三维GIS空间数据模型(课堂PPT)
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三维GIS空间数据模型PPT课件
15
1、单一实体
点实体用一组x、y坐标 表示
线实体用一组有序的x、 y坐标表示
面实体用一组首尾相同 的坐标表示。
（3，3）可用于表示一个点的位置。 （1，7），（3，5），（5，5），（5，3），（6，1），可用于表示一条线。 （3，10），（6，9），（7，10），（10，7），（9，5），（4，6），（3， 8），
第三章 空间数据模型
空间数据模型：指利用特定的数据 结构来表达空间对象的空间位置、 空间关系和属性信息；是对空间对 象的数据描述。
1
内容
第一节 空间实体的描述和分类和数据组织 第二节 矢量数据模型 第三节 栅格数据模型 第四节 三角网数据模型(TIN) 第五节 属性信息 第八节 面向对象的空间数据模型
④ 连通性：
线状实体包括线段、边界、链、弧段、网络等
9
3、面状实体
Area：面状实体也称为多边形，有明确的闭合 边界，而且其针对某个属性专题其内部特征是 均一的。在空间数据模型中可由一封闭曲线来 表示。面状实体有如下空间特性：
①面积；
②周长；
③内岛
④形状（锯齿状、凸凹性等）；
⑤重叠性与非重叠性。
⑥独 立 性 或 与 其 它 的 地 物 相 邻 ， 如 中 国及其周边国家；
19
4、多类信息的表示
空间数据的分类，是指根据系统功能及国家规范和标准，将具有不同属性 或特征的要素区别开来的过程，以便从逻辑上将空间数据组织为不同的信 息层(见下图)；
20
用于表示地理实体的数据模型
GIS的数据模型分为两大类：矢量数据模型和栅格数据模型。
10
4、立体状实体
Volume：立体状实体用于描述三维空间中 的现象与物体，它具有长度、宽度及高度 等属性。
1、单一实体
点实体用一组x、y坐标 表示
线实体用一组有序的x、 y坐标表示
面实体用一组首尾相同 的坐标表示。
（3，3）可用于表示一个点的位置。 （1，7），（3，5），（5，5），（5，3），（6，1），可用于表示一条线。 （3，10），（6，9），（7，10），（10，7），（9，5），（4，6），（3， 8），
第三章 空间数据模型
空间数据模型：指利用特定的数据 结构来表达空间对象的空间位置、 空间关系和属性信息；是对空间对 象的数据描述。
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内容
第一节 空间实体的描述和分类和数据组织 第二节 矢量数据模型 第三节 栅格数据模型 第四节 三角网数据模型(TIN) 第五节 属性信息 第八节 面向对象的空间数据模型
④ 连通性：
线状实体包括线段、边界、链、弧段、网络等
9
3、面状实体
Area：面状实体也称为多边形，有明确的闭合 边界，而且其针对某个属性专题其内部特征是 均一的。在空间数据模型中可由一封闭曲线来 表示。面状实体有如下空间特性：
①面积；
②周长；
③内岛
④形状（锯齿状、凸凹性等）；
⑤重叠性与非重叠性。
⑥独 立 性 或 与 其 它 的 地 物 相 邻 ， 如 中 国及其周边国家；
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4、多类信息的表示
空间数据的分类，是指根据系统功能及国家规范和标准，将具有不同属性 或特征的要素区别开来的过程，以便从逻辑上将空间数据组织为不同的信 息层(见下图)；
20
用于表示地理实体的数据模型
GIS的数据模型分为两大类：矢量数据模型和栅格数据模型。
10
4、立体状实体
Volume：立体状实体用于描述三维空间中 的现象与物体，它具有长度、宽度及高度 等属性。
ArcGIS地理信息系统空间分析实验教程 三维分析 ppt课件
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二、表面分析
1. 计算表面积与体积
（１）表面积的概念
与平面面积不同，表面 积是沿表面的斜坡计算的，考 虑到了表面高度的变化情况。 除非表面是平坦的，通常表面 积总是大于其二维底面积。
图9.20 表面积计算各参数示意图
ห้องสมุดไป่ตู้26
二、表面分析
（２）体积的概念
体积指表面与某指定高 度的平面（参考平面）之间的 空间大小，按照参考平面的上 下关系分为两部分，分别是平 面之上的体积或平面之下的体 积。
18
一、表面创建
（2） TIN表面的创建
通常TIN是从多种矢量数据源中创建的。可以用点、线与多 边形要素作为创建TIN的数据源。 1）点集：它是TIN的基本输入要素，决定了TIN表面的基本形 状。
图9.15 点集图
19
一、表面创建
2）隔断线
它可以是具有高度的线，也可以是没有高度的线。 在TIN中构成一条或多条三角形的边序列。隔断线即可 用来表示自然要素，如山脊线、溪流，也可以用来创建 要素如道路。
图9.43 表面长度示意图
41
二、表面分析
ArcGIS中表面长度的计算：
图9.44 表面长度计算对话框
42
三、ArcScene三维可视化
1. 要素的立体显示
在三维场景中显示要素的先决条件是要素必须 被以某种方式赋予高程值或其本身具有高程信息。
两种方式：
➢具有三维几何的要素，使用其自身高程属性进行三维可 视化；
第九章 三维分析
1
主要内容
• 表面创建 • 表面分析 • ArcScene三维可视化 • 数据转换
2
精品资料
• 你怎么称呼老师？ • 如果老师最后没有总结一节课的重点的难点，你
二、表面分析
1. 计算表面积与体积
（１）表面积的概念
与平面面积不同，表面 积是沿表面的斜坡计算的，考 虑到了表面高度的变化情况。 除非表面是平坦的，通常表面 积总是大于其二维底面积。
图9.20 表面积计算各参数示意图
ห้องสมุดไป่ตู้26
二、表面分析
（２）体积的概念
体积指表面与某指定高 度的平面（参考平面）之间的 空间大小，按照参考平面的上 下关系分为两部分，分别是平 面之上的体积或平面之下的体 积。
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一、表面创建
（2） TIN表面的创建
通常TIN是从多种矢量数据源中创建的。可以用点、线与多 边形要素作为创建TIN的数据源。 1）点集：它是TIN的基本输入要素，决定了TIN表面的基本形 状。
图9.15 点集图
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一、表面创建
2）隔断线
它可以是具有高度的线，也可以是没有高度的线。 在TIN中构成一条或多条三角形的边序列。隔断线即可 用来表示自然要素，如山脊线、溪流，也可以用来创建 要素如道路。
图9.43 表面长度示意图
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二、表面分析
ArcGIS中表面长度的计算：
图9.44 表面长度计算对话框
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三、ArcScene三维可视化
1. 要素的立体显示
在三维场景中显示要素的先决条件是要素必须 被以某种方式赋予高程值或其本身具有高程信息。
两种方式：
➢具有三维几何的要素，使用其自身高程属性进行三维可 视化；
第九章 三维分析
1
主要内容
• 表面创建 • 表面分析 • ArcScene三维可视化 • 数据转换
2
精品资料
• 你怎么称呼老师？ • 如果老师最后没有总结一节课的重点的难点，你
三维GIS课件(三维空间数据及其获取方法
纸 质 地 图
扫 描 转 化
拼 接 子 图 块
几 何 校 正
矢 量 图 编 辑
2.1.3 地表3D空间数据获取方法
中国地质大学（武汉）信息工程学院
1、GPS测量技术 具有代表性的系统：欧洲的“伽利略系统”、俄罗斯 的“GLONASS卫星系统” 。
20
中国地质大学（武汉）信息工程学院
我国自行研制的导航卫星系统——北斗双星导航定 位系统，通过全天候跟踪GPS卫星，免费向用户提供 星历文件。该系统具有快速定位、短报文通信、精 密授时3大功能，并具有以下优势：
是
高精度扫 描目标区 域 拍摄照片 是否扫描 完毕 否
外业测量结束
搬站，回到第 一步
点云数据
点云数据
颜色数据 32
• （2）内业处理
噪 声 去 除
采 样
生 成 网 格
生 成 轮 廓
构 造 格 栅
曲 面 拟 合
纹 理 映 射
建 模 完 成
点云数据
三角网格数据
光滑 曲面
带颜色信息的 光滑曲面
4、SAR与InSAR技术
2
2.1 数据获取方法
中国地质大学（武汉）信息工程学院
2.1.1
GIS空间数据获取方法分类
1、空间数据的野外获取方式
（1）点方式：天文测量、罗盘定位、惯性测量、大地 测量、工程测量、矿井测量、GPS技术、钻孔勘探、 物理勘探技术等；
3
中国地质大学（武汉）信息工程学院
（2）面方式：摄影测量、遥感技术、激光扫描技术、集 成传感技术； （3）体方式：CT扫描、3D地震技术等
4
2、空间数据的室内获取方式
中国地质大学（武汉）信息工程学院
第三章 空间数据模型PPT教学课件
• 矢量模型的表达源于原型空间实体本身，
通常以坐标来定义。一个点的位置可以二 维或者三维中的坐标的单一集合来描述
2020/12/10
9
4．基于要素的空间关系分析 4．1拓扑空间关系分析 4．1．1拓扑属性
• 拓扑一词来自于希腊文，意思是“形状的
研究”。拓扑学是几何学的一个分支，它 研究在拓扑变换下能够保持不变的几何属 性——拓扑属性
关系构成。
2020/12/10
1
1．2空间数据模型的类型
• 在GIS中与空间信息有关的信息模型有三个，即基
于对象（要素）（Feature）的模型、网络 （Network）模型以及场（Field）模型。基于对 象（要素）的模型强调了离散对象，根据它们的 边界线以及组成它们或者与它们相关的其它对象， 可以详细地描述离散对象。网络模型表示了特殊 对象之间的交互，如水或者交通流。场模型表示 了在二维或者三维空间中被看作是连续变化的数 据。
2020/12/10
15
PPT教学课件
没有“岛”）
• 一个面的连续性（给定面上任意两点，从一点可以
完全在面的内部沿任意路径走向另一点）非拓扑属 性两点之间的距离一个点指向另一个点的方向弧段 的长度一个区域的周长一个区域的面积
2020/12/10
11
• 非拓扑属性 • 两点之间的距离 • 一个点指向另一个点的方向 • 弧段的长度一个区域的周长 • 一个区域的面积
2020/12/10
2
2．场模型 2．1．1空间结构特征和属性域
• “空间”经常是指可以进行长度和角度测量
的欧几里德空间。空间结构可以是规则的 或不规则的，但空间结构的分辨率和位置 误差则十分重要，它们应当与空间结构设 计所支持的数据类型和分析相适应。属性 域的数值可以包含以下几种类型：名称、 序数、间隔和比率。属性域的另一个特征 是支持空值，如果值未知或不确定则赋予 空值。
通常以坐标来定义。一个点的位置可以二 维或者三维中的坐标的单一集合来描述
2020/12/10
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4．基于要素的空间关系分析 4．1拓扑空间关系分析 4．1．1拓扑属性
• 拓扑一词来自于希腊文，意思是“形状的
研究”。拓扑学是几何学的一个分支，它 研究在拓扑变换下能够保持不变的几何属 性——拓扑属性
关系构成。
2020/12/10
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1．2空间数据模型的类型
• 在GIS中与空间信息有关的信息模型有三个，即基
于对象（要素）（Feature）的模型、网络 （Network）模型以及场（Field）模型。基于对 象（要素）的模型强调了离散对象，根据它们的 边界线以及组成它们或者与它们相关的其它对象， 可以详细地描述离散对象。网络模型表示了特殊 对象之间的交互，如水或者交通流。场模型表示 了在二维或者三维空间中被看作是连续变化的数 据。
2020/12/10
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没有“岛”）
• 一个面的连续性（给定面上任意两点，从一点可以
完全在面的内部沿任意路径走向另一点）非拓扑属 性两点之间的距离一个点指向另一个点的方向弧段 的长度一个区域的周长一个区域的面积
2020/12/10
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• 非拓扑属性 • 两点之间的距离 • 一个点指向另一个点的方向 • 弧段的长度一个区域的周长 • 一个区域的面积
2020/12/10
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2．场模型 2．1．1空间结构特征和属性域
• “空间”经常是指可以进行长度和角度测量
的欧几里德空间。空间结构可以是规则的 或不规则的，但空间结构的分辨率和位置 误差则十分重要，它们应当与空间结构设 计所支持的数据类型和分析相适应。属性 域的数值可以包含以下几种类型：名称、 序数、间隔和比率。属性域的另一个特征 是支持空值，如果值未知或不确定则赋予 空值。
GIS地理信息系统空间数据结构ppt课件
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要素（对象）模型
基于要素的空间模型强调了个体现象，该现象以独立的方式或者以与其它现象之 间的关系的方式来研究。任何现象，无论大小，都可以被确定为一个对象 （Object），假设它可以从概念上与其邻域现象相分离。一个实体必须符合三个 条件： 可被识别； 重要（与问题相关）； 可被描述（有特征）。
第三章 空间数据结构
§3-1空间实体及其描述 §3-2矢量数据结构 §3-3栅格数据结构
;.
1
§3-1空间实体及其描述 一、地理实体（空间实体）---GIS处理对象
1、定义： 指自然界现象和社会经济事件中不能再分割的单元，它是一个具体有概括性，复杂
性，相对意义的概念。 2、理解：
地理实体类别及实体内容的确定是从具体需要出发的，例如，在全国地图上由于 比例尺很小，武汉就是一个点，这个点不能再分割，可以把武汉定为一个空间实体， 而在大比例尺的武汉市地图上，武汉的许多房屋，街道都要表达出来，所以武汉必须 再分割，不能作为一个空间实体，应将房屋，街道等作为研究的地理实体，由此可见， GIS中的空间实体是一个概括，复杂，相对的概念。
18
场模型 （把空间现象作为连续变量看待） 对于模拟具有一定空间内连续分布特点的现象来说，基于场的观点是合适的。根
据应用的不同，场可以表现为二维或三维。一个二维场就是在二维空间中任何已 知的地点上，都有一个表现这一现象的值；而一个三维场就是在三维空间中对于 任何位置来说都有一个值。一些现象，诸如空气污染物在空间中本质上讲是三维 的，但是许多情况下可以由一个二维场来表示。 场模型可以表示为如下的数学公式： z : s z ( s ) 上式中，z为可度量的函数，s表示空间中的位置，因此该式表示了从空间域（甚 至包括时间坐标）到某个值域的映射。
要素（对象）模型
基于要素的空间模型强调了个体现象，该现象以独立的方式或者以与其它现象之 间的关系的方式来研究。任何现象，无论大小，都可以被确定为一个对象 （Object），假设它可以从概念上与其邻域现象相分离。一个实体必须符合三个 条件： 可被识别； 重要（与问题相关）； 可被描述（有特征）。
第三章 空间数据结构
§3-1空间实体及其描述 §3-2矢量数据结构 §3-3栅格数据结构
;.
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§3-1空间实体及其描述 一、地理实体（空间实体）---GIS处理对象
1、定义： 指自然界现象和社会经济事件中不能再分割的单元，它是一个具体有概括性，复杂
性，相对意义的概念。 2、理解：
地理实体类别及实体内容的确定是从具体需要出发的，例如，在全国地图上由于 比例尺很小，武汉就是一个点，这个点不能再分割，可以把武汉定为一个空间实体， 而在大比例尺的武汉市地图上，武汉的许多房屋，街道都要表达出来，所以武汉必须 再分割，不能作为一个空间实体，应将房屋，街道等作为研究的地理实体，由此可见， GIS中的空间实体是一个概括，复杂，相对的概念。
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场模型 （把空间现象作为连续变量看待） 对于模拟具有一定空间内连续分布特点的现象来说，基于场的观点是合适的。根
据应用的不同，场可以表现为二维或三维。一个二维场就是在二维空间中任何已 知的地点上，都有一个表现这一现象的值；而一个三维场就是在三维空间中对于 任何位置来说都有一个值。一些现象，诸如空气污染物在空间中本质上讲是三维 的，但是许多情况下可以由一个二维场来表示。 场模型可以表示为如下的数学公式： z : s z ( s ) 上式中，z为可度量的函数，s表示空间中的位置，因此该式表示了从空间域（甚 至包括时间坐标）到某个值域的映射。
GIS课件第3章 空间数据模型
第3章空间数据模型为了能够利用地理信息系统工具解决现实世界中的问题，首先必需将复杂的地理事物和现象简化和抽象到计算机中进行表示、处理和分析。
本章从空间认知的角度讲述了对现实世界进行抽象建模的过程，其结果就是空间数据模型；空间数据模型可以归纳为空间概念模型、逻辑数据模型和物理数据模型三个层次。
空间概念数据模型包括：场模型：用于描述空间中连续分布的现象；对象模型：用于描述各种空间地物；网络模型：可以模拟现实世界中的各种网络。
常用的空间逻辑数据模型有矢量数据模型、栅格数据模型和面向对象模型等。
在讲述空间数据模型的同时，又介绍了空间实体和空间关系等相关概念。
3.1地理空间与空间抽象3.1.1地理空间与空间实体在地理学上，地理空间（Geographic Space）是指地球表面及近地表空间，是地球上大气圈、水圈、生物圈、岩石圈和土壤圈交互作用的区域，地球上最复杂的物理过程、化学过程、生物过程和生物地球化学过程就发生在该区域。
在地理空间中存在着复杂的空间事物或地理现象，它们可能是物质的，也可能是非物质的，如山脉、水系、土地类型、城市分布、资源分布、道路网系、环境变迁等。
地理空间中的这些空间事物或地理现象就代表了现实世界；而地理信息系统即是人们通过对各种各样的地理现象的观察抽象、综合取舍，编码和简化，以数据形式存入计算机内进行操作处理，从而达到对现实世界规律进行再认识和分析决策的目的。
地理空间实体就是对复杂地理事物和现象进行简化抽象得到的结果，简称空间实体，它们的一个典型特征是与一定的地理空间位置有关，都具有一定的几何形态，分布状况以及彼此之间的相互关系。
空间实体具有4个基本特征：空间位置特征、属性特征、时间特征和空间关系。
1．空间位置特征表示空间实体在一定的坐标系中的空间位置或几何定位，通常采用地理坐标的经纬度、空间直角坐标、平面直角坐标和极坐标等来表示。
空间位置特征也称为几何特征，包括空间实体的位置、大小、形状和分布状况等。
GIS课件第六讲 空间数据模型(3学时)
4.3
பைடு நூலகம்
700
南美大陆
1790
12.0
3.5
600
南极大陆
1390
9.3
2.9
2263
欧洲大陆
1040
7.0
2.1
300
澳大利亚大陆
780
5.2
1.5
340
合计
14900
100
29.2
875
寒带面积占全球面积8.3%； 温带面积占全球面积51.9%； 热带面积占全球面积39.8%。
第一节 地球椭球体基本要素
1750年乾隆京城全图
1842年北京地图
1945年民国地图：四川省
第七节 三维模型
城市三维景观虚拟现实 飞行虚拟现实 洪水淹没虚拟现实
虚拟现实（VR）分类： 1、全侵式虚拟现实系统：指客户能带上头盔、数据
手套、数据衣服、操纵杆等外部设备，在全范围360度视 野内感受虚拟环境。并能利用外设与VRE进行交互。
刚果：维伦加(Virunga)大猩猩 国家公园(1978年2月6日)
刚果：维伦加(Virunga)大猩猩 国家公园(2005年2月21日)
二、时空数据模型设计思想 疆域变迁、地籍变更、海岸线变化、 道路改线、环境变化等应用领域，需保 存并管理历史变化数据，以便将来重建 历史状态、跟踪变化、预测未来。
（二）地理空间的距离度量
第五节 网络结构模型
地物被抽象为链、节点等，并 要关注其间连通关系。
如通过管线与隧道分析水气油 及电力等流动，高速公路、高铁， 互联网、数字电视网等。
• 通过狭小的通道转换属性和空间数据
• 提供丰富的数据模型（粗管道）、大量 I/0格式和其间的双向转换
城市GIS_城市地理信息系统的空间数学模型三维分析概述65页PPT
城市GIS_城市地理信息系统的空间数 学模型三维分析概述
16、人民应该为法律而战斗，就像为 了城墙 而战斗 一样。 ——赫 拉克利 特 17、人类对于不公正的行为加以指责 ，并非 因为他 们愿意 做出这 种行为 ，而是 惟恐自 己会成 为这种 行为的 牺牲者 。—— 柏拉图 18、制定法律法令，就是为了不让强 者做什 么事都 横行霸 道。— —奥维 德 19、法律是社会的习惯和思想的结晶 。—— 托·。— —爱献 生
16、业余生活要有意义，不要越轨。——华盛顿 17、一个人即使已登上顶峰，也仍要自强不息。——罗素·贝克 18、最大的挑战和突破在于用人，而用人最大的突破在于信任人。——马云 19、自己活着，就是为了使别人过得更美好。——雷锋 20、要掌握书，莫被书掌握；要为生而读，莫为读而生。——布尔沃
END
16、人民应该为法律而战斗，就像为 了城墙 而战斗 一样。 ——赫 拉克利 特 17、人类对于不公正的行为加以指责 ，并非 因为他 们愿意 做出这 种行为 ，而是 惟恐自 己会成 为这种 行为的 牺牲者 。—— 柏拉图 18、制定法律法令，就是为了不让强 者做什 么事都 横行霸 道。— —奥维 德 19、法律是社会的习惯和思想的结晶 。—— 托·。— —爱献 生
16、业余生活要有意义，不要越轨。——华盛顿 17、一个人即使已登上顶峰，也仍要自强不息。——罗素·贝克 18、最大的挑战和突破在于用人，而用人最大的突破在于信任人。——马云 19、自己活着，就是为了使别人过得更美好。——雷锋 20、要掌握书，莫被书掌握；要为生而读，莫为读而生。——布尔沃
END
三维GISppt课件
图7.1 晶胞结构 •BEA Confidential. | 5
7.1.1 体模型
• 2 八叉树结构
八叉树结构是由四叉树结构推广到三维空间形成的一 种三维栅格数据结构。该结构将一个立方体的三维空间等 分为八个卦限，如果某一个卦限内的物体属于同一属性就 不再细分，否则，将该卦限再细分为八个卦限，直到每个 体元内都属于同一属性或达到规定的限差为止。其结构表 示如图7.2所示。
点插值法
图7.4 Grid生成算法 •BEA Confidential. | 11
1 根据已知点计算新的 2 算法简单，精度较好，
适用面广。
7.1.2 面模型
• 1. Grid
图7.5 两种Grid的计算方法 •BEA Confidential. | 12
7.1.2 面模型
• 2. TIN
不规则三角网（TIN）是由分散的地形点按照一定的规 则（如Delaunay规则）构成的一系列不相交的三角形， 三角面的形状和大小取决于不规则分布的观测点的密度和 位置。在不同分辨率情况下，可以采用不同的分解内插方 法进行TIN的动态生成，如图7.6所示。
X
Y
Z
x201 x202 x203 x204
y201 y202 y203 y204 …
z201 z202 z203 z204
属性
图7.10 Octree与TEN混合数据结构的数据组织
•BEA Confidential. | 21
7.1.3 混合模型
•
综上所述，基于混合结构的数据模型充分利用了不同数据
1 高程的细节变化; 2 拓扑关系简单; 3 算法容易实现; 4 某些空间操作及 存储方便.
•BEA Confidential. | 10
7.1.1 体模型
• 2 八叉树结构
八叉树结构是由四叉树结构推广到三维空间形成的一 种三维栅格数据结构。该结构将一个立方体的三维空间等 分为八个卦限，如果某一个卦限内的物体属于同一属性就 不再细分，否则，将该卦限再细分为八个卦限，直到每个 体元内都属于同一属性或达到规定的限差为止。其结构表 示如图7.2所示。
点插值法
图7.4 Grid生成算法 •BEA Confidential. | 11
1 根据已知点计算新的 2 算法简单，精度较好，
适用面广。
7.1.2 面模型
• 1. Grid
图7.5 两种Grid的计算方法 •BEA Confidential. | 12
7.1.2 面模型
• 2. TIN
不规则三角网（TIN）是由分散的地形点按照一定的规 则（如Delaunay规则）构成的一系列不相交的三角形， 三角面的形状和大小取决于不规则分布的观测点的密度和 位置。在不同分辨率情况下，可以采用不同的分解内插方 法进行TIN的动态生成，如图7.6所示。
X
Y
Z
x201 x202 x203 x204
y201 y202 y203 y204 …
z201 z202 z203 z204
属性
图7.10 Octree与TEN混合数据结构的数据组织
•BEA Confidential. | 21
7.1.3 混合模型
•
综上所述，基于混合结构的数据模型充分利用了不同数据
1 高程的细节变化; 2 拓扑关系简单; 3 算法容易实现; 4 某些空间操作及 存储方便.
•BEA Confidential. | 10
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三种最主要的拓扑关系
空间数据的拓扑关系是空间对象空间关系的一种，但却是最 重要的空间关系，在GIS中最主要的拓扑关系包括。
① 相邻性(Adjacency)： 表示两个多边形是否相邻（同 类元素间的相邻关系）；
② 包含性(Containment)：表示一个图元要素是否包含于 某个多边形中。（同类不同级别对象之间的包含关系）
左多边形
P2 P1 P1 Ø P2 P3
右多边形
P1 P4 Ø P2 P4 P2
二、空间实体的几何分类
根据（1）实体本身的特征、（2）所用地图的比例尺
（3）项目中使用这类实体空间数据的目的，将地理
形象抽象为：
1. 点(Point) 2. 线(Line)
空间现象 • 离散
3. 面(Area) 4. 体(Volume)
4、多类信息的表示
空间数据的分类，是指根据系统功能及国家规范和标准，将具有不同属性 或特征的要素区别开来的过程，以便从逻辑上将空间数据组织为不同的信 息层(见下图)；
用于表示地理实体的数据模型
GIS的数据模型分为两大类：矢量数据模型和栅格数据模型。
Spatial data model
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第二节 矢量数据模型
立体实体的特例：表面Surface
表面Surface：每个点都 有值的连续变化的地理现象 ，如降水量、地形。
5、实体类型组合
空间实体实际上是点、线、面、体多种要素的复杂组合，即空 间实体常常被认为由一些基本的空间单元（指那些基本的、实 际存在的、不可再分的元素）组合生成；这种组合既表示了不 同类型的空间关系，也同时组合成不同的实体类型：
① 长度：从起点到终点的总长；
② 方向性：长流方向是从上游到下游，公路则 有单向与双向之分。
③ 形状和弯曲度：用于表示像道路拐弯时弯曲 的程度；
④ 连通性：
线状实体包括线段、边界、链、弧段、网络等
3、面状实体
Area：面状实体也称为多边形，有明确的闭合 边界，而且其针对某个属性专题其内部特征是 均一的。在空间数据模型中可由一封闭曲线来 表示。面状实体有如下空间特性：
2=干线公路 3=主要公路 4=住宅区街道 5=未铺完的公路 路面材料：混凝土、柏油、砾石 路面宽度：以米计量 道路名称：
在GIS系统中可有如下的描述，并通过属性表的方式来表示：
道路类型 长度 路面材料 宽度 道路名称
2 2715.5 混凝土
52 八一路
坐标表和属性表之间共享同一识别码
通过坐标表和属性表之间共享同一识别码来使属性信息和位置信 息相结合
① 复杂实体有可能由不同延展度和类型的空间单元组合而 成；
② 某一类型的空间单元组合形成一个新的类型或一个复合 实例；
③ 某一类型的空间实体可以转换为另一类型；
④ 某些空间实体具有二重性，也就是说，由不同的维数组 合而成。
实体类型组合图例
三、空间实体在地理信息系统中的表示
1、单一实体 2、多种特征的实体 3、带有属性的空间实体的表示 4、多层属性信息的表示
③ 连通性(Connectivity)：表示两条线段是否相连。
拓扑数据举例
弧段号
C1 C2 C3 C4 C5 C6
起结点
N1 N3 N1 N1 N2 N4
C4
N4 N1
C1 P2 C6
C8
P1 C3
P3 N2 C5 N5
C2
C9 N3
N7 C7
P5 P4 N6
C10
终结点
N2 N2 N3 N4 N5 N5
（3，10）可用于表示 一个多边形。注意第一个坐标和最后一个坐标相同，因为多边 形总是封闭的。
2、多种实体的表示
如果具有多种实体，就需要对每一实体给定一个识别码。对 每一实体用其识别码和相应的坐标列表有关的序号来描述。
3、带有属性的空间实体的表示
用属性表表示属性信息
表示道路的一组线特征的属性包括： 道路类型：1=分隔行驶的公路
①面积；
②周长；
③内岛
④形状（锯齿状、凸凹性等）；
⑤重叠性与非重叠性。
⑥独立性或与其它的地物相邻，如中国及其 周边国家；
4、立体状实体
Volume：立体状实体用于描述三维空间中 的现象与物体，它具有长度、宽度及高度 等属性。
① 体积：如工程开掘和填充的土方量； ② 每个二维平面的面积； ③ 每个二维平面的周长； ④ 断面图与剖面图。 ⑤ 内岛或锯齿状外形； ⑥ 含有孤立块或相邻块；
• 连续
1、点状实体
Point：有特定位置，延展度为0的物体。（1） 表示本身无长度、无面积的地理现象，如井位， 山顶；（2）或者表示现实世界中长度和面积太 小，在特定空间尺度下，不能表示为线或面的地 理现象；（3）或者用于组成实体线或用于标别 实体面等。
2、线状实体
Line：在现实世界中有长度、无面积的地理实体 ；或者在某个空间尺度下太窄不能用区域表示。 如河流、街道中线等。由一列有序坐标表示，有 如下特性：
第三章 空间数据模型
空间数据模型：指利用特定的数据 结构来表达空间对象的空间位置、 空间关系和属性信息；是对空间对 象的数据描述。
内容
第一节 空间实体的描述和分类和数据组织 第二节 矢量数据模型 第三节 栅格数据模型 第四节 三角网数据模型(TIN) 第五节 属性信息 第八节 面向对象的空间数据模型
1、单一实体
点实体用一组x、y坐标 表示
线实体用一组有序的x、 y坐标表示
面实体用一组首尾相同 的坐标表示。
（3，3）可用于表示一个点的位置。 （1，7），（3，5），（5，5），（5，3），（6，1），可用于表示一条线。 （3，10），（6，9），（7，10），（10，7），（9，5），（4，6），（3， 8），
第一节 空间实体的描述、分类和表示
一．空间实体的描述 二．空间实体的几何分类 三．空间实体在地理信息系统中的表达
一、空间实体的描述
空间实体是指地理空间中客观存在的具体事物 ① 空间位置：主要指位置信息，也包括位置信息的扩展
，如形态及实体的组成（复合对象）等；位置用笛卡 尔坐标系中X,Y坐标表示； ② 空 ④ 实体的行为、功能及时态特征：实体的行为，功能特 征以及实体属性随时间的变化。如岛屿的侵蚀、水体 污染的扩散、建筑的变形等； ⑤ 实体的衍生信息：如一个实体有多个名称。