第三空间数据模型课件.ppt

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1、第三空间数据模型第1页，此课件共16页哦12空间数据模型的类型空间数据模型的类型在GIS中与空间信息有关的信息模型有三个，即基于中与空间信息有关的信息模型有三个，即基于对象（要素）（对象（要素）（FeatureFeature）的模型、网络（）的模型、网络（Network）模型以及场（模型以及场（FieldField）模型。基于对象（要素）的模型强）模型。基于对象（要素）的模型强调了离散对象，根据它们的边界线以及组成它们或者与调了离散对象，根据它们的边界线以及组成它们或者与它们相关的其它对象，可以详细地描述离散对象。网络它们相关的其它对象，可以详细地描述离散对象。网络模型表示了特殊对象之间的交互

2、，如水或者交通流。场模型表示了特殊对象之间的交互，如水或者交通流。场模型表示了在二维或者三维空间中被看作是连续变化的模型表示了在二维或者三维空间中被看作是连续变化的数据。数据。第2页，此课件共16页哦2场模型场模型211空间结构特征和属性域空间结构特征和属性域“空间”经常是指可以进行长度和角度测量的欧几里德空间。空间结构可以是规则的或不规则的，但空间结构的分辨率和位置误差则十分重要，它们应当与空间结构设计所支持的数据类型和分析相适应。属性域的数值可以包含以下几种类型：名称、序数、间隔和比率。属性域的另一个特征是支持空值，如果值未知或不确定则赋予空值。第3页，此课件共16页哦212连续的、可微的

3、、离散的连续的、可微的、离散的如果空间域函数连续的话，空间域也就是连续的，即随着空间位置的微小变化，其属性值也将发生微小变化 可微函数一定是连续的，但连续函数不一定可微 空间域函数是可微分的，空间域就是可微分的 第4页，此课件共16页哦213与方向无关的和与方向有关与方向无关的和与方向有关的（各向同性和各向异性）的（各向同性和各向异性）一个场中的所有性质都与方向无关，则称之为各向同性场(Isotropic Field),反之称为各向异性场 第5页，此课件共16页哦214空间自相关空间自相关空间自相关是空间场中的数值聚集程度的一种量度。距离近的事物之间的联系性强于距离远的事物之间的联系性。如果一

4、个空间场中的类似的数值有聚集的倾向，则该空间场就表现出很强的正空间自相关；如果类似的属性值在空间上有相互排斥的倾向，则表现为负空间自相关 第6页，此课件共16页哦22栅格数据模型栅格数据模型栅格数据模型是基于连续铺盖的，它是将连续空间离散化，即用二维铺盖或划分覆盖整个连续空间；铺盖可以分为规则的和不规则的 基于栅格的空间模型把空间看作像元（Pixel）的划分（Tessellation），每个像元都与分类或者标识所包含的现象的一个记录有关 第7页，此课件共16页哦3要素模型要素模型31要素模型的基本概念要素模型的基本概念 基于要素的空间模型强调了个体现象，该现象以独立的方式或者以与基于要素的空间

5、模型强调了个体现象，该现象以独立的方式或者以与其它现象之间的关系的方式来研究。任何现象，无论大小，都可以被其它现象之间的关系的方式来研究。任何现象，无论大小，都可以被确定为一个对象（确定为一个对象（ObjectObject），假设它可以从概念上与其邻域现象相），假设它可以从概念上与其邻域现象相分离。分离。基于要素的空间信息模型把信息空间分解为对象（基于要素的空间信息模型把信息空间分解为对象（ObjectObject）或实）或实体（体（EntityEntity）。一个实体必须符合三个条件：）。一个实体必须符合三个条件：可被识别；可被识别；可被识别；可被识别；重要（与问题相关）；重要（与问题相关）

6、；重要（与问题相关）；重要（与问题相关）；可被描述（有特征）。可被描述（有特征）。可被描述（有特征）。可被描述（有特征）。第8页，此课件共16页哦32矢量数据模型矢量数据模型矢量方法强调了离散现象的存在，由边界线（点、线、面）来确定边界，因此可以看成是基于要素的。矢量数据模型将现象看作原形实体的集合，且组成空间实体。在二维模型内，原型实体是点、线和面；而在三维中，原型也包括表面和体 矢量模型的表达源于原型空间实体本身，通常以坐标来定义。一个点的位置可以二维或者三维中的坐标的单一集合来描述 第9页，此课件共16页哦4基于要素的空间关系分析基于要素的空间关系分析41拓扑空间关系分析拓扑空间关系分析

7、411拓扑属性拓扑属性拓扑一词来自于希腊文，意思是“形状的研究”。拓扑学是几何学的一个分支，它研究在拓扑变换下能够保持不变的几何属性拓扑属性 第10页，此课件共16页哦表表3-23-2：欧氏平面上实体对象所具有的拓扑和非拓扑属性：欧氏平面上实体对象所具有的拓扑和非拓扑属性拓扑属性拓扑属性一个点在一个弧段的端点一个点在一个弧段的端点一个弧段是一个简单弧段（弧段自身不相交）一个弧段是一个简单弧段（弧段自身不相交）一个点在一个区域的边界上一个点在一个区域的边界上一个点在一个区域的内部一个点在一个区域的外部一个点在一个环的内部一个面是一个简单面（面上没有一个点在一个环的内部一个面是一个简单面（面上没有

8、“岛岛”）一个面的连续性（给定面上任意两点，从一点可以完全在面的内部沿任意路径走向另一点）非拓扑属性两点之间的距离一个点指向另一个点的方向弧段的长度一个区域的周长一个区域的面积第11页，此课件共16页哦非拓扑属性两点之间的距离一个点指向另一个点的方向弧段的长度一个区域的周长一个区域的面积第12页，此课件共16页哦412拓扑空间关系描述拓扑空间关系描述9交模交模型型设有现实世界中的两个简单实体A、B，B(A)、B(B)表示A、B的边界，I(A)、I(B)表示A、B的内部，E(A)、E(B)表示A、B余。Egenhofer1993构造出一个由边界、内部、余的点集组成的9-交空间关系模型(9-Int

9、ersection Model,9-IM)如下：第13页，此课件共16页哦B(A)B(B)B(A)I(B)B(A)E(B)I(A)B(B)I(A)I(B)I(A)E(B)E(A)B(B)E(A)I(B)E(A)E(B)第14页，此课件共16页哦421方向关系描述方向关系描述方向关系又称为方位关系、延伸关系，它定义了地物方向关系又称为方位关系、延伸关系，它定义了地物对象之间的方位，如对象之间的方位，如“河北省在河南省北部”就描就描述了方向关系。为了定义空间目标之间的方向关系，述了方向关系。为了定义空间目标之间的方向关系，首先定义点目标之间的关系。给定定位参考，即相互首先定义点目标之间的关系。给定

10、定位参考，即相互垂直的垂直的X X、Y Y坐标轴，方向关系的定义采用垂直于坐标坐标轴，方向关系的定义采用垂直于坐标轴的直线为参考。令轴的直线为参考。令Pi为目标P的点(P P为原目标为原目标)，Qj为目标Q Q的点的点(Q Q为参考目标)，X(Pi)与与Y(Pi)Y(Pi)函数返回点PiPi的的X X、Y Y坐标。则坐标。则P P与与Q Q在二维空间中具有以下在二维空间中具有以下8 8种可种可能关系，并提供了一个完整的关系覆盖。这些关系定义为：能关系，并提供了一个完整的关系覆盖。这些关系定义为：第15页，此课件共16页哦 Restricted_East(PiRestricted_East(Pi

11、，Qj)=X(Pi)Qj)=X(Pi)X(Qj)And Y(Pi)=Y(Qj)X(Qj)And Y(Pi)=Y(Qj)Restricted_South(PiRestricted_South(Pi，Qj)=X(Pi)=X(Qj)And Y(Pi)Qj)=X(Pi)=X(Qj)And Y(Pi)Y(Qj)Y(Qj)Restricted_West(PiRestricted_West(Pi，Qj)=X(Pi)Qj)=X(Pi)X(Qj)And Y(Pi)=Y(Qj)X(Qj)And Y(Pi)=Y(Qj)Restricted_North(PiRestricted_North(Pi，Qj)=X(Pi)=

12、X(Qj)And Y(Pi)Qj)=X(Pi)=X(Qj)And Y(Pi)Y(Qj)Y(Qj)North_West(PiNorth_West(Pi，Qj)=X(Pi)Qj)=X(Pi)X(Qj)And Y(Pi)X(Qj)And Y(Pi)Y(Qj)Y(Qj)North_East(PiNorth_East(Pi，Qj)=X(Pi)Qj)=X(Pi)X(Qj)And Y(Pi)X(Qj)And Y(Pi)Y(Qj)Y(Qj)South_West(PiSouth_West(Pi，Qj)=X(Pi)Qj)=X(Pi)X(Qj)And Y(Pi)X(Qj)And Y(Pi)Y(Qj)Y(Qj)South_East(PiSouth_East(Pi，Qj)=X(Pi)Qj)=X(Pi)X(Qj)And Y(Pi)X(Qj)And Y(Pi)Y(Qj)Y(Qj)第16页，此课件共16页哦