新GIS原理第二章实用教案

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1、会计学1新新GIS原理原理(yunl)第二章第二章第一页，共59页。第1页/共59页第二页，共59页。第2页/共59页第三页，共59页。二、地理二、地理(dl)数据的基本特征数据的基本特征第3页/共59页第四页，共59页。二、地理二、地理(dl)数据的基本特征数据的基本特征第4页/共59页第五页，共59页。三、地理三、地理(dl)(dl)空间数据的类型空间数据的类型1. 类型数据：居民点、交通线、土地类型分布等。类型数据：居民点、交通线、土地类型分布等。2. 面域数据：多边形中心点、行政区域界限和行政单元面域数据：多边形中心点、行政区域界限和行政单元3. 网络数据：道路交叉点、街道网络数据：道

2、路交叉点、街道(jido)和街区等。和街区等。4. 样本数据：气象站、航线和野外样方的分布区等。样本数据：气象站、航线和野外样方的分布区等。5. 曲面数据曲面数据 ：高程点、等高线和等值区域。：高程点、等高线和等值区域。6. 文本数据：如地名、河流名和区域名称。文本数据：如地名、河流名和区域名称。7. 符号数据：点状符号、线状符号和面状符号等。符号数据：点状符号、线状符号和面状符号等。 第5页/共59页第六页，共59页。 定性而非定量地对众多地理定性而非定量地对众多地理(dl)事物进行区分和标识。如北事物进行区分和标识。如北京、天津、石家庄等；长江、黄京、天津、石家庄等；长江、黄河、鸭绿江等；

3、白洋淀、洪泽湖河、鸭绿江等；白洋淀、洪泽湖和太湖等。和太湖等。 第6页/共59页第七页，共59页。 通过排序来区分和标识地通过排序来区分和标识地理现象的量称为顺序理现象的量称为顺序(shnx)量。它是按照地理数据的等级序量。它是按照地理数据的等级序列，由低到高（或由高到低）进列，由低到高（或由高到低）进一步细分的。一步细分的。 第7页/共59页第八页，共59页。 利用某种标准单位（可以是任意利用某种标准单位（可以是任意(rny)的）作为间隔量来表示不同的的）作为间隔量来表示不同的量，是一种较精确区分和标识地理现量，是一种较精确区分和标识地理现象的测量方法。象的测量方法。 第8页/共59页第九页

4、，共59页。 比率量是间隔量的精确化。它比率量是间隔量的精确化。它提供的定量值是具有真零值而且测提供的定量值是具有真零值而且测量量(cling)单位的间隔是相等的数单位的间隔是相等的数据。据。 第9页/共59页第十页，共59页。一、拓扑的概念和意义一、拓扑的概念和意义1. 1. 拓扑的概念拓扑的概念 拓扑学是几何拓扑学是几何(j h)(j h)学的一个分支，它研究图形在连续变形下（拓扑变换）的那些不变的几何学的一个分支，它研究图形在连续变形下（拓扑变换）的那些不变的几何(j h)(j h)属性。组成一个图形的各元素（结点、弧段、面域）之间都存在着二元关系，即邻接关系和关联关系。在地图上这种关系

5、可以借助图形来识别，而在计算机中这种关系需用拓扑关系加以定义。拓扑关系是明确定义空间结构关系的一种数学方法。属性。组成一个图形的各元素（结点、弧段、面域）之间都存在着二元关系，即邻接关系和关联关系。在地图上这种关系可以借助图形来识别，而在计算机中这种关系需用拓扑关系加以定义。拓扑关系是明确定义空间结构关系的一种数学方法。第10页/共59页第十一页，共59页。2. 拓扑关系的重要意义拓扑关系的重要意义 在地理信息系统中，空间数据的拓扑关系，对地理信息系统的数据处理和空间分析具有重要的意义，主要表现在如下三个方面：在地理信息系统中，空间数据的拓扑关系，对地理信息系统的数据处理和空间分析具有重要的意

6、义，主要表现在如下三个方面：（1）根据拓扑关系可以确定地理实体间的相对空间位置，）根据拓扑关系可以确定地理实体间的相对空间位置， 而无需利用坐标和距离；而无需利用坐标和距离；（2）利用拓扑关系有利于空间要素的查询；）利用拓扑关系有利于空间要素的查询；（3）可以利用拓扑数据重建地理事体。）可以利用拓扑数据重建地理事体。 如建立封闭多边形，实现道路如建立封闭多边形，实现道路(dol)的选取，进行最佳路径的计算等。的选取，进行最佳路径的计算等。第11页/共59页第十二页，共59页。1 1、拓扑邻接、拓扑邻接(ln ji)(ln ji)： 元素之间的拓扑关元素之间的拓扑关系。系。2 2、拓扑关联：、拓

7、扑关联： 元素之间的拓扑关系。元素之间的拓扑关系。3 3、拓扑包含：、拓扑包含： 元素之间的拓扑关系。元素之间的拓扑关系。二、空间数据的拓扑二、空间数据的拓扑(tu p)(tu p)关系关系不不 同同 类类同同 类类同类同类(tngli)不不同级同级第12页/共59页第十三页，共59页。N11256473P1P3P2P4N4N3N5N2拓扑邻接拓扑邻接(ln ji)(ln ji)：N1/N2 ,N1/N3 ,N1/N4 ;P1/P3 N1/N2 ,N1/N3 ,N1/N4 ;P1/P3 ;P2/P3;P2/P3拓扑关联：拓扑关联：N1/1N1/1、3 3 、6 6 ；P1/1P1/1、5 5

8、、6 6 拓扑包含：拓扑包含：P3P3与与P4P4第13页/共59页第十四页，共59页。三、拓扑三、拓扑(tu p)(tu p)结构的表达结构的表达1256473P1P3P2P4N4N3N5N2N1结 点弧 段N1N3N21361253241 1、结点与弧段的拓扑、结点与弧段的拓扑(tu p)(tu p)关系关系P0第14页/共59页第十五页，共59页。1256473P1P3P2P4N4N3N5N2N1弧段结 点始结点(ji din)终结(zhngji)点123N2N3N1N1 N2N32、弧段与结点、弧段与结点(ji din)的拓扑关系的拓扑关系P0第15页/共59页第十六页，共59页。12

9、56473P1P3P2P4N4N3N5N2N1弧段多 边 形左多边形多边形右多边形多边形123P1 P2P33、弧段与多边形的拓扑、弧段与多边形的拓扑(tu p)关系关系P0P0P0P0第16页/共59页第十七页，共59页。1256473P1P3P2P4N4N3N5N2多边形多边形弧 段1564253644 4、多边形与弧段的拓扑、多边形与弧段的拓扑(tu p)(tu p)关系关系P0P1 P2P37N1第17页/共59页第十八页，共59页。第18页/共59页第十九页，共59页。第19页/共59页第二十页，共59页。第20页/共59页第二十一页，共59页。常用的空间常用的空间(kngjin)数

10、据数据结构结构XYijx1 y1x2 y2xi yixn yn同一条(y tio)曲线的矢量与栅格表示法第21页/共59页第二十二页，共59页。 二、矢量数据结构二、矢量数据结构 1 1 定义：定义： 矢量结构是通过记录坐标的方式来表示点、线、面等地理实体。矢量结构是通过记录坐标的方式来表示点、线、面等地理实体。 2 2 特点特点(tdin)(tdin)：定位明显，属性隐含。：定位明显，属性隐含。 3 3 获取方法：获取方法： (1) (1) 手工数字化法；手工数字化法； (2) (2) 手扶跟踪数字化法；手扶跟踪数字化法； (3) (3) 数据结构转换法。数据结构转换法。第22页/共59页第

11、二十三页，共59页。三、栅格数据结构三、栅格数据结构 1 1 定义：栅格结构是一种简单直观的空间数据结构，又称网格结构或像元结构，是将地球表面划分为大小相等的网格阵列，每个网格作为一个像元或像素由行、列定义，并包含一个代码表示该像素的属性类型或量值，或仅仅包含指向其属性记录的指针定义：栅格结构是一种简单直观的空间数据结构，又称网格结构或像元结构，是将地球表面划分为大小相等的网格阵列，每个网格作为一个像元或像素由行、列定义，并包含一个代码表示该像素的属性类型或量值，或仅仅包含指向其属性记录的指针(zhzhn)(zhzhn)。 2 2 特点：属性明显，定位隐含。特点：属性明显，定位隐含。 3 3

12、获取方法：获取方法： (1) (1) 手工网格法；手工网格法； (2) (2) 扫描数字化法；扫描数字化法； (3) (3) 分类影像输入法；分类影像输入法； (4) (4) 数据结构转换法。数据结构转换法。8 8 8 88 8 8 88 8 8 88 8 8 888 8 88 8 8 88 8 88 8 888888888888 8 8881111111111111122222222222322第23页/共59页第二十四页，共59页。A.OBC中心点法重要性法长度占优法面积占优法4、提高栅格数据精度、提高栅格数据精度(jn d)的方法的方法 在栅格结构数据获取过程中，应尽可能保持原图或原始数

13、据的精度在栅格结构数据获取过程中，应尽可能保持原图或原始数据的精度(jn d)，为减少信息损失提高精度，为减少信息损失提高精度(jn d)，通常采取两种方法：，通常采取两种方法：方案一： 提高决定混合(hnh)像元代码的精度，其方式 如图所示。方案二：缩小(suxio)栅格单元的面积。第24页/共59页第二十五页，共59页。比较内容比较内容矢矢 量量 结结 构构栅栅 格格 结结 构构数据结构数据结构复杂复杂简单简单数据量数据量小小大大图形精度图形精度高高低低图形运算、搜索图形运算、搜索复杂、高效复杂、高效简单、低效简单、低效软件与硬件技术软件与硬件技术不一致不一致一致或接近一致或接近遥感影像格

14、式遥感影像格式要求比较高要求比较高不高不高图形输出图形输出显示质量好、精度高，显示质量好、精度高， 但但 成本比较高成本比较高输出方法快速，质量低，输出方法快速，质量低，成本比较低廉成本比较低廉数据共享数据共享不易实现不易实现容易实现容易实现拓扑和网络分析拓扑和网络分析容易实现容易实现不易实现不易实现一、栅格结构一、栅格结构(jigu)与矢量结构与矢量结构(jigu)的的比较：比较：第25页/共59页第二十六页，共59页。二、矢量数据与栅格数据的相互转换二、矢量数据与栅格数据的相互转换 1. 矢量数据向栅格数据的转换矢量数据向栅格数据的转换（1）确定栅格单元的大小）确定栅格单元的大小 栅格单元

15、的大小就是它的分辨率，应根据原图的精度栅格单元的大小就是它的分辨率，应根据原图的精度(jn d)，变换后的用途及存储空间等因素予以决定。栅格单元的边长在，变换后的用途及存储空间等因素予以决定。栅格单元的边长在X，Y坐标系中的大小用坐标系中的大小用X和和Y表示。设表示。设Xmax、Xmin和和Ymax、Ymin分别表示全图分别表示全图X坐标和坐标和Y坐标的最大值与最小值，坐标的最大值与最小值，I，J表示全图格网的行数和列数。表示全图格网的行数和列数。 XY（0，0）JIxminxmaxyminymaxXY第26页/共59页第二十七页，共59页。它们它们(t men)(t men)之间的关系为：之

16、间的关系为：X=X=（Xmax-XminXmax-Xmin）/J/JY=Y=（Ymax-YminYmax-Ymin）/I/I XY（0，0）JIxminxmaxyminymaxXY第27页/共59页第二十八页，共59页。（2）点的栅格化 点的变换只要这个点落在某一个栅格中，就属于那个栅格单元，其行、列号I、J可由下式求出：I=1+INT（Ymax-Y）/YJ=1+INT（X-Xmin）/X式中INT表示取整函数。栅格点的值用点的属性表示。（3）线的栅格化如图所示， 设两个端点的行、列号已经求出，其行号为3和7，则中间网格的行号必为4、5、6。其网格中心线的Y坐标应为：Yi=Ymax-Y(I-1

17、/2) 而与直线(zhxin)段交点的X坐标为： Xi=(X2-X1)/(Y2-Y1)(Yi-Y1)+X1 YX34567（X1，Y1）（X2，Y2）第28页/共59页第二十九页，共59页。（4 4）多边形（面域）栅格化）多边形（面域）栅格化 . .左码记录法：要完成面域的栅格化，其首要前提是实现以多边形线段反映其周围面域的属性特征。目前一般左码记录法：要完成面域的栅格化，其首要前提是实现以多边形线段反映其周围面域的属性特征。目前一般(ybn)(ybn)采用的是左码记录法。其原理如图所示，有一闭合多边形，它将整个矩形面域分割成属性为采用的是左码记录法。其原理如图所示，有一闭合多边形，它将整个矩

18、形面域分割成属性为1 1和和0 0的两部分。转换的第一步工作即是要实现这个目标。的两部分。转换的第一步工作即是要实现这个目标。ABCDEF01第29页/共59页第三十页，共59页。 第一步，从数字化数据的第一点开始依次记录第一步，从数字化数据的第一点开始依次记录(jl)(jl)每一点左边面域的属性值（面域外为每一点左边面域的属性值（面域外为0 0，面域内为，面域内为1 1）。记录）。记录(jl)(jl)方法可由计算机自动完成，这样，每一个多边形数字化点便实现了方法可由计算机自动完成，这样，每一个多边形数字化点便实现了“三值化三值化”，即坐标值、线段自身属性值及左侧面域属性值。，即坐标值、线段自

19、身属性值及左侧面域属性值。 第二步，对多边形每一条边，按以上所述的线段栅格化的方法进行转换，得到如图所示的数据组成。第二步，对多边形每一条边，按以上所述的线段栅格化的方法进行转换，得到如图所示的数据组成。 第30页/共59页第三十一页，共59页。 第三步，节点处理，使节点的栅格值惟一而准确。 第四步，排序，从第一行起逐行按列的先后顺序排序，这时，所得到的数据结构完全等同于栅格数据压缩编码的数据结构形式。 最后，展开为全栅格数据结构，完成由矢量数据系统(xtng)向栅格数据系统(xtng)转换如图所示。第31页/共59页第三十二页，共59页。.部点扩散算法：.射线算法：由待判点向图外某点引射线，

20、判断该射线与某多边形所有边界相交的总次数，如果(rgu)相交偶数次，则待判点在该多边形外部，如为奇数次，则待判点在该多边形内部如图所示。 n=0内部点外部点n=2n=1n=3n=4n交点个数第32页/共59页第三十三页，共59页。2. 2. 栅格数据向矢量数据的转换栅格数据向矢量数据的转换 栅格数据向矢量数据转换通常包括以下四个基本步骤：栅格数据向矢量数据转换通常包括以下四个基本步骤： 多边形边界提取多边形边界提取 采用高通滤波将栅格图像二值化，并经过采用高通滤波将栅格图像二值化，并经过(jnggu)(jnggu)细化标识边界点，如图所示细化标识边界点，如图所示 二值化。线划图形扫描后产生栅格

21、数据，这些数据是按从二值化。线划图形扫描后产生栅格数据，这些数据是按从0 0255255的灰度值量度的，设以的灰度值量度的，设以G G（i i，j j）表示，为了将这种）表示，为了将这种256256或或128128级不同的灰阶压缩到级不同的灰阶压缩到2 2两个灰阶，即两个灰阶，即0 0和和1 1两级，首先要在最大和最小灰阶之间定义一个阙值，设阙值为两级，首先要在最大和最小灰阶之间定义一个阙值，设阙值为T T，则如果，则如果G G（i i，j j）大于等于）大于等于T T，则记此栅格的值为，则记此栅格的值为1 1。如果。如果GG（i i，j j）小于）小于T T则记此栅格的值为则记此栅格的值为0

22、 0，得到一幅二值图，如图下图（，得到一幅二值图，如图下图（a a）。）。(a)(b)(c)(d)第33页/共59页第三十四页，共59页。细化。细化是消除线划横断面栅格数的差异，使得每一条线只保留代表其轴线或周围轮廓线（对面状符号而言）位置的单个栅格的宽度，对于栅格线划的“细化”方法，可分为“剥皮法”和“骨架法”两大类。剥皮法的实质是从曲线的边缘开始，每次剥掉等于一个栅格宽的一层，直到最后留下彼此连通的由栅格点组成的图形(txng)。因为一条线在不同位置可能有不同的宽度，故在剥皮过程中必须注意一个条件，即不允许剥去会导致曲线不连通的栅格。这是这一方法的关键所在。其解决方法是，借助一个在计算机中

23、存储的，由待剥栅格为中心的33栅格组合图（图下图）来决定。通过研究，其中只有格式2，3，4，5，10，11，12，16，21，24，28，33，34，35，38，42，43，46和50，可以将中心点剥去。这样，通过最多核查2568个栅格，便可确定中间栅格点保留或删除，直到最后得到经细化处理后应予保留的栅格系列 第34页/共59页第三十五页，共59页。边界线追踪 边界线跟踪的目的就是(jish)将写入数据文件的细化处理后的栅格数据，整理为从结点出发的线段或闭合的线条，并以矢量形式存储于特征栅格点中心的坐标如图所示。跟踪时，从图幅西北角开始，按顺时针或逆时针方向，从起始点开始，根据八个邻域进行搜索

24、，依次跟踪相邻点。并记录结点坐标，然后搜索闭曲线，直到完成全部栅格数据的矢量化，写入矢量数据库。拓扑关系生成对于矢量表示的边界弧段，判断其与原图上各多边形空间关系，形成完整的拓扑结构，并建立与属性数据的联系。去除多余点及曲线圆滑第35页/共59页第三十六页，共59页。三、矢量与栅格一体化三、矢量与栅格一体化矢量栅格一体化，对于提高矢量栅格一体化，对于提高GISGIS的空间分辨率、数据压缩和增强系统分析、输入输出的灵活性十分重要。的空间分辨率、数据压缩和增强系统分析、输入输出的灵活性十分重要。1. 1. 传统的矢量与栅格一体化方案传统的矢量与栅格一体化方案 栅格结构和矢量结构在表示空间数据上是同

25、样有效的，栅格结构与矢量结构相结合是较为理想的方案，用计算机程序实现两种结构的高效转换。由程序自动根据操作需要选取合适的结构，以获取最强的分析能力和时间效率，用户不必介入结构类型的选择。栅格结构和矢量结构在表示空间数据上是同样有效的，栅格结构与矢量结构相结合是较为理想的方案，用计算机程序实现两种结构的高效转换。由程序自动根据操作需要选取合适的结构，以获取最强的分析能力和时间效率，用户不必介入结构类型的选择。2. 2. 矢量与栅格一体化数据结构矢量与栅格一体化数据结构 新一代的集成化地理信息系统，要求能够新一代的集成化地理信息系统，要求能够(nnggu)(nnggu)统一管理图形数据、属性数据、

26、影像数据和数字高程模型（统一管理图形数据、属性数据、影像数据和数字高程模型（DEMDEM）数据，称为四库合一。图形数据与属性数据的统一管理，近年来已取得突破性的进展，通过空间数据库引擎（）数据，称为四库合一。图形数据与属性数据的统一管理，近年来已取得突破性的进展，通过空间数据库引擎（SDESDE），初步解决了图形数据与属性数据的一体化管理。矢量与栅格一体化数据结构的思路是用矢量方法表示的线状实体，也可以采用元子空间填充法来表示，即在数字化一个线状实体时，除记录原始采样点外，还记录所通过的栅格。同样，每个面状地物除记录它的多边形边界外，还记录中间包含的栅格。这样，既保持了矢量特性，又具有栅格的性

27、质，就能将矢量与栅格统一起来，这就是矢量与栅格一体化数据结构的基本内涵。），初步解决了图形数据与属性数据的一体化管理。矢量与栅格一体化数据结构的思路是用矢量方法表示的线状实体，也可以采用元子空间填充法来表示，即在数字化一个线状实体时，除记录原始采样点外，还记录所通过的栅格。同样，每个面状地物除记录它的多边形边界外，还记录中间包含的栅格。这样，既保持了矢量特性，又具有栅格的性质，就能将矢量与栅格统一起来，这就是矢量与栅格一体化数据结构的基本内涵。 由于栅格数据结构的精度较低，需利用细分格网的方法，来提高点、线和面状目标边界线的数据表达精度。如在有点、线目标通过的基本格网内，在细分成由于栅格数据结

28、构的精度较低，需利用细分格网的方法，来提高点、线和面状目标边界线的数据表达精度。如在有点、线目标通过的基本格网内，在细分成256256256256个细格网。当精度要求较低时，也可以细分成个细格网。当精度要求较低时，也可以细分成16161616个细格网。个细格网。 第36页/共59页第三十七页，共59页。第五节第五节 空间数据的编码方法空间数据的编码方法编码的概念编码的概念(ginin)和意和意义义栅格结构编码方法栅格结构编码方法矢量结构编码方法矢量结构编码方法属性数据编码方法属性数据编码方法第37页/共59页第三十八页，共59页。 地理数据编码，是根据GIS的目的和任务，把地图、图像等资料按一

29、定数据结构转换为适于计算机存贮和处理的数据过程。地理内容(nirng)的编码要反映出地理实体的几何特征，以及地理实体的属性特征，空间数据的编码是地理信息系统设计中最重要的技术步骤，它表现由现实世界到数据世界之间的界面，是联结从现实世界到数据世界的纽带。一、编码的概念一、编码的概念(ginin)和和意义意义第38页/共59页第三十九页，共59页。链码链码(chain Encoding)直接栅格编码直接栅格编码游程长编码游程长编码(Run_length Encoding)块块 码码四叉树编码四叉树编码(quarter_tree Encoding)栅格结构(jigu)编码方法第39页/共59页第四十

30、页，共59页。1 1、直接、直接(zhji)(zhji)栅格编码栅格编码 直接编码就是(jish)将栅格数据看作一个数据矩阵，逐行（或逐列）逐个记录代码，可以每行从左到右逐像元记录，也可奇数行从左到右而偶数行由右向左记录，为了特定的目的还可采用其他特殊的顺序。 0 2 2 5 5 5 5 52 2 2 2 2 5 5 50 0 0 0 0 3 3 32 2 2 2 3 3 5 50 0 2 3 3 3 5 50 0 3 3 3 3 5 30 0 0 3 3 3 3 30 0 0 0 3 3 3 30，2，2，5，5，5，5，5；2，2，2，2，2，5，5，5；2，2，2，2，3，3，5，5；0

31、，0，2，3，3，3，5，5；0，0，3，3，3，3，5，3；0，0，0，3，3，3，3，3；0，0，0，0，3，3，3，3；0，0，0，0，0，3，3，3。第40页/共59页第四十一页，共59页。 由起点位置(wi zhi)和一系列在基本方向的单位矢量给出每个后续点相对其前继点的可能的8个基本方向之一表示。8个基本方向代码分别为0，1，2，3，4，5，6，7，如下图所示。单位矢量的长度默认为一个栅格单元。2 2、链码、链码123450760010767 01100第41页/共59页第四十二页，共59页。链码编码链码编码(bin m)： 2，2 ，6 ，7，6，0，6，5123450760 5

32、 0 0 0 0 0 00 0 5 0 0 0 0 00 0 0 0 0 0 0 00 5 0 0 0 0 0 00 0 5 5 0 0 0 00 0 0 5 0 0 0 00 0 5 0 0 0 0 00 0 0 0 0 0 0 0链码编码链码编码(bin m)示示例例第42页/共59页第四十三页，共59页。3 3、游程、游程(yu (yu chn)chn)长度编码长度编码(1)只在各行（或列）数据的代码发生变化时依次(yc)记录 该代码以及相同代码重复的个数；0 2 2 5 5 5 5 52 2 2 2 2 5 5 50 0 0 0 0 3 3 32 2 2 2 3 3 5 50 0 2

33、3 3 3 5 50 0 3 3 3 3 5 30 0 0 3 3 3 3 30 0 0 0 3 3 3 3沿行方向进行沿行方向进行(jnxng)编码：编码：( 0，1），（），（2，2），（），（5，5）；）；（2，5），（），（5，3）；（）；（2，4），（，（3，2），（），（5，2）；（）；（0，2），（），（2，1），（），（3，3），（），（5，2）；（）；（0，2），（），（3，4），），（5，1），（），（3，1）；（）；（0，3），（，（3，5）；（）；（0，4），（），（3，4）；（）；（0，5），（），（3，3）。）。第43页/共59页第四十四页，共59页。3 3、游程长

34、度、游程长度(chngd)(chngd)编码编码逐个记录(jl)各行（或列）代码发生变化的位置和相应代码。0 2 2 5 5 5 5 52 2 2 2 2 5 5 50 0 0 0 0 3 3 32 2 2 2 3 3 5 50 0 2 3 3 3 5 50 0 3 3 3 3 5 30 0 0 3 3 3 3 30 0 0 0 3 3 3 3沿列方向进行沿列方向进行(jnxng)编码：编码：( 1，0），（），（2，2），（），（4，0）；（；（1，2），（），（4，0）；（）；（1，2），（），（5，3），（），（6，0）；（）；（1，5），（），（2，2），（），（4，3），（，（7，0

35、）；（）；（1，5），（），（2，2），（），（3，3），（），（8，0）；（）；（1，5），（），（3，3）；（）；（1，5），（，（6，3）；（）；（1，5），（），（5，3）。）。第44页/共59页第四十五页，共59页。 4 4、块码、块码 采用方形区域作为记录单元，数据编码由初始位置行列号加上半径，再加上记录单元的代码(di m)组成。0 2 2 5 5 5 5 52 2 2 2 2 5 5 50 0 0 0 0 3 3 32 2 2 2 3 3 5 50 0 2 3 3 3 5 50 0 3 3 3 3 5 30 0 0 3 3 3 3 30 0 0 0 3 3 3 3（1 1，1

36、1，1 1，0 0），（），（1 1，2 2，2 2，2 2），（），（1 1，4 4，1 1，5 5），（），（1 1，5 5，1 1，5 5），（），（1 1，6 6，2 2，5 5），（），（1 1，8 8，1 1，5 5）；（）；（2 2，1 1，1 1，2 2），（），（2 2，4 4，1 1，2 2），（），（2 2，5 5，1 1，2 2），（，（2 2，8 8，1 1，5 5）；（）；（3 3，3 3，1 1，2 2），（），（3 3，4 4，1 1，2 2），（），（3 3，5 5，2 2，3 3），（），（3 3，7 7，2 2，5 5）；（）；（4 4，1 1，2 2，0

37、 0），（），（4 4，3 3，1 1，2 2），（），（4 4，4 4，1 1，3 3）；（）；（5 5，3 3，1 1，3 3），（），（5 5，4 4，2 2，3 3），（），（5 5，6 6，1 1，3 3），（，（5 5，7 7，1 1，5 5），（），（5 5，8 8，1 1，3 3）；（）；（6 6，1 1，3 3，0 0），（），（6 6，6 6，3 3，3 3）；（）；（7 7，4 4，1 1，0 0），（），（7 7，5 5，1 1，3 3）；（）；（8 8，4 4，1 1，0 0），（），（8 8，5 5，1 1，0 0）。）。第45页/共59页第四十六页，共59页。 5

38、、四叉树编码(bin m) 是根据栅格数据二维空间分布的特点，将空间区域按照4个象限进行(jnxng)递归分割（2n2 n，且n1），直到子象限的数值单调为止，最后得到一棵四分叉的倒向树。四叉树分解，各子象限大小不完全一样，但都是同代码栅格单元组成的子块，其中最上面的一个结点叫做根结点，它对应于整个图形。不能再分的结点称为叶子结点，可能落在不同的层上，该结点代表子象限单一的代码，所有叶子结点所代表的方形区域覆盖了整个图形。从上到下，从左到右为叶子结点编号，最下面的一排数字表示各子区的代码。 为了保证四叉树分解能不断的进行(jnxng)下去，要求图形必须为2n2 n的栅格阵列。n 为极限分割次数

39、，n1是四叉树最大层数或最大高度第46页/共59页第四十七页，共59页。0 2 2 5 5 5 5 52 2 2 2 2 5 5 50 0 0 0 0 3 3 32 2 2 2 3 3 5 50 0 2 3 3 3 5 50 0 3 3 3 3 5 30 0 0 3 3 3 3 30 0 0 0 3 3 3 3 1112131415161718 192021222324252627282930313233363738393435400 0 00 3 3 3 0 3 3 33 3 5 3 0 0 2 22 3 2 2 2 2 0 22 2 2 5 2 5 5 53 33 5 5西南(xnn)东南

40、(dngnn)西北(xbi)东北 0 0 0 0 0 0 0 1 1 0 1 0 0 1 122位6位4位 3 第47页/共59页第四十八页，共59页。直接栅格编码：简单直观，是压缩编码方法的逻辑原型直接栅格编码：简单直观，是压缩编码方法的逻辑原型（栅格文件）；（栅格文件）；链码：压缩效率较高，以接近矢量结构，对边界的运算链码：压缩效率较高，以接近矢量结构，对边界的运算比较方便，但不具有区域性质比较方便，但不具有区域性质(xngzh)，区域运算较难，区域运算较难；游程长度编码：在很大程度上压缩数据，又最大限度的游程长度编码：在很大程度上压缩数据，又最大限度的保留了原始栅格结构，编码解码十分容易

41、，十分适合于保留了原始栅格结构，编码解码十分容易，十分适合于微机地理信息系统采用；微机地理信息系统采用；块码和四叉树编码：具有区域性质块码和四叉树编码：具有区域性质(xngzh)，又具有可，又具有可变的分辨率，有较高的压缩效率，四叉树编码可以直接变的分辨率，有较高的压缩效率，四叉树编码可以直接进行大量图形图象运算，效率较高，是很有前途的编码进行大量图形图象运算，效率较高，是很有前途的编码方法。方法。第48页/共59页第四十九页，共59页。1、点实体(sht)矢量编码方法2、线实体(sht)矢量编码方法3、多边形矢量编码方法第49页/共59页第五十页，共59页。比例朝向线指针线交汇编比例朝向字体

42、文句x,y 坐标其它非几何属性建立和显示数据库联系的属性简单点符号文本点字符结 点符号统一标识类别或系列号点类型简单点文本点结 点第50页/共59页第五十一页，共59页。唯一标示码唯一标示码线标示码线标示码起始点起始点终止点终止点坐标对序列坐标对序列显示信息显示信息非几何属性非几何属性第51页/共59页第五十二页，共59页。多边形环路法多边形环路法树状索引编码法树状索引编码法拓扑结构编码法拓扑结构编码法由多边形边界的x,y坐标(zubio)队集合及说明信息组成对所有边界点数字化，将坐标对以顺序方式存储，由点索引(suyn)与边界线号相联系，以线索引(suyn)与各多边形相联系形成完整的拓扑结构

43、第52页/共59页第五十三页，共59页。（1）多边形环路）多边形环路(hun l)法法123456789101112131415P1P2P3P1 x1，y1；x2，y2； x3，y3；x4，y4； x5，y5；x6，y6；P2 x7，y7；x8，y8； x9，y9；x10，y10； x11，y11；x5，y5；x6，y6P3 x12，y12；x13，y13；x14，y14；x15，y15第53页/共59页第五十四页，共59页。2. 树状索引树状索引(suyn)法法123456789101112131415P1P2P3 P1P3P2 1 2 3 4 5 65 65 6 7 8 9 1012 13

44、 14 15 第54页/共59页第五十五页，共59页。123456789101112131415P1P2P3点文件 点号 坐标 1 x1，y1 2 x2，y2 15 x15，y152. 树状索引树状索引(suyn)法法第55页/共59页第五十六页，共59页。123456789101112131415P1P2P31 2 3 4 5 65 65 6 7 8 9 1012 13 14 15 线号 起点(qdin) 终点 点号 6 5 6,1,2,3,4,5 5 6 5,6 6 5 6,7,8,9,10,11,5 12 13 12,15,14,132. 树状索引树状索引(suyn)法法第56页/共59页第五十七页，共59页。123456789101112131415P1P2P3多边形文件(wnjin)多边形号 边界线号 1 ， 2 ， 3 P1P3P2 2. 树状索引树状索引(suyn)法法第57页/共59页第五十八页，共59页。唯一标示唯一标示多边形标示多边形标示外包多边形指针外包多边形指针邻接多边形指针邻接多边形指针边界边界(binji)链接链接范围范围较好的解决(jiju)了空间关系查询等问题，但增加了算法的复杂度第58页/共59页第五十九页，共59页。