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10楼#
发布于：2005-04-13 20:23
<P 0cm 0cm 0pt">用<FONT face="Times New Roman">DBMS</FONT>难于存储和维护空间数据的拓扑关系。<p></p></P><P 0cm 0cm 0pt"><FONT face="Times New Roman"> 5</FONT>）一般<FONT face="Times New Roman">RDBMS</FONT>都难以实现对空间数据的关联、连通、包含、叠加等基本操作。<p></p></P><P 0cm 0cm 0pt"><FONT face="Times New Roman"> 6</FONT>）一般<FONT face="Times New Roman">DBMS</FONT>不能支持<FONT face="Times New Roman">GIS</FONT>需要的一些复杂图形功能。<p></p></P><P 0cm 0cm 0pt"><FONT face="Times New Roman"> 7</FONT>）一般<FONT face="Times New Roman">RDBMS</FONT>难以支持复杂的地理信息，因为单个地理实体的表达需要多个文件、多条记录，包括大地网、特征坐标、拓扑关系、属性数据和非空间专题属性等方面信息。<FONT face="Times New Roman"> <p></p></FONT></P><P 0cm 0cm 0pt"><FONT face="Times New Roman">8</FONT>）<FONT face="Times New Roman">GIS</FONT>管理的是具有高度内部联系的数据，为了保证地理数据库的完整性，需要复杂的安全维护系统，而这些完整性约束条件必须与空间数据一起存储，由地理数据库来维护系统数据的完整性。否则，一条记录的改变会导致错误、相互矛盾的数据存在，而一般<FONT face="Times New Roman">RDBMS</FONT>难以实现这一功能。<p></p></P><P 0cm 0cm 0pt">三、面向对象模型<p></p></P><P 0cm 0cm 0pt">一）基本概念<FONT face="Times New Roman"> <p></p></FONT></P><P 0cm 0cm 0pt"><FONT face="Times New Roman">1</FONT>、对象：<p></p></P><P 0cm 0cm 0pt">含有数据和操作方法的独立模块，可以认为是数据和行为的统一体。如一个城市、一棵树均可作为地理对象。<p></p></P><P 0cm 0cm 0pt"><FONT face="Times New Roman">·</FONT>具有一个唯一的标识，以表明其存在的独立性；?<p></p></P><P 0cm 0cm 0pt"><FONT face="Times New Roman">·</FONT>具有一组描述特征的属性，以表明其在某一时刻的状态<FONT face="Times New Roman">——</FONT>静态属性<FONT face="Times New Roman">—</FONT>数据；?<p></p></P><P 0cm 0cm 0pt"><FONT face="Times New Roman"> ·</FONT>具有一组表示行为的操作方法，用以改变对象的状态。<FONT face="Times New Roman">--</FONT>作用、功能<FONT face="Times New Roman">—</FONT>函数、方法。<p></p></P><P 0cm 0cm 0pt"><FONT face="Times New Roman"> </FONT>对象的划分：根据对象的共性，及对它的研究目的来划分，与具体的目的、性质相联系，不同的目的就会有不同划分。<p></p></P><P 0cm 0cm 0pt">划分原则：找共同点，所有具有共性的系统成份就可为一种对象。<p></p></P><P 0cm 0cm 0pt"><FONT face="Times New Roman">2</FONT>、类：<p></p></P><P 0cm 0cm 0pt">共享同一属性和方法集的所有对象的集合构成类。<p></p></P><P 0cm 0cm 0pt">如河流均具有共性，如名称、长度、流域面积等，以及相同的操作方法，如查询、计算长度、求流域面积等，因而可抽象为河流类。<p></p></P><P 0cm 0cm 0pt"><FONT face="Times New Roman">3</FONT>、实例<p></p></P><P 0cm 0cm 0pt"><FONT face="Times New Roman"> </FONT>被抽象的对象，类的一个具体对象，称为，如长江、黄河等。真正抽象的河流不存在，只存在河流的例子。<p></p></P><P 0cm 0cm 0pt">类是抽象的对象，是实例的组合，类、实例是相对的，类和实例的关系为上下层关系。类<FONT face="Times New Roman">---</FONT>申请实例<FONT face="Times New Roman">---</FONT>成为具体对象。<p></p></P><P 0cm 0cm 0pt"><FONT face="Times New Roman">4</FONT>、消息：<p></p></P><P 0cm 0cm 0pt"><FONT face="Times New Roman"> </FONT>对象之间的请求和协作。（并不独立存在）对象之间的关系，如鼠标点，就是消息，点某按纽，就是对按纽提出请求。<p></p></P><P 0cm 0cm 0pt"><FONT face="Times New Roman">(</FONT>二<FONT face="Times New Roman">) </FONT>面向对象的特性<p></p></P><P 0cm 0cm 0pt"><FONT face="Times New Roman">1</FONT>、抽象：是对现实世界的简明表示。形成对象的关键是抽象，对象是抽象思维的结果。<p></p></P><P 0cm 0cm 0pt"><FONT face="Times New Roman">2</FONT>、封装：一般讲，包起来，将方法与数据放于一对象中，以使对数据的操作只可通过该对象本身的方法来进行。在这，指把对象的状态及其操作集成化，使之不受外界影响。<p></p></P><P 0cm 0cm 0pt"><FONT face="Times New Roman">3</FONT>、多态：<p></p></P><P 0cm 0cm 0pt">是指同一消息被不同对象接收时，可解释为不同的含义。同一消息，对不同对象，功能不同。<p></p></P><P 0cm 0cm 0pt">功能重载<FONT face="Times New Roman">-></FONT>多态，简化消息，但功能不减。<p></p></P><P 0cm 0cm 0pt">（三）四种核心技术<p></p></P><P 0cm 0cm 0pt"><FONT face="Times New Roman">1</FONT>、分类<p></p></P><P 0cm 0cm 0pt">分类是把一组具有相同属性结构和操作方法的对象归纳或映射为一个公共类的过程。如城镇建筑可分为行政区、商业区、住宅区、文化区等若干个类。<p></p></P><P 0cm 0cm 0pt"><FONT face="Times New Roman">2</FONT>、概括<p></p></P><P 0cm 0cm 0pt">将相同特征和操作的类再抽象为一个更高层次、更具一般性的超类的过程。子类是超类的一个特例。<p></p></P><P 0cm 0cm 0pt">一个类可能是超类的子类，也可是几个子类的超类。所以，概括可能有任意多层次。概括技术避免了说明和存储上的大量冗余。这需要一种能自动地从超类的属性和操作中获取子类对象的属性和操作的机制，即继承机制。<p></p></P><P 0cm 0cm 0pt">聚集是把几个不同性质类的对象组合成一个更高级的复合对象的过程。<p></p></P><P 0cm 0cm 0pt"><FONT face="Times New Roman">4</FONT>、联合<p></p></P><P 0cm 0cm 0pt">相似对象抽象组合为集合对象。其操作是成员对象的操作集合。<FONT face="Times New Roman"> <p></p></FONT></P><P 0cm 0cm 0pt">（四）面向对象数据模型的核心工具<FONT face="Times New Roman"> <p></p></FONT></P><P 0cm 0cm 0pt"><FONT face="Times New Roman">1</FONT>、继承：<p></p></P><P 0cm 0cm 0pt">一类对象可继承另一类对象的特性和能力，子类继承父类的共性，继承不仅可以把父类的特征传给中间子类，还可以向下传给中间子类的子类。<FONT face="Times New Roman"> </FONT>它服务于概括。继承机制减少代码冗余，减少相互间的接口和界面。<p></p></P><P 0cm 0cm 0pt"><FONT face="Times New Roman">1</FONT>）单重继承、多重继承；全部继承、部分继承；取代继承、包含继承<p></p></P><P 0cm 0cm 0pt"><FONT face="Times New Roman">2</FONT>）状态继承（数据）<p></p></P><P 0cm 0cm 0pt">子类继承父类的数据结构，子类还可定义自己新的数据结构。<p></p></P><P 0cm 0cm 0pt">
<FONT face="Times New Roman"> </FONT>子类任意使用父类的数据结构，有可能破坏封装，若只能通过发送消息来使用父类的域，又可能失去有效性，具体办法：<p></p></P><P 0cm 0cm 0pt">公有域：类可操作，实例也可操作。 私有域：只有类本身使用，用户不得访问。 保护域：子类可使用，继承使用，实例不能使用。<p></p></P><P 0cm 0cm 0pt"><FONT face="Times New Roman">2</FONT>、传播<p></p></P><P 0cm 0cm 0pt">传播与继承是一对。复杂对象的某些属性值不单独存于数据库中，而由子对象派生或提取，将子（成员）对象的属性信息强制地传播给综合复杂对象。成员对象的属性只存储一次，保证数据一致性和减少冗余。如武汉市总人口，由存储在各成员对象中的各区人口总和。<p></p></P><P 0cm 0cm 0pt"><FONT face="Times New Roman">3</FONT>、继承与传播（区别）<p></p></P><P 0cm 0cm 0pt"><FONT face="Times New Roman">1</FONT>）继承服务于概括，传播作用于联合和聚集；<p></p></P><P 0cm 0cm 0pt"><FONT face="Times New Roman">2</FONT>）继承是从上层到下层，应用于类，而传播是自下而上，直接作用于对象；<p></p></P><P 0cm 0cm 0pt"><FONT face="Times New Roman">3</FONT>）继承包括属性和操作，而传播一般仅涉及属性；<p></p></P><P 0cm 0cm 0pt"><FONT face="Times New Roman">4</FONT>）继承是一种信息隐含机制，只要说明子类与父类的关系，则父类的特征一般能自动传给它的子类，而传播是一种强制性工具，需要在复合对象中显式定义它的每个成员对象，并说明它需要传播哪些属性值。<FONT face="Times New Roman"> <p></p></FONT></P><P 0cm 0cm 0pt">四、<FONT face="Times New Roman">GIS</FONT>空间数据库类型<p></p></P><P 0cm 0cm 0pt"><FONT face="Times New Roman">1</FONT>、基于文件管理的方式<p></p></P><P 0cm 0cm 0pt">缺点：<p></p></P><P 0cm 0cm 0pt"><FONT face="Times New Roman">1</FONT>）程序依赖于数据文件的存储结构，数据文件修改时，应用程序也随之改变。<p></p></P><P 0cm 0cm 0pt"><FONT face="Times New Roman">2</FONT>）以文件形式共享，当多个程序共享一数据文件时，文件的修改，需得到所有应用的许可。不能达到真正的共享，即数据项、记录项的共享。<p></p></P><P 0cm 0cm 0pt"><FONT face="Times New Roman">2</FONT>、文件与关系数据库混合管理系统<FONT face="Times New Roman">—</FONT>双元模型<p></p></P><P 0cm 0cm 0pt">除<FONT face="Times New Roman">oid</FONT>作为连接关键字以外，几乎是两者独立地组织、管理和检索。<p></p></P><P 0cm 0cm 0pt"><p><FONT face="Times New Roman"> </FONT></p></P><P 0cm 0cm 0pt">几何图形<FONT face="Times New Roman">: </FONT>图形用户界面与图形文件处理是一体的，中间没有裂缝。<p></p></P><P 0cm 0cm 0pt">属性数据，则因系统和历史发展而异。<p></p></P> |
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发布于：2005-04-13 20:24
<P 0cm 0cm 0pt"><FONT face="Times New Roman">1) </FONT>图形与属性结合的各自分开处理模式<FONT face="Times New Roman">--------</FONT>早期系统<FONT face="Times New Roman">:<p></p></FONT></P><P 0cm 0cm 0pt"><FONT face="Times New Roman"> </FONT>图形处理的用户界面和属性的用户界面是分开的，它们只是通过一个内部码连接。通常要同时启动两个系统，甚至两个系统来回切换，不方便。<p></p></P><P 0cm 0cm 0pt"><FONT face="Times New Roman">2)</FONT>图形与属性结合的混合处理模式<p></p></P><P 0cm 0cm 0pt"><FONT face="Times New Roman">GIS </FONT>通过<FONT face="Times New Roman">DBMS</FONT>提供的高级编程语言<FONT face="Times New Roman">C</FONT>或<FONT face="Times New Roman">Fortran</FONT>等接口，在<FONT face="Times New Roman">C</FONT>语言的环境下，直接操纵属性数据，查询属性数据库，并在<FONT face="Times New Roman">GIS</FONT>的用户界面下，显示查询结果。<p></p></P><P 0cm 0cm 0pt"><FONT face="Times New Roman"> </FONT>在<FONT face="Times New Roman">ODBC(Open DataBase Connectivity,</FONT>开放式数据库互连<FONT face="Times New Roman">)</FONT>推出后，<FONT face="Times New Roman">GIS</FONT>软件商只需开发<FONT face="Times New Roman">GIS</FONT>与<FONT face="Times New Roman">ODBC</FONT>的接口软件，就可将属性数据与任何一个支持<FONT face="Times New Roman">ODBC</FONT>的<FONT face="Times New Roman">RDBMS</FONT>连接。这样用户可在一个界面下处理图形和属性数据。<p></p></P><P 0cm 0cm 0pt">采用文件与<FONT face="Times New Roman">RDBMS</FONT>的混合管理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恢复方面缺少基本的功能。因而<FONT face="Times New Roman">GIS</FONT>软件商需要寻找能同时管理图形和属性数据的商用<FONT face="Times New Roman">DBMS</FONT>。<FONT face="Times New Roman"> <p></p></FONT></P><P 0cm 0cm 0pt"><FONT face="Times New Roman">3</FONT>、全关系型空间数据库管理系统<FONT face="Times New Roman">—</FONT>分层模型<p></p></P><P 0cm 0cm 0pt"><FONT face="Times New Roman">GIS</FONT>软件商在标准<FONT face="Times New Roman">DBMS</FONT>顶层开发一个能容纳、管理空间数据的系统功能。<p></p></P><P 0cm 0cm 0pt">用<FONT face="Times New Roman">RDBMS</FONT>管理图形数据有两种模式：<p></p></P><P 0cm 0cm 0pt"><FONT face="Times New Roman">a</FONT>、基于关系模型的方式，图形数据按关系数据模型组织。由于涉及一系列关系连接运算，费时。<FONT face="Times New Roman"> </FONT>例如<p></p></P><P 0cm 0cm 0pt"><FONT face="Times New Roman">b</FONT>、将图形数据的变长部分处理成<FONT face="Times New Roman">Binary Block</FONT>字段（多媒体或变长文本）。省去大量关系连接操作，但<FONT face="Times New Roman">Binary Block</FONT>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。<p></p></P><P 0cm 0cm 0pt"><FONT face="Times New Roman">4</FONT>、对象<FONT face="Times New Roman">--</FONT>关系数据库管理系统<p></p></P><P 0cm 0cm 0pt"><FONT face="Times New Roman">DBMS</FONT>软件商在<FONT face="Times New Roman">RDBMS</FONT>中进行扩展，使之能直接存储和管理非结构化的空间数据，如<FONT face="Times New Roman">Informix </FONT>和<FONT face="Times New Roman">Oracle</FONT>等都推出了空间数据管理的专用模块，定义了操纵点、线、面、圆等空间对象的ＡＰＩ函数。<p></p></P><P 0cm 0cm 0pt"><FONT face="Times New Roman"> </FONT>主要解决空间数据的变长记录的管理，效率比二进制块的管理高得多，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。<p></p></P><P 0cm 0cm 0pt"><FONT face="Times New Roman">5</FONT>、面向对象空间数据库管理系统<p></p></P><P 0cm 0cm 0pt"><FONT face="Times New Roman">1</FONT>）面向对象数据模型的含义<p></p></P><P 0cm 0cm 0pt"><FONT face="Times New Roman"> </FONT>为了有效地描述复杂的事物或现象，需要在更高层次上综合利用和管理多种数据结构和数据模型，并用面向对象的方法进行统一的抽象。这就是面向对象数据模型的含义，其具体实现就是面向对象的数据结构。<p></p></P><P 0cm 0cm 0pt">面向对象模型最适合于空间数据的表达和管理，它不仅支持变长记录，且支持对象的嵌套，信息的继承和聚集。<p></p></P><P 0cm 0cm 0pt"><FONT face="Times New Roman"> </FONT>允许用户定义对象和对象的数据结构及它的操作。可以将空间对象根据ＧＩＳ需要，定义合适的数据结构和一组操作。这种空间数据结构可以带和不带拓扑，当带拓扑时，涉及对象的嵌套、对象的连接和对象与信息聚集。<p></p></P><P 0cm 0cm 0pt"><FONT face="Times New Roman"> </FONT>面向对象的地理数据模型的核心是对复杂对象的模拟和操纵。<p></p></P><P 0cm 0cm 0pt"><FONT face="Times New Roman">2</FONT>）复杂对象及特点<p></p></P><P 0cm 0cm 0pt">指具有复杂结构和操作的对象。复杂对象可以由多种关系聚合抽象而成，或由不同类型的对象构成，或具有复杂的嵌套关系等。<p></p></P><P 0cm 0cm 0pt"><p><FONT face="Times New Roman"> </FONT></p></P><P 0cm 0cm 0pt">复杂对象的特点可归结为：?<p></p></P><P 0cm 0cm 0pt"><FONT face="Times New Roman">a) </FONT>一个复杂对象由多个成员对象构成，每个成员对象又可参与其它对象的构成；?<p></p></P><P 0cm 0cm 0pt"><FONT face="Times New Roman">b) </FONT>具有多种数据结构，如矢量、栅格、关系表等；?<p></p></P><P 0cm 0cm 0pt"><FONT face="Times New Roman">c</FONT>）一个复杂对象的不同部分可由不同的数据模型所支持，也就是说，可以分布于不同的数据库中。?<FONT face="Times New Roman"> <p></p></FONT></P><P 0cm 0cm 0pt"><FONT face="Times New Roman">3</FONT>）面向对象的几何数据模型<p></p></P><P 0cm 0cm 0pt">从几何方面划分，<FONT face="Times New Roman">GIS</FONT>的各种地物对象为点、线、面状地物以及由它们混合组成的复杂地物。每一种几何地物又可能由一些更简单的几何图形元素构成。<p></p></P><P 0cm 0cm 0pt">一个面状地物是由边界弧段和中间面域组成，弧段又涉及到节点和中间点坐标。或者说，节点的坐标传播给弧段，弧段聚集成线状地物或面状地物，简单地物聚集或联合组成复杂地物。<p></p></P><P 0cm 0cm 0pt"><FONT face="Times New Roman">4</FONT>）拓扑关系与面向对象模型<p></p></P><P 0cm 0cm 0pt">将每条弧段的两个端点（通过它们与另外的弧段公用）抽象出来，建立单独的节点对象类型，而在弧段的数据文件中，设立两个节点子对象标识号，即用<FONT face="Times New Roman">“</FONT>传播<FONT face="Times New Roman">”</FONT>的工具提取节点文件的信息。<p></p></P><TABLE 191.25pt; mso-cellspacing: 0cm; mso-padding-alt: 0cm 0cm 0cm 0cm" cellSpacing=0 cellPadding=0 width=255 border=0><TR 16.5pt; mso-yfti-irow: 0; mso-row-margin-right: 93.75pt"><TD black 1pt solid; PADDING-RIGHT: 0cm; BORDER-TOP: black 1.5pt solid; PADDING-LEFT: 0cm; PADDING-BOTTOM: 0cm; BORDER-LEFT: black 1.5pt solid; WIDTH: 47.7pt; PADDING-TOP: 0cm; BORDER-BOTTOM: black 1pt solid; HEIGHT: 16.5pt; BACKGROUND-COLOR: transparent; mso-border-top-alt: 1.5pt; mso-border-left-alt: 1.5pt; mso-border-bottom-alt: .75pt; mso-border-right-alt: .75pt; mso-border-color-alt: black; mso-border-style-alt: solid" vAlign=top width=64 colSpan=2><P 0cm 0cm 0pt">节点标识<p></p></P></TD><TD black 1pt solid; PADDING-RIGHT: 0cm; BORDER-TOP: black 1.5pt solid; PADDING-LEFT: 0cm; PADDING-BOTTOM: 0cm; BORDER-LEFT: black 1pt solid; WIDTH: 17.8pt; PADDING-TOP: 0cm; BORDER-BOTTOM: black 1pt solid; HEIGHT: 16.5pt; BACKGROUND-COLOR: transparent; mso-border-top-alt: solid black 1.5pt; mso-border-alt: solid black .75pt" vAlign=top width=24><P 0cm 0cm 0pt"><FONT face="Times New Roman">X<p></p></FONT></P></TD><TD black 1pt solid; PADDING-RIGHT: 0cm; BORDER-TOP: black 1.5pt solid; PADDING-LEFT: 0cm; PADDING-BOTTOM: 0cm; BORDER-LEFT: black 1pt solid; WIDTH: 17.8pt; PADDING-TOP: 0cm; BORDER-BOTTOM: black 1pt solid; HEIGHT: 16.5pt; BACKGROUND-COLOR: transparent; mso-border-top-alt: solid black 1.5pt; mso-border-alt: solid black .75pt" vAlign=top width=24><P 0cm 0cm 0pt"><FONT face="Times New Roman">Y<p></p></FONT></P></TD><TD black 1.5pt solid; PADDING-RIGHT: 0cm; BORDER-TOP: black 1.5pt solid; PADDING-LEFT: 0cm; PADDING-BOTTOM: 0cm; BORDER-LEFT: black 1pt solid; WIDTH: 14.2pt; PADDING-TOP: 0cm; BORDER-BOTTOM: black 1pt solid; HEIGHT: 16.5pt; BACKGROUND-COLOR: transparent; mso-border-top-alt: 1.5pt; mso-border-left-alt: .75pt; mso-border-bottom-alt: .75pt; mso-border-right-alt: 1.5pt; mso-border-color-alt: black; mso-border-style-alt: solid" vAlign=top width=19 colSpan=3><P 0cm 0cm 0pt"><FONT face="Times New Roman">Z<p></p></FONT></P></TD><TD #ece9d8; PADDING-RIGHT: 0cm; BORDER-TOP: #ece9d8; PADDING-LEFT: 0cm; PADDING-BOTTOM: 0cm; BORDER-LEFT: #ece9d8; PADDING-TOP: 0cm; BORDER-BOTTOM: #ece9d8; BACKGROUND-COLOR: transparent; mso-cell-special: placeholder" width=125 colSpan=2><P 0cm 0cm 0pt"><FONT face="Times New Roman"> </FONT></P></TD></TR><TR 16.5pt; mso-yfti-irow: 1; mso-row-margin-right: 93.75pt"><TD black 1pt solid; PADDING-RIGHT: 0cm; BORDER-TOP: black 1pt solid; PADDING-LEFT: 0cm; PADDING-BOTTOM: 0cm; BORDER-LEFT: black 1.5pt solid; WIDTH: 47.7pt; PADDING-TOP: 0cm; BORDER-BOTTOM: black 1.5pt solid; HEIGHT: 16.5pt; BACKGROUND-COLOR: transparent; mso-border-top-alt: .75pt; mso-border-left-alt: 1.5pt; mso-border-bottom-alt: 1.5pt; mso-border-right-alt: .75pt; mso-border-color-alt: black; mso-border-style-alt: solid" vAlign=top width=64 colSpan=2><P 0cm 0cm 0pt"><FONT face="Times New Roman">…<p></p></FONT></P></TD><TD black 1pt solid; PADDING-RIGHT: 0cm; BORDER-TOP: black 1pt solid; PADDING-LEFT: 0cm; PADDING-BOTTOM: 0cm; BORDER-LEFT: black 1pt solid; WIDTH: 17.8pt; PADDING-TOP: 0cm; BORDER-BOTTOM: black 1.5pt solid; HEIGHT: 16.5pt; BACKGROUND-COLOR: transparent; mso-border-bottom-alt: solid black 1.5pt; mso-border-alt: solid black .75pt" vAlign=top width=24><P 0cm 0cm 0pt"><FONT face="Times New Roman">…<p></p></FONT></P></TD><TD black 1pt solid; PADDING-RIGHT: 0cm; BORDER-TOP: black 1pt solid; PADDING-LEFT: 0cm; PADDING-BOTTOM: 0cm; BORDER-LEFT: black 1pt solid; WIDTH: 17.8pt; PADDING-TOP: 0cm; BORDER-BOTTOM: black 1.5pt solid; HEIGHT: 16.5pt; BACKGROUND-COLOR: transparent; mso-border-bottom-alt: solid black 1.5pt; mso-border-alt: solid black .75pt" vAlign=top width=24><P 0cm 0cm 0pt"><FONT face="Times New Roman">…<p></p></FONT></P></TD><TD black 1.5pt solid; PADDING-RIGHT: 0cm; BORDER-TOP: black 1pt solid; PADDING-LEFT: 0cm; PADDING-BOTTOM: 0cm; BORDER-LEFT: black 1pt solid; WIDTH: 14.2pt; PADDING-TOP: 0cm; BORDER-BOTTOM: black 1.5pt solid; HEIGHT: 16.5pt; BACKGROUND-COLOR: transparent; mso-border-top-alt: .75pt; mso-border-left-alt: .75pt; mso-border-bottom-alt: 1.5pt; mso-border-right-alt: 1.5pt; mso-border-color-alt: black; mso-border-style-alt: solid" vAlign=top width=19 colSpan=3><P 0cm 0cm 0pt"><FONT face="Times New Roman">…<p></p></FONT></P></TD><TD #ece9d8; PADDING-RIGHT: 0cm; BORDER-TOP: #ece9d8; PADDING-LEFT: 0cm; PADDING-BOTTOM: 0cm; BORDER-LEFT: #ece9d8; PADDING-TOP: 0cm; BORDER-BOTTOM: #ece9d8; BACKGROUND-COLOR: transparent; mso-cell-special: placeholder" width=125 colSpan=2><P 0cm 0cm 0pt"><FONT face="Times New Roman"> </FONT></P></TD></TR><TR 13.5pt; mso-yfti-irow: 2; mso-row-margin-right: 104.25pt"><TD black 1pt solid; PADDING-RIGHT: 0cm; BORDER-TOP: black 1pt solid; PADDING-LEFT: 0cm; PADDING-BOTTOM: 0cm; BORDER-LEFT: black 1.5pt solid; WIDTH: 38.7pt; PADDING-TOP: 0cm; BORDER-BOTTOM: black 1pt solid; HEIGHT: 13.5pt; BACKGROUND-COLOR: transparent; mso-border-left-alt: solid black 1.5pt; mso-border-alt: solid black .75pt" vAlign=top width=52><P 0cm 0cm 0pt">面标识<p></p></P></TD><TD black 1.5pt solid; PADDING-RIGHT: 0cm; BORDER-TOP: black 1.5pt solid; PADDING-LEFT: 0cm; PADDING-BOTTOM: 0cm; BORDER-LEFT: black 1pt solid; WIDTH: 48.3pt; PADDING-TOP: 0cm; BORDER-BOTTOM: black 1pt solid; HEIGHT: 13.5pt; BACKGROUND-COLOR: transparent; mso-border-top-alt: 1.5pt; mso-border-left-alt: .75pt; mso-border-bottom-alt: .75pt; mso-border-right-alt: 1.5pt; mso-border-color-alt: black; mso-border-style-alt: solid" vAlign=top width=64 colSpan=4><P 0cm 0cm 0pt">弧段标识<p></p></P></TD><TD #ece9d8; PADDING-RIGHT: 0cm; BORDER-TOP: #ece9d8; PADDING-LEFT: 0cm; PADDING-BOTTOM: 0cm; BORDER-LEFT: #ece9d8; PADDING-TOP: 0cm; BORDER-BOTTOM: #ece9d8; BACKGROUND-COLOR: transparent; mso-cell-special: placeholder" width=139 colSpan=4><P 0cm 0cm 0pt"><FONT face="Times New Roman"> </FONT></P></TD></TR><TR 21.2pt; mso-yfti-irow: 3; mso-row-margin-right: 104.25pt"><TD black 1pt solid; PADDING-RIGHT: 0cm; BORDER-TOP: black 1pt solid; PADDING-LEFT: 0cm; PADDING-BOTTOM: 0cm; BORDER-LEFT: black 1.5pt solid; WIDTH: 38.7pt; PADDING-TOP: 0cm; BORDER-BOTTOM: black 1.5pt solid; HEIGHT: 21.2pt; BACKGROUND-COLOR: transparent; mso-border-top-alt: .75pt; mso-border-left-alt: 1.5pt; mso-border-bottom-alt: 1.5pt; mso-border-right-alt: .75pt; mso-border-color-alt: black; mso-border-style-alt: solid" vAlign=top width=52><P 0cm 0cm 0pt"><FONT face="Times New Roman">…<p></p></FONT></P></TD><TD black 1.5pt solid; PADDING-RIGHT: 0cm; BORDER-TOP: black 1pt solid; PADDING-LEFT: 0cm; PADDING-BOTTOM: 0cm; BORDER-LEFT: black 1pt solid; WIDTH: 48.3pt; PADDING-TOP: 0cm; BORDER-BOTTOM: black 1.5pt solid; HEIGHT: 21.2pt; BACKGROUND-COLOR: transparent; mso-border-top-alt: .75pt; mso-border-left-alt: .75pt; mso-border-bottom-alt: 1.5pt; mso-border-right-alt: 1.5pt; mso-border-color-alt: black; mso-border-style-alt: solid" vAlign=top width=64 colSpan=4><P 0cm 0cm 0pt"><FONT face="Times New Roman">…<p></p></FONT></P></TD><TD #ece9d8; PADDING-RIGHT: 0cm; BORDER-TOP: #ece9d8; PADDING-LEFT: 0cm; PADDING-BOTTOM: 0cm; BORDER-LEFT: #ece9d8; PADDING-TOP: 0cm; BORDER-BOTTOM: black 1.5pt solid; BACKGROUND-COLOR: transparent; mso-cell-special: placeholder" width=139 colSpan=4><P 0cm 0cm 0pt"><FONT face="Times New Roman"> </FONT></P></TD></TR><TR 17.25pt; mso-yfti-irow: 4"><TD black 1pt solid; PADDING-RIGHT: 0cm; BORDER-TOP: black 1.5pt solid; PADDING-LEFT: 0cm; PADDING-BOTTOM: 0cm; BORDER-LEFT: black 1.5pt solid; WIDTH: 47.85pt; PADDING-TOP: 0cm; BORDER-BOTTOM: black 1pt solid; HEIGHT: 17.25pt; BACKGROUND-COLOR: transparent; mso-border-top-alt: 1.5pt; mso-border-left-alt: 1.5pt; mso-border-bottom-alt: .75pt; mso-border-right-alt: .75pt; mso-border-color-alt: black; mso-border-style-alt: solid" vAlign=top width=64 colSpan=2><P 0cm 0cm 0pt">弧段标识<p></p></P></TD><TD black 1pt solid; PADDING-RIGHT: 0cm; BORDER-TOP: black 1.5pt solid; PADDING-LEFT: 0cm; PADDING-BOTTOM: 0cm; BORDER-LEFT: black 1pt solid; WIDTH: 47.8pt; PADDING-TOP: 0cm; BORDER-BOTTOM: black 1pt solid; HEIGHT: 17.25pt; BACKGROUND-COLOR: transparent; mso-border-top-alt: solid black 1.5pt; mso-border-alt: solid black .75pt" vAlign=top width=64 colSpan=4><P 0cm 0cm 0pt">起节点<p></p></P></TD><TD black 1pt solid; PADDING-RIGHT: 0cm; BORDER-TOP: black 1.5pt solid; PADDING-LEFT: 0cm; PADDING-BOTTOM: 0cm; BORDER-LEFT: black 1pt solid; WIDTH: 47.8pt; PADDING-TOP: 0cm; BORDER-BOTTOM: black 1pt solid; HEIGHT: 17.25pt; BACKGROUND-COLOR: transparent; mso-border-top-alt: solid black 1.5pt; mso-border-alt: solid black .75pt" vAlign=top width=64 colSpan=2><P 0cm 0cm 0pt">终节点<p></p></P></TD><TD black 1.5pt solid; PADDING-RIGHT: 0cm; BORDER-TOP: black 1.5pt solid; PADDING-LEFT: 0cm; PADDING-BOTTOM: 0cm; BORDER-LEFT: black 1pt solid; WIDTH: 47.8pt; PADDING-TOP: 0cm; BORDER-BOTTOM: black 1pt solid; HEIGHT: 17.25pt; BACKGROUND-COLOR: transparent; mso-border-top-alt: 1.5pt; mso-border-left-alt: .75pt; mso-border-bottom-alt: .75pt; mso-border-right-alt: 1.5pt; mso-border-color-alt: black; mso-border-style-alt: solid" vAlign=top width=64><P 0cm 0cm 0pt">中间点串<p></p></P></TD></TR><TR 18pt; mso-yfti-irow: 5; mso-yfti-lastrow: yes"><TD black 1pt solid; PADDING-RIGHT: 0cm; BORDER-TOP: black 1pt solid; PADDING-LEFT: 0cm; PADDING-BOTTOM: 0cm; BORDER-LEFT: black 1.5pt solid; WIDTH: 47.85pt; PADDING-TOP: 0cm; BORDER-BOTTOM: black 1.5pt solid; HEIGHT: 18pt; BACKGROUND-COLOR: transparent; mso-border-top-alt: .75pt; mso-border-left-alt: 1.5pt; mso-border-bottom-alt: 1.5pt; mso-border-right-alt: .75pt; mso-border-color-alt: black; mso-border-style-alt: solid" vAlign=top width=64 colSpan=2><P 0cm 0cm 0pt"><FONT face="Times New Roman">…<p></p></FONT></P></TD><TD black 1pt solid; PADDING-RIGHT: 0cm; BORDER-TOP: black 1pt solid; PADDING-LEFT: 0cm; PADDING-BOTTOM: 0cm; BORDER-LEFT: black 1pt solid; WIDTH: 47.8pt; PADDING-TOP: 0cm; BORDER-BOTTOM: black 1.5pt solid; HEIGHT: 18pt; BACKGROUND-COLOR: transparent; mso-border-bottom-alt: solid black 1.5pt; mso-border-alt: solid black .75pt" vAlign=top width=64 colSpan=4><P 0cm 0cm 0pt"><FONT face="Times New Roman">…<p></p></FONT></P></TD><TD black 1pt solid; PADDING-RIGHT: 0cm; BORDER-TOP: black 1pt solid; PADDING-LEFT: 0cm; PADDING-BOTTOM: 0cm; BORDER-LEFT: black 1pt solid; WIDTH: 47.8pt; PADDING-TOP: 0cm; BORDER-BOTTOM: black 1.5pt solid; HEIGHT: 18pt; BACKGROUND-COLOR: transparent; mso-border-bottom-alt: solid black 1.5pt; mso-border-alt: solid black .75pt" vAlign=top width=64 colSpan=2><P 0cm 0cm 0pt"><FONT face="Times New Roman">…<p></p></FONT></P></TD><TD black 1.5pt solid; PADDING-RIGHT: 0cm; BORDER-TOP: black 1pt solid; PADDING-LEFT: 0cm; PADDING-BOTTOM: 0cm; BORDER-LEFT: black 1pt solid; WIDTH: 47.8pt; PADDING-TOP: 0cm; BORDER-BOTTOM: black 1.5pt solid; HEIGHT: 18pt; BACKGROUND-COLOR: transparent; mso-border-top-alt: .75pt; mso-border-left-alt: .75pt; mso-border-bottom-alt: 1.5pt; mso-border-right-alt: 1.5pt; mso-border-color-alt: black; mso-border-style-alt: solid" vAlign=top width=64><P 0cm 0cm 0pt"><FONT face="Times New Roman">…<p></p></FONT></P></TD></TR><TR height=0><TD #ece9d8; BORDER-TOP: #ece9d8; BORDER-LEFT: #ece9d8; BORDER-BOTTOM: #ece9d8; BACKGROUND-COLOR: transparent" width=52><FONT face="Times New Roman"></FONT></TD><TD #ece9d8; BORDER-TOP: #ece9d8; BORDER-LEFT: #ece9d8; BORDER-BOTTOM: #ece9d8; BACKGROUND-COLOR: transparent" width=12><FONT face="Times New Roman"></FONT></TD><TD #ece9d8; BORDER-TOP: #ece9d8; BORDER-LEFT: #ece9d8; BORDER-BOTTOM: #ece9d8; BACKGROUND-COLOR: transparent" width=24><FONT face="Times New Roman"></FONT></TD><TD #ece9d8; BORDER-TOP: #ece9d8; BORDER-LEFT: #ece9d8; BORDER-BOTTOM: #ece9d8; BACKGROUND-COLOR: transparent" width=24><FONT face="Times New Roman"></FONT></TD><TD #ece9d8; BORDER-TOP: #ece9d8; BORDER-LEFT: #ece9d8; BORDER-BOTTOM: #ece9d8; BACKGROUND-COLOR: transparent" width=5><FONT face="Times New Roman"></FONT></TD><TD #ece9d8; BORDER-TOP: #ece9d8; BORDER-LEFT: #ece9d8; BORDER-BOTTOM: #ece9d8; BACKGROUND-COLOR: transparent" width=12><FONT face="Times New Roman"></FONT></TD><TD #ece9d8; BORDER-TOP: #ece9d8; BORDER-LEFT: #ece9d8; BORDER-BOTTOM: #ece9d8; BACKGROUND-COLOR: transparent" width=3><FONT face="Times New Roman"></FONT></TD><TD #ece9d8; BORDER-TOP: #ece9d8; BORDER-LEFT: #ece9d8; BORDER-BOTTOM: #ece9d8; BACKGROUND-COLOR: transparent" width=61><FONT face="Times New Roman"></FONT></TD><TD #ece9d8; BORDER-TOP: #ece9d8; BORDER-LEFT: #ece9d8; BORDER-BOTTOM: #ece9d8; BACKGROUND-COLOR: transparent" width=64><FONT face="Times New Roman"></FONT></TD></TR></TABLE><P 0cm 0cm 0pt"><p><FONT face="Times New Roman"> </FONT></p></P><P 0cm 0cm 0pt">这一模型既解决了数据共享问题，又建立了弧段与节点的拓扑关系。同样，面状地物对弧段的聚集方式与数据共享和几何拓扑关系的建立也达到一致。<p></p></P><P 0cm 0cm 0pt"><FONT face="Times New Roman">5</FONT>）面向对象的属性数据模型<p></p></P><P 0cm 0cm 0pt">面向对象数据模型是在包含<FONT face="Times New Roman">RDBMS</FONT>的功能基础上，增加面向对象数据模型的封装、继承和信息传播等功能。<FONT face="Times New Roman"> <p></p></FONT></P><P 0cm 0cm 0pt"><FONT face="Times New Roman">6) </FONT>面向对象地理数据模型的特点<p></p></P><P 0cm 0cm 0pt 36pt; TEXT-INDENT: -18pt; mso-list: l0 level1 lfo1; tab-stops: list 36.0pt"><FONT face="Times New Roman">a) </FONT>具有可扩充性。由于对象是相对独立的，因此可以很自然和容易地增加新的对象，并且对不同类型的对象具有统一的管理机制。<p></p></P><P 0cm 0cm 0pt 36pt; TEXT-INDENT: -18pt; mso-list: l0 level1 lfo1; tab-stops: list 36.0pt"><FONT face="Times New Roman">b) </FONT>可充分利用现有数据模型的优点。<p></p></P><P 0cm 0cm 0pt"><FONT face="Times New Roman">c) </FONT>可以模拟和操纵复杂对象。传统的数据模型是面向简单对象的，无法直接模拟和操纵复杂实体，而面向对象的数据模型具备对复杂对象进行模拟和操纵的能力。<p></p></P><P 0cm 0cm 0pt">在<FONT face="Times New Roman">GIS</FONT>中建立面向对象的数据模型时，对象的确定还没有统一的标准，但是，对象的建立应符合人们对客观世界的理解，并且要完整地表达各种地理对象，及它们之间的相互关系。<p></p></P><P 0cm 0cm 0pt"><FONT face="Times New Roman">7</FONT>）面向对象数据库系统的基本概念<FONT face="Times New Roman"> <p></p></FONT></P><P 0cm 0cm 0pt">动态联编<FONT face="Times New Roman">:</FONT>为了实现多态，系统不能在编译时就把操作名联编到程序上，而要等到运行时才进行解释。<p></p></P><P 0cm 0cm 0pt"><FONT face="Times New Roman">8</FONT>）面向对象数据库系统所具有的优势<p></p></P><P 0cm 0cm 0pt"><FONT face="Times New Roman">1</FONT>）缩小了语义差距<p></p></P><P 0cm 0cm 0pt">（<FONT face="Times New Roman">2</FONT>）减轻了<FONT face="Times New Roman">“</FONT>阻抗失配<FONT face="Times New Roman">”</FONT>问题<FONT face="Times New Roman"> <p></p></FONT></P><P 0cm 0cm 0pt"><FONT face="Times New Roman"> </FONT>传统数据库应用往往表现为把数据库语句嵌入某种具有计算完备性的程序设计语言中，由于数据库语言和程序设计语言的类型系统和计算模型往往不同，所以这种结合是不自然的，这个现象被称为<FONT face="Times New Roman">“</FONT>阻抗失配<FONT face="Times New Roman">”</FONT>。在<FONT face="Times New Roman">OODB</FONT>中，把需要程序设计语言编写的操作都封装在对象的内部，从本质上讲，<FONT face="Times New Roman">OODB</FONT>的问题求解过程只需要表现为一个消息表达式的集合。<p></p></P><P 0cm 0cm 0pt">（<FONT face="Times New Roman">3</FONT>）适应非传统应用的需要<FONT face="Times New Roman"> <p></p></FONT></P>
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12楼#
发布于：2005-04-13 20:24
<P 0cm 0cm 0pt"><FONT face="Times New Roman"> </FONT>这种适应性主要表现在能够定义和操纵复杂对象，具备引用共享和并发共享机制以及灵活的事务模型，支持大量对象的存储和获取等等。<p></p></P><P 0cm 0cm 0pt">§<FONT face="Times New Roman">3-3 </FONT>空间数据库的设计<p></p></P><P 0cm 0cm 0pt">空间数据库的设计是指在现在数据库管理系统的基础上建立空间数据库的整个过程。<p></p></P><P 0cm 0cm 0pt">一、需求分析<p></p></P><P 0cm 0cm 0pt">需求分析是整个空间数据库设计与建立的基础，主要进行以下工作：?<p></p></P><P 0cm 0cm 0pt"><FONT face="Times New Roman">1</FONT>、调查用户需求：了解用户特点和要求，取得设计者与用户对需求的一致看法。?<p></p></P><P 0cm 0cm 0pt"><FONT face="Times New Roman">2</FONT>、需求数据的收集和分析：包括信息需求<FONT face="Times New Roman">(</FONT>信息内容、特征、需要存储的数据<FONT face="Times New Roman">)</FONT>、信息加工处理要求<FONT face="Times New Roman">(</FONT>如响应时间<FONT face="Times New Roman">)</FONT>、完整性与安全性要求等。?<p></p></P><P 0cm 0cm 0pt"><FONT face="Times New Roman">3</FONT>、编制用户需求说明书：包括需求分析的目标、任务、具体需求说明、系统功能与性能、运行环境等，是需求分析的最终成果。<FONT face="Times New Roman"> <p></p></FONT></P><P 0cm 0cm 0pt">在需求分析阶段完成：<p></p></P><P 0cm 0cm 0pt"><FONT face="Times New Roman"> </FONT>数据源的选择和对各种数据集的评价（一般、空间、属性评价）。<p></p></P><P 0cm 0cm 0pt">二、结构设计<p></p></P><P 0cm 0cm 0pt">指空间数据结构设计，结果是得到一个合理的空间数据模型，是空间数据库设计的关键。<p></p></P><P 0cm 0cm 0pt"><FONT face="Times New Roman"> </FONT>空间数据库设计的实质是将地理空间实体以一定的组织形式在数据库系统中加以表达的过程，也就是地理信息系统中空间实体的模型化问题。<p></p></P><P 0cm 0cm 0pt"><FONT face="Times New Roman">1</FONT>、概念模型<p></p></P><P 0cm 0cm 0pt">是通过对错综复杂的现实世界的认识与抽象，最终形成空间数据库系统及其应用系统所需的模型。<p></p></P><P 0cm 0cm 0pt">表示概念模型最有力的工具是<FONT face="Times New Roman">E—R</FONT>模型，即实体<FONT face="Times New Roman">—</FONT>联系模型，包括实体、联系和属性三个基本成分。用它来描述现实地理世界，不必考虑信息的存储结构、存取路径及存取效率等与计算机有关的问题，比一般的数据模型更接近于现实地理世界，具有直观、自然、语义较丰富等特点，在地理数据库设计中得到了广泛应用。<p></p></P><P 0cm 0cm 0pt"><FONT face="Times New Roman">2</FONT>、逻辑模型<p></p></P><P 0cm 0cm 0pt">逻辑模型的设计是将概念模型结构转换转换为具体<FONT face="Times New Roman">DBMS</FONT>可处理的地理数据库的逻辑结构<FONT face="Times New Roman">(</FONT>或外模式<FONT face="Times New Roman">)</FONT>，包括确定数据项、记录及记录间的联系、安全性、完整性和一致性约束等。<FONT face="Times New Roman"> <p></p></FONT></P><P 0cm 0cm 0pt">从<FONT face="Times New Roman">E—R</FONT>模型向关系模型转换的主要过程为：?<p></p></P><P 0cm 0cm 0pt">①<FONT face="Times New Roman"> </FONT>确定各实体的主关键字；?<p></p></P><P 0cm 0cm 0pt">②<FONT face="Times New Roman"> </FONT>确定并写出实体内部属性之间的数据关系表达式（函数依赖关系），即某一数据项决定另外的数据项；<p></p></P><P 0cm 0cm 0pt">③把经过消冗处理（规范化处理）的数据关系表达式中的实体作为相应的主关键字；?<p></p></P><P 0cm 0cm 0pt">④根据②、③形成新的关系。?<p></p></P><P 0cm 0cm 0pt"><FONT face="Times New Roman"> </FONT>⑤完成转换后，进行分析、评价和优化。<FONT face="Times New Roman"> <p></p></FONT></P><P 0cm 0cm 0pt"><FONT face="Times New Roman">3</FONT>、物理设计<p></p></P><P 0cm 0cm 0pt">是指有效地将空间数据库的逻辑结构在物理存储器上实现，确定数据在介质上的物理存储结构，其结果是导出地理数据库的存储模式<FONT face="Times New Roman">(</FONT>内模式<FONT face="Times New Roman">)</FONT>。<p></p></P><P 0cm 0cm 0pt">主要内容包括确定记录存储格式，选择文件存储结构，决定存取路径，分配存储空间。<p></p></P><P 0cm 0cm 0pt">物理设计的好坏将对地理数据库的性能影响很大，一个好的物理存储结构必须满足两个条件：<p></p></P><P 0cm 0cm 0pt">一是地理数据占有较小的存储空间；<p></p></P><P 0cm 0cm 0pt">二是对数据库的操作具有尽可能高的处理速度。<p></p></P><P 0cm 0cm 0pt">在完成物理设计后，要进行性能分析和测试。?<p></p></P><P 0cm 0cm 0pt"><p><FONT face="Times New Roman"> </FONT></p></P><P 0cm 0cm 0pt">物理设计在很大程度上与选用的数据库管理系统有关。设计中应根据需要，选用系统所提供的功能。<p></p></P><P 0cm 0cm 0pt">三、数据层设计<p></p></P><P 0cm 0cm 0pt"><FONT face="Times New Roman">GIS</FONT>的数据可以按照空间数据的逻辑关系或专业属性分为各种逻辑数据层或专业数据层，原理上类似于图片的叠置。<p></p></P><P 0cm 0cm 0pt"><FONT face="Times New Roman"> </FONT>例如，地形图数据可分为地貌、水系、道路、植被、控制点、居民地等诸层分别存贮。将各层叠加起来就合成了地形图的数据。在进行空间分析、数据处理、图形显示时，往往只需要若干相应图层的数据。?<p></p></P><P 0cm 0cm 0pt"><FONT face="Times New Roman"> </FONT>数据层的设计一般是按照数据的专业内容和类型进行的。数据的专业内容的类型通常是数据分层的主要依据，同时也要考虑数据之间的关系。如需考虑两类物体共享边界<FONT face="Times New Roman">(</FONT>道路与行政边界重合、河流与地块边界的重合<FONT face="Times New Roman">)</FONT>等，这些数据间的关系在数据分层设计时应体现出来。?<p></p></P><P 0cm 0cm 0pt"><FONT face="Times New Roman"> </FONT>不同类型的数据由于其应用功能相同，在分析和应用时往往会同时用到，因此在设计时应反映出这样的需求，即可将这些数据作为一层。（如道路、加油站、停车场<FONT face="Times New Roman">—</FONT>交通层）<p></p></P><P 0cm 0cm 0pt"><FONT face="Times New Roman"> </FONT>最后得出各层数据的表现形式，各层数据的属性内容和属性表之间的关系等。<p></p></P><P 0cm 0cm 0pt">四、数据字典设计<p></p></P><P 0cm 0cm 0pt">数据字典用于描述数据库的整体结构、数据内容和定义等。一个好的数据字典可以说是一个数据的标准规范，它可使数据库的开发者依此来实施数据库的建立、维护和更新。<p></p></P><P 0cm 0cm 0pt">数据字典的内容包括：<p></p></P><P 0cm 0cm 0pt"><FONT face="Times New Roman"> </FONT>数据库的总体组织结构、<FONT face="Times New Roman"> </FONT>数据库总体设计的框架、<p></p></P><P 0cm 0cm 0pt"><FONT face="Times New Roman"> </FONT>各数据层详细内容的定义及结构、<FONT face="Times New Roman"> </FONT>数据命名的定义<p></p></P><P 0cm 0cm 0pt"><FONT face="Times New Roman"> </FONT>元数据（有关数据的数据，是对一个数据集的内容、质量条件及操作过程等的描述）等内容。<p></p></P><P 0cm 0cm 0pt">一、空间数据库的建立<p></p></P><P 0cm 0cm 0pt"><FONT face="Times New Roman">1</FONT>、建立空间数据库结构<p></p></P><P 0cm 0cm 0pt"><FONT face="Times New Roman"> </FONT>利用<FONT face="Times New Roman">DBMS</FONT>提供的数据描述语言描述逻辑设计和物理设计的结果，得到概念模式和外模式，编写功能软件，经编译、运行后形成目标模式，建立起实际的空间数据库结构。?<p></p></P><P 0cm 0cm 0pt"><FONT face="Times New Roman">2</FONT>、数据装入?<p></p></P><P 0cm 0cm 0pt"><FONT face="Times New Roman"> </FONT>一般由编写的数据装入程序或<FONT face="Times New Roman">DBMS</FONT>提供的应用程序来完成。在装入数据之前要做许多准备工作，如对数据进行整理、分类、编码及格式转换<FONT face="Times New Roman">(</FONT>如专题数据库装入数据时，采用多关系异构数据库的模式转换、查询转换和数据转换<FONT face="Times New Roman">)</FONT>等。<p></p></P><P 0cm 0cm 0pt">装入的数据要确保其准确性和一致性。?<p></p></P><P 0cm 0cm 0pt"><FONT face="Times New Roman">3</FONT>、调试运行<p></p></P><P 0cm 0cm 0pt"><FONT face="Times New Roman"> </FONT>装入数据后，要对地理数据库的实际应用程序进行运行，执行各功能模块的操作，对地理数据库系统的功能和性能进行全面测试，<p></p></P><P 0cm 0cm 0pt"><p><FONT face="Times New Roman"> </FONT></p></P><P 0cm 0cm 0pt">二、<FONT face="Times New Roman"> </FONT>空间数据库的维护<p></p></P><P 0cm 0cm 0pt"><FONT face="Times New Roman">1</FONT>、空间数据库的重组织?<p></p></P><P 0cm 0cm 0pt"><FONT face="Times New Roman"> </FONT>指在不改变空间数据库原来的逻辑结构和物理结构的前提下，改变数据的存储位置，将数据予以重新组织和存放。<p></p></P><P 0cm 0cm 0pt"><FONT face="Times New Roman"> <p></p></FONT></P><P 0cm 0cm 0pt"><FONT face="Times New Roman">2</FONT>、空间数据库的重构造<p></p></P><P 0cm 0cm 0pt"><FONT face="Times New Roman"> </FONT>指局部改变空间数据库的逻辑结构和物理结构。数据库重构通过改写其概念模式<FONT face="Times New Roman">(</FONT>逻辑模式<FONT face="Times New Roman">)</FONT>的内模式<FONT face="Times New Roman">(</FONT>存储模式<FONT face="Times New Roman">)</FONT>进行。<FONT face="Times New Roman"> <p></p></FONT></P><P 0cm 0cm 0pt"><p><FONT face="Times New Roman"> </FONT></p></P><P 0cm 0cm 0pt"><FONT face="Times New Roman">3</FONT>、空间数据库的完整性、安全性控制<p></p></P><P 0cm 0cm 0pt"><FONT face="Times New Roman"> </FONT>完整性是指数据的正确性、有效性和一致性，主要由后映象日志来完成，它是一个备份程序，当发生系统或介质故障时，利用它对数据库进行恢复。<p></p></P><P 0cm 0cm 0pt"><FONT face="Times New Roman"> </FONT>安全性指对数据的保护，主要通过权限授予、审计跟踪，以及数据的卸出和装入来实现。<p></p></P><P 0cm 0cm 0pt"><p><FONT face="Times New Roman"> </FONT></p></P>
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发布于：2005-04-13 21:15
<P 0cm 0cm 0pt; TEXT-ALIGN: center" align=center><B>第四章</B><B><FONT face="Times New Roman"> </FONT></B><B>空间数据的采集和质量控制</B><B><p></p></B></P><P 0cm 0cm 0pt">§<FONT face="Times New Roman">4-1 </FONT>概述<p></p></P><P 0cm 0cm 0pt">一、<FONT face="Times New Roman">GIS</FONT>的数据源：<FONT face="Times New Roman"> <p></p></FONT></P><P 0cm 0cm 0pt">地图数据<FONT face="Times New Roman"> </FONT>，遥感数据，<FONT face="Times New Roman"> </FONT>文本数据，统计数据<p></p></P><P 0cm 0cm 0pt"><FONT face="Times New Roman"> </FONT>实测数据，多媒体数据，已有系统的数据<p></p></P><P 0cm 0cm 0pt">二、空间数据采集的任务<p></p></P><P 0cm 0cm 0pt">将现有的上述类型数据转换成<FONT face="Times New Roman">GIS</FONT>可以处理与接收的数字形式，通常要经过验证、修改、编辑等处理。<p></p></P><P 0cm 0cm 0pt">三、研究<FONT face="Times New Roman">GIS</FONT>数据质量的目的和意义<p></p></P><P 0cm 0cm 0pt"><FONT face="Times New Roman">GIS</FONT>的数据质量是指<FONT face="Times New Roman">GIS</FONT>中空间数据<FONT face="Times New Roman">(</FONT>几何数据和属性数据<FONT face="Times New Roman">)</FONT>的可靠性，通常用空间<p></p></P><P 0cm 0cm 0pt">数据的误差来度量。<p></p></P><P 0cm 0cm 0pt"><FONT face="Times New Roman"> </FONT>误差是指数据与真值的偏离。<p></p></P><P 0cm 0cm 0pt"><FONT face="Times New Roman"> </FONT>研究<FONT face="Times New Roman">GIS</FONT>数据质量对于评定<FONT face="Times New Roman">GIS</FONT>的算法、减少<FONT face="Times New Roman">GIS</FONT>设计与开发的盲目性都具有重要意<p></p></P><P 0cm 0cm 0pt">义。精度越高，代价越大。<FONT face="Times New Roman">GIS</FONT>数据质量对保证<FONT face="Times New Roman">GIS</FONT>产品的可靠性有重要意义。<FONT face="Times New Roman"> <p></p></FONT></P><P 0cm 0cm 0pt">§<FONT face="Times New Roman">4-2 </FONT>空间数据的地理参照系和控制基础<p></p></P><P 0cm 0cm 0pt">指物质、能量、信息的存在形式在形态、结构过程、功能关系上的分布方式和格局及其在时间上的延续，具体包括地球上大气圈、水圈、生物圈、岩石圈和土壤圈交互作用的区域。<p></p></P><P 0cm 0cm 0pt">地理空间具体被描述为：<FONT face="Times New Roman"> <p></p></FONT></P><P 0cm 0cm 0pt"><FONT face="Times New Roman">1</FONT>）绝对空间，具有属性描述的空间位置的集合，一系列坐标值组成。<p></p></P><P 0cm 0cm 0pt"><FONT face="Times New Roman">2</FONT>）相对空间，是具有空间属性特征的实体的集合，由不同实体之间的空间关系组成。<p></p></P><P 0cm 0cm 0pt">二、地理空间的数学建构<FONT face="Times New Roman">---</FONT>如何建立地球表面的几何模型<p></p></P><P 0cm 0cm 0pt"><FONT face="Times New Roman">1</FONT>、最自然的面：<p></p></P><P 0cm 0cm 0pt">包括海洋底部、高山、高原在内的固体地球表面，起伏不定，难以用一个简洁的数学式描述。<p></p></P><P 0cm 0cm 0pt"><p><FONT face="Times New Roman"> </FONT></p></P><P 0cm 0cm 0pt"><FONT face="Times New Roman">2</FONT>、相对抽象的面，即大地水准面<p></p></P><P 0cm 0cm 0pt">地球表面<FONT face="Times New Roman">72%</FONT>被海水覆盖，假设一个当海水处于完全静止的平衡状态时从海平面延伸到所有大陆下部，而与地球重力方向处处正交的一个连续、闭合的水准面。<p></p></P><P 0cm 0cm 0pt">可用水准仪完成地球自然表面上任一点的高程测量。但地球的重力方向处处不同，处处与重力方向垂直的大地水准面显然不可能是一个十分规则的表面，且不能用简单的数学公式来表达，因此，大地水准面不能作为测量成果的计算面。<p></p></P><P 0cm 0cm 0pt"><FONT face="Times New Roman">3</FONT>、椭球体模型<p></p></P><P 0cm 0cm 0pt">为了测量成果计算的需要，选用一个同大地体相近的、可以用数学方法来表达的旋转椭球来代替地球<FONT face="Times New Roman">---</FONT>三轴椭球体。<p></p></P><P 0cm 0cm 0pt">三、地理参照系<p></p></P><P 0cm 0cm 0pt"><FONT face="Times New Roman">1</FONT>、经纬度坐标系（地理坐标）<p></p></P><P 0cm 0cm 0pt"><FONT face="Times New Roman"> </FONT>对空间定位有利，但难以进行距离、方向、面积量算。<p></p></P><P 0cm 0cm 0pt"><FONT face="Times New Roman">2</FONT>、笛卡儿平面坐标系<p></p></P><P 0cm 0cm 0pt"><FONT face="Times New Roman"> </FONT>便于量算和进一步的空间数据处理和分析。<p></p></P><P 0cm 0cm 0pt"><p><FONT face="Times New Roman"> </FONT></p></P><P 0cm 0cm 0pt"><FONT face="Times New Roman">3</FONT>、高程系统<p></p></P><P 0cm 0cm 0pt">描述空间点在垂直高度上的特性<FONT face="Times New Roman">--</FONT>高程<FONT face="Times New Roman">——</FONT>由高程基准面起算的地面点的高度。<p></p></P><P 0cm 0cm 0pt">四、<FONT face="Times New Roman">GIS</FONT>的地理基础<FONT face="Times New Roman">--</FONT>控制基础<p></p></P><P 0cm 0cm 0pt">各种<FONT face="Times New Roman">GIS</FONT>的数据源、服务目的和各自特征可以不同，但均有自身统一的地理基础。<FONT face="Times New Roman"> <p></p></FONT></P><P 0cm 0cm 0pt"><FONT face="Times New Roman">1</FONT>、地理基础的内容<p></p></P><P 0cm 0cm 0pt">地理基础是地理信息数据表示格式与规范的重要组成部分<p></p></P><P 0cm 0cm 0pt"><FONT face="Times New Roman">2</FONT>、投影与坐标系：<p></p></P><P 0cm 0cm 0pt"><FONT face="Times New Roman"> </FONT>每一种投影都与一个坐标系统相联系。坐标系统是一套说明某一物体地理坐标的参数，参数之一为投影。投影关系着如何将图形物体显示于平面上，而坐标系统则显示出地形地物所在的相对位置。<p></p></P><P 0cm 0cm 0pt"><FONT face="Times New Roman">3</FONT>、统一的地图投影系统的意义：<p></p></P><P 0cm 0cm 0pt"><FONT face="Times New Roman"> </FONT>为地理信息系统选择和设计一种或几种适用的地图投影系统和网格坐标系统，为各种地理信息的输入、输出及匹配处理提供一个统一的定位框架，使各种来源的地理信息和数据能够具有共同的地理基础，并在这个基础上反映出它们的地理位置和地理关系特征。<FONT face="Times New Roman"> <p></p></FONT></P><P 0cm 0cm 0pt">五、地图投影<FONT face="Times New Roman"> <p></p></FONT></P><P 0cm 0cm 0pt"><FONT face="Times New Roman">1</FONT>、<FONT face="Times New Roman">GIS</FONT>与地图投影关系<FONT face="Times New Roman"> <p></p></FONT></P><P 0cm 0cm 0pt"><FONT face="Times New Roman">2</FONT>、<FONT face="Times New Roman">GIS</FONT>中地图投影设计与配置的一般原则<p></p></P><P 0cm 0cm 0pt"><FONT face="Times New Roman">1</FONT>）所配置的投影系统应与相应比例尺的国家基本图（基本比例尺地形图，基本省区图或国家大地图集）投影系统一致。<p></p></P><P 0cm 0cm 0pt"><FONT face="Times New Roman">2</FONT>）系统一般只考虑至多采用两种投影系统，一种应用于大比例尺的数据处理与输出、输入，另一种服务于小比例尺。<p></p></P><P 0cm 0cm 0pt"><FONT face="Times New Roman">3</FONT>）所用投影以等角投影为宜。<p></p></P><P 0cm 0cm 0pt"><FONT face="Times New Roman">4</FONT>）所用投影应能与网格坐标系统相适应，即所采用的网格系统（特别是一级网格）在投影带中应保持完整。<FONT face="Times New Roman"> <p></p></FONT></P><P 0cm 0cm 0pt"><FONT face="Times New Roman">3</FONT>、我国<FONT face="Times New Roman">GIS</FONT>常用的地图投影配置<p></p></P><P 0cm 0cm 0pt">采用与我国基本图系列一致的地图投影系统：<p></p></P><P 0cm 0cm 0pt">我国常用的地图投影的情况为：<FONT face="Times New Roman"> <p></p></FONT></P><P 0cm 0cm 0pt"><FONT face="Times New Roman">1)</FONT>、我国基本比例尺地形图<FONT face="Times New Roman">(1</FONT>：<FONT face="Times New Roman">100</FONT>万、<FONT face="Times New Roman">1</FONT>：<FONT face="Times New Roman">50</FONT>万、<FONT face="Times New Roman">1</FONT>：<FONT face="Times New Roman">25</FONT>万、<FONT face="Times New Roman">1</FONT>：<FONT face="Times New Roman">10</FONT>万、<FONT face="Times New Roman">1</FONT>：<FONT face="Times New Roman">5</FONT>万、<FONT face="Times New Roman">1</FONT>：<FONT face="Times New Roman">2.5</FONT>、<FONT face="Times New Roman">1</FONT>：<FONT face="Times New Roman">1</FONT>万、<FONT face="Times New Roman">1</FONT>：<FONT face="Times New Roman">5000),</FONT>除<FONT face="Times New Roman">1</FONT>：<FONT face="Times New Roman">100</FONT>万外均采用高斯<FONT face="Times New Roman">—</FONT>克吕格投影为地理基础；<p></p></P><P 0cm 0cm 0pt"><FONT face="Times New Roman">2)</FONT>、我国<FONT face="Times New Roman">1</FONT>：<FONT face="Times New Roman">100</FONT>万地形图采用了<FONT face="Times New Roman">Lambert</FONT>投影，其分幅原则与国际地理学会规定的全球统一使用的国际百万分之一地图投影保持一致。<p></p></P><P 0cm 0cm 0pt"><FONT face="Times New Roman">3)</FONT>、我国大部分省区图以及大多数这一比例尺的地图也多采用<FONT face="Times New Roman">Lambert</FONT>投影和属于同一投影系统的<FONT face="Times New Roman">Albers</FONT>投影<FONT face="Times New Roman">(</FONT>正轴等面积割圆锥投影<FONT face="Times New Roman">)</FONT>；<p></p></P><P 0cm 0cm 0pt"><FONT face="Times New Roman"> 4)</FONT>、<FONT face="Times New Roman">Lambert</FONT>投影中，地球表面上两点间的最短距离<FONT face="Times New Roman">(</FONT>即大圆航线<FONT face="Times New Roman">)</FONT>表现为近于直线，这有利于地理信息系统中空间分析量度的正确实施。<FONT face="Times New Roman"> </FONT>。<FONT face="Times New Roman"> <p></p></FONT></P><P 0cm 0cm 0pt"><FONT face="Times New Roman">2</FONT>、<FONT face="Times New Roman">GIS</FONT>中地图投影设计与配置的一般原则<p></p></P><P 0cm 0cm 0pt">§<FONT face="Times New Roman">4-3 </FONT>空间数据的分类和编码<p></p></P><P 0cm 0cm 0pt">一、空间数据的组织<p></p></P><P 0cm 0cm 0pt">二、地理数据的分层<p></p></P><P 0cm 0cm 0pt">空间数据可按某种属性特征形成一个数据层，通常称为图层（<FONT face="Times New Roman">Coverage</FONT>）。<p></p></P><P 0cm 0cm 0pt"><FONT face="Times New Roman">1</FONT>、空间数据分层方法：<p></p></P><P 0cm 0cm 0pt"><FONT face="Times New Roman">1</FONT>）专题分层<p></p></P><P 0cm 0cm 0pt"><FONT face="Times New Roman"> </FONT>每个图层对应一个专题，包含某一种或某一类数据。如地貌层、水系层、道路层、居民地层等。<p></p></P><P 0cm 0cm 0pt"><FONT face="Times New Roman">2</FONT>）时间序列分层<p></p></P><P 0cm 0cm 0pt">即把不同时间或不同时期的数据作为一个数据层。<p></p></P><P 0cm 0cm 0pt"><FONT face="Times New Roman">3</FONT>）地面垂直高度分层<p></p></P><P 0cm 0cm 0pt">把不同时间或不同时期的数据作为一个数据层。<FONT face="Times New Roman"> <p></p></FONT></P><P 0cm 0cm 0pt"><FONT face="Times New Roman">2</FONT>、空间数据分层的目的<p></p></P><P 0cm 0cm 0pt">便于空间数据的管理、查询、显示、分析等。<p></p></P><P 0cm 0cm 0pt"><FONT face="Times New Roman">1</FONT>）空间数据分为若干数据层后，对所有空间数据的管理就简化为对各数据层的管理，而一个数据层的数据结构往往比较单一，数据量也相对较小，管理起来就相对简单；<p></p></P><P 0cm 0cm 0pt"><FONT face="Times New Roman">2</FONT>）对分层的空间数据进行查询时，不需要对所有空间数据进行查询，只需要对某一层空间数据进行查询即可，因而可加快查询速度；<p></p></P><P 0cm 0cm 0pt"><FONT face="Times New Roman">3</FONT>）分层后的空间数据，由于便于任意选择需要显示的图层，因而增加了图形显示的灵活性；<p></p></P>
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<P 0cm 0cm 0pt"><FONT face="Times New Roman">4</FONT>）对不同数据层进行叠加，可进行各种目的的空间分析。<FONT face="Times New Roman"> <p></p></FONT></P><P 0cm 0cm 0pt">三、空间数据的分类与编码<p></p></P><P 0cm 0cm 0pt"><FONT face="Times New Roman">1</FONT>、属性数据编码<p></p></P><P 0cm 0cm 0pt">在属性数据中，有一部分是与几何数据的表示密切有关的。<p></p></P><P 0cm 0cm 0pt">例如，道路的等级、类型等，决定着道路符号的形状、色彩、尺寸等。<p></p></P><P 0cm 0cm 0pt">在<FONT face="Times New Roman">GIS</FONT>中，通常把这部分属性数据用编码的形式表示，并与几何数据一起管理起来。<p></p></P><P 0cm 0cm 0pt"><FONT face="Times New Roman"> </FONT>编码：是指确定属性数据的代码的方法和过程。<p></p></P><P 0cm 0cm 0pt"><FONT face="Times New Roman"> </FONT>代码：是一个或一组有序的易于被计算机或人识别与处理的符号，是计<p></p></P><P 0cm 0cm 0pt">算机鉴别和查找信息的主要依据和手段。<p></p></P><P 0cm 0cm 0pt"><FONT face="Times New Roman"> </FONT>编码的直接产物就是代码，而分类分级则是编码的基础。<p></p></P><P 0cm 0cm 0pt"><FONT face="Times New Roman">2</FONT>、分类编码的原则<p></p></P><P 0cm 0cm 0pt">分类是将具有共同的属性或特征的事物或现象归并在一起，而把不同属<p></p></P><P 0cm 0cm 0pt">性或特征的事物或现象分开的过程。?<p></p></P><P 0cm 0cm 0pt">分类是人类思维所固有的一种活动，是认识事物的一种方法。<p></p></P><P 0cm 0cm 0pt">分类的基本原则是：<p></p></P><P 0cm 0cm 0pt">科学性、系统性、可扩性、实用性、兼容性、<p></p></P><P 0cm 0cm 0pt">稳定性、不受比例尺限制、灵活性<p></p></P><P 0cm 0cm 0pt">?<p></p></P><P 0cm 0cm 0pt"><FONT face="Times New Roman">3</FONT>、分类码和标识码<p></p></P><P 0cm 0cm 0pt">§<FONT face="Times New Roman">4.4 </FONT>空间数据的采集<p></p></P><P 0cm 0cm 0pt">一、输入前准备<p></p></P><P 0cm 0cm 0pt"><FONT face="Times New Roman">1</FONT>、<FONT face="Times New Roman"> </FONT>资料准备，区域标定<p></p></P><P 0cm 0cm 0pt"><FONT face="Times New Roman">1</FONT>）基础原始数据的确定<p></p></P><P 0cm 0cm 0pt"><FONT face="Times New Roman">2</FONT>）数据分类项目的确定<p></p></P><P 0cm 0cm 0pt"><FONT face="Times New Roman">3</FONT>）数据标准的准确性的确定<p></p></P><P 0cm 0cm 0pt"><FONT face="Times New Roman">2</FONT>、进行三个统一：<FONT face="Times New Roman"> </FONT>（地理基础统一，即确定投影、比例尺、分类分级编码）<p></p></P><P 0cm 0cm 0pt"><FONT face="Times New Roman">3</FONT>、所用软件的检查、试用菜单准备及其它辅助工作。<p></p></P><P 0cm 0cm 0pt"><FONT face="Times New Roman">4</FONT>、硬件检查。<p></p></P><P 0cm 0cm 0pt"><FONT face="Times New Roman">5</FONT>、精度试验。<p></p></P><P 0cm 0cm 0pt"><FONT face="Times New Roman">6</FONT>、试验，样区、单项试验。<p></p></P><P 0cm 0cm 0pt">二、几何图形数据的采集<p></p></P><P 0cm 0cm 0pt">一）手工数字化<p></p></P><P 0cm 0cm 0pt"><FONT face="Times New Roman">1</FONT>、手工矢量数字化<p></p></P><P 0cm 0cm 0pt">（二）数字化仪数字化<p></p></P><P 0cm 0cm 0pt">§<FONT face="Times New Roman">4.4 </FONT>空间数据的采集<p></p></P><P 0cm 0cm 0pt"><FONT face="Times New Roman">2</FONT>、用数字化软件进行数字化<p></p></P><P 0cm 0cm 0pt"><FONT face="Times New Roman">2</FONT>、手工栅格数字化<p></p></P><P 0cm 0cm 0pt">（以上资料<FONT face="Times New Roman">4</FONT>。<FONT face="Times New Roman">4</FONT>节来源于张超主编的《地理信息系统实习教程》所配光盘）<p></p></P><P 0cm 0cm 0pt"><FONT face="Times New Roman">1</FONT>、扫描矢量化处理流程：<p></p></P><P 0cm 0cm 0pt">三）扫描矢量化<p></p></P><P 0cm 0cm 0pt"><FONT face="Times New Roman">2</FONT>、屏幕跟踪矢量化流程<p></p></P><P 0cm 0cm 0pt">三、属性数据采集<p></p></P><P 0cm 0cm 0pt"><FONT face="Times New Roman">1</FONT>、键盘，人机对话方式<p></p></P><P 0cm 0cm 0pt"><FONT face="Times New Roman">2</FONT>、程序批量输入。<p></p></P><P 0cm 0cm 0pt">四、属性和几何数据的连接<p></p></P><P 0cm 0cm 0pt"><FONT face="Times New Roman">1</FONT>、可手工输入<p></p></P><P 0cm 0cm 0pt"><FONT face="Times New Roman">2</FONT>、由系统自动生成<FONT face="Times New Roman">(</FONT>如用顺序号代表标识符<FONT face="Times New Roman">) <p></p></FONT></P><P 0cm 0cm 0pt">五、空间数据的编辑和检核<p></p></P><P 0cm 0cm 0pt"><FONT face="Times New Roman">1</FONT>、空间数据输入的误差<p></p></P><P 0cm 0cm 0pt"><FONT face="Times New Roman">1</FONT>）几何数据的不完整或重复。<p></p></P><P 0cm 0cm 0pt"><FONT face="Times New Roman">2</FONT>）几何数据的位置不正确。<p></p></P><P 0cm 0cm 0pt"><FONT face="Times New Roman">3</FONT>）比例尺不正确。<p></p></P><P 0cm 0cm 0pt"><FONT face="Times New Roman">4</FONT>）变形。<p></p></P><P 0cm 0cm 0pt"><FONT face="Times New Roman">5</FONT>）几何数据与属性数据的连接有误。<p></p></P><P 0cm 0cm 0pt"><FONT face="Times New Roman">6</FONT>）属性数据错误、不完整。<p></p></P><P 0cm 0cm 0pt">键盘输入错误，漏输数据或属性错误分类、编码等。<FONT face="Times New Roman"> <p></p></FONT></P><P 0cm 0cm 0pt"><FONT face="Times New Roman">2</FONT>、空间数据的检查?<p></p></P><P 0cm 0cm 0pt"><FONT face="Times New Roman">1</FONT>）通过图形实体与其属性的联合显示，发现数字化中的遗漏、重复、不匹配等错误；?<FONT face="Times New Roman"> <p></p></FONT></P><P 0cm 0cm 0pt"><FONT face="Times New Roman">2</FONT>）在屏幕上用地图要素对应的符号显示数字化的结果，对照原图检查错误；<p></p></P><P 0cm 0cm 0pt"><FONT face="Times New Roman">3</FONT>）把数字化的结果绘图输出在透明材料上，然后与原图叠加以发现错漏；?<p></p></P><P 0cm 0cm 0pt"><FONT face="Times New Roman">4</FONT>）对等高线，通过确定最低和最高等高线的高程及等高距，编制软件来检查高程<p></p></P><P 0cm 0cm 0pt">的赋值是否正确；?<p></p></P><P 0cm 0cm 0pt"><FONT face="Times New Roman">5</FONT>）对于面状要素，可在建立拓扑关系时，根据多边形是否闭合来检查，或根据多<p></p></P><P 0cm 0cm 0pt">边形与多边形内点的匹配来检查等；?<p></p></P><P 0cm 0cm 0pt"><FONT face="Times New Roman">6</FONT>）对于属性数据，通常是在屏幕上逐表、逐行检查，也可打印出来检查；?<p></p></P><P 0cm 0cm 0pt"><FONT face="Times New Roman">7</FONT>）对于属性数据还可编写检核程序，如有无字符代替了数字，数字是否超出了范围，等等；?<p></p></P><P 0cm 0cm 0pt"><FONT face="Times New Roman">8</FONT>）对于图纸变形引起的误差，应使用几何纠正来进行处理。<p></p></P><P 0cm 0cm 0pt">§<FONT face="Times New Roman">4.5 GIS</FONT>的数据质量<p></p></P><P 0cm 0cm 0pt">一、<FONT face="Times New Roman">GIS</FONT>的数据质量的内容（类型）<p></p></P><P 0cm 0cm 0pt"><FONT face="Times New Roman">1</FONT>、<FONT face="Times New Roman">GIS</FONT>数据质量的基本内容<p></p></P><P 0cm 0cm 0pt"><FONT face="Times New Roman">1</FONT>）位置（几何）精度：如数学基础、平面精度、高程精度等，用以描述<p></p></P><P 0cm 0cm 0pt">几何数据的误差。<p></p></P><P 0cm 0cm 0pt"><FONT face="Times New Roman">2) </FONT>属性精度：如要素分类的正确性、属性编码的正确性、注记的正确性<p></p></P><P 0cm 0cm 0pt">等，用以反映属性数据的质量。?<p></p></P><P 0cm 0cm 0pt"><FONT face="Times New Roman">3) </FONT>逻辑一致性：如多边形的闭合精度、结点匹配精度、拓扑关系的正确<p></p></P><P 0cm 0cm 0pt">性等，由几何或属性误差也会引起逻辑误差。?<p></p></P><P 0cm 0cm 0pt"><FONT face="Times New Roman">4) </FONT>完备性：如数据分类的完备性、实体类型的完备性、属性数据的完备<p></p></P><P 0cm 0cm 0pt">性、注记的完整性，数据层完整性，检验完整性等。?<p></p></P><P 0cm 0cm 0pt"><FONT face="Times New Roman">5) </FONT>现势性：如数据的采集时间、数据的更新时间等。<FONT face="Times New Roman"> <p></p></FONT></P><P 0cm 0cm 0pt">误差的具体来源<p></p></P><TABLE 322.5pt; mso-cellspacing: 0cm; mso-padding-alt: 0cm 0cm 0cm 0cm" cellSpacing=0 cellPadding=0 width=430 border=0><TR 18.75pt; mso-yfti-irow: 0"><TD black 1pt solid; PADDING-RIGHT: 0cm; BORDER-TOP: black 1.5pt solid; PADDING-LEFT: 0cm; BACKGROUND: #ffcccc; PADDING-BOTTOM: 0cm; BORDER-LEFT: black 1.5pt solid; WIDTH: 65.1pt; PADDING-TOP: 0cm; BORDER-BOTTOM: black 1pt solid; HEIGHT: 18.75pt; mso-border-top-alt: 1.5pt; mso-border-left-alt: 1.5pt; mso-border-bottom-alt: .75pt; mso-border-right-alt: .75pt; mso-border-color-alt: black; mso-border-style-alt: solid" vAlign=top width=87><P 0cm 0cm 0pt">阶段<p></p></P></TD><TD black 1.5pt solid; PADDING-RIGHT: 0cm; BORDER-TOP: black 1.5pt solid; PADDING-LEFT: 0cm; BACKGROUND: #ffcccc; PADDING-BOTTOM: 0cm; BORDER-LEFT: black 1pt solid; WIDTH: 257.4pt; PADDING-TOP: 0cm; BORDER-BOTTOM: black 1pt solid; HEIGHT: 18.75pt; mso-border-top-alt: 1.5pt; mso-border-left-alt: .75pt; mso-border-bottom-alt: .75pt; mso-border-right-alt: 1.5pt; mso-border-color-alt: black; mso-border-style-alt: solid" vAlign=top width=343><P 0cm 0cm 0pt">误差来源<p></p></P></TD></TR><TR 39pt; mso-yfti-irow: 1"><TD black 1pt solid; PADDING-RIGHT: 0cm; BORDER-TOP: black 1pt solid; PADDING-LEFT: 0cm; BACKGROUND: aqua; PADDING-BOTTOM: 0cm; BORDER-LEFT: black 1.5pt solid; WIDTH: 65.1pt; PADDING-TOP: 0cm; BORDER-BOTTOM: black 1pt solid; HEIGHT: 39pt; mso-border-left-alt: solid black 1.5pt; mso-border-alt: solid black .75pt" vAlign=top width=87><P 0cm 0cm 0pt">数据采集<FONT face="Times New Roman"> <p></p></FONT></P></TD><TD black 1.5pt solid; PADDING-RIGHT: 0cm; BORDER-TOP: black 1pt solid; PADDING-LEFT: 0cm; BACKGROUND: #ccff99; PADDING-BOTTOM: 0cm; BORDER-LEFT: black 1pt solid; WIDTH: 257.4pt; PADDING-TOP: 0cm; BORDER-BOTTOM: black 1pt solid; HEIGHT: 39pt; mso-border-right-alt: solid black 1.5pt; mso-border-alt: solid black .75pt" vAlign=top width=343><P 0cm 0cm 0pt">实测误差，地图制图误差（制作地图的每一过程都有误差），航测遥感数据分析误差（获取、判读、转换、人工判读（识别要素）误差）<p></p></P></TD></TR><TR 30.75pt; mso-yfti-irow: 2"><TD black 1pt solid; PADDING-RIGHT: 0cm; BORDER-TOP: black 1pt solid; PADDING-LEFT: 0cm; BACKGROUND: aqua; PADDING-BOTTOM: 0cm; BORDER-LEFT: black 1.5pt solid; WIDTH: 65.1pt; PADDING-TOP: 0cm; BORDER-BOTTOM: black 1pt solid; HEIGHT: 30.75pt; mso-border-left-alt: solid black 1.5pt; mso-border-alt: solid black .75pt" vAlign=top width=87><P 0cm 0cm 0pt">数据输入<FONT face="Times New Roman"> <p></p></FONT></P></TD><TD black 1.5pt solid; PADDING-RIGHT: 0cm; BORDER-TOP: black 1pt solid; PADDING-LEFT: 0cm; BACKGROUND: #ccff99; PADDING-BOTTOM: 0cm; BORDER-LEFT: black 1pt solid; WIDTH: 257.4pt; PADDING-TOP: 0cm; BORDER-BOTTOM: black 1pt solid; HEIGHT: 30.75pt; mso-border-right-alt: solid black 1.5pt; mso-border-alt: solid black .75pt" vAlign=top width=343><P 0cm 0cm 0pt">数字化过程中操作员和设备造成的误差，某些地理属性没有明显边界引起的误差（地类界）<FONT face="Times New Roman"> <p></p></FONT></P></TD></TR><TR 42.75pt; mso-yfti-irow: 3"><TD black 1pt solid; PADDING-RIGHT: 0cm; BORDER-TOP: black 1pt solid; PADDING-LEFT: 0cm; BACKGROUND: aqua; PADDING-BOTTOM: 0cm; BORDER-LEFT: black 1.5pt solid; WIDTH: 65.1pt; PADDING-TOP: 0cm; BORDER-BOTTOM: black 1pt solid; HEIGHT: 42.75pt; mso-border-left-alt: solid black 1.5pt; mso-border-alt: solid black .75pt" vAlign=top width=87><P 0cm 0cm 0pt">数据存贮<FONT face="Times New Roman"> <p></p></FONT></P></TD><TD black 1.5pt solid; PADDING-RIGHT: 0cm; BORDER-TOP: black 1pt solid; PADDING-LEFT: 0cm; BACKGROUND: #ccff99; PADDING-BOTTOM: 0cm; BORDER-LEFT: black 1pt solid; WIDTH: 257.4pt; PADDING-TOP: 0cm; BORDER-BOTTOM: black 1pt solid; HEIGHT: 42.75pt; mso-border-right-alt: solid black 1.5pt; mso-border-alt: solid black .75pt" vAlign=top width=343><P 0cm 0cm 0pt">数字存贮有效位不能满足（由计算机字长引起，单精度、双精度类型）<p></p></P><P 0cm 0cm 0pt">空间精度不能满足<p></p></P></TD></TR><TR 57.75pt; mso-yfti-irow: 4"><TD black 1pt solid; PADDING-RIGHT: 0cm; BORDER-TOP: black 1pt solid; PADDING-LEFT: 0cm; BACKGROUND: aqua; PADDING-BOTTOM: 0cm; BORDER-LEFT: black 1.5pt solid; WIDTH: 65.1pt; PADDING-TOP: 0cm; BORDER-BOTTOM: black 1pt solid; HEIGHT: 57.75pt; mso-border-left-alt: solid black 1.5pt; mso-border-alt: solid black .75pt" vAlign=top width=87><P 0cm 0cm 0pt">数据操作<FONT face="Times New Roman"> <p></p></FONT></P></TD><TD black 1.5pt solid; PADDING-RIGHT: 0cm; BORDER-TOP: black 1pt solid; PADDING-LEFT: 0cm; BACKGROUND: #ccff99; PADDING-BOTTOM: 0cm; BORDER-LEFT: black 1pt solid; WIDTH: 257.4pt; PADDING-TOP: 0cm; BORDER-BOTTOM: black 1pt solid; HEIGHT: 57.75pt; mso-border-right-alt: solid black 1.5pt; mso-border-alt: solid black .75pt" vAlign=top width=343><P 0cm 0cm 0pt">类别间的不明确、边界误差（不规则数据分类方法引起）<p></p></P><P 0cm 0cm 0pt">多层数据叠加误差<p></p></P><P 0cm 0cm 0pt">多边形叠加产生的裂缝（无意义多边形）<FONT face="Times New Roman"> <p></p></FONT></P><P 0cm 0cm 0pt">各种内插引起的误差<FONT face="Times New Roman"> <p></p></FONT></P></TD></TR><TR 21.75pt; mso-yfti-irow: 5"><TD black 1pt solid; PADDING-RIGHT: 0cm; BORDER-TOP: black 1pt solid; PADDING-LEFT: 0cm; BACKGROUND: aqua; PADDING-BOTTOM: 0cm; BORDER-LEFT: black 1.5pt solid; WIDTH: 65.1pt; PADDING-TOP: 0cm; BORDER-BOTTOM: black 1pt solid; HEIGHT: 21.75pt; mso-border-left-alt: solid black 1.5pt; mso-border-alt: solid black .75pt" vAlign=top width=87><P 0cm 0cm 0pt">数据输出<p></p></P></TD><TD black 1.5pt solid; PADDING-RIGHT: 0cm; BORDER-TOP: black 1pt solid; PADDING-LEFT: 0cm; BACKGROUND: #ccff99; PADDING-BOTTOM: 0cm; BORDER-LEFT: black 1pt solid; WIDTH: 257.4pt; PADDING-TOP: 0cm; BORDER-BOTTOM: black 1pt solid; HEIGHT: 21.75pt; mso-border-right-alt: solid black 1.5pt; mso-border-alt: solid black .75pt" vAlign=top width=343><P 0cm 0cm 0pt">比例尺误差、输出设备误差、媒质不稳定（如图纸伸缩）<p></p></P></TD></TR><TR 21.75pt; mso-yfti-irow: 6; mso-yfti-lastrow: yes"><TD black 1pt solid; PADDING-RIGHT: 0cm; BORDER-TOP: black 1pt solid; PADDING-LEFT: 0cm; BACKGROUND: aqua; PADDING-BOTTOM: 0cm; BORDER-LEFT: black 1.5pt solid; WIDTH: 65.1pt; PADDING-TOP: 0cm; BORDER-BOTTOM: black 1.5pt solid; HEIGHT: 21.75pt; mso-border-top-alt: .75pt; mso-border-left-alt: 1.5pt; mso-border-bottom-alt: 1.5pt; mso-border-right-alt: .75pt; mso-border-color-alt: black; mso-border-style-alt: solid" vAlign=top width=87><P 0cm 0cm 0pt">成果使用<FONT face="Times New Roman"> <p></p></FONT></P></TD><TD black 1.5pt solid; PADDING-RIGHT: 0cm; BORDER-TOP: black 1pt solid; PADDING-LEFT: 0cm; BACKGROUND: #ccff99; PADDING-BOTTOM: 0cm; BORDER-LEFT: black 1pt solid; WIDTH: 257.4pt; PADDING-TOP: 0cm; BORDER-BOTTOM: black 1.5pt solid; HEIGHT: 21.75pt; mso-border-top-alt: .75pt; mso-border-left-alt: .75pt; mso-border-bottom-alt: 1.5pt; mso-border-right-alt: 1.5pt; mso-border-color-alt: black; mso-border-style-alt: solid" vAlign=top width=343><P 0cm 0cm 0pt">用户错误理解信息、不正确使用信息<p></p></P></TD></TR></TABLE>
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15楼#
发布于：2005-04-13 21:16
<P 0cm 0cm 0pt"><FONT face="Times New Roman">4</FONT>、误差传播<FONT face="Times New Roman"> <p></p></FONT></P><P 0cm 0cm 0pt"><v:shapetype><v:stroke joinstyle="miter"></v:stroke><v:formulas><v:f eqn="if lineDrawn pixelLineWidth 0"></v:f><v:f eqn="sum @0 1 0"></v:f><v:f eqn="sum 0 0 @1"></v:f><v:f eqn="prod @2 1 2"></v:f><v:f eqn="prod @3 21600 pixelWidth"></v:f><v:f eqn="prod @3 21600 pixelHeight"></v:f><v:f eqn="sum @0 0 1"></v:f><v:f eqn="prod @6 1 2"></v:f><v:f eqn="prod @7 21600 pixelWidth"></v:f><v:f eqn="sum @8 21600 0"></v:f><v:f eqn="prod @7 21600 pixelHeight"></v:f><v:f eqn="sum @10 21600 0"></v:f></v:formulas><v:path gradientshapeok="t" connecttype="rect" extrusionok="f"></v:path><lock v:ext="edit" aspectratio="t"></lock></v:shapetype><v:shape><FONT face="Times New Roman"><v:fill color2="black" focus="100%" type="gradient"></v:fill><v:imagedata></v:imagedata><w:wrap type="none"></w:wrap><w:anchorlock></w:anchorlock></FONT></v:shape><p></p></P><P 0cm 0cm 0pt">误差传播可分为三类：<p></p></P><P 0cm 0cm 0pt"><FONT face="Times New Roman">1</FONT>）代数（算术）关系<p></p></P><P 0cm 0cm 0pt"><FONT face="Times New Roman"> </FONT>如差、倍数、线性关系，有一套成熟的经典测量误差理论处理。<p></p></P><P 0cm 0cm 0pt"><FONT face="Times New Roman">2</FONT>）逻辑关系<p></p></P><P 0cm 0cm 0pt"><FONT face="Times New Roman">a</FONT>、布尔逻辑关系：<FONT face="Times New Roman">GIS</FONT>中存在大量的逻辑运算，如<FONT face="Times New Roman"> </FONT>叠置分析。<p></p></P><P 0cm 0cm 0pt"><FONT face="Times New Roman">b</FONT>、不精确推理关系：<p></p></P><P 0cm 0cm 0pt"><FONT face="Times New Roman"> </FONT>如专家系统中的不精确推理。<p></p></P><P 0cm 0cm 0pt"><FONT face="Times New Roman"> </FONT>逻辑关系下的误差传播正处于研究中，需要借用信息论，模糊数学、人工智能、专家系统等学科有望解决。<p></p></P><P 0cm 0cm 0pt">二、<FONT face="Times New Roman"> GIS</FONT>数据质量的评价方法<FONT face="Times New Roman"> <p></p></FONT></P><P 0cm 0cm 0pt"><FONT face="Times New Roman">1</FONT>、直接评价法<p></p></P><P 0cm 0cm 0pt"><FONT face="Times New Roman">1</FONT>）用计算机程序自动检测<p></p></P><P 0cm 0cm 0pt"><FONT face="Times New Roman"> </FONT>某些类型的错误可以用计算机软件自动发现，数据中不符合要求的数据项的百分率或平均质量等级也可由计算机软件算出。此外，还可检测文件格式是否符合规范、编码是否正确、数据是否超出范围等。<p></p></P><P 0cm 0cm 0pt"><FONT face="Times New Roman">2</FONT>）随机抽样检测<p></p></P><P 0cm 0cm 0pt"><FONT face="Times New Roman"> </FONT>在确定抽样方案时，应考虑数据的空间相关性。<p></p></P><P 0cm 0cm 0pt"><FONT face="Times New Roman">2</FONT>、间接评价法<FONT face="Times New Roman">-----</FONT>（地理相关法和元数据法）<p></p></P><P 0cm 0cm 0pt"><FONT face="Times New Roman"> </FONT>指通过外部知识或信息进行推理来确定空间数据的质量的方法。用于推理的外部知识或信息如用途、数据历史记录、数据源的质量、数据生产的方法、误差传递模型等。<p></p></P><P 0cm 0cm 0pt"><FONT face="Times New Roman">3</FONT>、非定量描述法<p></p></P><P 0cm 0cm 0pt"><FONT face="Times New Roman"> </FONT>通过对数据质量的各组成部分的评价结果进行的综合分析来确定数据的总体质量的方法。<p></p></P><P 0cm 0cm 0pt"><p><FONT face="Times New Roman"> </FONT></p></P><P 0cm 0cm 0pt">三、数字化的误差评价和质量控制<p></p></P><P 0cm 0cm 0pt"><FONT face="Times New Roman">1</FONT>、评价数字化误差的方法<p></p></P><P 0cm 0cm 0pt"><FONT face="Times New Roman">1</FONT>）自动回归法<p></p></P><P 0cm 0cm 0pt"><FONT face="Times New Roman"> </FONT>由于跟踪数字化不仅是一个随机序列，而且是一个时间序列，因此可用数理统计中的时间序列分析法来确定数字化的误差。<p></p></P><P 0cm 0cm 0pt"><FONT face="Times New Roman">2</FONT>）ε－<FONT face="Times New Roman">Band</FONT>法<p></p></P><P 0cm 0cm 0pt"><FONT face="Times New Roman"> </FONT>该方法适用于任何类型的<FONT face="Times New Roman">GIS</FONT>数据，关键是如何给出合理的ε值。<p></p></P><P 0cm 0cm 0pt"><p><FONT face="Times New Roman"> </FONT></p></P><P 0cm 0cm 0pt"><FONT face="Times New Roman">3</FONT>）对比法<p></p></P><P 0cm 0cm 0pt"><FONT face="Times New Roman"> </FONT>把数字化后的数据，用绘图机绘出，与原图叠合，选择明显地物点进行量测，以确定误差。除了几何精度外，属性精度、完整性、逻辑一致性等也可用对比法进行对照检查。<p></p></P><P 0cm 0cm 0pt"><FONT face="Times New Roman">2</FONT>、数字化过程中的质量控制<p></p></P><P 0cm 0cm 0pt"><FONT face="Times New Roman">1</FONT>）数字化预处理工作<p></p></P><P 0cm 0cm 0pt">包括对原始地图、表格等的整理、清绘。<p></p></P><P 0cm 0cm 0pt"><FONT face="Times New Roman">2</FONT>）数字化设备的选用<p></p></P><P 0cm 0cm 0pt"><FONT face="Times New Roman"> </FONT>根据手扶数字化仪、扫描仪等设备的分辨率和精度等有关参数的进行挑选，这些参数不应低于设计的数据精度要求。<p></p></P><P 0cm 0cm 0pt"><FONT face="Times New Roman">3</FONT>）数字化对点精度（准确性）<p></p></P><P 0cm 0cm 0pt"><FONT face="Times New Roman"> </FONT>数字化时数据采集点与原始点的重合程度，一般要求对点误差小于<FONT face="Times New Roman">0.1mm</FONT>。<p></p></P><P 0cm 0cm 0pt"><FONT face="Times New Roman">4</FONT>）数字化限差<p></p></P><P 0cm 0cm 0pt"><FONT face="Times New Roman"> </FONT>包括：采点密度（<FONT face="Times New Roman">0.2mm</FONT>）、接边误差（<FONT face="Times New Roman">0.02mm</FONT>）、接合距离<FONT face="Times New Roman">(0.02mm)</FONT>、悬挂距离<FONT face="Times New Roman">(0.007mm)</FONT>等。<p></p></P><P 0cm 0cm 0pt"><FONT face="Times New Roman">5</FONT>）数据的精度检查<p></p></P><P 0cm 0cm 0pt"><FONT face="Times New Roman"> </FONT>输出图与原始图之间的点位误差，一般要求对直线地物和独立地物，误差小于<FONT face="Times New Roman">0.2mm</FONT>，对曲线地物和水系，误差小于<FONT face="Times New Roman">0.3mm</FONT>，对边界模糊的要素应小于<FONT face="Times New Roman">0.5mm</FONT>。<p></p></P><P 0cm 0cm 0pt">四、数据处理中数据质量的评价<p></p></P><P 0cm 0cm 0pt"><FONT face="Times New Roman">1</FONT>、数字高程模型<FONT face="Times New Roman">(DEM)</FONT>的精度<p></p></P><P 0cm 0cm 0pt">主要受原始资料的精度<FONT face="Times New Roman">(</FONT>采样密度、测量误差、地形类别、控制点等<FONT face="Times New Roman">)</FONT>和内插的精度<FONT face="Times New Roman">(</FONT>内插方法、地形类型、原始数据的密度等<FONT face="Times New Roman">)</FONT>的影响。<p></p></P><P 0cm 0cm 0pt"><FONT face="Times New Roman"> DEM</FONT>的内插精度主要受原始采样点的采样密度的影响，与不同的插值方法的关系不很大。但在<FONT face="Times New Roman">DEM</FONT>精度评定的标准方面、地貌逼真度方面、<FONT face="Times New Roman">DEM</FONT>的粗差探测等方面仍没有得到圆满的解决。<p></p></P><P 0cm 0cm 0pt"><FONT face="Times New Roman"> </FONT>目前<FONT face="Times New Roman">,</FONT>对<FONT face="Times New Roman">DEM</FONT>精度的评价常采用原始等高线与再生等高线叠合评价的方法。<p></p></P><P 0cm 0cm 0pt"><FONT face="Times New Roman">2</FONT>、矢量数据栅格化的误差<p></p></P><P 0cm 0cm 0pt">包括属性误差和几何误差两种。<p></p></P><P 0cm 0cm 0pt"><FONT face="Times New Roman"> </FONT>在矢量数据转换为栅格数据后，栅格数据中的每个象元只含有一个属性数据值，它是象元内多种属性的一种概括。象元越大，属性误差越大。<p></p></P><P 0cm 0cm 0pt"><FONT face="Times New Roman"> </FONT>几何误差是指在矢量数据转换成栅格数据后所引起的位置的误差，以及由位置误差引起的长度、面积、拓扑匹配等的误差。几何误差的大小与象元的大小成正比。<p></p></P><P 0cm 0cm 0pt"><FONT face="Times New Roman"> </FONT>其中矢量数据表示的多边形网用象元逼近时会产生较严重的拓扑匹配问题。<p></p></P><P 0cm 0cm 0pt">误差分析的一种方法：假设存在一幅理想的矢量地图，图上不同属性的制图单元由很细的线分开；对理想地图进行观测采样得到一幅具有规则格网的栅格地图，把这两幅图进行叠置比较。<p></p></P><P 0cm 0cm 0pt"><FONT face="Times New Roman">3</FONT>、多边形叠置产生的误差<FONT face="Times New Roman"> <p></p></FONT></P><P 0cm 0cm 0pt">多边形叠置误差计算的思路是，先计算单层图的误差，再计算叠置图的误差。会产生拓扑匹配误差、几何误差和属性误差。<p></p></P><P 0cm 0cm 0pt"><FONT face="Times New Roman">1</FONT>）拓扑匹配误差<p></p></P><P 0cm 0cm 0pt"><FONT face="Times New Roman"> </FONT>多边形叠置往往是不同类型的地图、不同的图层，甚至是不同比例尺的地图进行叠置，因此，同一条边界线往往是不同的数据，这样在叠置时必然会出现一系列无意义的多边形。所叠置的多边形的边界越精确，越容易产生无意义的多边形。这就是拓扑匹配误差。<p></p></P><P 0cm 0cm 0pt"><FONT face="Times New Roman"> </FONT>多边形叠置所形成的多边形的数量与原多边形边界的复杂程度有关。如果多边形之间具有统计独立性时，产生中等数量的多边形；如果是高度相关的，则产生大量无意义的多边形。<FONT face="Times New Roman">-----</FONT>需要合并无意义的多边形<p></p></P><P 0cm 0cm 0pt">合并无意义的多边形的方法：<p></p></P><P 0cm 0cm 0pt"><FONT face="Times New Roman">A</FONT>、用人机交互的方法把无意义的多边形合并到大多边形中；<p></p></P>
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16楼#
发布于：2005-04-13 21:17
<P 0cm 0cm 0pt"><FONT face="Times New Roman">B</FONT>、根据无意义多边形的临界值，自动合并到大多边形中；<p></p></P><P 0cm 0cm 0pt"><FONT face="Times New Roman">C</FONT>、用拟合后的新边界进行合并。<p></p></P><P 0cm 0cm 0pt">?<FONT face="Times New Roman"> <p></p></FONT></P><P 0cm 0cm 0pt"><FONT face="Times New Roman">2</FONT>）几何误差：<p></p></P><P 0cm 0cm 0pt">新边界可能会偏离已制图的边界位置（或真实位置）。为了保证人们习惯上认为重要的边界线的精度，如境界、河流、主要道路等，处理时应对这些边界上的点加权使他们能尽可能地不被移动。<p></p></P><P 0cm 0cm 0pt"><FONT face="Times New Roman">3</FONT>）属性误差：<p></p></P><P 0cm 0cm 0pt"><FONT face="Times New Roman"> </FONT>实际上每个进行叠置的多边形本身的属性就是有误差的，因为属性值是分类的结果<FONT face="Times New Roman">(</FONT>如把植被分为不同的类别<FONT face="Times New Roman">)</FONT>，而分类就会产生误差。多幅图的叠置会使误差急剧增加，以至使叠置出的结果不可信。<p></p></P><P 0cm 0cm 0pt">§<FONT face="Times New Roman">4.6 </FONT>空间数据标准<FONT face="Times New Roman">--</FONT>数据共享<FONT face="Times New Roman"> <p></p></FONT></P><P 0cm 0cm 0pt">一、概述<p></p></P><P 0cm 0cm 0pt"><FONT face="Times New Roman">1</FONT>、目前影响数据共享的因素<p></p></P><P 0cm 0cm 0pt">体制上：行业数据保密政策。<p></p></P><P 0cm 0cm 0pt">技术上：不同系统对空间数据采用的数据结构和数据格式不同。<p></p></P><P 0cm 0cm 0pt">网络化程度：资源共享是网络主要功能之一，用户可共享网络分散在不同地点的各种软硬件。<p></p></P><P 0cm 0cm 0pt"><FONT face="Times New Roman">2</FONT>、空间数据标准：<p></p></P><P 0cm 0cm 0pt"><FONT face="Times New Roman"> </FONT>是指空间数据的名称、代码、分类编码、数据类型、精度、单位、格式等的标准形式。每个地理信息系统都必须具有相应的空间数据标准。<p></p></P><P 0cm 0cm 0pt"><FONT face="Times New Roman">3</FONT>、空间数据标准的状况：<p></p></P><P 0cm 0cm 0pt"><FONT face="Times New Roman"> </FONT>如果只针对某一地理信息系统设计空间数据标准，并不困难；如果所建立的空间数据标准能为大家所承认，为大多数系统所接受和使用，就比较复杂和困难。<FONT face="Times New Roman"> <p></p></FONT></P><P 0cm 0cm 0pt">目前，我国已有一些与<FONT face="Times New Roman">GIS</FONT>有关的国家标准，内容涉及数据编码、数据格式、地理格网、数据采集技术规范、数据记录格式等。<p></p></P><P 0cm 0cm 0pt">二、空间数据分类标准<FONT face="Times New Roman"> <p></p></FONT></P><P 0cm 0cm 0pt"><FONT face="Times New Roman">1</FONT>、原则：<p></p></P><P 0cm 0cm 0pt"><FONT face="Times New Roman">1</FONT>）遵循已有的国家标准，以利于全国范围内的数据共享。<p></p></P><P 0cm 0cm 0pt"><FONT face="Times New Roman">2</FONT>）遵循国务院有关部委以及军队正在使用的数据标准。<p></p></P><P 0cm 0cm 0pt"><FONT face="Times New Roman">3</FONT>）遵循各领域中普遍使用和认同的数据标准。<p></p></P><P 0cm 0cm 0pt"><FONT face="Times New Roman">4</FONT>）当各种数据标准相互矛盾时，应遵循由上而下的原则进行处理。<p></p></P><P 0cm 0cm 0pt"><FONT face="Times New Roman">5</FONT>）制定新的数据标准时，应尽可能参考同类标准。<p></p></P><P 0cm 0cm 0pt"><FONT face="Times New Roman"> <p></p></FONT></P><P 0cm 0cm 0pt"><FONT face="Times New Roman">2</FONT>、目前我国已有的与<FONT face="Times New Roman">GIS</FONT>有关的关于空间数据分类的国家标准：<p></p></P><P 0cm 0cm 0pt"><FONT face="Times New Roman">GB2260-95 </FONT>《中华人民共和国行政区划代码》<p></p></P><P 0cm 0cm 0pt"><FONT face="Times New Roman">GB13923-92 </FONT>《国土基础信息数据分类与代码》<p></p></P><P 0cm 0cm 0pt"><FONT face="Times New Roman">GB11708-89 </FONT>《公路桥梁命名和编码规则》<p></p></P><P 0cm 0cm 0pt"><FONT face="Times New Roman">GB14804-93 </FONT>《<FONT face="Times New Roman">1</FONT>：<FONT face="Times New Roman">500</FONT>、<FONT face="Times New Roman">1</FONT>：<FONT face="Times New Roman">1000</FONT>、<FONT face="Times New Roman">1</FONT>：<FONT face="Times New Roman">2000</FONT>地形要素分类与代码》<p></p></P><P 0cm 0cm 0pt">等等。<p></p></P><P 0cm 0cm 0pt">三、空间数据交换标准<FONT face="Times New Roman"> <p></p></FONT></P><P 0cm 0cm 0pt"><FONT face="Times New Roman">1</FONT>、外部数据交换标准<p></p></P><P 0cm 0cm 0pt">特点：自动化程度不高，速度较慢等，但它可解决不同<FONT face="Times New Roman">GIS</FONT>之间的数据转换问题。它仍然是实现数据共享的主流方式。<p></p></P><P 0cm 0cm 0pt"><FONT face="Times New Roman">2</FONT>、空间数据互操作协议<p></p></P><P 0cm 0cm 0pt">特点：比外部数据交换标准方便，但由于各种软件存储和处理空间数据的方式不同，空间数据的互操作函数又不可能很庞大，因此往往不能解决所有问题。<p></p></P><P 0cm 0cm 0pt"><FONT face="Times New Roman">3</FONT>、空间数据共享平台<p></p></P><P 0cm 0cm 0pt">服务器存放空间数据采用客户机<FONT face="Times New Roman">/</FONT>服务器体系结构，各种<FONT face="Times New Roman">GIS</FONT>通过一个公共的平台在服务器存取所有数据，以避免数据的不一致性。<p></p></P><P 0cm 0cm 0pt">特点：思路较好，但现有的<FONT face="Times New Roman">GIS</FONT>软件各有自己的底层，要统一平台目前难以实现。<p></p></P><P 0cm 0cm 0pt"><FONT face="Times New Roman">4</FONT>、统一数据库接口<p></p></P><P 0cm 0cm 0pt">在对空间数据模型有共同理解的基础上，各系统开发专门的双向转换程序，将本系统的内部数据结构转换成统一数据库的接口。<p></p></P><P 0cm 0cm 0pt">特点：这种方式的前提，首先要求对现实世界进行统一的面向对象的数据理解，这不易实现的。<p></p></P><P 0cm 0cm 0pt">目前：外部数据交换标准仍是实现数据共享的主流方式。<p></p></P><P 0cm 0cm 0pt">四、我国空间数据交换格式<p></p></P><P 0cm 0cm 0pt">我国已发布了<FONT face="Times New Roman">GIS</FONT>的外部数据交换格式，包括矢量数据交换格式、栅格数据交换格式和数字高程模型交换格式标准。<p></p></P><P 0cm 0cm 0pt">五、<FONT face="Times New Roman">GIS</FONT>空间元数据（<FONT face="Times New Roman"> Geospatial Metadata<p></p></FONT></P><P 0cm 0cm 0pt"><FONT face="Times New Roman">1</FONT>、空间元数据的定义和作用<p></p></P><P 0cm 0cm 0pt"><FONT face="Times New Roman">1</FONT>）定义：<p></p></P><P 0cm 0cm 0pt"><FONT face="Times New Roman"> </FONT>地理的数据和信息资源的描述性信息。它通过对地理空间数据的内容、质量、条件和其他特征进行描述与说明，以便人们有效地定位、评价、比较、获取和使用与地理相关的数据。<p></p></P><P 0cm 0cm 0pt"><FONT face="Times New Roman"> <p></p></FONT></P><P 0cm 0cm 0pt"><FONT face="Times New Roman">2</FONT>）作用：<FONT face="Times New Roman"> <p></p></FONT></P><P 0cm 0cm 0pt">（<FONT face="Times New Roman">a</FONT>）用来组织和管理空间信息，并挖掘空间信息资源。<p></p></P><P 0cm 0cm 0pt">（<FONT face="Times New Roman">b</FONT>）帮助数据使用者查询所需空间信息。<p></p></P><P 0cm 0cm 0pt">（<FONT face="Times New Roman">c</FONT>）组织和维护一个机构对数据的投资。<p></p></P><P 0cm 0cm 0pt">（<FONT face="Times New Roman">d</FONT>）用来建立空间信息的数据目录和数据交换中心。<p></p></P><P 0cm 0cm 0pt">（<FONT face="Times New Roman">e</FONT>）提供数据转换方面的信息。<p></p></P><P 0cm 0cm 0pt"><FONT face="Times New Roman">2</FONT>、空间元数据的分类<p></p></P><P 0cm 0cm 0pt"><FONT face="Times New Roman">1</FONT>）高层元数据（数据集系列<FONT face="Times New Roman">Metadata</FONT>），描述整个数据集的元数据，包括数据集区域采样原则，数据库的有效期，数据的时间跨度、分辨率以及方法等。是用户用于概括性查询数据集的主要内容。<FONT face="Times New Roman"> <p></p></FONT></P><P 0cm 0cm 0pt"><FONT face="Times New Roman">2</FONT>）中层元数据（数据集<FONT face="Times New Roman">Metadata</FONT>），既可以作为数据集系列<FONT face="Times New Roman">Metadata</FONT>的组成部分，也可以作为后面数据集属性以及要素等内容的父<FONT face="Times New Roman">Metadata</FONT>数据集系列。全面反映数据集的内容<FONT face="Times New Roman"> </FONT>。<p></p></P><P 0cm 0cm 0pt"><FONT face="Times New Roman">3</FONT>）底层元数据（要素、属性的类型和实例<FONT face="Times New Roman">Metadata</FONT>），包括最近更新日期，位置纲量，存在问题标识（如数据的丢失原因），数据处理过程等。是元数据体系中详细描述现实世界的重要部分。<p></p></P><P 0cm 0cm 0pt"><FONT face="Times New Roman">3</FONT>、空间元数据的内容<FONT face="Times New Roman"> <p></p></FONT></P><P 0cm 0cm 0pt">对空间元数据所要描述的一般内容进行层次化和范式化，指定出可供参考与遵循的空间元数据标准的内容框架。<p></p></P><P 0cm 0cm 0pt">第一层是目录层，主要用于对数据集信息进行宏观描述，适合在数字地球的国家级空间信息交换中心或区域以及全球范围内管理和查询空间信息时使用。<p></p></P><P 0cm 0cm 0pt">第二层是空间元数据标准的主体，由八个基本内容部分和四个引用部分组成。<FONT face="Times New Roman"> <p></p></FONT></P><P 0cm 0cm 0pt"><FONT face="Times New Roman">4</FONT>、元数据的获取<p></p></P><P 0cm 0cm 0pt">数据收集前，得到的是根据要建设的数据库的内容而设计的元数据，包括数据类型、数据覆盖范围、使用仪器说明、数据变量表示、数据收集方法、数据时间、数据潜在利用等。<p></p></P><P 0cm 0cm 0pt">数据收集中，随数据的形成同步产生的元数据，例如在测量海洋要素数据时，测点的水平和垂直位置、深度、温度等是同时得到的。<p></p></P><P 0cm 0cm 0pt">数据收集后，根据需要产生的，包括数据处理过程描述、数据的利用情况、数据质量评估、数据集大小、数据存放路径等<FONT face="Times New Roman"> </FONT>。<p></p></P><P 0cm 0cm 0pt">六、空间数据的互操作<p></p></P><P 0cm 0cm 0pt"><FONT face="Times New Roman">1</FONT>、互操作含义<p></p></P> 指异构环境下两个或两个以上的实体，尽管它们实现的语言、执行的环境和基于的模型不
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17楼#
发布于：2005-04-13 21:17
<P 0cm 0cm 0pt">同，但它们可以互相通信和协作，以完成某一特定任务，这些实体包括程序、对象、系统运行环境等。<p></p></P><P 0cm 0cm 0pt">互操作地理信息处理，是指数字系统的这些能力：<p></p></P><P 0cm 0cm 0pt"><FONT face="Times New Roman">1</FONT>）自由地交换所有关于地球的信息，即所有关于地表上的、空中的、地球表面以下的对象的信息。<p></p></P><P 0cm 0cm 0pt"><FONT face="Times New Roman">2</FONT>）通过网络协作运行能够操作这些信息的软件。<p></p></P><P 0cm 0cm 0pt">概括为自由交换地理空间信息及协作运行空间信息处理的软件。<p></p></P><P 0cm 0cm 0pt"><FONT face="Times New Roman">2</FONT>、<FONT face="Times New Roman">GIS</FONT>互操作类型<p></p></P><P 0cm 0cm 0pt"><FONT face="Times New Roman">1</FONT>）软件的互操作，强调软件功能块间的相互调用；<p></p></P><P 0cm 0cm 0pt"><FONT face="Times New Roman">2</FONT>）数据的互操作，强调数据集之间相互透明的访问；<p></p></P><P 0cm 0cm 0pt"><FONT face="Times New Roman">3</FONT>）语义湖操作，强调信息的共享，在一定语义约束下（对地理现象共同的理解下）的互操作。<FONT face="Times New Roman"> <p></p></FONT></P><P 0cm 0cm 0pt"><FONT face="Times New Roman">3</FONT>、<FONT face="Times New Roman">GIS </FONT>互操作问题<p></p></P><P 0cm 0cm 0pt">目前，所建立的<FONT face="Times New Roman">GIS</FONT>均被认为是信息孤岛，不同系统之间存在互操作问题，因为：<p></p></P><P 0cm 0cm 0pt"><FONT face="Times New Roman">1</FONT>）没有统一的标准，各自采用不同的数据格式、数据存储和数据处理方法；<p></p></P><P 0cm 0cm 0pt"><FONT face="Times New Roman">2</FONT>）系统的开发均建立在具体、相互独立和封闭的平台，且不同应用部门对地理现象有不同的理解，导致对地理信息有不同的定义，使得不同应用系统之间在共同协作时无法进行信息交流和数据共享。<p></p></P><P 0cm 0cm 0pt"><FONT face="Times New Roman">4</FONT>、急需实现异构<FONT face="Times New Roman">GIS</FONT>间的互操作<p></p></P><P 0cm 0cm 0pt"><FONT face="Times New Roman">1</FONT>）解决基础数据的共享问题的需要；<p></p></P><P 0cm 0cm 0pt"><FONT face="Times New Roman">2</FONT>）<FONT face="Times New Roman">GIS</FONT>应用趋向多学科综合和集成化；<p></p></P><P 0cm 0cm 0pt"><FONT face="Times New Roman">3</FONT>）<FONT face="Times New Roman">GIS</FONT>走向社会化的需要；<p></p></P><P 0cm 0cm 0pt"><FONT face="Times New Roman">4</FONT>）也是<FONT face="Times New Roman">Internet GIS</FONT>发展的需要。<p></p></P><P 0cm 0cm 0pt"><FONT face="Times New Roman">5</FONT>、<FONT face="Times New Roman">GIS</FONT>互操作现状<p></p></P><P 0cm 0cm 0pt">目前，主要有两种方法初步实现互操作：<p></p></P><P 0cm 0cm 0pt"><FONT face="Times New Roman">1</FONT>）<FONT face="Times New Roman">OPEN GIS</FONT>规范，通过规定统一的系统设计和开发软件工具的框架，<FONT face="Times New Roman">OGC</FONT>（<FONT face="Times New Roman">Open GIS Consortium</FONT>）<FONT face="Times New Roman">OPEN GIS </FONT>协会为实现<FONT face="Times New Roman">GIS</FONT>间的互操作制定了<FONT face="Times New Roman">OPEN GIS</FONT>规范。<p></p></P><P 0cm 0cm 0pt"><FONT face="Times New Roman">2</FONT>）构件（组件）技术，构件（组件）技术也是实现互操作的可行方法。程序设计中的组件技术，可以在许多不同平台下使用，受之启发，可将<FONT face="Times New Roman">GIS</FONT>某功能包装成独立的组件，使之可以在不同的系统环境下调用。这样可实现系统功能的相互调用。<FONT face="Times New Roman"> <p></p></FONT></P><P 0cm 0cm 0pt">七、<FONT face="Times New Roman">Open GIS</FONT>规范<p></p></P><P 0cm 0cm 0pt"><FONT face="Times New Roman">1</FONT>、<FONT face="Times New Roman"> </FONT>含义：<p></p></P><P 0cm 0cm 0pt"><FONT face="Times New Roman"> OGIS</FONT>，也叫开放式地理数据交换规程，它是由开放地理信息系统协会（<FONT face="Times New Roman">Open GIS Consortium</FONT>）制定的一系列开放标准和接口。<FONT face="Times New Roman">Open GIS</FONT>规范是<FONT face="Times New Roman">OGC</FONT>规范的最高层次，是利用软件统一地表示地理数据和地理处理的规范系统。<p></p></P><P 0cm 0cm 0pt"><FONT face="Times New Roman">2</FONT>、目的：<p></p></P><P 0cm 0cm 0pt"><FONT face="Times New Roman"> </FONT>在传统<FONT face="Times New Roman">GIS</FONT>软件与高带宽的异构地学处理环境中架起一座桥梁，具体通过信息基础设施，把地理空间数据和地理处理资源集成到主流的计算机技术中，促使可互操作的商业地理信息处理软件的广泛应用。<p></p></P><P 0cm 0cm 0pt"><FONT face="Times New Roman">3</FONT>、特点：<p></p></P><P 0cm 0cm 0pt"><FONT face="Times New Roman">1</FONT>）是一种统一的规范，使用户和开发者能进行互操作；<p></p></P><P 0cm 0cm 0pt"><FONT face="Times New Roman">2</FONT>）能克服烦琐的批处理及导入、导出障碍，在分布操作系统异构数据库环境下获取数据及数据处理功能资源；<p></p></P><P 0cm 0cm 0pt"><FONT face="Times New Roman">3</FONT>）由于<FONT face="Times New Roman">Open GIS</FONT>独立于具体平台，它只能是抽象层的概念描述，而不是具体的实现。<p></p></P><P 0cm 0cm 0pt"><p><FONT face="Times New Roman"> </FONT></p></P><P 0cm 0cm 0pt"><FONT face="Times New Roman">4</FONT>、<FONT face="Times New Roman"> </FONT>多数据格式是多源空间数据集成的瓶颈，是<FONT face="Times New Roman">OpenGIS</FONT>出现的基础<p></p></P><P 0cm 0cm 0pt"><FONT face="Times New Roman">1) </FONT>多语义性<p></p></P><P 0cm 0cm 0pt"><FONT face="Times New Roman"> </FONT>由于地理系统的研究对象的多种类特点决定了地理信息的多语义性。一个<FONT face="Times New Roman">GIS</FONT>研究的决不会是一个孤立的地理语义，但不同系统解决问题的侧重点也有所不同，因而会存在语义分异问题。<FONT face="Times New Roman"> <p></p></FONT></P><P 0cm 0cm 0pt"><FONT face="Times New Roman">2) </FONT>多时空性和多尺度<p></p></P><P 0cm 0cm 0pt">一个<FONT face="Times New Roman">GIS</FONT>系统中的数据源既有同一时间不同空间的数据系列；也有同一空间不同时间序列的数据。还会根据系统需要而采用不同尺度对地理空间进行表达，不同的观察尺度具有不同的比例尺和不同的精度。<p></p></P><P 0cm 0cm 0pt"><FONT face="Times New Roman">3) </FONT>获取手段多源性<p></p></P><P 0cm 0cm 0pt"><FONT face="Times New Roman"> </FONT>获取地理空间的数据的方法有多种多样，包括来自现有系统、图表、遥感手段、<FONT face="Times New Roman">GPS</FONT>手段、统计调查、实地勘测等。<p></p></P><P 0cm 0cm 0pt"><FONT face="Times New Roman">4) </FONT>存储格式多源性<p></p></P><P 0cm 0cm 0pt"><FONT face="Times New Roman"> </FONT>图形数据又可以分为栅格格式和矢量格式两类。传统的<FONT face="Times New Roman">GIS</FONT>一般将属性数据放在关系数据库中，而将图形数据存放在专门的图形文件中。不同的<FONT face="Times New Roman">GIS</FONT>软件采取不同的文件存储格式。<FONT face="Times New Roman"> <p></p></FONT></P><P 0cm 0cm 0pt"><FONT face="Times New Roman">5</FONT>、<FONT face="Times New Roman">OpenGIS</FONT>规范的作用<FONT face="Times New Roman"> <p></p></FONT></P><P 0cm 0cm 0pt">通过<FONT face="Times New Roman">OpenGIS</FONT>规范把商业部门、集成部门、用户、研究人员、数据提供商等连接到一起，通过必要的软件工具和通信技术，为各种用户提供对地理信息的共享和互操作。<FONT face="Times New Roman"> <p></p></FONT></P><P 0cm 0cm 0pt"><FONT face="Times New Roman">6</FONT>、<FONT face="Times New Roman"> </FONT>互操作地理信息的工作方式（<FONT face="Times New Roman">OGIS</FONT>框架）<FONT face="Times New Roman"> <p></p></FONT></P><P 0cm 0cm 0pt">如何实现<FONT face="Times New Roman">OpenGIS</FONT>规范，<FONT face="Times New Roman">OpenGIS</FONT>规范并没有提出具体的标准实施模式，其框架主要由三部分组成<p></p></P><P 0cm 0cm 0pt"><FONT face="Times New Roman">1</FONT>）开放的地理数据模型（<FONT face="Times New Roman">Open Geodata Model,OGM</FONT>）<FONT face="Times New Roman"> <p></p></FONT></P><P 0cm 0cm 0pt"><FONT face="Times New Roman"> </FONT>包含认可的类型和结构集合（将地理现实抽象为实体（特征）和现象（层）），通过这一集合，可表示任何地理模型。<p></p></P><P 0cm 0cm 0pt"><FONT face="Times New Roman">2</FONT>）<FONT face="Times New Roman">OGIS</FONT>服务模型（<FONT face="Times New Roman">Open Service Model</FONT>，<FONT face="Times New Roman">OSM</FONT>）<p></p></P><P 0cm 0cm 0pt"><FONT face="Times New Roman"> </FONT>定义地学数据服务的对象模型，由一组相互可操作的软件构件集组成，为对特征的访问提供对象管理、获取、操作、交换等服务设施。<p></p></P><P 0cm 0cm 0pt"><FONT face="Times New Roman">3</FONT>）信息群模型（<FONT face="Times New Roman">Information Communities Model</FONT>）<p></p></P><P 0cm 0cm 0pt"><FONT face="Times New Roman"> </FONT>信息群指共享数据的用户群，可以是数据提供者、使用者。不同用户对数据理解不同，引起语义上交流障碍。<FONT face="Times New Roman"> <p></p></FONT></P><P 0cm 0cm 0pt"><FONT face="Times New Roman"> </FONT>信息群模型，主要任务是解决具有统一的<FONT face="Times New Roman">OGM</FONT>（开放地理数据模型）及语义描述机制的一个信息部门内部以及不同<FONT face="Times New Roman">OGM</FONT>及语义描述的信息部门之间的数据共享问题。采用的主要方法是语义转换，使具有不同特征类定义以及语义模式的信息用户群之间实现语义的互操作。<p></p></P><P 0cm 0cm 0pt">§<FONT face="Times New Roman">4-6 </FONT>空间数据标准目录<p></p></P><P 0cm 0cm 0pt"><p><FONT face="Times New Roman"> </FONT></p></P><P 0cm 0cm 0pt"><p><FONT face="Times New Roman"> </FONT></p></P><P 0cm 0cm 0pt"><p><FONT face="Times New Roman"> </FONT></p></P>
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发布于：2005-04-13 22:11
<P 0cm 0cm 0pt; TEXT-ALIGN: center" align=center><B>第五章</B><B><FONT face="Times New Roman"> </FONT></B><B>空间数据的处理</B><B><p></p></B></P><P 0cm 0cm 0pt; TEXT-ALIGN: center" align=center><B>§</B><B><FONT face="Times New Roman">5-1 </FONT></B><B>坐标变换</B><B><p></p></B></P><P 0cm 0cm 0pt"><B>一、图幅数据的坐标变换<p></p></B></P><P 0cm 0cm 0pt"><B><FONT face="Times New Roman">1</FONT></B><B>、比例尺变换：乘系数<p></p></B></P><P 0cm 0cm 0pt"><B><FONT face="Times New Roman">2</FONT></B><B>、变形误差改正：<p></p></B></P><P 0cm 0cm 0pt"><B><FONT face="Times New Roman"> </FONT></B><B>通过控制点利用高次变换、二次变换和仿射变换加以改正<p></p></B></P><P 0cm 0cm 0pt"><B><FONT face="Times New Roman">3</FONT></B><B>、坐标旋转和平移<p></p></B></P><P 0cm 0cm 0pt"><B><FONT face="Times New Roman"> </FONT></B><B>即数字化坐标变换，利用仿射变换改正。<p></p></B></P><P 0cm 0cm 0pt"><B><FONT face="Times New Roman">4</FONT></B><B>、投影变换：<p></p></B></P><P 0cm 0cm 0pt"><B><FONT face="Times New Roman"> </FONT></B><B>三种方法。<p></p></B></P><P 0cm 0cm 0pt"><B>二、几何纠正<FONT face="Times New Roman"> </FONT></B><p></p></P><P 0cm 0cm 0pt"><B><FONT face="Times New Roman">1</FONT></B><B>、高次变换<p></p></B></P><P 0cm 0cm 0pt"><v:shapetype><v:stroke joinstyle="miter"></v:stroke><v:formulas><v:f eqn="if lineDrawn pixelLineWidth 0"></v:f><v:f eqn="sum @0 1 0"></v:f><v:f eqn="sum 0 0 @1"></v:f><v:f eqn="prod @2 1 2"></v:f><v:f eqn="prod @3 21600 pixelWidth"></v:f><v:f eqn="prod @3 21600 pixelHeight"></v:f><v:f eqn="sum @0 0 1"></v:f><v:f eqn="prod @6 1 2"></v:f><v:f eqn="prod @7 21600 pixelWidth"></v:f><v:f eqn="sum @8 21600 0"></v:f><v:f eqn="prod @7 21600 pixelHeight"></v:f><v:f eqn="sum @10 21600 0"></v:f></v:formulas><v:path gradientshapeok="t" connecttype="rect" extrusionok="f"></v:path><lock v:ext="edit" aspectratio="t"></lock></v:shapetype><v:shape><v:fill color2="black" focus="100%" type="gradient"></v:fill><v:imagedata></v:imagedata><w:wrap type="none"></w:wrap><w:anchorlock></w:anchorlock></v:shape></P><P 0cm 0cm 0pt"><B>其中<FONT face="Times New Roman">A</FONT></B><B>、<FONT face="Times New Roman">B</FONT></B><B>代表二次以上高次项之和。上式是高次曲线方程，符合上式的变换称为高次变换。式中有<FONT face="Times New Roman">12</FONT></B><B>个未知数，所以在进行高次变换时，需要有<FONT face="Times New Roman">6</FONT></B><B>对以上控制点的坐标和理论值，才能求出待定系数。<p></p></B></P><P 0cm 0cm 0pt"><B><p><FONT face="Times New Roman"> </FONT></p></B></P><P 0cm 0cm 0pt"><B><FONT face="Times New Roman">2</FONT></B><B>、二次变换<p></p></B></P><P 0cm 0cm 0pt"><B><FONT face="Times New Roman"> </FONT></B><B>当不考虑高次变换方程中的<FONT face="Times New Roman">A</FONT></B><B>和<FONT face="Times New Roman">B</FONT></B><B>时，则变成二次曲线方程，称为二次变换。二次变换适用于原图有非线性变形的情况，至少需要<FONT face="Times New Roman">5</FONT></B><B>对控制点的坐标及其理论值，才能解算待定系数。<FONT face="Times New Roman"> <p></p></FONT></B></P><P 0cm 0cm 0pt"><B><FONT face="Times New Roman">3</FONT></B><B>、仿射变换</B><p></p></P><P 0cm 0cm 0pt"><B>实质是两坐标系间的旋转变换。<p></p></B></P><P 0cm 0cm 0pt"><B>设图纸变形引起<FONT face="Times New Roman">x,y</FONT></B><B>两个方向比例尺不同，当<FONT face="Times New Roman">x,y</FONT></B><B>比例尺相同时，为相似变换。<p></p></B></P><P 0cm 0cm 0pt"><B>特性：</B><B>?<p></p></B></P><P 0cm 0cm 0pt"><B><FONT face="Times New Roman">·</FONT></B><B>直线变换后仍为直线；</B><B>?<p></p></B></P><P 0cm 0cm 0pt"><B><FONT face="Times New Roman">·</FONT></B><B>平行线变换后仍为平行线；</B><B>?<p></p></B></P><P 0cm 0cm 0pt"><B><FONT face="Times New Roman">·</FONT></B><B>不同方向上的长度比发生变化。</B><B>?<p></p></B></P><P 0cm 0cm 0pt"><B><FONT face="Times New Roman"> </FONT></B><B>求解上式中的<FONT face="Times New Roman">6</FONT></B><B>个未知数，需不在一直线上的<FONT face="Times New Roman">3</FONT></B><B>对已知控制点，由于误差，需多余观测，所以，用于图幅定向至少需要四对控制点。</B><p></p></P><P 0cm 0cm 0pt"><B>三、地图投影变换<FONT face="Times New Roman"> </FONT></B><p></p></P><P 0cm 0cm 0pt"><B>假定原图点的坐标为<FONT face="Times New Roman">x,y(</FONT></B><B>称为旧坐标<FONT face="Times New Roman">)</FONT></B><B>，新图点的坐标为<FONT face="Times New Roman">X</FONT></B><B>，<FONT face="Times New Roman">Y(</FONT></B><B>称为新坐标<FONT face="Times New Roman">)</FONT></B><B>，则由旧坐标变换为新坐标的基本方程式为：<p></p></B></P><P 0cm 0cm 0pt"><B><FONT face="Times New Roman">1</FONT></B><B>、解析变换法</B><B>?<p></p></B></P><P 0cm 0cm 0pt"><B><FONT face="Times New Roman">1</FONT></B><B>）反解变换法<FONT face="Times New Roman">(</FONT></B><B>又称间接变换法<FONT face="Times New Roman">) <p></p></FONT></B></P><P 0cm 0cm 0pt"><B><FONT face="Times New Roman">2</FONT></B><B>）正解变换法<FONT face="Times New Roman">(</FONT></B><B>又称直接变换法<FONT face="Times New Roman">)<p></p></FONT></B></P><P 0cm 0cm 0pt"><B><FONT face="Times New Roman">2</FONT></B><B>、数值变换法<FONT face="Times New Roman"> </FONT></B><p></p></P><P 0cm 0cm 0pt"><B>利用若干同名数字化点（对同一点在两种投影中均已知其坐标的点），采用插值法、有限差分法或多项式逼近的方法，即用数值变换法来建立两投影间的变换关系式。<FONT face="Times New Roman"> <p></p></FONT></B></P><P 0cm 0cm 0pt"><B><FONT face="Times New Roman">3</FONT></B><B>、数值解析变换法</B><p></p></P><P 0cm 0cm 0pt"><B>当已知新投影的公式，但不知原投影的公式时，可先通过数值变换求出原投影点的地理坐标φ，λ，然后代入新投影公式中，求出新投影点的坐标。即：</B><B>?</B><p></p></P><P 0cm 0cm 0pt"><B>§<FONT face="Times New Roman">5-2 </FONT></B><B>图形编辑</B><p></p></P><P 0cm 0cm 0pt"><B>图形编辑又叫数据编辑、数字化编辑，是指对地图资料数字化后的数据进行编辑加工，其主要的目的是在改正数据差错的同时，相应地改正数字化资料的图形。</B><p></p></P><P 0cm 0cm 0pt"><B>图形编辑是一交互处理过程，<FONT face="Times New Roman"> GIS</FONT></B><B>具备的图形编辑功能的要求是：<p></p></B></P><P 0cm 0cm 0pt"><B><FONT face="Times New Roman">1</FONT></B><B>）具有友好的人机界面，即操作灵活、易于理解、响应迅速等；<p></p></B></P><P 0cm 0cm 0pt"><B><FONT face="Times New Roman">2</FONT></B><B>）具有对几何数据和属性编码的修改功能，如点、线、面的增加、删除、修改等；<p></p></B></P><P 0cm 0cm 0pt"><B><FONT face="Times New Roman">3</FONT></B><B>）具有分层显示和窗口操作功能，便于用户的使用。<FONT face="Times New Roman"> <p></p></FONT></B></P><P 0cm 0cm 0pt"><B>一、编辑操作</B><p></p></P><P 0cm 0cm 0pt"><B><FONT face="Times New Roman">1</FONT></B><B>、结点的编辑</B><p></p></P><P 0cm 0cm 0pt"><B><FONT face="Times New Roman">1</FONT></B><B>）结点吻合<FONT face="Times New Roman">(Snap)<p></p></FONT></B></P><P 0cm 0cm 0pt"><B><FONT face="Times New Roman"> </FONT></B><B>或称结点匹配、结点咬合，结点附和。<p></p></B></P><P 0cm 0cm 0pt"><B>方法：<p></p></B></P><P 0cm 0cm 0pt"><B><FONT face="Times New Roman">A</FONT></B><B>、<FONT face="Times New Roman"> </FONT></B><B>结点移动，用鼠标将其它两点移到另一点；<p></p></B></P><P 0cm 0cm 0pt"><B><FONT face="Times New Roman">B</FONT></B><B>、<FONT face="Times New Roman"> </FONT></B><B>鼠标拉框，用鼠标拉一个矩形，落入该矩形内的结点坐标通过求它们的中间坐标匹配成一致；<p></p></B></P><P 0cm 0cm 0pt"><B><FONT face="Times New Roman">C</FONT></B><B>、<FONT face="Times New Roman"> </FONT></B><B>求交点，求两条线的交点或其延长线的交点，作为吻合的结点；<p></p></B></P><P 0cm 0cm 0pt"><B><FONT face="Times New Roman">D</FONT></B><B>、自动匹配，给定一个吻合容差，或称为咬合距，在图形数字化时或之后，将容差范围内的结点自动吻合成一点。<p></p></B></P><P 0cm 0cm 0pt"><B>一般，若结点容差设置合理，大多数结点能够吻合在一起，但有些情况还需要使用前三种方法进行人工编辑。<FONT face="Times New Roman"> <p></p></FONT></B></P><P 0cm 0cm 0pt"><B><FONT face="Times New Roman">2</FONT></B><B>）结点与线的吻合</B><p></p></P><P 0cm 0cm 0pt"><B>在数字化过程中，常遇到一个结点与一个线状目标的中间相交。由于测量或数字化误差，它不可能完全交于线目标上，需要进行编辑，称为结点与线的吻合。<p></p></B></P><P 0cm 0cm 0pt"><B>编辑的方法：<p></p></B></P><P 0cm 0cm 0pt"><B><FONT face="Times New Roman">A</FONT></B><B>、<FONT face="Times New Roman"> </FONT></B><B>结点移动，将结点移动到线目标上。<p></p></B></P><P 0cm 0cm 0pt"><B><FONT face="Times New Roman">B</FONT></B><B>、<FONT face="Times New Roman"> </FONT></B><B>使用线段求交；<p></p></B></P><P 0cm 0cm 0pt"><B><FONT face="Times New Roman">C</FONT></B><B>、<FONT face="Times New Roman"> </FONT></B><B>自动编辑，在给定容差内，自动求交并吻合在一起。<p></p></B></P><P 0cm 0cm 0pt"><B><FONT face="Times New Roman">3</FONT></B><B>）需要考虑两种情况<p></p></B></P><P 0cm 0cm 0pt"><B><FONT face="Times New Roman">A</FONT></B><B>、<FONT face="Times New Roman"> </FONT></B><B>要求坐标一致，而不建立拓扑关系；如<FONT face="Times New Roman"> </FONT></B><B>高架桥（不需打断，直接移动）<p></p></B></P><P 0cm 0cm 0pt"><B><FONT face="Times New Roman">B</FONT></B><B>、<FONT face="Times New Roman"> </FONT></B><B>不仅坐标一致，且要建立之间的空间关联关系；如<FONT face="Times New Roman"> </FONT></B><B>道路交叉口（需要打断）<p></p></B></P><P 0cm 0cm 0pt"><B><FONT face="Times New Roman">4</FONT></B><B>）清除假结点（伪结点）</B><p></p></P><P 0cm 0cm 0pt"><B>由仅有两个线目标相关联的结点成为假结点。</B><p></p></P><P 0cm 0cm 0pt"><B>有些系统要将这种假结点清除掉（如<FONT face="Times New Roman">ARC/INFO</FONT></B><B>），即将目标<FONT face="Times New Roman">A </FONT></B><B>和<FONT face="Times New Roman">B</FONT></B><B>合并成一条，使它们之间不存在结点<FONT face="Times New Roman">;<p></p></FONT></B></P><P 0cm 0cm 0pt"><B><FONT face="Times New Roman"> </FONT></B><B>但有些系统并不要求清除假结点，如<FONT face="Times New Roman">Geostar,</FONT></B><B>因为它们并不影响空间查询、分析和制图。<p></p></B></P><P 0cm 0cm 0pt"><B><FONT face="Times New Roman">2</FONT></B><B>、图形编辑</B><p></p></P><P 0cm 0cm 0pt"><B>包括用鼠标增加或删除一个点、线、面实体，移动、旋转一个点、线、面实体。<p></p></B></P><P 0cm 0cm 0pt"><B><FONT face="Times New Roman">1</FONT></B><B>）删除和增加一个顶点<p></p></B></P><P 0cm 0cm 0pt"><B><FONT face="Times New Roman"> </FONT></B><B>删除顶点，在数据库中不用整体删除与目标有关的数据，只是在原来存储的位置重写一次坐标，拓扑关系不变。<p></p></B></P><P 0cm 0cm 0pt"><B><FONT face="Times New Roman"> </FONT></B><B>增加顶点，则操作和处理都要复杂。不能在原来的存储位置上重写，需要给一个新的目标标识号，在新位置上重写，而将原来的目标删除，此时需要做一系列处理，调整空间拓扑关系。<p></p></B></P><P 0cm 0cm 0pt"><B><FONT face="Times New Roman">2</FONT></B><B>）移动一个顶点<p></p></B></P><P 0cm 0cm 0pt"><B><FONT face="Times New Roman"> </FONT></B><B>移动顶点只涉及某个点的坐标，不涉及拓扑关系的维护，较简单。<p></p></B></P><P 0cm 0cm 0pt"><B><FONT face="Times New Roman">3</FONT></B><B>）删除一段弧段<p></p></B></P><P 0cm 0cm 0pt"><B><FONT face="Times New Roman"> </FONT></B><B>复杂，先要把原来的弧段打断<FONT face="Times New Roman">,</FONT></B><B>存储上原来的弧段实际被删除，拓扑关系需要调整和变化<FONT face="Times New Roman">.<p></p></FONT></B></P><P 0cm 0cm 0pt"><B><FONT face="Times New Roman">3</FONT></B><B>、数据检查与清理</B><B normal"><p></p></B></P><P 0cm 0cm 0pt"><B>数据检查指拓扑关系的检查，结点是否匹配，是否存在悬挂弧段，多边形是否封闭，是否有假结点。<p></p></B></P>
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19楼#
发布于：2005-04-13 22:12
<P 0cm 0cm 0pt"><B>要求系统能将有错误或不正确的拓扑关系的点、线和面用不同的颜色和符号表示出来，以便于人工检查和修改。<p></p></B></P><P 0cm 0cm 0pt"><B>数据清理则是用自动的方法清除空间数据的错误<FONT face="Times New Roman">.<p></p></FONT></B></P><P 0cm 0cm 0pt"><B><FONT face="Times New Roman"> </FONT></B><B>例如给定一个结点吻合的容差使该容差范围内的结点自动吻合在一起，并建立拓扑关系。给定悬挂弧段容差，将小于该容差的短弧自动删除。在<FONT face="Times New Roman">Arc/info</FONT></B><B>中用<FONT face="Times New Roman">Data Clean </FONT></B><B>命令，在<FONT face="Times New Roman">Geostar</FONT></B><B>中选择整体结点匹配菜单。<FONT face="Times New Roman"> <p></p></FONT></B></P><P 0cm 0cm 0pt"><B><p><FONT face="Times New Roman"> </FONT></p></B></P><P 0cm 0cm 0pt"><B><FONT face="Times New Roman">4</FONT></B><B>、撤消与恢复编辑<p></p></B></P><P 0cm 0cm 0pt"><B><FONT face="Times New Roman"> Undo,Redo</FONT></B><B>功能是必要的。但功能的实现是困难的。当撤消编辑，即恢复目标，要恢复目标的标识和坐标、拓扑关系。这一处理过程相当复杂<FONT face="Times New Roman">.<p></p></FONT></B></P><P 0cm 0cm 0pt"><B><FONT face="Times New Roman"> </FONT></B><B>因此，有些<FONT face="Times New Roman">GIS</FONT></B><B>不在图形编辑时实时建立和维护拓扑关系，如<FONT face="Times New Roman">Arc/Info</FONT></B><B>等，而在图形编辑之后，发<FONT face="Times New Roman">Clean </FONT></B><B>或<FONT face="Times New Roman">Build</FONT></B><B>命令重新建立拓扑关系。这样，在每次进行任何一次编辑，都要重新<FONT face="Times New Roman">Clean </FONT></B><B>或<FONT face="Times New Roman">Build</FONT></B><B>，对用户不便。<p></p></B></P><P 0cm 0cm 0pt"><B>二、关键算法</B><B normal"><p></p></B></P><P 0cm 0cm 0pt"><B><FONT face="Times New Roman">1</FONT></B><B>、点的捕捉</B><B normal"><p></p></B></P><P 0cm 0cm 0pt"><B>设光标点为<FONT face="Times New Roman">S(x,y)</FONT></B><B>，<p></p></B></P><P 0cm 0cm 0pt"><B>某一点状要素的坐标为<FONT face="Times New Roman">A(X</FONT></B><B>，<FONT face="Times New Roman">Y)</FONT></B><B normal"><p></p></B></P><P 0cm 0cm 0pt"><B>可设一捕捉半径<FONT face="Times New Roman">D(</FONT></B><B>通常为<FONT face="Times New Roman">3</FONT></B><B>～<FONT face="Times New Roman">5</FONT></B><B>个象素，这主要由屏幕的分辩率和屏幕的尺寸决定<FONT face="Times New Roman">)</FONT></B><B>。<p></p></B></P><P 0cm 0cm 0pt"><B>若<FONT face="Times New Roman">S</FONT></B><B>和<FONT face="Times New Roman">A</FONT></B><B>的距离<FONT face="Times New Roman">d</FONT></B><B>小于<FONT face="Times New Roman">D</FONT></B><B>则认为捕捉成功，即认为找到的点是<FONT face="Times New Roman">A</FONT></B><B>，否则失败，继续搜索其它点。<p></p></B></P><P 0cm 0cm 0pt"><B><p><FONT face="Times New Roman"> </FONT></p></B></P><P 0cm 0cm 0pt"><B normal"><v:shapetype><v:stroke joinstyle="miter"></v:stroke><v:formulas><v:f eqn="if lineDrawn pixelLineWidth 0"></v:f><v:f eqn="sum @0 1 0"></v:f><v:f eqn="sum 0 0 @1"></v:f><v:f eqn="prod @2 1 2"></v:f><v:f eqn="prod @3 21600 pixelWidth"></v:f><v:f eqn="prod @3 21600 pixelHeight"></v:f><v:f eqn="sum @0 0 1"></v:f><v:f eqn="prod @6 1 2"></v:f><v:f eqn="prod @7 21600 pixelWidth"></v:f><v:f eqn="sum @8 21600 0"></v:f><v:f eqn="prod @7 21600 pixelHeight"></v:f><v:f eqn="sum @10 21600 0"></v:f></v:formulas><v:path gradientshapeok="t" connecttype="rect" extrusionok="f"></v:path><lock v:ext="edit" aspectratio="t"></lock></v:shapetype><v:shape><FONT face="Times New Roman"><v:fill color2="black" focus="100%" type="gradient"></v:fill><v:imagedata></v:imagedata><w:wrap type="none"></w:wrap><w:anchorlock></w:anchorlock></FONT></v:shape><p></p></B></P><P 0cm 0cm 0pt"><p><FONT face="Times New Roman"> </FONT></p></P><P 0cm 0cm 0pt"><B>乘方运算影响了搜索的速度，因此，把距离<FONT face="Times New Roman">d</FONT></B><B>的计算改为：<p></p></B></P><P 0cm 0cm 0pt"><v:shape><v:fill color2="black" focus="100%" type="gradient"></v:fill><v:imagedata></v:imagedata><w:wrap type="none"></w:wrap><w:anchorlock></w:anchorlock></v:shape><p></p></P><P 0cm 0cm 0pt"><p><FONT face="Times New Roman"> </FONT></p></P><P 0cm 0cm 0pt"><B>捕捉范围由圆改为矩形，这可大大加快搜索速度。<FONT face="Times New Roman"> <p></p></FONT></B></P><P 0cm 0cm 0pt"><B><FONT face="Times New Roman">2</FONT></B><B>、线的捕捉<FONT face="Times New Roman"> </FONT></B><p></p></P><P 0cm 0cm 0pt"><B>设光标点坐标为<FONT face="Times New Roman">S(x,y)</FONT></B><B>，<FONT face="Times New Roman">D</FONT></B><B>为捕捉半径，线的坐标为<FONT face="Times New Roman">(x1,y1),(x2,y2),…(xn,yn)</FONT></B><B>。通过计算<FONT face="Times New Roman">S</FONT></B><B>到该线的每个直线段的距离<FONT face="Times New Roman">d</FONT></B><B>。<FONT face="Times New Roman">.<p></p></FONT></B></P><P 0cm 0cm 0pt"><B><FONT face="Times New Roman"> </FONT></B><B>若<FONT face="Times New Roman">min(d1,d2,…dn-1)</FONT></B><B>＜<FONT face="Times New Roman">D</FONT></B><B>，则认为光标<FONT face="Times New Roman">S</FONT></B><B>捕捉到了该条线，否则为未捕捉到。<p></p></B></P><P 0cm 0cm 0pt"><B><FONT face="Times New Roman"> </FONT></B><B>加快线捕捉的速度的方法：<p></p></B></P><P 0cm 0cm 0pt"><B><FONT face="Times New Roman">1</FONT></B><B>）在实际的捕捉中，可每计算一个距离<FONT face="Times New Roman">di</FONT></B><B>就进行一次比较，若<FONT face="Times New Roman">di</FONT></B><B>＜<FONT face="Times New Roman">D</FONT></B><B>，则捕捉成功，不需再进行下面直线段到点<FONT face="Times New Roman">S</FONT></B><B>的距离计算了。<p></p></B></P><P 0cm 0cm 0pt"><B><FONT face="Times New Roman">2</FONT></B><B>）把不可能被光标捕捉到的线，用简单算法去除。<p></p></B></P><P 0cm 0cm 0pt"><B><FONT face="Times New Roman">3</FONT></B><B>）对于线段也采用类似的方法处理。<p></p></B></P><P 0cm 0cm 0pt"><B><FONT face="Times New Roman">4</FONT></B><B>）简化距离公式：<p></p></B></P><P 0cm 0cm 0pt"><B><FONT face="Times New Roman"> </FONT></B><B>点<FONT face="Times New Roman">S(x,y)</FONT></B><B>到直线段<FONT face="Times New Roman">(x1,y1),(x2,y2)</FONT></B><B>的距离<FONT face="Times New Roman">d</FONT></B><B>的计算公式为：<p></p></B></P><P 0cm 0cm 0pt"><B><FONT face="Times New Roman"> <p></p></FONT></B></P><P 0cm 0cm 0pt"><B><FONT face="Times New Roman">3</FONT></B><B>、面的捕捉</B><p></p></P><P 0cm 0cm 0pt"><B>实际上就是判断光标点<FONT face="Times New Roman">S(x,y)</FONT></B><B>是否在多边形内，若在多边形内则说明捕捉到。<p></p></B></P><P 0cm 0cm 0pt"><B><FONT face="Times New Roman"> </FONT></B><B>判断点是否在多边形内的算法主要有垂线法或转角法。<p></p></B></P><P 0cm 0cm 0pt"><B><FONT face="Times New Roman"> </FONT></B><B>垂线法的基本思想是从光标点引垂线<FONT face="Times New Roman">(</FONT></B><B>实际上可以是任意方向的射线<FONT face="Times New Roman">)</FONT></B><B>，计算与多边形的交点个数。<p></p></B></P><P 0cm 0cm 0pt"><B><FONT face="Times New Roman"> </FONT></B><B>若交点个数为奇数则说明该点在多边形内；若交点个数为偶数，则该点在多边形外。<p></p></B></P><P 0cm 0cm 0pt"><B><FONT face="Times New Roman"> </FONT></B><B>加快速度的方法：<p></p></B></P><P 0cm 0cm 0pt"><B><FONT face="Times New Roman">1</FONT></B><B>）找出该多边形的外接矩形，若光标点落在该矩形中，才有可能捕捉到该面，否则放弃对该多边形的进一步计算和判断。<p></p></B></P><P 0cm 0cm 0pt"><B><FONT face="Times New Roman">2</FONT></B><B>）对不可能有交点的线段应通过简单的坐标比较迅速去除。<p></p></B></P><P 0cm 0cm 0pt"><B><FONT face="Times New Roman">3</FONT></B><B>）运用计算交点的技巧。<FONT face="Times New Roman"> <p></p></FONT></B></P><P 0cm 0cm 0pt"><B><FONT face="Times New Roman">4</FONT></B><B>、图形编辑的数据组织<FONT face="Times New Roman">—</FONT></B><B>空间索引</B><p></p></P><P 0cm 0cm 0pt"><B>为加速检索，需要分层建索引，主要方法有格网索引和四叉树索引。<p></p></B></P><P 0cm 0cm 0pt"><B><FONT face="Times New Roman"> 1</FONT></B><B>）格网索引<p></p></B></P><P 0cm 0cm 0pt"><FONT face="Times New Roman">a</FONT>、<B>每个要素在一个或多个网格中</B><p></p></P><P 0cm 0cm 0pt"><FONT face="Times New Roman">b</FONT>、<B>每个网格可含多个要素</B><B><p></p></B></P><P 0cm 0cm 0pt"><B><FONT face="Times New Roman">c</FONT></B><B>、要素不真正被网格分割<FONT face="Times New Roman"> </FONT></B><B>，<p></p></B></P><P 0cm 0cm 0pt"><B><FONT face="Times New Roman">2</FONT></B><B>）四叉树索引</B><p></p></P><P 0cm 0cm 0pt"><B>线性四叉树和层次四叉树都可以用来进行空间索引。</B><p></p></P><P 0cm 0cm 0pt"><B><FONT face="Times New Roman">A</FONT></B><B>、线性四叉树，先采用<FONT face="Times New Roman">Morton</FONT></B><B>或<FONT face="Times New Roman">Peano</FONT></B><B>码，再根据空间对象覆盖的范围进行四叉树分割。<p></p></B></P><P 0cm 0cm 0pt"><B><FONT face="Times New Roman">B</FONT></B><B>、层次四叉树，需要记录中间结点和父结点与子结点之间的指针，若某个地物覆盖了哪个中间结点，还要记录该空间对象的标识。</B><p></p></P><P 0cm 0cm 0pt"><B>§<FONT face="Times New Roman">5-3 </FONT></B><B>拓扑关系的自动建立</B><p></p></P><P 0cm 0cm 0pt"><B><FONT face="Times New Roman">1</FONT></B><B>、在图形采集和编辑中实时建立<FONT face="Times New Roman"> </FONT></B><p></p></P><P 0cm 0cm 0pt">（见龚建雅的书）</P><P 0cm 0cm 0pt"><B>二、多边形拓扑关系自动建立</B><p></p></P><P 0cm 0cm 0pt"><B><FONT face="Times New Roman">1</FONT></B><B>、链的组织<p></p></B></P><P 0cm 0cm 0pt"><B><FONT face="Times New Roman">1</FONT></B><B>）找出在链的中间相交的情况，自动切成新链；<p></p></B></P><P 0cm 0cm 0pt"><B><FONT face="Times New Roman">2</FONT></B><B>）把链按一定顺序存储，并把链按顺序编号。<p></p></B></P><P 0cm 0cm 0pt"><B><FONT face="Times New Roman">2</FONT></B><B>、结点匹配<p></p></B></P><P 0cm 0cm 0pt"><B><FONT face="Times New Roman">1</FONT></B><B>）<FONT face="Times New Roman"> </FONT></B><B>把一定限差内的链的端点作为一个结点，其坐标值取多个端点的平均值。<p></p></B></P><P 0cm 0cm 0pt"><B><FONT face="Times New Roman">2</FONT></B><B>）对结点顺序编号。<FONT face="Times New Roman"> <p></p></FONT></B></P><P 0cm 0cm 0pt"><B><FONT face="Times New Roman">3</FONT></B><B>、检查多边形是否闭合<p></p></B></P><P 0cm 0cm 0pt"><B>通过判断一条链的端点是否有与之匹配的端点来进行<FONT face="Times New Roman">.<p></p></FONT></B></P><P 0cm 0cm 0pt"><B><p><FONT face="Times New Roman"> </FONT></p></B></P><P 0cm 0cm 0pt"><B>多边形不闭合的原因：<p></p></B></P><P 0cm 0cm 0pt"><B><FONT face="Times New Roman">1</FONT></B><B>）由于结点匹配限差的问题，造成应匹配的端点未匹配；<p></p></B></P><P 0cm 0cm 0pt"><B><FONT face="Times New Roman">2</FONT></B><B>）由于数字化误差较大，或数字化错误，这些可以通过图形编辑或重新确定匹配限差来确定。<p></p></B></P><P 0cm 0cm 0pt"><B><FONT face="Times New Roman">3</FONT></B><B>）还可能这条链本身就是悬挂链，不需参加多边形拓扑，这种情况下可以作一标记，使之不参加下一阶段拓扑建立多边形的工作。<p></p></B></P><P 0cm 0cm 0pt"><B><FONT face="Times New Roman">4</FONT></B><B>、建立多边形<FONT face="Times New Roman"> </FONT></B><p></p></P><P 0cm 0cm 0pt"><B><FONT face="Times New Roman">1</FONT></B><B>）概念<p></p></B></P><P 0cm 0cm 0pt"><B><FONT face="Times New Roman">a</FONT></B><B>、顺时针方向构多边形：指多边形是在链的右侧。<p></p></B></P><P 0cm 0cm 0pt"><B><FONT face="Times New Roman">b</FONT></B><B>、最靠右边的链：指从链的一个端点出发，在这条链的方向上最右边的第一条链，实质上它也是左边最近链。<FONT face="Times New Roman">a</FONT></B><B>的最右边的链为<FONT face="Times New Roman">d <p></p></FONT></B></P><P 0cm 0cm 0pt"><B><FONT face="Times New Roman">c</FONT></B><B>、多边形面积的计算<p></p></B></P><P 0cm 0cm 0pt"><B><FONT face="Times New Roman"> </FONT><p></p></B></P><P 0cm 0cm 0pt"><v:shape><v:fill color2="black" focus="100%" type="gradient"></v:fill><v:imagedata></v:imagedata><w:wrap type="none"></w:wrap><w:anchorlock></w:anchorlock></v:shape></P>
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