数字高程模型数据组织模型.ppt
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1、第二讲、第二讲、DEMDEM的数据组织的数据组织空间数据模型概述空间数据模型概述DEM规则格网结构规则格网结构GridDEM不规则格网结构不规则格网结构TIN不同不同DEM数据组织比较数据组织比较二维平面的镶嵌数据模型二维平面的镶嵌数据模型DEM数据库管理数据库管理空间数据模型空间数据模型空间数据模型空间数据模型概念概念 :空间数据模型是关于现实世空间数据模型是关于现实世界中空间实体及其相互间联系的概界中空间实体及其相互间联系的概念,它为描述空间数据的组织和设念,它为描述空间数据的组织和设计空间数据库模式提供着基本方法。计空间数据库模式提供着基本方法。空间数据模型类型空间数据模型类型从认知角度
2、从认知角度 :基于对象(要素)基于对象(要素)FeatureFeature的模型的模型网络(网络(NetworkNetwork)模型场(模型场(FieldField)模型。)模型。从表达:从表达:矢量数据模型(矢量数据模型(Vector ModulesVector Modules)镶嵌数据模型(镶嵌数据模型(Tessellation Modules Tessellation Modules)栅格数据模型(栅格数据模型(Raster Modules Raster Modules)组合数据模型(组合数据模型(Composite ModulesComposite Modules)场模型场模型1.场的
3、特征场的特征空间结构特征和属性域空间结构特征和属性域连续的、可微的、离散的连续的、可微的、离散的 各向同性和各向异性各向同性和各向异性 空间自相关空间自相关场模型场模型2.栅格数据模型栅格数据模型 栅格数据模型是栅格数据模型是基于连续铺盖的,基于连续铺盖的,它是用二维铺盖它是用二维铺盖或划分覆盖整个或划分覆盖整个连续空间;铺盖连续空间;铺盖可以分为规则的可以分为规则的和不规则的,后和不规则的,后者可当做拓扑多者可当做拓扑多边形处理边形处理三角形、方格和六角形划分栅格数据模型要素模型要素模型 要素要素真实世界中的空间对象的表示;真实世界中的空间对象的表示;要素具有几何特征和属性;要素具有几何特征
4、和属性;数据库中有几何类型字段的对象;数据库中有几何类型字段的对象;数据库中要素被存储在要素类中;数据库中要素被存储在要素类中;要素可以由多个其它要素组合成一个新要素可以由多个其它要素组合成一个新的要素;的要素;要素模型要素模型 1.基本概念基本概念 1)欧氏平面上的空间对象类型)欧氏平面上的空间对象类型要素模型要素模型2)离散欧氏平面上的空间对象)离散欧氏平面上的空间对象要素模型要素模型3)要素模型和场模型的比较)要素模型和场模型的比较 要素模型要素模型2.矢量数据模型矢量数据模型 DEMDEM数据模型遵循的原则数据模型遵循的原则适用性适用性满足主要应用需求,兼顾潜在应满足主要应用需求,兼顾
5、潜在应用需求。用需求。运行性运行性快速显示和查询、及时提供数据快速显示和查询、及时提供数据产品。产品。更新性更新性能够对数据库进行修改,方便的能够对数据库进行修改,方便的扩充和更新。扩充和更新。相关性相关性保证与其它基础地理信息产品的保证与其它基础地理信息产品的相关性,使数据库在数学基础、坐标系统以相关性,使数据库在数学基础、坐标系统以及产品的一致性方面相关。及产品的一致性方面相关。DEMDEM数据模型遵循的原则数据模型遵循的原则相容性相容性与其它类型的数据库系统兼容,与其它类型的数据库系统兼容,可以共享和交换数据。可以共享和交换数据。先进性先进性采用科学的技术手段,使系统保采用科学的技术手段
6、,使系统保持一定的先进性。持一定的先进性。高质量高质量与原始资料一致,数据质量可靠,与原始资料一致,数据质量可靠,数据标准、规范数据标准、规范。完备性完备性除基本数据体以外,有完备的元除基本数据体以外,有完备的元数据内容。数据内容。安全性安全性有严密的权限控制机制。有严密的权限控制机制。二维平面的镶嵌数据模型二维平面的镶嵌数据模型二维平面的规则镶嵌数据模型二维平面的规则镶嵌数据模型二维平面的不规则镶嵌数据模型二维平面的不规则镶嵌数据模型 规则镶嵌数据模型规则镶嵌数据模型二维平面的规则镶嵌数据模型:二维平面的规则镶嵌数据模型:用规则的小面块集合来逼近不规则用规则的小面块集合来逼近不规则分布的地形
7、表面。分布的地形表面。不规则镶嵌数据模型不规则镶嵌数据模型不规则镶嵌数据模型:不规则镶嵌数据模型:用相互关联的不规则形状与边界的小面用相互关联的不规则形状与边界的小面块集合来逼近不规则分布的地形表面。块集合来逼近不规则分布的地形表面。DEMDEM的两种常用模型的两种常用模型数据组织:数据组织:数据在计算机中的表示和存储结构。数据在计算机中的表示和存储结构。规则网模型:规则网模型:不规则三角网:不规则三角网:91857412862697265455255457872326678674254736471488DEMDEM规则格网结构规则格网结构GridGrid 将区域空间切分为规则的格网单元,每个
8、格网将区域空间切分为规则的格网单元,每个格网单元对应一个数值。单元对应一个数值。数学上可表示为矩阵,计算机实现中则是二维数学上可表示为矩阵,计算机实现中则是二维数组,每个格网单元的一个元素对应一个高程值。数组,每个格网单元的一个元素对应一个高程值。定义:定义:每一个网格(每一个网格(cell)具有唯一的行()具有唯一的行(row)和)和列(列(column)标识,给出某一格网中的)标识,给出某一格网中的x、y地理地理坐标,可以定位一个网格。坐标,可以定位一个网格。GridGrid格网(格网(Grid CellsGrid Cells):):每一个网格都有一个表示其地理特征的值。每一个网格都有一个
9、表示其地理特征的值。网格值(网格值(Cell ValueCell Value):):网格单元值的理解与无效值网格单元值的理解与无效值无效值:无效值:当一个网格位置没当一个网格位置没有适当的信息时,把可以无效值有适当的信息时,把可以无效值(NODATANODATA)赋给网格)赋给网格.NODATA NODATA和和0 0(零)不是(零)不是一回事:一回事:0 0是一个值为是一个值为0 0的有效值,的有效值,NODATANODATA则表示该网格的值不知则表示该网格的值不知道。道。在进行分析操作时,在进行分析操作时,NODATANODATA具有不同的结果。具有不同的结果。网格单元值的两种理解网格单元
10、值的两种理解:面方式不连续理解面方式不连续理解点方式连续理解点方式连续理解DEMDEM Grid Grid模型数据结构模型数据结构ASCII FORMAT FOR GRID IN ARC/INFOASCII FORMAT FOR GRID IN ARC/INFOncols xxxxxxxx,xxxxxxncols xxxxxxxx,xxxxxxnrows xxxxxxxxx,xxxxxnrows xxxxxxxxx,xxxxxxllcorner xxxxxxxxx,xxxxxxllcorner xxxxxxxxx,xxxxxyllcorner xxxxxxxxx,xxxxxyllcorner
11、xxxxxxxxx,xxxxxcellsize xxxxx,xxxxcellsize xxxxx,xxxxNODATE VALUE -9999NODATE VALUE -9999XXXXX.XXX XXXXX.XXX XXXXX.XXXXXXXX.XXX XXXXX.XXX XXXXX.XXXXXXXX.XXXXXXXX.XXX 文件头文件头文件标识符文件标识符DEM四个角点坐标四个角点坐标左下点坐标左下点坐标DEM的大小的大小DEM的采样间距的采样间距DEM的数据采集方式的数据采集方式 数据体数据体 所有所有DEM结点坐标的记录。结点坐标的记录。1、直接记录每结点的平面和高程坐标、直接记录每
12、结点的平面和高程坐标(X0,Y0,Z0););2、仅记录每结点的高程值、仅记录每结点的高程值Z0,结点的,结点的平面坐标已隐含在数据的行、平面坐标已隐含在数据的行、列列 号和采集间距之中。号和采集间距之中。文件说明文件说明 存放存放DEM的说明信息,如的说明信息,如DEM采集的时间、空间范围、精采集的时间、空间范围、精度指标以及其它有关信息等。度指标以及其它有关信息等。ARC/INFO中中GRD数据格式数据格式DEMDEM Grid Grid模型数据结构模型数据结构格网数据结构应用格网数据结构应用空间复合空间复合(spatial coincidence)(spatial coincidence
13、):用于建立位置特征的模型:用于建立位置特征的模型:1 1)、某种土地开发的适宜性)、某种土地开发的适宜性(suitability)(suitability)评价评价,例如一个新开道例如一个新开道路的最优位置选择路的最优位置选择 ;2 2)、为某一特定种群寻找适合的栖息地。)、为某一特定种群寻找适合的栖息地。可达性可达性(Proximity)(Proximity):建立与其它地理现象的距离模型。:建立与其它地理现象的距离模型。1 1)、寻找最近道路的距离;)、寻找最近道路的距离;2 2)、确定离开某地的距离。)、确定离开某地的距离。表面分析(表面分析(Surface AnalysisSurfa
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- 关 键 词:
- 数字 高程 模型 数据 组织
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