第三章 空间数据结构PPT课件

其中行、列号表示它的位置。
例如影像：
AAAA
ABBB
AABB
AAAB
在计算机内是一个4*4阶的矩阵。但在外部设备
上，通常是以左上角开始逐行逐列存贮。如上例
存贮顺序为：A A A A A B B B A A B B A A A B
当每个像元都有唯一一个属性值时，一层内的编
码就需要m行×n列×2(x,y和属性编码值)个存储
单元。数字地面模型就属此种情况。
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链式编码(ChainCodes)
又称为弗里曼链码(Freeman)或 边界链码。
基本方向可定义为：东＝0，东 南＝l，南二2，西南＝3，西 ＝4，西北＝5，北＝6，东北 ＝7等八个基本方向。如果再 确定原点为像元(10，1)，则
显式表示：就是栅格中的一系列 像元(点)，为使计算机认识这 些像元描述的是某一物体而不 是其它物体。
注：“c”不一定用c的形式，而 可以用颜色、符号、数字、灰 度值来显示。
则得到椅子的简单数据结构为： 椅子的属性——符号／颜
色——像元x
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隐式表示
隐式表示：由一系列定义了始点 和终点的线及某种连接关系来 描述，线的始点和终点坐标定 义为一条表示椅子形式的矢量， 线之间的指示字，告诉计算机 怎样把这些矢量连接在一起形 成椅子，隐式表示的数据为： 椅子的属性——一系列矢 量——连接关系
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块式编码(BlockCodes)
优点：①多边形边界越简单，编码效率越高； ②适于合并、插入、检查延伸性、计算 面积等操作。
缺点：同游程编码一样，对图形比较碎、多边 形边界复杂的图形，数据压缩率低。
起的相邻像元
集合。
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栅格数据结构：坐标系与描述参数
格网分辨率
西南角格网坐标 （XWS，YWS）
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X：行
Y：列
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栅格数据压缩存储的编码方法
12345678 1 AAAARAAA 2 AAARAAAA 3 A A ARAGGA 4 A A ARAGGA
该多边形边界按顺时针方向 的链式编码为：
10，l，7，0，1，0，7，1，7， 0，0，2，3，2，2，1，0，7， 0，0，0，0，2，4，3，4，4， 3，4，4，5，4，5，4，5，4， 5，4，6，6。
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链式编码(ChainCodes)
优点：①较强数据压缩率； ②便于计算长度、面积； ③便于表示凹凸部分； ④易于存储图形数据。
链式编码 起点行列号，单位矢量
R: (1,5),3,2,2,3,3,2,3
567
4
0
3
1
2
5 A ARAGGGG 6 ARA AGGGA 7 ARA AGGGA
游程长度编码 逐行编码
数据结构: 行号, 属性, 重复次数 1, A, 4, R, 1, A, 3
8RAAAAAAA
四叉树编码
块状编码
NW NE SW SE
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第一节 栅格数据结构
第二节 矢量数据结构 第三节 两种数据结构的比较与转换
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空间数据结构（从属性角度考虑）
网格数据结构(显式表示 ) 矢量数据结构(隐式表示 )
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显式描述
问：对右图进行游程长 度编码 。
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游程长度编码(Run—LengthCodes)
优点：①对类型区面积较大的专题图和影像 图，数据压缩率高；
②易于实现重叠、合并、检索运算。 缺点：只考虑了每一行的数据结构；
未考虑行与行之间的结构。
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块式编码(BlockCodes)
块式编码是将游程长度编码扩大到二维的情况，把多边形范 围划分成由像元组成的正方形，然后对各个正方形进行编码。 如图：
块式编码的数据结构由初始 位置(行号，列号)和半径， 再加上记录单元的代码组成。 根据这一编码原则，上述多 边形只需17个1单位正方形。 9个4单位的正方形和1个16 单位的正方形就能完整表示， 总共要27个数据。
栅格数据结构就是像元阵列，每个像元的行列号确 定位置，用像元值表示空间对象的类型、等级等特征。
每个栅格单元只能存在一个值。
（a）三角形
（b） 菱形
（c) 六边形
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对于栅格数据结构
•点：为一个像
面 线
元
•线：在一定方 向上连接成串
的相邻像元集
合。
点
•面：聚集在一
缺点：①难于实现叠置运算； ②不便于合并插入操作； ③对区域按边界存储时相邻区域的相邻 线段会重复存储，使数据冗余。
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游程长度编码(Run—LengthCodes)
游程长度编码是按行帧 序存储多边形内的各 个像元的列号，即在 某行上从左至右存储 属该多边形的始末像 元的列号。
正方形区域为记录单元 数据结构: 初始位置, 半径, 属性 (1,1,3,A),(1,5,1,R),(1,6,2,A),…
G
GGGAGGA AGA A A
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栅格矩阵（Raster Matrix)
Raster数据是二维表面上地理数据的离散量化值，
每一层的pixel值组成像元阵列（即二维数组），
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第一节 栅格数据结构
栅格数据:栅格数据结构实际就是像元阵列，每个像 元由行列确定它的位置。由于栅格结构是按一定 的规则排列的，所表示的实体位置很容易隐含在 网络文件的存储结构中，且行列坐标可以很容易 地转为其它坐标系下的坐标。在网络文件中每个 代码本身明确地代表了实体的属性或属性的编码。
第三章 空间数据结构
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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ห้องสมุดไป่ตู้理的数据逻辑 结构。对空间数据则是地理实体的空间排 列方式和相互关系的抽象描述。
在地理系统中描述地理要素和地理现 象的空间数据，主要包括空间位置、拓朴 关系和属性三个方面的内容。