§1 空间实体的表达
§2 地理空间数据 §3 GIS数据模型 §4 实体间关系
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§1空间实体的表达

1.地理实体：是对复杂的地理事物和现象进行简化抽象得到的
结果，简称空间实体， 简称实体(Entity)。(p2)
–
实体可以指个体，也可以指总体，个体的集合、抽象的程度
与研究区域的大小、规模不同而有所不同。
场模型: – 是把地理空间中的现象作为连续的变量或体来看待，如大气 污染程度、地表温度、土壤湿度、地形高度以及大面积空气 和水域的流速和方向等。 – 规则分布的点、等值线 是两种场模型。

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逻辑模型
4.逻辑模型：根据概念模型确定的空间信息内容，以计算机能理解 和处理的形式具体地表达空间实体及其关系。 对象模型和场模型的其逻辑模型：矢量数据模型、栅格数据模 型、矢量－栅格一体化数据模型、镶嵌数据模型、面向对象数 据模型等。 空间数据概念模型与逻辑模型不是一一对应的，而是存在着一 定的交叉关系。
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存储模型
5.存储模型:逻辑模型在计算机中的物理存储方法。
如：队列、堆栈、指针等。 6.空间数据模型：是地理实体的空间排列方式和相互关系的抽象描 述。一般指逻辑模型。
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§3 GIS数据模型

GIS数据模型
– –
是对现实世界地理实体的空间排列方式和相互关系的抽象描 述在计算机中的表示形式。 GIS数据模型也称为：空间数据的数据结构
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§2 地理空间数据


1 描述地理实体的数据类型
2 元数据 3 空间数据计算机表示
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1描述地理实体的数据类型


按是否表示空间位置分：
1.属性数据：描述空间对象属性特征的数据，又称非几何数据， 如类型、名称、性质等，一般通过代码给予表达 2.空间数据
– –

几何数据：描述空间对象空间特征的数据，也称位置数据、 定位数据，一般用经纬度、坐标表达 拓扑数据：描述空间对象的空间关系的数据，如邻接、包含、 关联等，一般通过拓扑关系表达。
– – –
属性：空间对象所对应的非几何信息 说明：实体数据来源、精度等 关系：与其他实体之间的关系
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4.空间实体类型

空间实体的空间特征一般按地形维数进行归类划分:
− − −
点：零维 线：一维 面：二维 体：三维
−
−

时间：通常以第四维表达，但目前GIS还很难处理时间属 性。 空间实体的维数与比例尺是相关的
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2.空间实体表达过程
地图 空间数据
现实世界
特征 关系 行为
选择 抽象 综合 测量：位置 编码：属性 建立关系： 表达
遥感影像
观察
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3.空间实体的描述

对空间实体的描述： – 编码：(识别码)区别不同的实体，包括分类码和识别码。分类码表识空间对 象的类别，而识别码对每个空间对象进行表识，是唯一的。 – 位置：坐标形式给出空间对象的空间位置 – 类型：空间对象所属的实体类型，或有那些实体组成 – 行为：空间对象所具备的行为和功能
分层
空间数据库
地理信息系统基础
WWW . SDJTU .
Geographical Information System
GIS的空间数据
2
序

如何在计算机中描述真实的地理世界？ – 地理信息系统的模型
用模型在计算机中表示地理实体、存储地理实体数据、处理地 理实体数据、最终分析地理实体。

3
教学内容
数据内容以及其他属性
。。。
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元数据的主要作用


帮助数据生产者管理和维护空间数据；
便于数据用户查询检索地理空间数据； 帮助用户了解数据，以便就数据是否能够满足其需求做出这功 能的判断； 提供有关信息，以便用户或者GIS软件进行数据的处理和转换； 在空间数据及其应用迅速发展的今天，元数据成为数据共享和 有效使用的重要工具
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不同比例尺地图中地理实体的表达

不同比例尺地图中地理实体的表达：
–
在一张小比例尺的全国地图中，武汉市被抽象为一个点状实 体，抽象程度很大；
–
在较大比例尺的武汉市地图上，需要将武汉市的街道、房屋
详尽地表示出来，武汉市则被抽象为一个由简单点、线、面 实体组成的庞大复杂组合实体，其抽象程度较前者而言较小。

数据结构：数据组织的形式，是计算机存储、管理和处理的数 据逻辑结构。
模型的多样性
–

对同一的问题，从不同角度、观点、技术描述，产生多个模 型
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空间数据的组织

空间数据分块:将整个地理空间划分为许多子空间，再选择要表 达的子空间。
GIS
应用
大范围 地理区域
经纬度分块
矩形分块
区域分块
合理组织
面向对象 组织
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空间数据依据数据来源的分类

依据数据来源的分为 – A）地图数据
– – – –
B）地形数据 ，DEM C）属性数据， D）影象数据 E）元数据 ：关于数据的数据
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根据空间对象不同数据分类
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2 空间数据元数据

元数据（Metadata）是描述数据的数据，如数据的内容、质量、 状况和其他有关特征的背景信息；
9连续型（离散）：如点、线、面状物，
–
连续型：如高程、浓度、降水
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5.时间的处理方法
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6.地理实体基本特征

1）属性特征：
非定位数据，表示现象或特征；

2）空间特征：地理位置和空间关系 – 定位数据，表示现象的空间位置；
–
空间关系，拓扑关系

3）时间特征： 指现象或物体随时间的变化。
常见的元数据：图书馆卡片、磁盘的标签、地图的制图元素 （图名、图例、比例尺、制图单位、制图时间等）等；


元数据的内容：对数据集的描述、数据质量的描述、数据处理 信息的说明、数据转换方法的描述、数据更新、集成等说明。
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空间数据元数据内容及示例
。。。 数据生产者
数据生产时间
数据质量 数据组织 空间参照系

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元数据提高数据查找效率
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§3 GIS数据模型
1.空间实体抽象的三个层 次。
。
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空间数据模型层次
2.空间数据模型层次
概念模型-〉逻辑模型-〉存储模型 3. 概念模型：用不同的方法或从不同的角度对地理空间进行认知 和抽象，产生不同的模型 。 。
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概念模型

要素模型 – 也称作对象模型，将研究的整个地理空间看成一个空域，地 理现象和空间实体作为独立的对象分布在该空域中。按照其 空间特征分为点、线、面、体四种基本对象。