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空间数据模型-空间数据模型与结构(2)

时间:2013-07-22  归属:地理信息系统导论
  2.空间对象

     

    现实世界既有像温度一样的空间连续状态,也有像物质三态(固体、液体、气体)一样的非连续状态。在数据模型中,对于现实世界中不连续的空间实体,它们可以作为具有不规则形状的自然空间对象来处理;对于空间连续体,它们可化分为规则的和不规则的不连续空间对象。

    根据空间维数的不同,空间对象可分为点、线、面、表面和体。点、线、面分别有零维、一维和二维;体是三维的,包围体的边界表面也是三维的。目前,计算机对于体表面的模拟大多用2.5维,因为对于它们面上的每一个水平点只有一个唯一的数值。实际上,现实世界中的许多空间对象具有分形空间维,许多自然表面的分形维一般在二维与三维之间。放大之后,许多自然对象具有相似的属性,即比例尺变化之下的自相似。分形几何为描述自然界复杂的对象提供了一种很好的方法,这些复杂自然对象用常规的欧式几何很难表达,如河流、珊瑚礁、地震、洪水、农田、矿体等。

    除维数特性外,空间对象还可根据其是自然的(Natural)或人为的(Imposed)来划分。自然空间对象指在现实世界中可识别的不连续空间实体,如河流或矿体等;人为空间对象指人为的或人造的实体,如属性边界或像元等。

     

    1)受采样限制的空间对象

     

    受采样限制的空间对象是指对象的形状和范围取决于采样点的多少,而不受定义的影响,例如城镇的边界、河流的形状等。

     

    2)受定义限制的空间对象

     

    植被覆盖是一个受定义所限制的对象例子,因为植被覆盖的大小和范围取决于所定义的植被覆盖划分的等级值。如果划分某一等级的阈值降低或增高,则植被覆盖的定义就会发生变化,那么植被覆盖区域就会相应地变大或变小。

     

    3)不规则的人为空间对象

     

    行政区是人为的不规则面对象,它们与自然存在的空间实体毫无关系。把表面分成三角面的不规则三角网、把空间分成不同类型多边形的泰森多边形等都属于这种类型。不规则分布的采样点是不规则的人为点对象,道路是不规则的人为线对象,地下管道则是这种类型的体对象。

     

    4)规则的人为空间对象

     

    任何规则的空间分区都会产生规则形状的面对象,如栅格影像上的正方形像元,基于六边形或等边三角形的格网等。断面直线和横切面是这种类型的线对象和面对象例子,立方体元是典型的三维例子。

    从空间对象的规则与不规则角度来看,栅格数据模型和矢量数据模型的主要区别是:栅格数据模型使用规则的人为空间对象,而矢量数据模型则使用不规则的自然或人为空间对象。

    空间对象既可以是简单形式的,也可以是复合形式的。一个复合的对象可以由两个或多个单一对象组成,例如,相互联通的湖泊可被看作是复合对象,由一群单个的湖组成。在矢量模型中,采用边界表达面对象,因此,地图上的多边形在矢量模型中为简单对象;但是,在栅格模型中,同一多边形则由多个像元组成,因此该对象是复合的,由具有相同属性的简单像元组成(图2.15)。

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  • 关键词:空间数据模型与结构空间数据模型
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