空间资料结构
GIS的空间数据结构
GIS的空间数据结构GIS（地理信息系统）中的空间数据结构是指用来存储、组织和管理地理空间数据的方式和方法。
它们是构建GIS系统的基础，对于实现空间数据的高效查询、分析和可视化表示具有重要意义。
本文将介绍常见的空间数据结构，包括矢量数据结构、栅格数据结构和层次数据结构。
一、矢量数据结构（Vector Data Structure）是用点、线和面等几何要素来表示地理现象的空间数据结构。
常见的矢量数据结构包括点、线和面三种类型：1. 点（Point）是空间数据最基本的要素，它由一个坐标对(x, y)表示，常用于表示一个具体的地理位置或地物。
2. 线（Line）是由若干个连接起来的点所组成的线条，它可以用来表示道路、河流等线状地物。
3. 面（Polygon）是由若干个边界相连的线所围成的封闭区域，它可以用来表示国家、城市等面状地物。
矢量数据结构是一种拓扑结构，在存储空间数据时，常采用点-线-面的层次结构，以及节点、弧段和拓扑关系等数据结构来存储和组织地理空间数据。
二、栅格数据结构（Raster Data Structure）将地理空间数据划分为一系列均匀的像素或单元格，用像素值或单元格值来表示地物属性。
栅格数据结构适用于连续分布的地理现象，如温度、降雨等。
常见的栅格数据结构包括：1. 栅格图像（Raster Image）是将地理空间数据以图像的方式呈现，每个像素的灰度值或颜色代表了地物属性的强度或类型。
栅格图像可以通过数字遥感技术获取，并被广泛应用于地貌分析、图像处理等领域。
2. 数值地形模型（Digital Elevation Model，DEM）是一种栅格数据结构，用于表达地球表面的海拔高度。
DEM常用于地形分析、洪水模拟等应用中。
栅格数据结构的主要优点是简单、易于操作和处理，但由于其离散性，对于空间数据的存储和处理需求较大。
三、层次数据结构（Hierarchical Data Structure）是一种将地理空间数据按层次结构进行组织和管理的数据结构。
空间数据的结构与编码
空间数据的结构与编码在当今数字化的时代，空间数据成为了我们理解和处理地理信息的重要基石。
空间数据不仅在地理科学、城市规划、环境保护等领域发挥着关键作用，也在日常生活中的导航、地图应用等方面为我们提供了极大的便利。
而要有效地处理和利用空间数据，就离不开对其结构和编码的深入理解。
空间数据，简单来说，就是描述地理空间中对象的位置、形状、大小等特征的数据。
它可以是点、线、面等几何对象，也可以是与这些对象相关的属性信息，比如一个城市的人口数量、建筑物的高度等。
为了能够高效地存储、管理和处理这些复杂多样的空间数据，我们需要对其进行合理的结构设计和编码。
空间数据的结构可以分为矢量数据结构和栅格数据结构两大类。
矢量数据结构将空间对象表示为点、线、面等几何元素，并通过坐标来精确描述其位置和形状。
例如，一条河流可以用一系列连接的线段来表示，每个线段的端点都有明确的坐标。
矢量数据结构的优点在于数据精度高、存储空间小，并且能够方便地进行几何变换和空间分析。
比如，我们可以很容易地计算两个矢量对象之间的距离、面积等。
然而，矢量数据结构在处理大面积的连续数据（如地形）时，可能会比较复杂。
栅格数据结构则将地理空间划分为规则的网格单元，每个单元对应一个特定的值。
比如，在一张卫星图像中，每个像素就是一个栅格单元。
栅格数据结构的优点是处理简单、易于与遥感数据结合，适用于对大面积连续现象的模拟和分析。
但它的缺点是数据量较大，精度相对较低，且在进行几何操作时可能会产生锯齿状的边缘。
除了上述两种主要的数据结构，还有一些混合结构，如矢栅一体化结构，结合了矢量和栅格数据结构的优点，以满足不同应用场景的需求。
接下来，让我们谈谈空间数据的编码。
编码是将空间数据转换为计算机能够理解和处理的形式的过程。
常见的编码方式包括拓扑编码、坐标编码、块编码等。
拓扑编码通过记录空间对象之间的拓扑关系（如相邻、包含等），来减少数据的冗余并提高空间分析的效率。
例如，在一个道路网络中，我们只需要记录每个路段的起点和终点以及它们之间的连接关系，而不需要重复存储每个点的坐标。
空间结构简介
南 京 灵 谷 寺 无 梁 殿
桁架结构 剑 桥 大 学 的 “ 数 学 桥 ”
薄壁结构
薄壁结构：薄壳结构、折板结构 壳体的厚度与中曲面曲率半径之比小于1：20
张拉整体结构
美国亚特兰构的一种，它以具有优良性能的织物 为膜材，利用钢索或刚性支承结构向膜内预施加张力， 从而形成具有一定刚度、能够覆盖大空间的结构体系。 薄膜材料：PVC薄膜、聚四氯乙烯涂层玻璃纤维布(泰氟纶)等 。
上海体育场
思考题：
1、空间结构的概念、受力特点。 2、空间结构常见的结构形式。
空间结构简介
空间结构的概念及特点 空间结构的历史与发展
空间结构的结构形式
一、空间结构的概念及特点
1、空间结构的概念
凡是建筑结构的形体成三维空间状并具有三维受力 特性、呈立体工作状态的结构称为空间结构。
2、空间结构的受力特点
平面结构受力特点: 有层次; 依赖截面尺寸和材料强度。 空间结构的传力特点： 无主次关系; 利用合理的受力形态， 充分 发挥材料的特性。
二、空间结构的历史与发展
空间结构以新型建筑材料的出现不断发展 最早：石材、砖石 中世纪：木材 十九世纪：铁 砼、钢筋砼、钢材、钢索、增强纤维布 常见的结构形式： 拱结构、桁架结构、薄壁结构、网架结构、 网壳结构、悬索结构、 膜结构、张拉整体结构
三、空间结构的结构形式
拱结构：
赵 州 桥
拱结构 河北民歌《小放牛》
肯尼迪机场的环球航线侯机楼
薄壁结构
悉 尼 歌 剧 院
GIS的空间数据结构
GIS的空间数据结构在地理信息系统（GIS）中，空间数据结构是用于组织和描述空间信息的数据模型。
它能够将现实世界中的地理现象和空间实体转化为计算机可处理和存储的数据形式。
以下是关于GIS空间数据结构的几个主要组成部分：1、矢量数据结构：矢量数据结构以点、线和多边形来表示空间实体。
每个点由一对坐标（x,y）定义，线由一系列坐标点构成的序列定义，多边形则由一个闭合的坐标序列定义。
矢量数据结构适用于表示连续的空间现象，如地形、河流、土地利用等。
2、栅格数据结构：栅格数据结构将空间划分成均匀的网格，每个网格对应一个像素或地块。
每个网格的值通常代表该区域的一种属性，如海拔、植被类型、人口密度等。
栅格数据结构适用于表示连续的空间现象，特别是那些可以很容易转化为像素值的数据，如卫星图像。
3、不规则三角网（TIN）：这是一种用于表示三维表面的数据结构。
它由一系列不重叠的三角形构成，每个三角形表示一个地形表面。
TIN 数据结构适用于表示连续且不规则的空间现象，如地形起伏、土壤类型等。
4、对象-关系型数据结构：这种数据结构将空间实体表示为对象，并将属性、事件和其他空间关系表示为对象的属性。
对象-关系型数据结构适用于表示复杂的空间关系和具有多种属性的空间实体。
在GIS应用中，选择适当的数据结构对于提高数据处理、查询和分析的效率至关重要。
此外，不同的数据结构也具有不同的优缺点，需要根据具体的应用需求和数据特性来选择。
基于ArcSDE的GIS空间数据存储分析引言随着地理信息系统（GIS）在各个领域的广泛应用，如何有效地存储和管理空间数据成为了一个重要的问题。
ArcSDE（Spatial Data Engine）作为一种先进的空间数据存储和分析技术，为GIS应用提供了强大的支持。
本文将介绍ArcSDE的基本概念、优势及其在GIS空间数据存储分析中的应用。
ArcSDE概述ArcSDE是一种面向对象的地理数据库引擎，它由Esri公司开发，可在多种数据库管理系统（如Oracle、PostgreSQL、MySQL等）上运行。
空间数据结构
空间数据结构数据结构定义：指数据组织的形式，是指适合于计算机存储、管理和处理的数据逻辑结构，地理实体的空间排列方式和相互关系的抽象描述，对数据的一种理解和解释。
空间数据的三大特性：空间，时间，专题属性。
常见的数据结构：矢量结构，栅格结构，数字高程模型，面向对象模型，矢量和栅格的混合数据结构等，网络结构，空间数据编码：1、空间数据结构的实现2将搜集的、经过审核了的地形图、专题地图和遥感影像等资料按特定的数据结构转换为适合于计算机存储和处理的数据的过程3在地理信息系统的空间数据结构中栅格结构的编码方式:直接栅格编码、链码、游程长度编码、块码、四叉树码等矢量结构主要有坐标序列编码、树状索引编码和二元拓扑编码等编码方3.2 栅格数据结构一、概述1、栅格数据结构是基于空间划分或铺盖的空间被划分成大量规则的或不规则的空间单元，称为象素(Cell或Pixel)，依行列构成的单元矩阵叫栅格(Grid)三角形方格六角形2、每个单元通过一定的数值表达方式（如颜色、灰度级）表达诸如环境污染程度、植被覆盖类型等空间地理现象3、对同一现象，也可能有若干不同尺度、不同聚分性的铺盖4、目前常用的是基于正方型分划的栅格，是指将地球表面划分为大小均匀紧密相邻的网格阵列每个网格作为一个象元或象素由行、列定义包含一个代码表示该象素的属性类型或量值，或仅仅包括指向其属性记录的指针5 、栅格数据的比例尺就是栅格大小与地表相应单元大小之比6 、GIS中栅格数据经常是来自卫星遥感、摄影测量、激光雷达和扫描设备中，以及用于数字化文件的设备中二、栅格数据组织1 、以规则的阵列来表示空间地物或现象分布的数据组织2 、每个数据表示地物或现象的非几何属性特征点状地物用一个栅格单元表示；线状地物沿线走向的一组相邻栅格单元表示面或区域用记有区域属性的相邻栅格单元的集合表示3 、遥感影像属于典型的栅格结构，每个象元的数字表示影像的灰度等级三、栅格结构的建立（1）栅格数据的获取途径遥感数据图片的扫描矢量数据转换:手工方法获取: 在专题图上均匀划分网格，逐个网格地确定其属性代码的值，最后形成栅格数据文件（2）栅格系统的确定栅格坐标系的确定:坐标系的确定实质是坐标系原点和坐标轴的确定由于栅格编码一般用于区域性GIS，原点的选择常具有局部性质为了便于区域的拼接，栅格系统的起始坐标应与国家基本比例尺地形图公里网的交点相一致，并分别采用公里网的纵横坐标轴作为栅格系统的坐标轴。
空间数据结构的类型
空间数据结构的类型空间数据结构的类型一、点数据结构●单个点：表示一个位置或特定的实体坐标，常用于地理定位等应用。
●多个点：表示多个位置或实体坐标的集合，可以用于点云数据等应用。
●网格点：表示点在规则网格中的分布，常用于栅格数据结构。
二、线数据结构●线段：表示连接两个点的线段，常用于道路、河流等线状实体的表示。
●多段线：表示多个线段的集合，可以用于表示道路网络、管线等复杂线状实体。
●曲线：表示非直线的线段，常用于河流弯曲等需要弯曲路径的表示。
三、面数据结构●多边形：表示有限面积的几何形状，常用于地块、建筑物等实体的表示。
●公差多边形：表示有限面积的几何形状，并可容忍一定误差，用于拓扑匹配等应用。
●多面体：表示由平面构成的立体空间，常用于建筑、地下管线等实体的表示。
四、体数据结构●三维网格：表示立体空间中的网格，常用于体积模型重建、有限元分析等应用。
●八叉树：通过递归划分空间，将三维空间表示为树状结构，常用于空间索引和快速搜索。
●四叉树：将二维空间递归划分为四个象限，常用于地理信息系统等应用。
五、高级数据结构●栅格：将空间划分为规则的网格，用于栅格数据模型，常用于遥感影像、地理信息系统等。
●拓扑关系图：记录空间要素之间的拓扑关系，常用于空间网络分析、路径规划等应用。
●网状图：表示网络结构中连接关系的图形表示，常用于交通流动分析、网络优化等应用。
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法律名词及注释：⒈拓扑关系：空间要素之间的空间关系，例如邻接、相交、包含等关系。
⒉栅格数据模型：一种将空间分为规则网格的数据模型，适用于遥感影像等栅格数据的表示和处理。
⒊有限元分析：在工程结构分析中，使用有限元法对复杂结构进行数值计算和分析的方法。
空间结构体系的特点
空间结构体系的特点空间结构体系是指构成一个空间的各种要素之间的相互关系和组织形式。
它可以包括建筑物、城市、地区、国家等各个层次的空间结构。
空间结构体系具有多个特点，其中包括层次性、组织性、扩展性和协调性等。
空间结构体系具有层次性。
空间结构体系通常由多个层次组成，每个层次内部具有一定的组织结构，同时各个层次之间也存在相互关联和相互影响的关系。
例如，一个城市的空间结构体系可以包括市中心、商业区、居住区、工业区等多个层次，每个层次内部有着各自的功能和布局，同时各个层次之间也相互衔接和互为补充。
空间结构体系具有组织性。
空间结构体系是经过有意识的组织和规划而形成的，其中各个要素之间存在一定的组织关系和空间布局。
例如，在城市的空间结构体系中，市中心往往是各种要素的聚集地，商业区和居住区则相对独立而又相互联系，工业区则通常分布在城市的边缘地带。
这些组织关系和空间布局的形成，既是对城市功能需求的回应，也是对城市发展的规划和管理。
空间结构体系具有扩展性。
随着社会经济的发展和人口的增加，空间结构体系需要进行扩展和调整，以适应新的需求和发展。
例如，随着城市人口的增加，原有的居住区可能需要进行扩建或者新建，商业区也需要进行扩展以满足消费需求的增长。
空间结构体系的扩展性体现在其能够通过新增要素或者调整原有要素的方式，来适应和引导城市的发展。
空间结构体系具有协调性。
一个良好的空间结构体系应该能够协调各个要素之间的关系，使其相互配合和相互促进。
例如，在城市的空间结构体系中，市中心需要与商业区和居住区相互协调，以实现商业和居住的互动；工业区则需要与市中心和居住区保持一定的距离，以减少对居民生活的干扰。
空间结构体系的协调性体现在其能够通过合理的布局和规划，使各个要素之间形成和谐的关系，实现空间的整体均衡和可持续发展。
空间结构体系具有层次性、组织性、扩展性和协调性等特点。
这些特点使得空间结构体系能够适应社会经济的发展和人口的增加，同时也能够满足人们对于空间环境的需求。
GIS地理信息系统空间数据结构
GIS地理信息系统空间数据结构在当今数字化的时代，地理信息系统（GIS）已经成为了我们理解和处理地理空间数据的重要工具。
而在 GIS 中，空间数据结构则是其核心组成部分，它决定了如何有效地组织、存储和管理地理空间数据，以便于快速访问、分析和可视化。
要理解 GIS 地理信息系统的空间数据结构，首先我们得明白什么是地理空间数据。
简单来说，地理空间数据就是描述地球表面或与地球表面相关的各种信息，比如地形、地貌、道路、建筑物、水系等等。
这些数据具有空间位置、属性和时间等特征。
在 GIS 中，常见的空间数据结构主要有矢量数据结构和栅格数据结构两种。
矢量数据结构是通过点、线、面等几何图形来表示地理实体。
比如，一条河流可以用一系列的点连接成线来表示，一个城市的区域可以用一个封闭的多边形面来表示。
矢量数据结构的优点是数据精度高、存储空间小、图形显示质量好，并且能够方便地进行几何变换和拓扑分析。
拓扑分析在很多应用中非常重要，比如判断两个区域是否相邻、道路网络是否连通等。
然而，矢量数据结构在处理复杂的空间关系和大规模数据时，计算量会比较大。
栅格数据结构则是将地理空间划分成规则的网格单元，每个网格单元被赋予一个特定的值来表示相应的地理特征。
比如，在卫星影像中，每个像素就是一个栅格单元，其灰度值或色彩值代表了该位置的地物信息。
栅格数据结构的优点是数据结构简单、易于实现和操作，特别适合于进行空间分析和模拟。
但它的缺点也很明显，比如数据量大、精度相对较低，而且难以表达复杂的地理实体和空间关系。
除了这两种主要的数据结构，还有一些混合的数据结构，比如矢栅一体化数据结构。
这种结构试图结合矢量数据和栅格数据的优点，以满足不同应用场景的需求。
在实际应用中，选择合适的空间数据结构取决于多个因素。
比如数据的特点和精度要求，如果数据是高精度的、几何形状复杂的地理实体，矢量数据结构可能更合适；如果数据是大面积的、连续分布的，比如地形数据，栅格数据结构可能更适用。
空间数据结构的相关概念
空间数据结构的相关概念
空间数据结构是指用来组织和管理在计算机存储空间中存储的数据的一种数据结构。
它主要包括以下几个概念：
1. 空间分配：空间分配是指将计算机的存储空间划分为不同的存储单元，并对这些存储单元进行分配和管理。
常用的空间分配方法有连续分配、链式分配和索引分配等。
2. 空间管理：空间管理是指对分配的存储空间进行动态管理和维护，以实现高效的存储空间利用。
常见的空间管理技术包括碎片整理、空闲空间管理和存储分配算法等。
3. 空间碎片：空间碎片是指存储空间中未被使用的小块存储空间。
空间碎片的存在会降低存储空间的利用率和效率，因此需要采取合适的空间分配和管理方法来减少碎片。
4. 存储管理：存储管理是指对数据在存储空间中的存储和访问进行管理和操作。
常用的存储管理技术有存储器层次结构的设计、缓存管理和页面置换算法等。
5. 文件系统：文件系统是一种用来组织和管理文件的空间数据结构。
它可以提供文件的存储、检索、保护和共享等功能。
常见的文件系统有常见的文件系统有FAT、NTFS、EXT4等。
总之，空间数据结构是一种对存储空间进行组织、管理和操作的数据结构，它涉及到空间分配、空间管理、存储管理和文件
系统等概念。
这些概念在计算机系统设计和数据管理中起着重要的作用。
空间数据库体系结构
数据库管理系 统集成环境
应用程序API
空 间 数 据 库 引 擎
空 间 数 据 访 问 对 象
操作 系统
据空 库间 数
4、空间数据库系统的集中式体系结构
空间数据库
存储器
磁盘控制器
外设控制器
存储控制器
CPU
系统总线
5、数据库系统的客户/服务器体系结构 （1）主机－终端式网络
使用大型主机作为服务器，通过终端来访问数 据。
（2）子模式 它是用户与数据库的接口，是用户看到的并获准 使用的那部分数据的逻辑结构，借此来操作数据库中 的数据。 它接口简单，使用方便；提供数据共享性；孤立 数据，安全保密。 （3）模式 它是对整个数据库的全局逻辑描述，是对数据模 型的一种等价处理或具体实现。模式的主体是数据模 型，模式只能描述数据库的逻辑结构，而不涉及具体 存取细节。
空间数据库
空间数据库
空间数据库
分布式多空间数据库的关键技术：
① 集成技术 ② 全局空间索引 ③ 事务管理
④ 并发控制
思考题
1、什么是数据字典？什么是聚类？ 2、空间数据库系统由哪几部分组成？ 3、空间数据库系统的体系结构主要有哪些？
（4）模式与子模式之间的关系 所有用户子模式的最小并集是模式，从模式中可 以导出各种子模式。 （5）存储模式 用来描述数据在存储装置上的物理配置和组织问 题。又称为内模式。
2、映射与数据独立 映射实质上是两个事物之间的对应关系，它包括 两种不同的映射。 子模式/模式映射：定义概念记录与用户逻辑记 录之间的对应关系。逻辑独立性
第六章 空间数据库体系结构
一、空间数据库系统 二、数据库系统的体系结构
三、空间数据库系统的体系结构
四、分布式空间数据库系统
常用的空间结构体系及其特点
常用的空间结构体系及其特点1. 框架结构呀，这可是很常见的呢！就像搭积木一样，把柱子和梁搭建起来，形成一个稳固的框架。
你看那些高楼大厦，不就是用这种框架结构撑起来的嘛！比如咱们城市里的那座标志性写字楼，多结实！特点就是坚固、抗震性能好呀，让人心里踏实！2. 剪力墙结构，哇，这个厉害啦！可以想象成一面超级坚固的墙，能抵抗很大的力量哦。
很多高层住宅不就是用的这个嘛！就像隔壁小区的那些高楼，有了剪力墙结构多安稳。
它最大的特点就是能提供很好的侧向刚度，让房子稳稳当当的！3. 网架结构，这就像是一个巨大的蜘蛛网一样，错综复杂但又特别有规律。
像一些大型的体育馆不就是用这种嘛！你想啊，在里面看比赛多爽。
这种结构的特点就是空间大、造型独特呀，给人很震撼的感觉！4. 薄壳结构，是不是听起来就很有意思呀！就像是一个鸡蛋壳一样，薄薄的却很有力量。
很多奇特的建筑会用到哦，比如那个造型独特的艺术中心。
它的特点就是很轻但强度高，很神奇吧！5. 悬索结构，嘿，这就像一条大大的绳索把建筑吊起来一样。
那座有名的大桥不就是这样嘛！远远看去多壮观。
它的特点就是可以跨越很大的空间，超级厉害！6. 膜结构，这个就像是给建筑披上了一层薄薄的衣服一样。
公园门口那个漂亮的遮阳棚就是呀！看着就很美观。
特点就是轻巧、灵活多变啦！7. 筒体结构，你可以把它想象成一个大柱子立在那里。
那些超高层的写字楼好多都有呢！特别有气势。
它的主要特点就是强度高呀，能支撑起那么高的楼呢。
8. 混合结构，哈哈，这就是各种结构的大杂烩呀！就像一个什锦拼盘一样。
很多建筑都会综合运用呢！比如咱们这边的商场。
它的特点就是可以结合不同结构的优点，多实用呀！我觉得这些空间结构体系真的是太神奇啦，各有各的特点和用处，共同塑造了我们丰富多彩的建筑世界呀！。
空间结构的相关知识点总结
空间结构的相关知识点总结一、空间结构概述1. 空间结构的定义空间结构是建筑物内外部结构形式的总称，包括建筑物的骨架、承重墙、楼板、梁、柱、桁架等构件，还包括建筑物的外观形式、立面表达和组织等。
空间结构通过构件之间的相互关系和连接方式来支撑和传递荷载，保证建筑物的稳定和安全。
2. 空间结构的功能空间结构的功能主要包括承载、限位、隔离和导向，承载是指空间结构要能够承受建筑物自重和外部荷载；限位是指空间结构能够限制和控制建筑物的位移和变形；隔离是指空间结构能够隔离建筑物内外部环境；导向是指空间结构能够引导人们的视线和行走路径。
3. 空间结构的分类根据结构的形式和构件的性质，空间结构可以分为框架结构、壳结构、索结构和板结构等。
框架结构是由柱、梁、桁架等构件组成的，它的受力特点是拉压性；壳结构是由曲面构件组成的，它的受力特点是薄膜张力；索结构是由索体和索件组成的，它的受力特点是拉力；板结构是由板体构件组成的，它的受力特点是弯矩和剪力。
二、空间结构设计的关键点1. 结构形式选择在设计空间结构时，需要根据建筑的功能、使用要求、施工技术和经济成本等因素，选择合适的结构形式。
不同的建筑物可能会采用不同的空间结构形式，例如，框架结构适用于多层和高层建筑，壳结构适用于大跨度和特殊形状的建筑，索结构适用于悬索桥和索塔等。
2. 结构布局设计结构布局设计包括结构系统的平面布局和立面布局两个方面。
平面布局指结构的平面形式和构件的布置方式，要考虑到荷载传递路径、间距、节点位置等因素；立面布局指结构的立面形式和立面构件的设置，要考虑到板件、墙体、梁柱等构件的位置和布置。
3. 结构受力分析在设计空间结构时，需要进行结构的受力分析，包括静力分析和动力分析。
静力分析是指在静态情况下，分析结构的内力、位移和变形等特性；动力分析是指在动态情况下，分析结构的振动特性、自然频率、阻尼比等。
4. 结构材料选择结构材料是构成空间结构的基础，不同的结构形式和受力特点需要使用不同的结构材料。
空间结构概念
空间结构是指在大厅式平面组合中，对面积和体积都很大的厅室，例如剧院的观众厅、体育馆的比赛大厅等，它的覆盖和围护问题是大厅式平面组合结构布置的关键，新型空间结构的迅速发展，有效地解决了大跨度建筑空间的覆盖问题，同时也创造出了丰富多彩的建筑形象。
空间结构系统有各种形状的折板结构、壳体结构、网架壳体结构以及悬索结构等。
另外，空间结构也可以指三维空间中，由点、线、面、体等元素所构成的结构，具有三个方向的自由度。
这种空间结构可以用于描述物理空间中的物体、构造、现象等。
在建筑工程领域，空间结构主要研究对象是长度远大于宽度和高度的大跨度空间，主要解决大跨度空间的覆盖问题。
这种空间结构可以应用于各种需要大跨度空间的建筑，如体育场馆、展览馆、机场航站楼等。
总之，空间结构是一个广泛的概念，可以根据具体领域和研究对象的不同而有所差异。
空间数据结构的类型
空间数据结构的类型空间数据结构的类型：________1.点（Point）：________●描述：________点是最基本的空间数据结构，由二维或三维坐标表示。
在空间分析中，点可用于表示具体的地理位置或是其他离散的空间实体。
●例子：________一个城市的中心位置、一颗树的坐标、一个建筑物的位置等。
2.线（Line）：________●描述：________线是一个连接两个或多个点的曲线。
在地理空间分析中，线可以表示河流、道路、管道等线性特征。
●例子：________一条公路的路径、一条河流的轮廓、两个城市之间的飞行线路等。
3.面（Polygon）：________●描述：________面是由一组相连的线所围成的封闭区域。
在地理空间分析中，面可以表示国家、城市、湖泊等区域性特征。
●例子：________一个城市的边界、一块土地的轮廓、一个湖泊的形状等。
4.网格（Grid）：________●描述：________网格是由规则的矩形单元组成的离散空间分割。
每个网格单元可以表示一个特定的空间属性值或是其他数据。
●例子：________地图栅格、卫星影像像素、气象网格等。
5.三角网（Triangulated Irregular Network, TIN）：________●描述：________三角网是由一组相连的三角形所构成的不规则网状结构。
TIN可以被用于表示地形表面、地形等高线等。
●例子：________地形模型、三角网格地图等。
6.KD树（K-Dimensional Tree）：________●描述：________KD树是一种多维空间数据结构，用于对高维数据进行划分和搜索。
通过使用KD树，可以加快高维数据的索引和查询速度。
●例子：________范围查询、最近邻搜索等。
7.四叉树（Quadtree）：________●描述：________四叉树是一种二维空间数据结构，通过将空间划分为四个象限来组织数据。
空间站的基本结构
空间站的基本结构一、引言空间站是人类在太空中建立的科研和居住设施，是人类探索宇宙的重要平台。
本文将介绍空间站的基本结构，包括舱段、太阳能电池板、推进系统、通信系统和生命保障系统等。
二、舱段舱段是空间站的主要组成部分，也被称为舱室。
它是人类在太空中工作和生活的空间。
舱段一般由多个厢房组成，每个厢房都有特定的功能，如实验室、居住区、指挥舱等。
舱段内部设置有空气循环系统、温度控制系统和保持重力感应的人工重力装置，以提供舒适的工作和生活环境。
三、太阳能电池板太阳能电池板是空间站的重要能源来源。
它们通常安装在空间站的外部，用于捕捉太阳光并将其转化为电能。
太阳能电池板采用多层太阳能电池片的结构，能够在太空中提供稳定的电力供应。
电能通过导线传输到舱段内部，为舱段内的设备和系统供电。
四、推进系统推进系统是空间站的关键部分，用于调整空间站的轨道和姿态。
推进系统通常由多个推进器组成，可以通过喷射推进剂产生推力。
推进系统的主要功能包括轨道调整、姿态控制和对抗太空碎片等。
推进系统的准确性和可靠性对空间站的运行至关重要。
五、通信系统通信系统是空间站与地面指挥中心以及宇航员之间进行信息交流的重要手段。
通信系统包括天线、接收器和发射器等设备，用于接收和发送无线电信号。
宇航员可以通过通信系统与地面指挥中心进行实时通话，同时也可以接收和发送数据。
通信系统的稳定性和可靠性对保障空间站的运行和安全至关重要。
六、生命保障系统生命保障系统是空间站的重要组成部分，用于提供宇航员在太空中的生存条件。
生命保障系统包括空气循环与净化系统、水循环与净化系统、食品供应系统和废物处理系统等。
空气循环与净化系统能够提供宇航员所需的氧气，并去除二氧化碳等有害气体。
水循环与净化系统可以提供饮用水和洗漱水。
食品供应系统提供宇航员所需的食物，废物处理系统则负责处理宇航员产生的废物。
七、结论空间站的基本结构是舱段、太阳能电池板、推进系统、通信系统和生命保障系统等。
空间结构体系的特点
空间结构体系的特点空间结构体系的特点是指一种有机的、有序的、具有一定规律性的结构形态。
它是通过一系列连接、组合和排列的元素所构成的，并且这些元素之间存在着一定的关系和相互作用。
空间结构体系可以是自然形成的，也可以是人为设计的，它们通常具有以下特点。
一、多样性和复杂性空间结构体系的特点之一是多样性和复杂性。
不同的空间结构体系可以具有不同的形态和结构特征，如线性结构、点状结构、面状结构等。
同时，空间结构体系中的元素之间可能存在着复杂的关系和相互作用，如连接、组合、排列等。
二、层次性和组织性空间结构体系通常具有一定的层次性和组织性。
它们可以由若干个互相连接的层次组成，每个层次又可以进一步细分为更小的组织单元。
通过这种层次性和组织性，空间结构体系可以形成一个有机的整体，具有一定的结构和功能。
三、稳定性和强度空间结构体系的特点之一是稳定性和强度。
它们通常通过合理的结构设计和材料选择来保证其稳定性和强度。
空间结构体系中的各个元素之间通过连接和支撑来相互牵引和平衡，从而使整个结构体系能够承受外部的力和负荷。
四、灵活性和可变性空间结构体系具有一定的灵活性和可变性。
它们可以根据不同的需求和要求进行调整和改变，如增加或减少元素、改变元素的形态和结构等。
通过这种灵活性和可变性，空间结构体系可以适应不同的环境和功能需求。
五、美学性和艺术性空间结构体系通常具有一定的美学性和艺术性。
它们的形态和结构可以通过艺术手法和设计手段来进行创造和表达，从而使整个结构体系具有美感和视觉效果。
空间结构体系的美学性和艺术性可以提升人们的审美体验和情感共鸣。
六、功能性和实用性空间结构体系的特点之一是功能性和实用性。
它们通常是为了实现特定的功能和目标而设计和构建的，如居住、办公、教育、娱乐等。
空间结构体系通过合理的布局和设计，可以满足人们的各种需求和要求，提供舒适、便利和安全的使用环境。
空间结构体系具有多样性和复杂性、层次性和组织性、稳定性和强度、灵活性和可变性、美学性和艺术性、功能性和实用性等特点。
空间结构的特点
空间结构的特点空间结构是指在物理或抽象空间中存在的一种有组织的结构形式。
它可以是一种物理上的结构，如建筑物、城市规划等；也可以是一种抽象的结构，如数据结构、组织结构等。
无论是物理空间还是抽象空间，空间结构都具有一些共同的特点。
空间结构具有层次性。
空间结构通常是由多个层次组成的，每个层次都有其特定的功能和关系。
这些层次之间存在着上下级的关系，上层的结构对下层的结构具有约束和支配作用。
例如，在城市规划中，城市可以被划分为不同的区域，如居住区、商业区、工业区等，每个区域都有其独特的功能和规划要求。
空间结构具有扩展性。
空间结构可以根据需要进行扩展和调整，以适应不同的需求和变化的环境条件。
这种扩展性可以表现为结构的增加、减少、改变或重组等形式。
例如，在建筑设计中，建筑物可以通过增加或减少楼层来进行扩展或缩小，以适应不同的人口需求。
空间结构具有相对稳定性。
空间结构不是一成不变的，但它通常具有一定的稳定性和持久性。
这是因为空间结构是经过精心设计和规划的，它在一定的时间范围内能够保持相对稳定的形态和功能。
然而，随着时间的推移和社会的发展，空间结构也会发生变化和演化。
例如，城市的规划和建筑物的设计需要根据社会经济的发展和人口的变化进行调整和更新。
空间结构具有相互关联性和相互依赖性。
空间结构之间存在着复杂的相互关系和相互依赖的联系。
它们相互影响和制约，共同构成一个有机的整体。
例如，在建筑物的设计中，不同的空间结构之间需要考虑相互的功能和协调关系，以实现整体的和谐和统一。
空间结构具有可视化和可感知性。
空间结构是可以被感知和观察到的，人们可以通过视觉、听觉、触觉等感官来感知和理解空间结构。
这种可视化和可感知性使得人们能够更好地理解和利用空间结构，进而进行相应的活动和决策。
空间结构具有层次性、扩展性、相对稳定性、相互关联性和可视化等特点。
这些特点使得空间结构能够适应不同的需求和变化的环境条件，同时也为人们提供了更好的理解和利用空间的可能性。
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路网分析－路径搜寻
23 第三章 空間資料結構
图3.14 避难场所区位分派／配置图
24 第三章 空間資料結構
3.3 网格式数据
一、网格数据的基本概念 二、网格式的数据结构 三、阶层式网格数据架构 四、网格式数据的简化
1. Run-length encoding 2. Chain-code
25 第三章 空間資料結構
54 第三章 空間資料結構
图3.9 空间对象的记录方式
12 第三章 空間資料結構
13 第三章 空間資料結構
14 第三章 空間資料結構
15 第三章 空間資料結構
图3.10 点线面的环域分析图
16 第三章 空間資料結構
图3.11 面的交集、联集与差集
17 第三章 空間資料結構
图3.11 面的交集、联集与差集 (续)
二、电子地图制作流程 三、电子地图的属性 四、电子地图数化技术之研究
45 第三章 空間資料結構
图3.29 模拟式地图－国外
46 第三章 空間資料結構
图3.30 模拟式地图－国内
47 第三章 空間資料結構
图3.31 立体像对
48 第三章 空間資料結構
图3.32 透过美工配色提高 GIS 电子地图的美观性及可读性
第三章
3.1 空间数据的概念 3.2 向量式资料 3.3 网格式数据
第三章 空間資料結構
3.4 向量式数据与网 格式数据之比较
3.5 DEM 与 DTM
3.6 电子地图
1
3.1 空间数据的概念
空间数据（spatial data）泛指由图形所构成的数据， 常用来表述真实或抽象世界的地形地物，如电子电路 图（CAM）、机械结构设计图（CAD）、基因结构 （Gene）或电子地图（eMap）等。空间数据依其数据 结构可分为向量式及网格式，其内容包含由点、线、 面、时间或网格等不同数据型态所构成的图形数据。
在数据储存方面，依其储存及展示型态可分为类比式 （analog）及数位式（digital）两种。
在地理信息系统中，主要的数据结构有两种，一是向 量式数据结构（vector data structure）；一是网格式数 据结构（raster data structure）。
2
第三章 空間資料結構
图3.1 各类型的空间数据
使用…等，使其更鲜明，展现立体感。 7. 作为景观分析的基本数据源。 8. 提供地表分析之仿真模式。
40 第三章 空間資料結構
图3.26 DTM 所包含的地面特征信息
41 第三章 空間資料結構
图3.27 Grid 与 TIN
42 第三章 空間資料結構
常见的内插法
一、反距离加权插值法 二、克里金插值法
图3.15 不同形状的网格
26 第三章 空間資料結構
图3.16 网格资料的行与列
27 第三章 空間資料結構
图3.17 网格大小与最小绘图单元
28 第三章 空間資料結構
图3.18 简单网格形式
29 第三章 空間資料結構
图3.19 (a)四方向相邻法，(b)八四方向相邻法
30 第三章 空間資料結構
三、最近邻点插值法
四、最小曲率法
五、改进谢别德法
六、自然邻点插值法
七、多元回归法
八、径向基函数插值法
九、三角网／线性插值法 十、移动平均值
十一、资料韵律学
十二、局部多项式内插法
43 第三章 空間資料結構
图3.28 由 DEM 转换之各项图形展示
44 第三章 空間資料結構
3.6 电子地图
一、电子地图之发展 1. 初期发展 2. 中期发展 3.现阶段发展
图3.20 最大方格记载法架构示意图
31 第三章 空間資料結構
图3.21 网格记录方式
32 第三章 空間資料結構
图3.22 网格记录方式
33 第三章 空間資料結構
图3.23 Chain-code 范例图
34 第三章 空間資料結構
3.4 向量式数据与网格式数据
之比较
35 第三章 空間資料結構
图3.3 关系型数据结构
6 第三章 空間資料結構
图3.4 向量数据点、线、面数据型态
7 第三章 空間資料結構
图3.5 点、线、面的度量意义
8 第三章 空間資料結構
图3.6 位相关系
9 第三章 空間資料結構
图3.7 次序关系
10 第三章 空間資料結構
图3.8 距离关系
11 第三章 空間資料結構
49 第三章 空間資料結構
图3.32 透过美工配色提高 GIS 电子地图的美观性及可读性
50 第三章 空間資料結構
图3.33 CAD 数化的地图
51 第三章 空間資料結構
图3.34 GIS 图形和属性数据的链接
52 第三章 空間資料結構
图3.35 电子地图的制作流程
53 第三章 空間資料結構
3 第三章 空間資料結構
3.2 向量式资料
一、向量式数据结构 二、向量式数据型态 三、向量数据的空间关系
1. 位相关系 2. 次序关系 3. 距离关系 四、向量数据的空间分析 1. 环域分析 2. 路网分析（Network analysis）
4 第三章 空間資料結構
图3.2 向量图形展示
5 第三章 空間資料結構
18 第三章 空間資料結構
图3.12(A) 点、线、面的迭图分析：点对面
19 第三图分析：线对面
20 第三章 空間資料結構
图3.12(C) 点、线、面的迭图分析：面迭图
21 第三章 空間資料結構
图3.13 道路及其属性
22 第三章 空間資料結構
38 第三章 空間資料結構
图3.25 不同形式的数值高程模型
39 第三章 空間資料結構
DTM 的用途
1. 储存高程数据。 2. 工程的挖填方计算及坡地道路开挖。 3. 军事上的用途及 3D 展示。 4. 划分集水区及水库淹没区的计算。 5. 产生坡度、坡向图及估算冲蚀、径流等。 6. 作为各种主题图的背景，如土壤、作物、土地
图3.24 向量与网格数据转换架构图
36 第三章 空間資料結構
3.5 DEM 与 DTM
一、DEM（数值高程模型） 1. 不规则三角网（TIN） 2. 规则网格（Grid）
二、DTM （数值地形模型）
37 第三章 空間資料結構
DEM 的产生方式
一、地面调查 二、航空摄影立体相对萃取 三、地形图信息