第三章空间数据的组织与结构

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地理信息系统链式编码ppt下载

维问题。
J（Y）
K（Z）
7 444
454
554 555
6
541
5
405
505
515
4 400
415 500
510
3 044
054
2 040 041 050 051 140 141 150 151
1 004 005 014 015 104 105 004 005
0 000 001 010 011 100 101 110 111
数据量大几何和属性偏差面向位置的数据结构,难以建立空间
对象之间的关系
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矢量数据结构
矢量数据结构是通过记录坐标的方式，尽可能地将点、线、面地理实体表现得精确无误。其坐标空间假定为连续空间，不必象栅格数据结构那样进行量化处理。因此矢量数据能更精确地定义位置、长度和大小。
游程长度编码压缩比的大小是与图的复杂程度成反比的，在变化多的部分，游程数就多，变化少的部分游程数就少，图件越简单，压缩效率就越高。
游程长度编码在栅格加密时，数据量没有明显增加，压缩效率较高，且易于检索，叠加合并等操作，运算简单，适用于机器存贮容量小，数据需大量压缩，而又要避免复杂的编码解码运算增加处理和操作时间的情况。
… 像元n
栅格数据文件
层1 像元1 X,Y,属性值像元2 X,Y,属性值
…
…
像元n X,Y,属性值
层2
…
层n
栅格数据文件层1 多边形1 属性值
像元1坐标 …
像元n坐标多边形N
层2
…
层n
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空间数据组织与管理课件

空间查询
② 找出中心线长度超过“主街”的所有路段 SELECT RS1，name FROM Road_Segments RS1 WHERE ST_Length(RS1.Centerline)>
ANY(SELECT ST_Length(RS2.Centerline) FROM Road_Segments RS2 WHERE <>'主街')
子结点中矩形的最小外包矩形； ⑤ 若根结点不是叶结点，则至少包含2个子结点； ⑥ 所有的叶结点出现在同一层中； ⑦ 所有MBR的边与一个全局坐标系的坐标轴平行；
R树索引
优点 ① 采用空间聚类的方法对数据进行分区，提高了空间分区节点的利用效率； ② R树作为一棵平衡树，也降低了树的深度，提高了R树的检索效率；缺点 ① 由于R树非叶结点的MBR允许重叠，这样会导致同一空间查询出现多条查
空间填充曲线
Hilbert曲线
2
Z曲线
1
空间填充曲线（space-filling curve）是一种降低空间维度的方法。它是一条连续曲线，自身没有任何交叉，可以通过访问所有网络单元来填充包含均匀网络的四边形。常用的空间填充曲Z曲线、Hilbert曲线。
空间填充曲线是一种重要的近似表示方法，将数据空间划分成大小相同的网格，再根据一定的方法将这些网格编码，每个格指定一个唯一的编码，并在一定程度上保持空间邻近性，即相邻的网格的标号也相邻，一个空间对象由一组网格组成。这样可以将多维的空间数据降维表示到一维空间当中。
空间查询
Байду номын сангаас目录
01
定义
空间几何查询
02
空间定位查询
03
空间关系查询
04

三维空间数据模型与数据结构

三维空间数据模型与数据结构三维空间数据模型与数据结构1.引言1.1 研究背景1.2 目的与目标1.3 文档结构2.三维空间数据模型2.1 点、线、面的表示方法2.2 基本几何对象的属性2.3 三维坐标系的建立2.4 地理坐标系与投影坐标系3.三维空间数据结构3.1 常见的数据结构3.1.1 三角网格3.1.2 边界表示3.1.3 引索格网3.2 空间索引结构3.2.1 R树3.2.2 KD树3.2.3 四叉树3.3 数据组织与存储方式3.3.1 点云数据3.3.2 体素数据3.3.3 多边形网格数据4.三维空间数据模型与数据结构的应用4.1 地理信息系统4.2 三维建模与可视化4.3 四维空间数据模型4.4 三维分析与计算5.本文档涉及附件5.1 附件一：三维空间数据模型示例代码5.2 附件二：三维空间数据结构图示6.本文所涉及的法律名词及注释6.1 数据模型：指描述现实世界对象及其相互关系的数据结构和操作的概念模型。

6.2 数据结构：指数据元素之间相互关系的一种结构或组织形式。

6.3 三维坐标系：由三个相互垂直的坐标轴构成的坐标系，用于描述点的位置。

6.4 地理坐标系：一种地球表面坐标系统，用经度和纬度表示点的位置。

6.5 投影坐标系：地理坐标系在地图上的投影表示。

6.6 R树：一种用于索引多维空间数据的数据结构，用于加速空间查询操作。

6.7 KD树：一种用于分割k维空间的数据结构，用于加速最近邻搜索等操作。

6.8 四叉树：一种用于划分二维空间的数据结构，用于加速空间查询操作。

6.9 点云数据：由一系列点组成的三维数据表示形式。

6.10 体素数据：将三维空间划分为小立方体，每个立方体存储一个属性值。

6.11 多边形网格数据：由一系列相邻三角形或四边形组成的三维网格数据。

空间数据组织与管理概述

Owner
Clay
Plain
A1
Loam
Plain
A2
Sandy
Hill
A3
User_ID
Terrain
Slope
233
Plain
0
234
Plain
3
235
Hill
25
关系数据结构
面向对象的数据库模型：把面向对象的方法和数据库技术结合起来可以使数据库系统的分析、设计最大程度地与人们对客观世界的认识相一致。面向对象数据库系统是为了满足新的数据库应用需要而产生的新一代数据库系统。
1
空间数据组织与管理概述
第八章空间数据组织与
管理
第一节空间数据管理的特点
第二节空间数据库管理技术的发展
第三节空间数据的组织
第四节空间索引
第一节空间数据管理的特点
为什么空间数据需要管理？
空间数据特征
这些特征都决定了需要行之有效的方法去管理空间数据
1. 空间特体
7
B
55
C
54
C
60
C
26
A
48
A
15
A
…
…
实体
Peano码
A
26,48,50,15,37,39,14
B
7
C
55,54,60
…
…
B
A
C
四叉树索引
是指建立四叉树索引时,根据所有空间对象覆盖的范围，进行四叉树分割，使每一个子块中仅包含单个实体，然后根据包含每个实体的子块层数或者子块大小建立相应的索引表。
采用M：N连接关系描述的数据库存储方式。由于其空间关系复杂，因此，在GIS中并没有广泛应用。

3空间的组织与设计

《空
间
装
饰
设
计》
3.2 组合空间设计
《空
间
装
饰
设
计》
3.2 组合空间设计
3.2.2空间的关系 3.2.2空间的关系
两个空间的关系包括：空间内的空间、穿插式空间、邻接式空间和由公空间内的空间、穿插式空间、空间内的空间共空间连起的空间。共空间连起的空间（1）空间内的空间（包容式）一个大的空间可以再其中包含一个或若干个小空间。大空间与小空间之间很容易产生视觉和空间的连续性，并保持空间的整体性。
《空
间
装
饰
设
计》
3.2 组合空间设计
（3）两个空间相互邻接邻接是空间关系中最常见的形式，它允许各个空间根据各自的功能或象征意义的需要清楚地划分。界定邻接空间的限定面的特点，决定着两个空间在视觉和空间上的连续程度。
《空
间
装
饰
设
计》
3.2 组合空间设计
（4）两个空间被一个公共空间连接相隔一定距离的两个空间，可由第三个过渡空间来连接。在这种空间关系中，过渡空间的特征有着决定性的意义决定性的意义。决定性的意义
3.2 组合空间设计
2.放射式组合 3.线式组合 4.组团式组合 5.网格式组合
《空
间
装
饰
设
计》
3.2 组合空间设计
巴黎卢浮宫改造工程（贝聿铭）
《空
间
装
饰
设
计》
3.2 组合空间设计
巴黎卢浮宫改造工程（贝聿铭）
《空
间
装
饰
设
计》
3.2 组合空间设计
巴黎卢浮宫改造工程（贝聿铭）

地理信息系统掌握要点集锦

地理信息系统掌握要点集锦第一章绪论：1. 基本概念● 地理信息:有关地理实体和地理现象的性质、特征和运动状态的表征和一切有用的知● 识，是对表达地理特征和地理现象之间关系的地理数据的解释。

● 地理数据:各种地理特征和现象间关系的数字化表示。

● 地理信息系统:在计算机软、硬件系统支持下，对整个或部分地球表层（包括大气层）的有关地理分布数据进行采集、储存、管理、运算、分析、显示和描述的技术系统。

2. GIS的定义● 地理信息系统:在计算机软、硬件系统支持下，对整个或部分地球表层（包括大气层）的有关地理分布数据进行采集、储存、管理、运算、分析、显示和描述的技术系统。

3. 如何理解GIS？● GIS的物理外壳是计算机化的技术系统● GIS的操作对象是空间数据● GIS的技术优势在于它的空间分析能力● GIS与地理学、测绘学联系紧密4. GIS由哪几部分组成硬件基本配置软件 GIS软件空间数据人员5. GIS的主要功能有哪些？● 空间数据采集● 空间数据处理与编辑● 空间数据存储与管理● 空间查询与分析● 空间信息输出6. GIS与相关学科之间的关系GIS具有多学科交叉的特征，它既要吸取诸多相关学科的精华和营养，并逐步形成独立的边缘学科，又将被多个相关学科所运用，并推动他们的发展。

与之联系最为紧密的是地理学、制图学、计算机、测绘与遥感。

第二章地学基础：1. 基本概念● 地球椭球: 近似表示地球的形状和大小，并且其表面为等位面的旋转椭球。

(百度)● 大地体: 由大地水准面所包围的地球形体，称为大地体。

(百度)● 地图投影：将地球椭球面上的点映射到平面上的方法。

● 高斯—克吕格投影：横轴切椭圆柱等角投影，假想用一个椭圆柱横切于椭球面上投影带的中央子午线，按规定投影条件，将中央子午线两侧一定经差范围内的经纬线交点投影到椭圆柱上，并将此圆柱面展为平面，即得本投影● 横轴墨卡托投影：等角正切圆柱投影，假设地球被围在一中空的圆柱里，其标准纬线与圆柱相切接触，然后再假想地球中心有一盏灯，把球面上的图形投影到圆柱体上，再把圆柱体展开就得到一幅选定标准纬线上的“墨卡托投影”绘制出的地图● 兰勃特等角投影：正轴等角割圆锥投影，设想用一个正圆锥割于球面两标准纬线，应用等角条件将地球面投影到圆锥面上，然后沿一母线展开，即为兰勃特投影平面。

空间数据的组织与结构一

y
0
0
0
0
9
0
0
0
0
0 0 0 0 0 9 x
0
0 0 6 9 9 0
0
0 0 9 0 0 0
9
9 9 0 0 0 0
0
0 0 7 7 7 0
0
7 7 7 7 7 0
0
7 7 7 7 7 0
0
0 0 7 0 0 0
(a) 点、线、面数据 (b) 栅格表示图3-1 点、线、面数据的栅格结构表示
二、特点
0
0 0 0
0
0 0 0
0
0 0 0
0
0 0 0
7
7 7 7
7
7 7 7
7
7 7 7
7
7 7 7
(4,4,1,0),(4,2,1,0), (4,3,1,0), (4,4,1,0),
(5,1,4,0), (5,5,4,7)
• 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。 • 多边形效果并不好。 • 块状编码在合并、插入、检查延伸性、计算面积等操作时有明显的优越性。然而对某些运算不适应，必须在转换成简单数据形式才能顺利进行。
综合练习:
有一栅格数据文件按行方向由左到右、自上而下直接栅格编码表示为： 1，2，2，2；0，1，2，2；1，3，2，2；0，1，2，2。分析并回答下列问题。 ①表示面状地物的代码是几？ ②假设方向代码分别表示为：东=0，东北=1，北=2，西北=3，西=4，西南=5，南=6，东南=7。写出线状地物的链式编码。 ③按列方向写出一种游程编码方案。 ④块状编码中最大正方形的半径是多少？ ⑤按四叉树分解最多能分解几次？最大层数为多少？

地理信息系统教程课后答案

第一章1、什么是GIS？它具有什么特点？答：地理信息系统（GIS , Geographic Information System）是在计算机硬、软件系统支持下，对现实世界（资源与环境）的研究和变迁的各类空间数据及描述这些空间数据特性的属性进行采集、储存、管理、运算、分析、显示和描述的技术系统特点有：○1具有采集、管理、分析和输出多种地理空间信息的能力；○2以地理研究和地理决策为目的，以地理模型方法为手段，具有空间分析、多要素综合分析和动态预测的能力；并能产生高层次的地理信息。

○3具有公共的地理定位基础，所有的地理要素，要按经纬度或者特有的坐标系统进行严格的空间定位。

○4由计算机系统支持进行空间地理数据管理，并由计算机程序模拟常规的或专门的地理分析方法，作用于空间数据，产生有用信息，完成人类难以完成的任务。

○5地理信息系统从外部来看，它表现为计算机软硬件系统；而其内涵确是由计算机程序和地理数据组织而成的地理空间信息模型，是一个逻辑缩小的、高度信息化的地理系统。

信息的流动及信息流动的结果，完全由计算机程序的运行和数据的交换来仿真2、GIS与其它信息系统有什么区别答：第一，GIS有别于DBMS（数据库管理系统），GIS具有以某种选定的方式对空间数据进行解释和判断的能力，而不是简单的数据管理，这种能力使用户能得到关于数据的知识，因此，GIS是能对空间数据进行分析的DBMS，GIS必须包含DBMS。

第二，GIS有别于MIS（管理信息系统），GIS要对图形数据和属性数据库共同管理、分析和应用，GIS的软硬件设备要复杂、系统功能要强；MIS则只有属性数据库的管理，即使存贮了图形，也是以文件形式管理，图形要素不能分解、查询、没有拓扑关系。

管理地图和地理信息的MIS不一定就是GIS，MIS在概念上更接近DBMS。

第三，GIS有别于地图数据库，地图数据库仅仅是将数字地图有组织地存放起来，不注重分析和查询，不可能去综合图形数据和属性数据进行深层次的空间分析，提供辅助决策的信息，它只是GIS的一个数据源。

第3讲gis数据组织与结构共42页文档

3.2.1栅格与矢量的基本概念
• 描述地理实体的数据本身的组织方法，称为内部数据结构。
• 内部数据结构基本上可分为两大类：即矢量结构和栅格结构。 GIS的内部数据结构如图3-1所示。
图3-1 矢量结构和栅格结构
3.2.2 矢量数据模型与栅格数据模型比较
栅格模型优点： 1、数据结构简单 2、叠加操作易实现 3、能有效表达空间可变性 4、栅格图象便于做图象的有效增强
矢量格式向栅格格式的转换的常用算法
①内部点扩散法 ②复数积分算法 ③射线算法 ④扫描算法 ⑤边界代数算法（Boundary Algebra Filling)[任伏虎博士]
3.3 空间数据分层组织
• 空间数据分层的方法 1）按专题分层 2）按时间序列分层 3）以地面垂直高度分层
区域（Region）：空间上相邻或重叠的点、线、面要素可以按一定的地理意义组成区域。
3.1.1 数据库结构
关系模型（relational model）满足一定条件的二维表格
层次模型（hierarchical model）以记录类型为节点的有向树（tree），其主要特征是：（1）除根节点外，任何节点都有且只有一个“父亲”；（2）“父”节点表示的实体与“子”节点表示的实体是一对多的联系。
线：（Line）：是具有相同属性的点的轨迹，由一个坐标对序列表示，坐标对顺序与线的开头有关，线上每个点有不多于二个邻点。
面（Area）：是具有相同属性的点的轨迹，以（x、y）坐标对的集合表示，坐标对的排列顺序不影响面的形态，具内部点可以有多于三个的邻点，面内点具有至少一个相同属性。
3）重要性法
重要性法常用于具有特殊意义而面积较小的地理要素，特别是点、线状地理要素，在栅格中代码应尽量表示这些重要第五。

GIS原理总复习总结试题

（一）四叉树基本思想：
将2n×2n像元组成的图像(不足的用背景补上)按四个象限进行递归分割，并判断属性是否单一，单一：不分；不单一：递归分割。最后得到一颗四分叉的倒向树。
1）从四叉树的特点可知，一幅2n *2n栅格阵列图，具有的最大深度数为n，可能具有的层次为0，1，2，……..n、
2）每一层的栅格宽度，即每层边上包含的最大栅格数，反映了所在叶结点表示的正方形集合的大小，其值为：2（最大深度-当前层次）
百分比法
根据矩形区域内各要素所占面积的百分比数确定栅格单元的代码参与，如可记面积最大的两类BA也可根据B类和A类所占面积百分比数在代码中加入数字。
其它方法
10完全栅格数据结构
特点：最直观、最基本的网格存贮结构，没有进行任何压缩数据处理。
A
A
A
A
A
B
B
B
A
A
B
B
A
A
B
B
1）每行都从左到右记录；
AAAAABBBAABBAABB
在链状双重独立数据结构中，主要有四个文件：多边形文件、弧段文件、弧段坐标文件、结点文件。
链状双重独立式编码特点：
1.拓扑关系明确，也能表达岛信息，而且以弧段为记录单位，满足实际应用需要。
2、当图形数据修改、删除、增加点、线、面要素后，其拓扑关系也发生改变，所以，需重新建拓扑。
5)曲面数据结构
拓扑关系的类型（点线面之间关系）
第三章空间数据结构
1.空间数据结构概念
空间数据结构指对空间数据进行合理组织，以便于进行计算机处理，是地理实体的空间排列方式和相互关系的抽象描述，是数据模型和文件格式之间的中间媒介。
2.从现实世界到计算机世界四个层次（地理空间数据建模）

地理信息系统期末考试

(完整word版)地理信息系统期末考试亲爱的读者：本文内容由我和我的同事精心收集整理后编辑发布到文库，发布之前我们对文中内容进行详细的校对，但难免会有错误的地方，如果有错误的地方请您评论区留言，我们予以纠正，如果本文档对您有帮助，请您下载收藏以便随时调用。

下面是本文详细内容。

最后最您生活愉快 ~O(∩_∩)O ~1.什么是地理信息系统?与地图数据库有什么异同?与地理信息的关系是什么?2.地理信息系统由哪些部分组成?与其他信息系统的主要区别有哪些?3.地理信息系统中的数据都包含哪些?4.地理信息系统的基本功能有哪些?基本功能与应用功能是根据什么来区分的?5.与其他信息系统相比, 地理信息系统的哪些功能是比较独特的?6.地理信息系统的科学理论基础有哪些?是否可以称地理信息系统为一门科学?7.试举例说明地理信息系统的应用前景。

8.GIS近代发展有什么特点?11 . 你认为地理信息系统在社会中最重要的几个应用领域是什么？给出一些项目例子。

第二章空间数据结构1. GIS的对象是什么? 地理实体有什么特点?2．地理实体数据的特征是什么？请列举出某些类型的空间数据.3. 空间数据的结构与其它非空间数据的结构有什么特殊之处？试给出几种空间数据的结构描述。

4. 矢量数据与栅格数据的区别是什么？它们有什么共同点吗？5. 矢量数据在结构表达方面有什么特色？6. 矢量和栅格数据的结构都有通用标准吗？请说明。

7. 栅格数据的运算具有什么特点？8. 栅格与矢量运算相比较各有什么特征？9. 矢量与栅格一体化的数据结构有什么好处？10. 请说明八叉树表示三维数据的原理。

第三章空间数据库1 . 数据库主要有哪几个主要的结构成分？2 . 数据库是如何组织数据的？3 . DBMS 的作用是什么？4 . 地理实体如何存放在数据库里？5 . 请简要说明层次模型、网状模型、和关系模型的结构特点。

6 . 对象数据模型有什么特点？7 . 时间在地理信息系统内有什么意义？如何保存时间信息？8 . 如何设计空间数据库？9 . 对空间数据库进行维护有什么意义？第四章空间数据采集和质量1. GIS 的数据源有哪些？2. 请举例说明GIS对数据的质量要求。

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

第3章空间数据模型

第三节要素模型
1、欧氏平面上的空间对象类型
图3-8表示了在连续的二维欧氏平面上的一种可能的对象继承等级图。
空间对象
零维对象点
延伸对象
一维对象
二维对象
弧
环
面对象
简单弧
简单环
面域对象
域单位对象
图3-8：连续空间对象类型的继承等级
第三节要素模型
图3-8：连续空间对象类型的继承等级
第三节要素模型
第二节场模型
二、场的特征
1、空间分辨率和属性域 2、连续和分段连续
3、各向同性和各向异性：各种性质是否随方向的变化而变化是空间场的一
个重要特征。如果一个场中的所有性质都与方向无关，则称为各向同性场 (Isotropic Field)。反之与方位有关的场称为各向异性场（Anisotropic Field）。 4、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。一个空间场中类似的数值有聚集的倾向，则空间场表现出很强的正空间自相关；如类似属性值在
第三节要素模型
第三节要素模型
第三节要素模型
第三节要素模型
第三节要素模型
第三节要素模型
“空间对象”具有最高抽象层次，它派生为零维的点对象和延伸对象，延伸
对象又可以派生一维和二维对象类。一维对象的两个子类：弧和环（Loop），如
果没有相交，则称为简单弧（Simple Arc）和简单环（Simple Loop）。二维空间对象类中连通的面对象称为面域对象，没有“洞”的简单面域对象称为域单位对象。 2、离散欧氏平面上的空间对象欧氏空间的平面因连续而不可计算，必须离散化才适合于计算。图3-8中所有连续类型的离散形式都存在。图3-9表示了部分离散一维对象继承等级关系。

空间数据库

第一章空间数据库概述1、空间数据库系统由空间数据库、空间数据库管理系统与空间数据库应用系统三部分构成。

2、空间数据的特征：空间特征、非结构化特征、空间关系特征、分类编码特征、数据种类多、抽象性特征、海量数据特征3、数据库的发展阶段⏹人工管理阶段⏹文件系统阶段：数据文件是大量文件的集合形式，每个文件包含大量记录面向用户的数据文件，用户可以通过它进行查询、修改、删除等操作；数据文件与对应的程序有一定的独立性，程序员可以不关心数据的物理存储，只考虑逻辑存储结构；由初期的顺利文件发展为索引文件、直接文件等，数据可随机存取。

数据文件只能对应一个或几个程序，仍依赖程序。

数据文件之间不能建立关系，数据冗余。

⏹文件-关系数据库管理系统：用文件系统管理几何图形数据，用商用RDBMS管理属性数据，几何图形数据和属性数据之间通过对象标识或内部连接码（OID）进行连接。

两者独立地组织、管理和检索。

缺点：该模式中，文件管理系统的功能较弱，特别是在数据的安全性、一致性、完整性、并发控制以及数据损坏后的数据恢复方面缺少基本的功能。

⏹全关系型数据库管理系统：图形和属性数据都用RDBMS来管理模式1：图形数据按关系模型组织。

涉及一系列关系连接运算，相当费时。

模式2：将图形数据的变长部分处理成二进制块（Block）字段。

但Block的读写效率比定长的属性字段慢得多，特别涉及对象的嵌套时，更慢。

⏹对象-关系数据库管理系统：DBMS软件商或GIS软件商基于面向对象技术在RDBMS中进行扩展，使之能直接存储和管理非结构化的空间数据。

主要解决空间数据的变长记录的管理，效率比全关系型二进制Block的管理高得多。

缺点：但仍没有解决对象的嵌套问题，空间数据结构不能由用户定义，用户不能根据GIS要求再定义，使用上受一定限制。

⏹面向对象数据库管理系统：适应于空间数据的表达和管理，它不仅支持变长记录，而且支持对象的嵌套、信息的继承与聚集。

面向对象的空间数据库管理系统允许用户定义对象和对象的数据结构以及它的操作。

空间数据的组织与结构

空间数据的组织与结构在当今数字化的时代，空间数据的重要性日益凸显。

从导航应用到城市规划，从地质勘探到环境保护，空间数据在各个领域都发挥着关键作用。

而要有效地管理和利用这些空间数据，就需要深入理解其组织与结构。

空间数据，简单来说，是指具有空间位置特征或属性的数据。

它可以是地理坐标、地图上的点、线、面，也可以是与空间位置相关的其他信息，如温度、湿度、人口密度等。

那么，空间数据是如何组织起来的呢？常见的组织方式有栅格数据结构和矢量数据结构。

栅格数据结构将空间区域划分为规则的网格单元，每个单元都有一个值来表示相应的属性。

比如说，在一张卫星图像中，每个像素就是一个栅格单元，其颜色值代表了该位置的地物特征。

栅格数据结构的优点是处理简单、运算速度快，适用于对空间数据进行全局分析和大规模数据的快速处理。

但它也存在一些缺点，比如数据冗余度大，因为每个单元都要存储一个值，即使相邻单元的值可能相同；而且栅格数据的精度相对较低，难以精确表示复杂的地理实体边界。

与栅格数据结构不同，矢量数据结构通过点、线、面等几何对象来表示地理实体。

例如，一条河流可以用一条线来表示，一个湖泊可以用一个面来表示。

矢量数据结构能够更精确地描述地理实体的形状和位置，数据冗余度小，占用存储空间相对较少。

但矢量数据结构的处理算法相对复杂，在进行某些空间分析操作时可能不如栅格数据结构高效。

在实际应用中，选择栅格数据结构还是矢量数据结构，往往取决于具体的需求和数据特点。

如果需要对大面积的空间数据进行快速分析，且对精度要求不是特别高，栅格数据结构可能是更好的选择；而对于需要精确表示地理实体形状和边界的情况，矢量数据结构则更为合适。

除了这两种基本的数据结构，还有一些混合的数据结构，它们结合了栅格和矢量数据结构的优点，以满足更复杂的应用需求。

空间数据的组织还涉及到数据的分层。

就像我们整理书架时会把不同类型的书放在不同的层架上一样，空间数据也可以根据其主题、属性或用途进行分层。

空间数据组织与管理

平台架构
建立一个安全、稳定、高效的空间数据共享平台，包括数据存储、数据处理、数据查询和数据分发等功能模块。
数据整合
将不同来源、不同格式的空间数据进行标准化和规范化，整合到一个统一的共享平台上，便于用户查询和使用。
用户管理
建立完善的用户管理制度，对用户进行身份认证和权限管理，确保数据的安全性和保密性。
空间数据组织与管理
• 空间数据概述 • 空间数据组织方式 • 空间数据存储管理 • 空间数据查询与检索 • 空间数据共享与分发 • 空间数据可视化表达与地图制作
目录
空间数据概述
空间数据的定义与特点
总结词
空间数据是描述地理空间中各种要素的数据，具有空间位置、属性、时间三个基本要素。
详细描述
空间数据是地理信息系统（GIS）的基础，它描述了地理空间中各种要素的位置、特征和属性。这些要素可以是自然物体，如山川、湖泊、植被等，也可以是人文要素，如建筑物、道路、人口分布等。空间数据的特点包括空间位置的唯一性、属性描述的多样性
空间数据版权保护
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版权标识对共享平台上的空间数据添加版权标识，明确数据的所有权和使用权，防止未经授权的数据使用和传播。
访问控制建立严格的访问控制机制，限制用户对数据的访问权限，防止未经授权的访问和数据泄露。
法律保护加强相关法律法规的建设和执行，对侵犯版权的行为进行严厉打击，保护数据所有者的合法权益。
空间数据的应用领域
总结词
空间数据在城市规划、环境保护、资源调查、灾害监测等领域具有广泛应用。
详细描述
空间数据在许多领域都有重要的应用价值。在城市规划中，空间数据可用于城市用地布局、交通规划等方面；在环境保护中，空间数据可用于监测环境污染、评估生态保护效果等；在资源调查中，空间数据可用于土地资源、水资源、矿产资源等的调查和评估；在灾害监测中，空间数据可用于灾害预警、灾后评估等。此外，空间数据还可应用于军事侦察、农业管理、旅游规划等领域。

汤国安地理信息科学第二版期末复习资料

第一章1、数据是人类在认识世界和改造世界过程中，定性或定量描述事物和环境的直接或间接原始记录，是一种未经加工的原始资料，是客观对象的表示。

2、信息来源于数据，是数据内涵的意义和对数据内容的表述和解释。

3、信息是数据的表达，数据是信息的载体。

4、地理信息是有关地理实体和地理现象的性质、特征和运动状态的表征和一切有用的知识，它是对表达地理特征和地理现象之间关系的地理数据的解释。

5、地理数据具有空间上的分布性、时间上的序列性、数量上的海量性载体的多样性和位置与属性的对应性等特征。

6、地理信息的特征：空间相关性、空间区域性、空间多样性、空间层次性。

7、地理信息系统既是跨越地球科学、空间科学和信息科学的一门应用基础学科，又是一项工程应用技术，它是以地学原理为依托，在计算机软硬件的支持下，研究空间数据的采集、处理、存储、管理、分析、建模、显示和传播的相关理论方法和应用技术，以解决复杂的管理、规划和决策等问题。

8、GIS的操作对象是空间数据。

9、GIS的技术优势在于它的数据综合、模拟与分析评价能力。

10、地理信息系统的基本特征：数据的空间定位特征；空间关系处理的复杂性；海量数据特征。

11、G IS的硬件系统主要包括输入设备、处理设备、存储设备和输出设备4部分。

12、G IS的软件系统主要包括GIS支撑软件、GIS平台软件、GIS应用软件三类。

13、G IS的组成：硬件系统、软件系统、空间数据、地学模型、应用人员。

14、地理空间数据是指以地球表面空间设置为参照的自然、社会和人文景观数据，可以是图形、文件、表格和数字等。

15、G IS的基本功能：数据采集功能；数据编辑与处理；数据存储、组织与管理功能；空间查询与空间分析功能；数据输出与可视化表达功能；应用模型与系统开发功能。

16、地理信息系统的发展历程①地理信息系统的开拓期（20世纪50—60年代）②地理信息系统的巩固发展期（20世纪70年代）③地理信息系统技术大发展时期（20世纪80年代）④地理信息系统的应用普及时代（20世纪90年代）⑤地理信息系统的大变革时代（21世纪初至今）第二章1、地球表面模型可以分为四类：①地球的自然表面②相对抽象的面，即大地水准面（理论上与静止海平面重合）③地球椭球面（只有与水准椭球一致的旋转椭球才能用作地球椭球）④数学模型2、空间坐标系：3、大地水准面：可以假设当海水处于完全静止的平衡状态时，从海平面延伸至所有大陆下部，而与地球重力方向处处正交的一个连续闭合的水准面。