第二章 空间数据结构

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第2章 空间数据结构 2.1 2.2 2.3 2.4 2.5 空间认知模型 空间实体模型 栅格数据结构 矢量数据结构 矢量与栅格数据结构的比较

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第2章 空间数据结构地理信息系统空间数据结构是指空间数据的编排方式和组织关系。空间数据编码是空

间数据结构的实现，目的是将图形数据、影像数据、统计数据等资料，按一定的数据结

构转换为适用于计算机存储和处理的过程。

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2.1 空间认知模型空间认知是一个信息加工的过程。空间数据表 示的基本任务就是将以图形模拟的空间物体表示

成计算机能够接受的数字形式，这个过程涉及到三个层面，现实世界，概念世界和数字世界。

现实世界

观察/抽象 综合取舍

现实世界

定义和编码 模型化

现实世界

现实世界的认知过程

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2.1.1空间认知过程地理信息流 现实世界 地理时 空思考 地理概念 形式表达 与计算机 实现 信息 服 务 地理信息科学三个领域

地理认知模型研究

概念世界

地理概念计算方法研究

数字世界(GIS)

地理信息与社会研究

应用领域

地理信息流与地理信息科学三个领域

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2.1.1空间认知过程

地图编制者的认识过程

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2.1.1空间认知过程客观现实世界

感知系统 信息处理系统 抽象 思维 制图综合与内容选取

信息表达系统 地图客观世界

地图编制者的认识模型

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2.1.1空间认知过程地图所表达的客观世界 地图使用者的知识背景 感知系统 综合与分析 形象思维与再现

被认识的客观世界

地图使用者的认识模型

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2.2 空间认知三层模型现实世界

思维

概念世界

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2.2 空间认知三层模型

地理空间世界

纬度世界

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2.1.1空间认知过程现实世界的信息 检验现实世界的 分析、预报、决策或控制

翻译、归纳

数学模型 演绎 推断

解译

数学的分析、预 报、决策或控制

现实世界与数学模型的关系

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2.1.2 空间认知三层模型几个概念 外模式：不同的人在所关心的问题，研究对象，期望的

结果等方面存在着差异，对同一客观现象的抽象和描述会形成不同的用户视图，称为外模式。 矢量数据模型

空间概念数据模型

栅格数据模型

矢量栅格数据模型

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.1.2 空间认知三层模型几个概念 空间逻辑数据模型将前面的概念数据模型所确定的空间数

据库信息内容，具体地表达为数据项、记录之间的关系。层次模型

空间逻辑数据模型

网络模型

关系模型

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2.1.2 空间认知三层模型几个概念 逻辑数据模型并不涉及最底层的物理实现细节，物理数据

模型要完成空间数据的物理组织、空间存取方法和数据哭总体存储结构等的设计工作。

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2.1.2 空间认知三层模型现实空间世界

外模式 1

外模式 2

外模式 3

空间概念数据模型

空间逻辑数据 模型

物理数据模型

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2.2 空间实体模型一、面向对象实体模型(空间实体)---GIS处理对象1、定义：

空间实体是存在于自然世界中地理实体。与地理空间位置或特征相关联，在空间数据中不可再分的最小单元现象 称为空间实体。2、理解： 空间实体类别及实体内容的确定是从具体需要出发的，例如，在全国地图

上由于比例尺很小，武汉就是一个点，这个点不能再分割，可以把武汉定为一个空间实体，而在大比例尺的武汉市地图上，武汉的许多房屋，街道都要 表达出来，所以武汉必须再分割，不能作为一个空间实体，应将房屋，街道 等作为研究的地理实体，由此可见，GIS中的空间实体是一个概括，复杂，相 对的概念。

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空间实体及分类1、点状实体点或节点、点状实体。点：有特定位置，维数为0的 物体。1)实体点：用来代表一个实体。 2)注记点：用于定位注记。

3)内点：用于负载多边形的 属性，存在于多边形内。

4)角点、节点Vertex:表示线段和弧段上的连接点。