-像元(2-cell)n n点及其坐标是矢量点及其坐标是矢量数据模型的基本单数据模型的基本单元元n n线要素由点构成。线要素由点构成。线是由两个端点之线是由两个端点之间一系列标记线形间一系列标记线形态的点所构成，可态的点所构成，可能是平滑曲线或者能是平滑曲线或者是折线是折线(相连的直线相连的直线线段线段)。平滑曲线一。平滑曲线一般可用数学方程拟般可用数学方程拟合。直线线段可表合。直线线段可表示要素或曲线的近示要素或曲线的近似值。线要素可以似值。线要素可以与其他线相交或相与其他线相交或相连，并形成网络

6、连，并形成网络n n用点、线和面表示矢量数据不总是直截了当的，用点、线和面表示矢量数据不总是直截了当的，因为它还取决于地图比例尺，应表示为点、线或因为它还取决于地图比例尺，应表示为点、线或面则取决于比例尺和应用面则取决于比例尺和应用n n地图比例尺是指地图上距离与地面距离的比率。地图比例尺是指地图上距离与地面距离的比率。例如，在一幅比例尺为例如，在一幅比例尺为1:250001:25000的地图上，图上的地图上，图上1cm1cm相当于实际距离相当于实际距离25000cm25000cm或或250m250m。一幅比。一幅比例尺为例尺为1:250001:25000的地图所表示一个较小区域，但的地图所表

7、示一个较小区域，但比一幅比例尺为比一幅比例尺为1:10000001:1000000的地图包含更多的细的地图包含更多的细节。在节。在1:10000001:1000000比例尺的地图上，一座城市可比例尺的地图上，一座城市可能表示为一个点，而同一城市在能表示为一个点，而同一城市在1:250001:25000比例尺比例尺地图上却表示为一个面。河流的上游能被表示为地图上却表示为一个面。河流的上游能被表示为单线，但是其下游却可能被表示为一个面，河流单线，但是其下游却可能被表示为一个面，河流的宽度决定了它在地图上的表现形成的宽度决定了它在地图上的表现形成拓扑关系n n需要表达要素之间关系的应用，使用到拓扑概

8、念。需要表达要素之间关系的应用，使用到拓扑概念。建立矢量数据模型第一步是表述点、线和面等要建立矢量数据模型第一步是表述点、线和面等要素，下一步建立拓扑关系以明确地检验和表达要素，下一步建立拓扑关系以明确地检验和表达要素之间的空间关系素之间的空间关系n n对矢量数据模型重要的是有向图，包括点和有向对矢量数据模型重要的是有向图，包括点和有向线线（又称弧段）。在有向图中可以建立点、线线线（又称弧段）。在有向图中可以建立点、线对象之间的邻接和关联关系对象之间的邻接和关联关系n n数学意义上，拓扑是研究几何对象在弯曲或拉伸数学意义上，拓扑是研究几何对象在弯曲或拉伸等变换下仍保持不变的性质。拓扑用图表或图

9、形等变换下仍保持不变的性质。拓扑用图表或图形研究几何对象排列及其相互关系研究几何对象排列及其相互关系n nGIS中的拓扑概念与数学上的拓扑概念有很大的不同。GIS中，拓扑关系是通过设立中，拓扑关系是通过设立拓扑规则建立的。理解拓扑规则，也就领拓扑规则建立的。理解拓扑规则，也就领会了什么是拓扑关系。会了什么是拓扑关系。n nGIS中，拓扑关系通常包括三种：连接性（connectivity）、邻接性（adjacency）和包容性（containment）n n几何对象的上述排列和相互关系也具有在弯曲或拉伸变换下保持不变的性质n nESRI规定ARC/INFO的标准拓扑矢量数据格式为图层(cover

10、age)，并以点、线和面对图层归类。图层支持以下三种基于拓扑关系：n n1)连接性：弧段间通过节点彼此相接n n2)面定义:由一系列相连的弧段定义面n n3)邻接性:弧段有方向性，且有左多边形和右多边形n nArcView的Shapefile数据格式不支持拓扑n n其中的多边形规则包括：其中的多边形规则包括：其中的多边形规则包括：其中的多边形规则包括：n nMust not overlapMust not overlap确认同一要素类（或子类）之间多边形不确认同一要素类（或子类）之间多边形不确认同一要素类（或子类）之间多边形不确认同一要素类（或子类）之间多边形不能互相重叠；能互相重叠；能互相重

11、叠；能互相重叠；n nMust not have gapsMust not have gaps确认要素类（或子类）中的所有多边形确认要素类（或子类）中的所有多边形确认要素类（或子类）中的所有多边形确认要素类（或子类）中的所有多边形能够构成一个连续的没有空隙的表面；能够构成一个连续的没有空隙的表面；能够构成一个连续的没有空隙的表面；能够构成一个连续的没有空隙的表面；n nContains pointContains point在多边形要素类（或子类）中，保证每个多边在多边形要素类（或子类）中，保证每个多边在多边形要素类（或子类）中，保证每个多边在多边形要素类（或子类）中，保证每个多边形中都包含其

12、它点要素类中的至少一个点要素；形中都包含其它点要素类中的至少一个点要素；形中都包含其它点要素类中的至少一个点要素；形中都包含其它点要素类中的至少一个点要素；n nBoundary must be covered byBoundary must be covered by保证多边形的边线必须与保证多边形的边线必须与保证多边形的边线必须与保证多边形的边线必须与其它要素类（或子类）的线段重合的时候；其它要素类（或子类）的线段重合的时候；其它要素类（或子类）的线段重合的时候；其它要素类（或子类）的线段重合的时候；n nMuts be covered by feature class of polygo

13、nMuts be covered by feature class of polygon确认要确认要确认要确认要素类（或子类）中的每个多边形要素都被其它要素类（或子类）的多素类（或子类）中的每个多边形要素都被其它要素类（或子类）的多素类（或子类）中的每个多边形要素都被其它要素类（或子类）的多素类（或子类）中的每个多边形要素都被其它要素类（或子类）的多边形所覆盖的时候；边形所覆盖的时候；边形所覆盖的时候；边形所覆盖的时候；n nMust be covered byMust be covered by确认某要素类中的多边形被其它要素类确认某要素类中的多边形被其它要素类确认某要素类中的多边形被其它要

14、素类确认某要素类中的多边形被其它要素类中的单个多边形或多边形的某部分所覆盖；中的单个多边形或多边形的某部分所覆盖；中的单个多边形或多边形的某部分所覆盖；中的单个多边形或多边形的某部分所覆盖；n nMust not overlap withMust not overlap with确认两个要素类之间的要素是互不重确认两个要素类之间的要素是互不重确认两个要素类之间的要素是互不重确认两个要素类之间的要素是互不重叠；叠；叠；叠；n nMust cover each otherMust cover each other确认两个要素类（或其子类）之间确认两个要素类（或其子类）之间确认两个要素类（或其子类）

15、之间确认两个要素类（或其子类）之间所覆盖的区域相同的时候；所覆盖的区域相同的时候；所覆盖的区域相同的时候；所覆盖的区域相同的时候；n nArea boundary must be covered by boundary ofArea boundary must be covered by boundary of确确确确认某个多边形要素类（或子类）的边线包含在其它多边形要素类（或认某个多边形要素类（或子类）的边线包含在其它多边形要素类（或认某个多边形要素类（或子类）的边线包含在其它多边形要素类（或认某个多边形要素类（或子类）的边线包含在其它多边形要素类（或子类）的边线之中。子类）的边线之中。子类

16、）的边线之中。子类）的边线之中。n n线拓扑规则包括：线拓扑规则包括：线拓扑规则包括：线拓扑规则包括：n n共有共有共有共有12 12 条可用的线规则。条可用的线规则。条可用的线规则。条可用的线规则。n nMust not have danglesMust not have dangles确认线要素类（子类）中的每一条线段都与确认线要素类（子类）中的每一条线段都与确认线要素类（子类）中的每一条线段都与确认线要素类（子类）中的每一条线段都与本身或者本要素类（子类）中其它要素相接触；本身或者本要素类（子类）中其它要素相接触；本身或者本要素类（子类）中其它要素相接触；本身或者本要素类（子类）中其它要

17、素相接触；n nMust not have pseudo-nodesMust not have pseudo-nodes线要素的端点仅和其它一条线要素线要素的端点仅和其它一条线要素线要素的端点仅和其它一条线要素线要素的端点仅和其它一条线要素接触（这时候线段上的节点相当于多余的，将线要素进行了不正确的分段）接触（这时候线段上的节点相当于多余的，将线要素进行了不正确的分段）接触（这时候线段上的节点相当于多余的，将线要素进行了不正确的分段）接触（这时候线段上的节点相当于多余的，将线要素进行了不正确的分段）的时候，提示：线段的端点可以接触线段本身，即可呈环状；的时候，提示：线段的端点可以接触线段本身，

18、即可呈环状；的时候，提示：线段的端点可以接触线段本身，即可呈环状；的时候，提示：线段的端点可以接触线段本身，即可呈环状；n nMust not overlapMust not overlap确认同一要素类（子类）中的要素不重叠；确认同一要素类（子类）中的要素不重叠；确认同一要素类（子类）中的要素不重叠；确认同一要素类（子类）中的要素不重叠；n nMust not self overlapMust not self overlap确认要素类中的要素不能自重叠确认要素类中的要素不能自重叠确认要素类中的要素不能自重叠确认要素类中的要素不能自重叠n nMust not intersectMust no

19、t intersect确认要素不被同一要素类中的其它要素相交和重确认要素不被同一要素类中的其它要素相交和重确认要素不被同一要素类中的其它要素相交和重确认要素不被同一要素类中的其它要素相交和重叠；叠；叠；叠；n nMust not self intersectMust not self intersect确认要素类中的要素不能自相交；确认要素类中的要素不能自相交；确认要素类中的要素不能自相交；确认要素类中的要素不能自相交；n nMust not intersect or touch interiorMust not intersect or touch interior线要素只能够在端点处接线要

20、素只能够在端点处接线要素只能够在端点处接线要素只能够在端点处接触；触；触；触；n nMust be single partMust be single part确认要素的形体是由单个部件构成；确认要素的形体是由单个部件构成；确认要素的形体是由单个部件构成；确认要素的形体是由单个部件构成；n n Must not overlap withMust not overlap with确认两个要素类之间的要素不能在空间重叠：确认两个要素类之间的要素不能在空间重叠：确认两个要素类之间的要素不能在空间重叠：确认两个要素类之间的要素不能在空间重叠：n nMust be covered by feature

21、class of linesMust be covered by feature class of lines确认某个要素类的确认某个要素类的确认某个要素类的确认某个要素类的要素一定要被另一要素类的要素所覆盖；要素一定要被另一要素类的要素所覆盖；要素一定要被另一要素类的要素所覆盖；要素一定要被另一要素类的要素所覆盖；n nEndpoint must be covered byEndpoint must be covered by确认线要素类的端点被点要素所覆确认线要素类的端点被点要素所覆确认线要素类的端点被点要素所覆确认线要素类的端点被点要素所覆盖；盖；盖；盖；n nMust be cover

22、ed by boundary ofMust be covered by boundary of（lineline）确认线要素的必定被确认线要素的必定被确认线要素的必定被确认线要素的必定被多边形要素的边线所覆盖。多边形要素的边线所覆盖。多边形要素的边线所覆盖。多边形要素的边线所覆盖。n n点规则共有点规则共有点规则共有点规则共有4 4 条，均为与面或线的关系，点与点条，均为与面或线的关系，点与点条，均为与面或线的关系，点与点条，均为与面或线的关系，点与点之间的拓扑关系总是分离的，见下表：之间的拓扑关系总是分离的，见下表：之间的拓扑关系总是分离的，见下表：之间的拓扑关系总是分离的，见下表：n nM

23、ust be properly inside polygonsMust be properly inside polygons确确确确认某个点要素类的要素全部落在另一面要素中认某个点要素类的要素全部落在另一面要素中认某个点要素类的要素全部落在另一面要素中认某个点要素类的要素全部落在另一面要素中（边界上不算）；（边界上不算）；（边界上不算）；（边界上不算）；n nMust be covered by boundary Must be covered by boundary ofof（pointpoint）确认点要素类的要素都恰好被确认点要素类的要素都恰好被确认点要素类的要素都恰好被确认点要素类的

24、要素都恰好被多边形要素的边线所覆盖；多边形要素的边线所覆盖；多边形要素的边线所覆盖；多边形要素的边线所覆盖；n nMust be covered by endpoint ofMust be covered by endpoint of确确确确认某个点要素类的要素被线要素的端点所覆盖；认某个点要素类的要素被线要素的端点所覆盖；认某个点要素类的要素被线要素的端点所覆盖；认某个点要素类的要素被线要素的端点所覆盖；n nPoint must be covered by linePoint must be covered by line确认确认确认确认点要素类落在线要素上。点要素类落在线要素上。点要素类

25、落在线要素上。点要素类落在线要素上。n n如果一条线连接两个点，称这两个点与线邻接和关联。邻接和关联关系可用矩阵明确地表达。n n图3.3显示一个有向图的邻接矩阵和关联矩阵。n n邻接矩阵的行和列对应于节点号，弧段的方向决定了应赋予1或0。n n 关联矩阵中的1是指弧段关联自一个节点，-1意为弧段关联至一个节点，0意为弧段与节点均不关联。以弧段1为例，它从节点13出射（关联自），入射到（关联至）节点11，与其他节点不关联为什么用到拓扑关系n n换个说法，你换个说法，你换个说法，你换个说法，你是否需要用支持拓扑的数据模型是否需要用支持拓扑的数据模型是否需要用支持拓扑的数据模型是否需要用支持拓扑的

26、数据模型？n n支持拓扑的数据模型：数据量大、运行慢。但有支持拓扑的数据模型：数据量大、运行慢。但有支持拓扑的数据模型：数据量大、运行慢。但有支持拓扑的数据模型：数据量大、运行慢。但有如下特点。如下特点。如下特点。如下特点。n n使用拓扑，就等于强制地理要素之间的空间关系使用拓扑，就等于强制地理要素之间的空间关系使用拓扑，就等于强制地理要素之间的空间关系使用拓扑，就等于强制地理要素之间的空间关系满足预先设定的拓扑规则，确保数据质量。满足预先设定的拓扑规则，确保数据质量。满足预先设定的拓扑规则，确保数据质量。满足预先设定的拓扑规则，确保数据质量。n n能够更好的表达地理信息，用以提供空间分析能能

27、够更好的表达地理信息，用以提供空间分析能能够更好的表达地理信息，用以提供空间分析能能够更好的表达地理信息，用以提供空间分析能力。力。力。力。n n比如用于导航的路网，必须保证一条路中，各路比如用于导航的路网，必须保证一条路中，各路比如用于导航的路网，必须保证一条路中，各路比如用于导航的路网，必须保证一条路中，各路段是连接的，而不是视觉上的相连，数学意义上段是连接的，而不是视觉上的相连，数学意义上段是连接的，而不是视觉上的相连，数学意义上段是连接的，而不是视觉上的相连，数学意义上的分离。为了确保数据质量，就可以订立线拓扑的分离。为了确保数据质量，就可以订立线拓扑的分离。为了确保数据质量，就可以订

28、立线拓扑的分离。为了确保数据质量，就可以订立线拓扑规则，查找不符合点，改正或清除。规则，查找不符合点，改正或清除。规则，查找不符合点，改正或清除。规则，查找不符合点，改正或清除。设定容差检验节点的连结性或连接错误Coverage拓扑数据结构n nCoverage模型将拓扑关系与要素数据结构结合。n n点的Coverage包含要素标识码(IDs)和成对的x和y坐标。n n线的Coverage的数据结构。弧段节点表，列出了弧段节点的关系。n n例如，弧段2是以节点12为起始节点，以节点13为到节点。弧段坐标表显示组成每条弧段的起始节点、到节点和其他点（端点）的x、y坐标。n n点要素，可用点要素，

29、可用标识号码标识号码IDID和和（x,yx,y）坐标来）坐标来编码。拓扑关编码。拓扑关系不适用于点，系不适用于点，点与点的拓扑点与点的拓扑关系总是相离关系总是相离的的n n左图表示点要左图表示点要素的数据结构素的数据结构n n在在ARC/INFOARC/INFO术语中，术语中，一条线段叫做一条弧段一条线段叫做一条弧段（arcarc），它与称为节点），它与称为节点的两个端点连接。开始的两个端点连接。开始点叫做始节点点叫做始节点(from-(from-node)node)，结束点叫做到，结束点叫做到节点节点(to-node)(to-node)n n弧段弧段-节点表列出了弧段节点表列出了弧段-节点的

30、关系。例如，弧节点的关系。例如，弧段段2 2是以节点是以节点1212为始节为始节点，以节点点，以节点1313为到节点。为到节点。弧段弧段-坐标清单显示组成坐标清单显示组成每条弧段的坐标。例如，每条弧段的坐标。例如，弧段弧段3 3是经由点是经由点(2,6)(2,6)，和点和点(4,4)(4,4)连接的三条线连接的三条线段组成段组成n n左图显示面要素的数据结左图显示面要素的数据结构，多边形构，多边形/弧段清单显示弧段清单显示多边形和弧段之间的关系多边形和弧段之间的关系n n例如，弧段例如，弧段1 1、4 4和和6 6连接连接构成多边形构成多边形101101n n多边形多边形104104与其他多边

31、形与其他多边形不同之处在于其被多边形不同之处在于其被多边形102102所环绕所环绕n n弧段清单中多边形弧段清单中多边形102102含含有一个有一个0 0以区分其外边界以区分其外边界和内边界，来显示多边形和内边界，来显示多边形104104是多边形是多边形102102内的一内的一个岛。多边形个岛。多边形104104是一个是一个独立的多边形，由唯一的独立的多边形，由唯一的弧段弧段7 7和一个既表示始节和一个既表示始节点又表示到节点的节点门点又表示到节点的节点门1515构成构成n n地图区域外面的多边形地图区域外面的多边形100100，通常称为外多边形，通常称为外多边形或全域多边形或全域多边形n n

32、在上图中，左在上图中，左/右多边形清单显示弧段及其左多边右多边形清单显示弧段及其左多边形和右多边形之间的关系。例如，弧段形和右多边形之间的关系。例如，弧段1 1有一条从有一条从节点节点1313到节点到节点1111的有向线，多边形的有向线，多边形100100是其左多是其左多边形，多边形边形，多边形101101是其右多边形。每个多边形都是其右多边形。每个多边形都赋予标识点把多边形与其属性数据相链接。赋予标识点把多边形与其属性数据相链接。n n基于拓扑关系的数据结构有利于数据文件的组织，基于拓扑关系的数据结构有利于数据文件的组织，并可能减少数据冗余。两个多边形之间的共享边并可能减少数据冗余。两个多边

33、形之间的共享边界在弧段界在弧段-坐标清单中只列一次，而不是两次。而坐标清单中只列一次，而不是两次。而且，共享边界定义两个多边形，所以更新多边形且，共享边界定义两个多边形，所以更新多边形就变得相对容易。就变得相对容易。n n过去20年中，矢量数据模型是GIS中变化最大的方面。n n例如，ESRI公司所开发每种(代)新软件都对应一种新的矢量数据模型，Arc/lnfo对应Coverage，ArcView对应Shapefile，ArcGIS对应Geodatabase。n nCoverage和Shapefile是地理关系数据模型的例子，而Geodatabase是基于面向对象数据模型n nArclnfo

34、Coverage基于地理关系的数据模 型，由两部分组成：图形文件存储空间数 据，INFO文件存储属性数据，两者间以要 素ID相连接n n地理关系数据模型已在GIS中使用了20多年，但近年来它受到基于对象数据模型的挑战。虽然前景未明，但地理关系数据模型目前仍是主流矢量数据模型n n在同一个系统（数据组）中同时存储空间和属性数据成为可能，这样就避免了独立系统间数据同步（关联）的问题。n n（概念可类比：面向对象的程序设计）地理关系数据模型n n地理参照数据由空间和属性两部分组成。空间数地理参照数据由空间和属性两部分组成。空间数据描述位置，而属性数据描述特征。据描述位置，而属性数据描述特征。n n地

35、理关系数据模型用两组分立的文件分别存储空地理关系数据模型用两组分立的文件分别存储空间和属性数据：间和属性数据：n n用图形文件存储空间数据（用图形文件存储空间数据（“地理地理”），用关系），用关系数据库存储属性数据，两者有关联（数据库存储属性数据，两者有关联（“关系关系”，如同名文件）。如同名文件）。n n地理关系数据模型一般用要素的标号地理关系数据模型一般用要素的标号(label)(label)或标或标识码识码(ID)(ID)对两者进行链接。对两者进行链接。n n空间和属性两部分必须同步（关联）才能进行查空间和属性两部分必须同步（关联）才能进行查询、分析和数据显示询、分析和数据显示非拓扑矢量

36、数据n n在在ArcViewArcView中采用的标准的非拓扑数据格式叫做中采用的标准的非拓扑数据格式叫做shapefileshapefilen n尽管在尽管在shapefileshapefile中，点是用一对坐标，线是用一系列的中，点是用一对坐标，线是用一系列的点，多边形用一系列的线来存储，但是没有描述几何对象点，多边形用一系列的线来存储，但是没有描述几何对象空间关系的文件，空间关系的文件，shapefileshapefile多边形对于共享边界实际上多边形对于共享边界实际上有重复弧段且可能彼此重叠。有重复弧段且可能彼此重叠。n n不同于不同于ARC/INFOARC/INFO的图层（的图层（c

37、overagecoverage）所用的多个文件，）所用的多个文件，shapefileshapefile的几何学性质存储于两个基本文件的几何学性质存储于两个基本文件:以以*shpshp为为扩展名的文件存储要素几何学特征，而以扩展名的文件存储要素几何学特征，而以*.shx.shx为扩展名为扩展名的文件保留要素的索引的文件保留要素的索引n nShapefileShapefile可转换为图层，反之亦然。从可转换为图层，反之亦然。从shapefileshapefile转换到转换到图层需要建立拓扑关系并去除重复的弧段。从图层转换到图层需要建立拓扑关系并去除重复的弧段。从图层转换到shapefileshap

38、efile比较简单。但是如果图层存在拓扑错误，诸如比较简单。但是如果图层存在拓扑错误，诸如线之间没有完全连接，会导致在线之间没有完全连接，会导致在shapefileshapefile转换为图层中转换为图层中出现要素丢失问题。出现要素丢失问题。不规则三角网表示数据n n不规则三角网表示数据(Triangulated Irregular Network或 TIN)适合于表示表面或表面的分析，如坡度分析等。n n不规则三角网有一系列互不重叠的德罗尼（Delaunay）三角形组成。n n德罗尼（Delaunay）三角网：为相互邻接且互不重叠的三角形集合，每一三角形的外接圆中不包含其它的点n nTINs

39、 are an efficient way to store and analyze surfaces.分区n n分区指具有相似特征的地域范围。分区的概念在地理学、生态学和林学等学科中应用较广。均一的分区可用于多种自然和人文现象，如地貌、自然植被、森林火灾等n n分区数据模型应能处理好两个空间特征：n n第一，分区可以在空间上相连和分离；n n第二，分区可重叠或涵盖相同区域。n n分区在多边形Coverage中以亚类来组织，通过附加数据文件，每个分区与其上的多边形和弧段建立联系路径n n路径为线性Coverage亚类。路径亚类是区n n段(section)的集合。区段指线（或弧段）和沿线的位置

40、。n n路径是诸如高速公路、白行车道或河流等线要素。n n交通运输部门常用线性测量来定位事故、桥梁和沿路的路况，线性测量从已知点起算如公路起点、里程碑或道路交叉点。n n自然资源部门也用线性测量来记录沿河的水质数据、渔业情况。这些线性属性，称为事件（event）。事件必须与路径相联系，使得它们可以与其他空间要素一起被显示和分析路径ID路段ID弧段ID始测值（如km等）到测值始位置（%）到位置（%）重要概念和术语n n不规则三角网：用一组互不重叠的三角形来近似表示地形的矢量数据结构。n n德罗尼（Delaunay）三角网：为相互邻接且互不重叠的三角形集合，每一三角形的外接圆中不包含其它的点n n

41、 n n弧段(Arc)：有两个端点的线段。n n面(Area)：由一系列线段构成的且具有大小和周长等几何特性的空间要素，也称为多边形、区域(face)或地带(zone)。n n面定义(Area definition)：用于ESRI的Coverage模型中的拓扑关系，保证一个面由一系列连接弧段所定义。n n连接性（Connectivity）：在ESRI的Coverage棋型中，保证弧段通过节点相互连接的拓扑关系。n n n n邻接性(Contiguity)：在ESRI的Coverage模型中，保证弧段有方向且有左多边形和右多边形的拓扑关系。n nCoverage：ESRI产品中采用的拓扑矢量数据

42、格式。n n德老内三角测量(Delaunay triangulation)：在不规则三角网(TIN)中，把点与其两个最近邻点连接以尽可能形成等角三角形的反复过程。n n事件(Event)：与路径关联并可用路径显示的属性。n n 地理关系数据模型(Georelational data model)：-种GIS数据模型，将空间数据和属性数据存储在两个分离而又相互联系的文件系统中。n n线(Line)：由一系列的点来表示且具有位置和长度等几何特性的空间要素，也称弧、矢线、链路或链。n n节点(Node)：线的起始点或终止点。n n点(Point)：由一对坐标表示的，且仅有位置几何性质的空间要素，也称结点(node)或折点(vertex)。n n 路径(Route)：在投影坐标系统上可进行线性测量的线状要素。n n区段(Section)：路径的一部分，指直接属下的弧段和沿弧段的位置。n nShapefile：ESRI产品中采用的非拓扑矢量数据格式。n n拓扑(Topology)：一个数学分支，研究在弯曲或拉伸等特定变换下仍维持不变的几何对象性质。n n不规则三角网(TIN)：用一组互不叠置的三角形来近似表示地形的矢量数据模型。n n矢量数据模型(Vector data model)：用点及其x、y坐标构造空间要素的数据模型