地理信息系统第三章空间数据模型

地理信息系统第三章空间数据模型，涵盖地理空间与空间抽象，数据概念模型，空间数据与空间关系，空间逻辑数据模型的内容。地理考研必备高分法宝～

空间数据模型

• 地理空间与空间抽象
  • 地理空间与空间实体
    • 地理空间的概念
      • 
    • 地理空间实体的概念
      • 
    • 空间实体的基本特征
      • 空间位置特征（几何特征）
      • 属性特征（非空间特征或专题特征）
      • 时间特征
      • 空间关系特征
        • 拓扑关系
        • 顺序关系
        • 度量关系
  • 空间认知和抽象
    • 
    • 基本思路
      • 确定地理空间领域——建立概念模式（概念建模）——构成既方便人们认知又适合计算机解释和处理的实现模式
      • 先对现实世界进行抽象、描述和表达，逐步得到概念模型，进而转换为逻辑数据模型和物理数据模型
    • 相关模型的概念
      • 
      • 概念模型（最高层）
      • 逻辑数据模型（中间层）
      • 物理数据模型（最底层）
• 数据概念模型
  • 
  • 对象模型（要素模型）：用于描述各种空间地物
    • 对象模型强调地理空间中的单个地理现象——离散的单个地理现象
    • 对象模型把地理现象当作空间要素或空间实体
      • 空间要素必须符合三个条件
        • 可被标识
        • 在观察中的重要程度
        • 有明确的特征且可被描述
      • 实体可按空间、时间和非空间属性以及与其他要素在空间、时间和语义上的关系来描述
  • 场模型（域模型）：用于描述空间中连续分布的现象——有限时空范围内获取足够高精度的样点观测值来表征场的变化
    • 规则分布的点
    • 不规则分布的点
    • 规则矩形区
    • 不规则多边形区
    • 不规则三角形区
    • 等值线
  • 网络模型：可以模拟现实世界中的各种网络
  • 时空模型：描述随时间变化的动态过程及静态结果
  • 概念模型的选择
• 空间数据与空间关系
  • 空间数据类型及其表示
    • 空间数据类型
      • 
      • 几何图形数据
      • 影像数据
      • 属性数据
      • 地形数据
      • 元数据
    • 空间数据的表示
      • 
      • 点
      • 线、弧段
      • 面、岛
  • 空间关系
    • 拓扑空间关系
      • 
      • 常见的拓扑关系
        • 
        • 邻接关系（同类元素）
        • 关联关系（不同类元素）
        • 包含关系（不同类或同类但不同级元素）
        • 联通关系（弧段之间）
      • 空间实体间的拓扑关系（分离、相邻、重合、包含或覆盖、相交5种）
        • 点——点关系（相离、重合）
        • 点——线关系（相邻、相离、包含）
        • 点——面关系（相邻、相离、包含）
        • 线——线关系（相邻、相交、相离、包含和重合）
        • 线——面关系（相邻、相交、相离和包含）
        • 面——面关系（相邻、相交、相离、包含、重合）
      • 拓扑关系的重要意义
        • 能清晰地反映实体之间的逻辑结构关系
        • 利用拓扑关系有利于空间要素的查询
        • 可以根据拓扑关系重建地理实体
    • 顺序空间关系（GIS中不易进行描述）：用于描述地理空间上的排列顺序，如实体之间前后、上下、左右、和东、南、西、北等方位关系
    • 度量空间关系：用于描述空间实体之间的距离远近等关系（大地测量、曼哈顿、旅行时间、辞典距离）
• 空间逻辑数据模型
  • 空间逻辑数据模型的定义
  • 一般的数据模型
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    • 矢量数据模型（适用于用对象模型抽象的地理空间对象）
    • 栅格数据模型（适用于场模型抽象表达空间对象，采用面域或空域的枚举来直接描述空间实体）
    • 矢量-栅格一体化数据模型（同时按矢量数据模型和栅格数据模型来表示）
    • 镶嵌数据模型（适用于场模型的地理现象，是规则或不规则的小面块集合来逼近自然界不规则的地理单元）
      • 规则镶嵌数据模型
      • 不规则镶嵌数据模型
    • 面向对象数据模型（适用于对象模型抽象和建模的空间实体表达）
      • 基本概念
        • 对象：指地理空间的实体或现象，是系统的基本单位
        • 类：是具有部分系统属性和方法的一组对象的集合，是这些对象的同一抽象描述，其内部也包括属性和方法两个部分。
        • 超类：类是对象的共性抽象，对象则是类的实例，类的共性抽象构成超类，类称为超类的一个子类
      • 面向对象数据模型的四种核心技术：分类、概括、联合、聚集
      • 面向对象数据模型的核心工具：继承、传播
      • 面向对象数据模型的特点
        • 可以充分利用现有的数据模型的优点，面向对象的数据是一种基本功能上选择最为适用的技术
        • 具有可扩充性
        • 可以模拟和操纵复杂对象