《GIS原理第二章》PPT课件

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1、第二章空间数据结构与编码学习目标·掌握地理空间数据的特征，了解GIS的数据源·理解GIS数据的测量尺度·理解拓扑的概念和意义·掌握地理空间数据的拓扑关系与表示·掌握栅格数据结构特点及其编码方法·掌握矢量数据结构特点及其编码方法·了解栅格与矢量数据之间得转化方法重点：地理空间数据的拓扑关系、两种空间数据结构的特点及其编码方法。难点：拓扑结构、栅格数据编码第一节地理空间数据及其特征一、GIS的空间数据1、地理空间地理空间是指物质、能量、信息的形式与形态、结构过程、功能关系上的分布方式和格局及其在时间

2、上的延续，地球表层构成了地理空间。地理数据表征地理空间内事物的数量、质量、分布、内在联系和变化规律的图形、图像、符号、文字和数据等统称为地理（空间）数据。地理数据是GIS的核心，也有人称它是GIS的血液，因为GIS操作对象是地理数据，因此，设计和使用GIS的第一步工作就是根据系统的功能，获取所需要的地理数据，并创建地理空间数据库。2、GIS中的数据类型1.地图数据各种类型的地图（包括电子的与非电子的地图）都是对空间事物和现象的一种相似或抽象模拟，它有严密的数学基础，并经过制图综合，利用符号系统所

3、表示出来的丰富地理内容，明晰的再现了客观实体的空间关系和要素之间的内在联系，所以地图是地理信息的主要载体，同时也是地理信息系统最重要的信息源。2.遥感数据各种遥感数据及其制成的图像资料（航片、卫片）包含着及其丰富的地理内容，尤其是先进的卫星遥感技术的广泛应用，能为地理信息系统提供源源不断的、现势性很强的数据。所以遥感数据是地理信息系统另一个重要的信息源。3.统计数据、实测数据及各种文字报告各种地理要素的统计数据、实验和各种观测数据、研究报告等，是地理信息系统不可缺少的重要或补充数据源。二、地理数

4、据的基本特征1、空间特征空间特征又称定位特征或几何特征。数据的空间性是指这些数据反映现象的空间位置及空间位置关系。通常以坐标数据形式来表示空间位置，以拓扑关系来表示空间位置关系。2、属性特征数据的属性是指描述实体的特征，如实体的名称、类别、质量特征和数量特征等。属性数据本身属于非空间数据，但它是空间数据中的重要数据成分。二、地理数据的基本特征3、时间特征空间数据的时间性是指空间数据的空间特征和属性特征随时间而变化。它们可以同时随时间变化，也可以分别独立随时间变化。实体随时间的变化具有周期性，其变

5、化的周期有超短周期的、短期的、中期的和长期的。空间特征是地理信息区别于其他信息的最重要的特征之一，地理信息的定位特征与时间过程相结合，大大提高了地理信息的应用价值。三、地理空间数据的类型1.类型数据：居民点、交通线、土地类型分布等。2.面域数据：多边形中心点、行政区域界限和行政单元3.网络数据：道路交叉点、街道和街区等。4.样本数据：气象站、航线和野外样方的分布区等。5.曲面数据：高程点、等高线和等值区域。6.文本数据：如地名、河流名和区域名称。7.符号数据：点状符号、线状符号和面状符号等。四、

6、数据的测量尺度1、定名（Nominol）量2、顺序（Ordinal）量3、间隔（Interval）量4、比率（Ratio）量定性而非定量地对众多地理事物进行区分和标识。如北京、天津、石家庄等；长江、黄河、鸭绿江等；白洋淀、洪泽湖和太湖等。四、数据的测量尺度1、定名（Nominol）量2、顺序（Ordinal）量3、间隔（Interval）量4、比率（Ratio）量通过排序来区分和标识地理现象的量称为顺序量。它是按照地理数据的等级序列，由低到高（或由高到低）进一步细分的。四、数据的测量尺度1、定名

7、（Nominol）量2、顺序（Ordinal）量3、间隔（Interval）量4、比率（Ratio）量利用某种标准单位（可以是任意的）作为间隔量来表示不同的量，是一种较精确区分和标识地理现象的测量方法。四、数据的测量尺度1、定名（Nominol）量2、顺序（Ordinal）量3、间隔（Interval）量4、比率（Ratio）量比率量是间隔量的精确化。它提供的定量值是具有真零值而且测量单位的间隔是相等的数据。第二节地理空间数据的拓扑关系一、拓扑的概念和意义1.拓扑的概念拓扑学是几何学的一个分支，

8、它研究图形在连续变形下（拓扑变换）的那些不变的几何属性。组成一个图形的各元素（结点、弧段、面域）之间都存在着二元关系，即邻接关系和关联关系。在地图上这种关系可以借助图形来识别，而在计算机中这种关系需用拓扑关系加以定义。拓扑关系是明确定义空间结构关系的一种数学方法。2.拓扑关系的重要意义在地理信息系统中，空间数据的拓扑关系，对地理信息系统的数据处理和空间分析具有重要的意义，主要表现在如下三个方面：（1）根据拓扑关系可以确定地理实体间的相对空间位置，而无需利用坐标和距离；（2）利用拓扑关系有利于空间