跟牛老师一起学WEBGIS——GIS基础（空间数据）

3、空间数据

3.1 空间数据模型

空间数据模型可以分为三种： 场模型：用于描述空间中连续分布的现象； 要素模型：用于描述各种空间地物； 网络模型：可以模拟现实世界中的各种网络；

1. 场模型

对于模拟具有一定空间内连续分布特点的现象来说，基于场的观点是合适的。例如，空气中污染物的集中程度、地表的温度、土壤的湿度水平以及空气与水的流动速度和方向。 场经常被视为由一系列等值线组成，一个等值线就是地面上所有具有相同属性值的点的有序集合。

2. 栅格数据模型

栅格数据模型是基于连续铺盖的， 它是将连续空间离散化。

栅格数据模型

3.2 要素模型

1.欧氏空间

带坐标的空间模型，它把空间特性转换成实数的元组（Tuples）特性，两维的模型叫做欧氏平面。欧氏空间中，最经常使用的参照系统是笛卡尔坐标系（Cartesian Coordinates），它是由一个固定的、特殊的点为原点，一对相互垂直且经过原点的线为坐标轴。

2.点对象

点是有特定的位置，维数为零的物体。

• 点实体（Point Entity）：用来代表一个实体；
• 注记点：用于定位注记；
• 内点（Label Point）：用于记录多边形的属性，存在于多边形内；
• 结点（节点）（Node）：表示线的终点和起点；
• 角点（Vertex）：表示线段和弧段的内部点。

3.线对象

线对象是 GIS 中非常常用的维度为 1 的空间组分，表示对象和它们边界的空间属性，由一系列坐标表示，并有如下特征：

• 实体长度：从起点到终点的总长；
• 弯曲度：用于表示像道路拐弯时弯曲的程度；
• 方向性：水流方向是从上游到下游，公路则有单向与双向之分。 线状实体包括线段、边界、链、弧段、网络等。

4.多边形对象

面状实体也称为多边形，是对湖泊、岛屿、地块等一类现象的描述。通常在数据库中由一封闭曲线加内点来表示。面状实体有如下空间特性：

• 面积范围；
• 周长；
• 独立性或与其它的地物相邻，如中国及其周边国家；
• 内岛或锯齿状外形，如岛屿的海岸线封闭所围成的区域等；
• 重叠性与非重叠性，如报纸的销售领域，学校的分区，菜市场的服务范围等都有可能出现交叉重叠现象，一个城市的各个城区一般说来相邻但不会出现重叠。

连续空间对象类型的继承等级

矢量数据模型

3.3 空间关系

在地理信息系统中集中存储了以下的内容：

• 空间分布位置信息
• 属性信息
• 拓扑空间关系信息。

拓扑空间关系

空间关系包含三种基本类型，即拓扑关系、方向关系、度量关系。

3.4 时空模型

1.TGIS（Temporal GIS）

TGIS