空间数据的结构与编码

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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。

地理信息系统名词解释大全(整理版本)

地理信息系统名词解释大全地理信息系统Geographic Information System GIS作为信息技术的一种，是在计算机硬、软件的支持下，以地理空间数据库（Geospatial Database）为基础，以具有空间内涵的地理数据为处理对象，运用系统工程和信息科学的理论，采集、存储、显示、处理、分析、输出地理信息的计算机系统，为规划、管理和决策提供信息来源和技术支持。

简单地说，GIS就是研究如何利用计算机技术来管理和应用地球表面的空间信息，它是由计算机硬件、软件、地理数据和人员组成的有机体，采用地理模型分析方法，适时提供多种空间的和动态的地理信息，为地理研究和地理决策服务的计算机技术系统。

地理信息系统属于空间型信息系统。

地理信息是指表征地理圈或地理环境固有要素或物质的数量、质量、分布特征、联系和规律等的数字、文字、图像和图形等的总称；它属于空间信息，具有空间定位特征、多维结构特征和动态变化特征。

地理信息科学与地理信息系统相比，它更加侧重于将地理信息视作为一门科学，而不仅仅是一个技术实现，主要研究在应用计算机技术对地理信息进行处理、存储、提取以及管理和分析过程中提出的一系列基本问题。

地理信息科学在对于地理信息技术研究的同时，还指出了支撑地理信息技术发展的基础理论研究的重要性。

地理数据是以地球表面空间位置为参照，描述自然、社会和人文景观的数据，主要包括数字、文字、图形、图像和表格等。

地理信息流即地理信息从现实世界到概念世界，再到数字世界（GIS），最后到应用领域。

数据是通过数字化或记录下来可以被鉴别的符号，是客观对象的表示，是信息的表达，只有当数据对实体行为产生影响时才成为信息。

信息系统是具有数据采集、管理、分析和表达数据能力的系统，它能够为单一的或有组织的决策过程提供有用的信息。

包括计算机硬件、软件、数据和用户四大要素。

四叉树数据结构是将空间区域按照四个象限进行递归分割（2n×2n，且n ≥1），直到子象限的数值单调为止。

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_编码细则

一、分层及分层规则一共分18个层，将有拓扑意义的数据与无拓扑意义的数据分开处理1、测量控制点2、居民地及垣栅面3、居民地及垣栅点、线4、工矿建筑及其它设施面5、工矿建筑及其它设施点、线6、交通设施面7、交通设施点、线8、管线设施9、水系面10、水系点、线11、境界面12、境界点、线13、地貌及土质面14、地貌及土质点、线15、植被面16、植被点、线17、注记18、图廓整饰未表明方向的线符号都按前进方向的左侧制作。

对于独立点必须明确定位点，对于线必须明确符号定位线，有方向的点必须明确方向的起始位置，有方向的线必须明确符号的方向。

所有需建立面拓扑关系的面必须有面标识点。

当中心线有意义时，尽量以中心线为定位线来表示符号二、分层细则1、测量控制点所有点都为单向点，都以点表示，以中心小圆点圆心为定位点。

对于高程值出图时要保留小数位数，建库时要精确，做到标注与实际高程一致，修改要一致12、居民地及垣栅面当面状居民地与图廓边相接时用图廓闭合线闭合，面状居民地相邻时公共边不能重复，以等级高的地物属性标识，每个面有面标识点23、居民地及垣栅点、线344、工矿建筑物及其它设施面5、工矿建筑物及其它设施点、线5678910116、交通设施12131415167、管线设施17188、水系面19209、水系点、线21222310、境界面11、境界点、线2412、地貌及土质面13、地貌及土质点、线252614、植被面27282915、植被点、线3016、注记3132。

空间数据结构及编码

3. 岛只作为一个单个的图形建造，没有与外包多边形的联系；
4．不易检查拓扑错误。这种方法可用于简单的粗精度制图系统中
2）树状索引结构该法采用树状索引以减少数据冗余并间接增加邻域信息，方法是对所有边界点进行数字化，将坐标对以顺序方式存储，由点索引与边界线号相联系，以线索引与各多边形相联系，形成树状索引结构
2.有代表性的矢量空间数据结构
非拓扑数据结构
1）Spaghetti结构 ——坐标序列法
由多边形边界的x、y坐标对集合及说明信息组成，是最简单的一种多边形矢量编码，如上图记为以下坐标文件：
• 10：x1,y1；x2,y2；x3,y3；x4,y4；x5,y5；x6,y6；x7,y7；x8,y8； x9,y9；x10,y10；x11,y11； x1,y1；
0 4 4
4 4 4
4 4 4
7 4 4
7 4 8
7 7 8
7 7 7
7 7 7
0
0 0 0
0
0 0 0
4
8 0 0
8
8 8 0
8
8 8 8
8
8 8 8
7
7 8 8
7
8 8 8
0
0
0
0
0
8
8
8
该例中块码用了120个整数，比直接编码还多，这是因为例中为描述方便，栅格划分很粗糙，在实际应用中，栅格划分细，数据冗余多的多，才能显出压缩编码的效果，而且还可以作一些技术处理，如行号可以通过行间标记而省去记录，行号和半径等也不必用双字节整数来记录，可进一步减少数据冗余。
两种方案
1）只在各行（或列）数据的代码发生变化时依次记录该代码以及相同的代码重复的个数，从而实现数据的压缩。

空间数据结构与编码-习题

一、在一张土地利用图上Map ，有两个不同属性（P1、P2）的多边形（如图1所示），P1
多边形由a 、e 、g 线段组成，P2多边形由b 、c 、d 、g 线段组成，点的地理坐标分别是1（2.5，2.5），2（4.0，3.0），3（4.0，2.0）4（5.5，3.5），5（5.0，2.5）。

请用层次结构、关系数据库结构分别描述该地图。

图1
二、图2为原始栅格阵列，请完成以下编码：
1）对整个图形采用游程压缩编码；
2）采用链状编码方法对“R ”地物实现编码；
3）给出四叉树编码的树状图和十进制的Morton 编码。

图 2
三、图3为原始栅格阵列，A 、B 代表地物的属性，请采用行程编码和链式编码对B 多边形（空白区域）进行编码。

3 4
Map
P1 P2
a
b
c
e
d 1
2
5
g
图3
四、基于十进制Morton编码方法建立表1的线性四叉树（表1）。

表1。

第四章空间数据结构

基本概念
• 弧段：构成多边形的线称为弧段，每个弧段可以有许多中间点。
• 节点：两条以上弧段相交的点称为节点 • 岛：由一条弧段组成的多边形称为岛或洞。 • 简单多边形：多边形图中不含岛的多边形称为简单多
边形。 • 复合多边形：含岛的多边形称为复合多边形，包括为
边界和内边界，岛可以看做复合多边形的内边界。
C1,C5,C4
P3
C6,C7,C8
P4
C5,C7,C10,C2
….
节点 N1 N2 N3 N4 ….
C4
N4 N1
C1 P2 C6
C8
P1 C3
P3 N2 C5 N5
C2
C7
N7
C9 P5 P4
N3
N6
C10
点拓扑
坐标
X1,y1
X2,y2
X3,y3
X4,y4
线
C1,C4,C3 C1,C5,C2 C2,C3,C10 C4,C6,C8
线与多边形之间的树状索引
点与多边形之间的树状索引
树状索引编码消除了相邻多边形边界的数据冗余和不一致的问题，在简化过于复杂的边界线或合并相邻多边形时可不必改造索引表，邻域信息和岛状信息可以通过对多边形文件的线索引处理得到，但是比较繁琐，因而给相邻函数运算，消除无用边，处理岛状信息以及检查拓扑关系带来一定的困难，而且两个编码表都需要以人工方式建立，工作量大且容易出错。
矢量数据结构
矢量数据结构是对矢量数据模型进行数据的组织，通过记录坐标的方式尽可能精确地表示点、线、多边形等地理实体，坐标空间设为连续，允许任意位置、长度和面积的精确定义。
其精度仅受数字化设备的精度和数值记录字长的限制。
矢量数据

空间数据结构

20
2）双重独立编码结构/DIME（Dual Independent Map Encoding）码
9i
1j
10 线号左多边形
a
I
h
7
f
Ⅲ5
ed
a
2Ⅰ
k
b c d
I I II
6
b
3
Ⅱ
c
e
II
f
II
g
0
8 g 4 l 11
h i
0 0
j
0
k
0
l
0
线文件
右多边形
II II II III III III II II II II II II
相同；拓扑空间数据结构的共同的特点是：点是相互独立的，点连成线，线构成面；每条线始于起始结点，止于终止结点，并与左右多边形相邻接。拓扑空间数据结构主要有： ①索引式 ②双重独立编码结构 ③链状双重独立编码结构等。
1）索引式拓扑空间数据结构
11
15
c 10
12 14
16
A
B
C
D
9
B
d 13
桥梁
空间数据结构是数据逻辑模型与数据文件格式间的桥梁
选择一种数据逻辑模型对空间数据进行描述
一种数据结构对该模型进行表达
一种适合记录该结构的文件格式
一、空间数据结构要描述的内容
数据结构即指数据组织的形式，是适合于计算机存储、管理和处理的数据逻辑结构。是地理实体的空间排列方式和相互关系的抽象描述。
② 岛只作为一个单图形，没有建立与外界多边形的联系。 ③ 每个多边形自成体系，缺少多边形的邻域信息和图形
的拓扑关系； ④ 难以检查多边形边界的拓扑关系正确与否，如是否存

地理信息系统原理第三章空间数据模型与数据结构3.2

第1行第N列亮度值波段2 第1行第1列亮度值
第1行第N列亮度值波段n 波段1 第2行第1列亮度值波段n
BSQ结构
BIP结构
BIL结构
星蓝海学习网13
以行为记录单位按行存储地理数据。属性明显，位置隐含。缺点：存在大量冗余，精度提高有限制。
星蓝海学习网14
0 0 0 0 0 4 4 4 记录1 0 0 0 0 0 4 4 4
星蓝海学习网
• 优点：
• 栅格加密时，数据量不会明显增加，压缩效率高，最大限度保留原始栅格结构，
• 编码解码运算简单，且易于检索、叠加、合并等操作，得到广泛应用。
• 缺点：
• 不适合于类型连续变化或类型区域分散的数据。
星蓝海学习网
(2)压缩栅格数据结构
块码（二维游程编码）（行，列，半径，属性值）
弧段ID a b c d e
起始点 5 7 1 13 7
终结点 1 1 13 7 5
… … … 左多边形 Q A Q D D
右多边形 A B B B A
f
13
5
Qห้องสมุดไป่ตู้
D
点号 1 2
…… 25
坐标（x1，y1）（x2，y2）
…… （x25，y25）
g
25
弧段ID
点号
a
5,4,3,2,1
b
7,8,1
c
1,9,10,11,12,13
• 采用方形区域作为记录单元，每个记录单元包括相邻的若干栅格，数据结构由初始位置(行、列号)和半径，再加上记录单元代码组成。特点：
• 一个多边形所包含的正方形越大，多边形的边界越简单，块状编码的效率就越好。
• 块状编码对大而简单的多边形更为有效，而对那些碎部较多的复杂多边形效果并不好。

第三章空间数据的组织与结构(二)

24 25 8 6
3 4
5
多边形原始数据
多边形 A B
数据项
(x1,y1),(x2,y2),(x3,y3),(x4,y4),(x5,y5),(x6,y6),(x7,y7),(x8,y8),(x9,y 9),(x1,y1) (x1,y1), (x9,y9), (x8,y8), (x17,y17), (x16,y16), (x15,y15),(x14,y14) ,(x13,y13), (x12,y12), (x11,y11),(x10,y10),(x1,y1)

栅格数据结构是一种影像数据结构，适用于遥感图像的处理。它与制图物体的空间分布特征有着简单、直观而严格的对应关系，对于制图物体空间位置的可探性强，并为应用机器视觉提供了可能性，对于探测物体之间的位置关系, 栅格数据最为便捷。多边形数据结构的计算方法中常常采用栅格选择方案，而且在许多情况下，栅格方案还更有效。例如，多边形周长、面积、总和、平均值的计算、从一点出发的半径等在栅格数据结构中都减化为简单的计数操作。
c
d e f g h i j
16
19 15 15 1 8 16 31
8
5 19 16 15 1 19 31
E
O O D O A D B
B
E D B B B E C
弧段文件
弧段坐标文件
结点号 1 2
坐标 (x1,y1)
连接弧段 a,g
…… …… …… ……
结点文件
…… …… …… ……
……
22 23
24 25 8 6
3 4
5
B
C
D
EaΒιβλιοθήκη bcfg
h j

空间数据结构与数据编码(3-2)

3、计算P2点的行列值
行号：I=1+INT[（Ymax-Y）/ΔY] =1+INT[（300-103）/1]=198
P2
列号：J=1+INT[（X-Xmin）/ΔX] =1+INT[（53-0）/1]=54
P1
直线经过的行范围：198-201
4、 199行中心处同直线相交的y值：
y=ymax-△y(i-1/2)=300-199*1+1/2=101.5
优点：直观，这种编码方式处理方便。缺点：数据没有压缩，数据量大
4、栅格数据结构及编码
2、栅格数据压缩编码
栅格数据压缩编码方法：行程编码、块码、链码、四叉树编码等。
目的：用尽可能少的数据量记录尽可能多的信息
4、栅格数据结构及编码
2、栅格数据压缩编码
栅格数据压缩编码类型：信息无损编码（信息保持编码）、信息有损编码（信息
X
②扫描算法/ 边界点跟踪法（顺正逆负）
第一步：边界弧段栅格化第二步：从边界上某一点栅格单元开始按顺时针方向跟踪边界上各栅格，对多边形中岛则按逆时针方向跟踪，将跟踪的每个栅格分别赋予 R，L，N。
L L L
N N N N L R
L
N N R R L L
R
R R N N N N
L
L L
空间数据结构和数据编码（3-2）
4、栅格数据结构及编码
直接栅格编码 Freeman链码（边界编码）游程编码（行程编码）块码（二维行程编码）四叉树编码
第三章
4、栅格数据结构及编码
1）直接栅格编码ps73图3-22
直接栅格编码：将栅格数据看作一个数据矩阵，逐行（或逐列）逐个记录

地理信息系统名词解释

1、地理信息系统地理信息系统是一种采集、模拟、处理、检索、分析和表达地理空间数据的计算机系统。

2、空间数据结构空间数据结构是指空间数据在计算机内的组织和编码形式。

它是一种适合于计算机存贮、管理和处理空间数据的逻辑结构，是地理实体的空间排列和相互关系的抽象描述。

它是对数据的一种理解和解释。

3、3S 技术：（GIS、RS、GPS）技术的综合或一体化形成的集成系统。

在这种集成系统中，GPS主要用于实时、快速地提供目标、各类传感器和运载平台的空间位置；RS用于实时或准实时地提供目标及其环境的语义或非语义信息，发现地球表面的各种变化，及时地对GIS的空间数据进行更新；GIS则是对多种来源的时空数据综合处理、动态存储、集成管理、分析加工，作为新的集成系统的基础平台，并为智能化数据采集提供地学知识。

4、DTM/DEMDTM为数字地形模型，是地形表面形态属性信息的数字表达，是带有空间位置特征和地形属性特征的数字描述。

数字地形模型中地形属性为高程时称为数字高程模型（Digital Elevation Model），简称DEM。

5、Network 分析地理信息系统中网络由一系列相互连通的点和线组成，用来描述地理要素（资源）的流动情况。

如连接各个城市的高速公路、连接各家各户的排给水网络等。

网络分析是地理信息系统中空间分析的一个重要方面。

6、缓冲区分析缓冲区分析是针对点、线、面实体，自动建立其周围一定宽度范围以内的缓冲区多边形的空间分析功能。

7、拓扑关系是图形在保持连续变化状态下，图形关系保持不变的性质．或空间实体之间的关系。

8、不规则三角网模型TIN是一种表示数字高程模型的方法。

TIN模型根据区域有限个点集将区域划分为相连的三角面网络，区域中任意点落在三角面的顶点、边上或三角形内。

如果点不在顶点上，该点的高程值通常通过线性插值的方法得到。

9、虚拟现实VR是通过计算机图形学、人机交互技术、传感技术、人工智能等方法，生成一个三维空间的虚拟世界，可以给使用者提供视觉、听觉、触觉等感官的模拟。

空间数据结构

第五章空间数据结构数据结构即指数据组织的形式，是适合于计算机存储、管理和处理的数据逻辑结构。

地理信息系统空间数据结构是指空间数据在系统内的组织和编码形式（GIS数据结构也可称为图形数据格式），它是指适合于计算机系统存储、管理和处理地理图形的逻辑结构。

GIS中，空间数据一般有着较为复杂的数据结构，目前，主要有两种数据模型表示空间数据，即矢量数据模型和栅格数据模型。

4.1 栅格数据结构4.1.1概述栅格数据是计算机和其它信息输入输出设备广泛使用的一种数据模型，如电视机、显示器、打印机等的空间寻址。

甚至专门用于矢量图形的输入输出设备，如数字化仪、矢量绘图仪及扫描仪等，其内部结构实质上是栅格的。

遥感数据也是采用特殊扫描平台获得的栅格数据。

栅格数据就是用数字表示的像元阵列，其中，栅格的行和列规定了实体所在的坐标空间，而数字矩阵本身则描述了实体的属性或属性编码。

栅格数据最显著的特点就是存在着最小的、不能再分的栅格单元，在形式上常表现为整齐的数字矩阵，因而便于计算机进行处理，特别是存储和显示。

4.1.2编码方案以图4-1为例，介绍几种编码方法的编码思路、方案和特点。

图4-1 栅格数据结构1. 游程长度编码地理数据往往有较强的相关性，也就是说相邻象元的值往往是相同的。

游程长度编码的基本思想是：按行扫描，将相邻等值的象元合并，并记录代码的重复个数。

游程长度编码的数据结构: 行号,属性,重复次数。

图4-1的游程长度编码为：1,A,4,R,1,A,6…对于游程长度编码，区域越大，数据的相关性越强，则压缩越大。

其特点是，压缩效率较高，叠加、合并等运算简单，编码和解码运算快。

2. 块式编码块式编码是将游程扩大到二维情况，把多边形范围划分成若干具有同一属性的正方形，然后对各个正方形进行编码。

块式编码的基本思想：由初始位置（行列号）、半径和属性代码组成。

图4-1的块状编码为：(1,1,3,A),(1,5,1,R),(1,6,2,A),…块状编码对大而简单的多边形更为有效，对一些虽不较多的复杂多边形效果并不好。

5.空间数据组织及结构

3 矢量数据结构
矢量结构是通过记录坐标的方式来表示点、线、面等地理实体。
特点：定位明显，属性隐含。获取方法： (1) 手工数字化法； (2) 手扶跟踪数字化法； (3) 数据结构转换法。
2020/10பைடு நூலகம்6
空间数据库
17
二、地理信息空间数据结构地理信息数字化描述方法
2020/10/6
空间数据库
一般讲实体特征愈复杂，栅格尺寸越小，分辨率愈高，然而栅格数据量愈大（按分辨率的平方指数增加）计算机成本就越高，处理速度越慢。
2）方法：用保证最小多边形的精度标准来确定尺寸经验公式： h为栅格单元边长；Ai为区域所有多边形的面积。
2020/10/6
空间数据库
27
三、地理数据的编码方法
6 栅格单元代码确定
1 2 22
1
22
1
1
1
1 1
8 88 88 88
1 1
1
88 88 8 88
8 8 88 888 88 8 88 888
1
88 88 88 88
1
88 88 88 88
2020/10/6
空间数据库
19
二、地理信息空间数据结构
(x2,y2)
地图的矢量和栅格表示
(x1,y1) (x3,y3)
(x4,y4)
三级、六位整数代码描述地图要素： 1）地图要素类别：水系、居民地、交通网、境界、地貌、植被和其他要素七类；01~07 2）要素几何类型：点、线、面；00~39 ，40~69 ， 70~99 3)要素的质量特征：道路的等级，普通或简易道路；
2020/10/6
空间数据库
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三、地理数据的编码方法

空间单元编码

空间单元编码
空间单元编码是指对空间数据进行标识和描述的一种方法，通常用于地理信息系统（GIS）中。

空间单元编码的目的是为了方便计算机对空间数据进行
处理、检索和分析。

常见的空间单元编码方法包括：
1. 拓扑编码：拓扑编码是指根据拓扑关系将空间单元进行编码的一种方法。

在拓扑编码中，每个空间单元都有一个唯一的编码，该编码表示了该单元在拓扑结构中的位置和关系。

拓扑编码的优点是能够保留空间数据的拓扑关系，方便进行空间分析。

2. 几何编码：几何编码是指根据几何形状将空间单元进行编码的一种方法。

在几何编码中，每个空间单元都有一个唯一的编码，该编码表示了该单元的几何特征。

几何编码的优点是能够保留空间数据的几何形状，方便进行空间几何分析。

3. 网格编码：网格编码是指将空间划分为一系列网格，并对每个网格进行编码的一种方法。

网格编码通常采用矩形网格，每个网格都有一个唯一的编码。

网格编码的优点是能够方便地进行空间数据的统计分析。

4. 地理坐标编码：地理坐标编码是指根据地理坐标将空间单元进行编码的一种方法。

在地理坐标编码中，每个空间单元都有一个唯一的地理坐标（经度和纬度），该坐标表示了该单元在地球上的位置。

地理坐标编码的优点是能够方便地进行空间定位和地图绘制。

总之，空间单元编码是为了方便计算机对空间数据进行处理、检索和分析而采用的一种方法。

不同的空间单元编码方法具有不同的特点和适用范围，应根据具体需求选择适合的编码方法。

空间数据的结构与编码