地理信息系统.doc

1矢量数据结构与栅格数据结构比较
a 矢量数据结构是利用欧几里得几何学中的点、线、面及其组合体来表示地理实体的空间分布的一种数据组合方式。
优点:数据结构紧凑、冗余度低,有利于网络和检索分析,图形显示质量好、精度高;
缺点:为数据结构复杂,多边形叠加分析比较困难。
具体来说优点有:表达地理数据精度高严密的数据结构,数据量小用网格链接法能完整地描述拓扑关系,有利于网络分析、空间查询图形数据和属性数据的恢复、更新、综合都能实现图形输出美观
缺点有: 数据结构较复杂软件实现技术要求比较高多边形叠合等分析相对困难现实和绘图费用高
b栅格数据结构,是指将空间分割成有规则的网格,称为栅格单元,在各个栅格单元上给出出相应的属性值来表示地理实体的一种数据组织形式。
优点:为数据结构简单,便于空间分析和地表模拟,现势性较强;
缺点:为数据量大,投影转换比较复杂。
具体来说优点有:数据结构相对简单空间分析较容易实现有利于遥感数据的匹配应用和分析空间数据的叠合和组合十分容易方便数学模拟方便技术开发费用低
缺点有:数据量较大,冗余度高,需要压缩处理定位精度比矢量的低拓扑关系难以表达难以建立网络连接关系投影变形花时间地图输出不精美
2 DTM与DEMB
DEM:即数字高程模型。通过有限的地形高程数据实现对地形曲面的数字化模拟(即地形表面形态的数字化表示),高程数据常常采用绝对高程(即从大地水准面起算的高度)。
DTM:为数字地形模型,是地形表面形态属性信息的数字表达,是带有空间位置特征和地形属性特征的数字描述。数字地形模型中地形属性为高程时称为数字高程模型。
DEM的表示方法:
数学方法:
用数学方法来表达,可以采用整体拟合方法,即根据区域所有的高程点数据,用傅立叶级数和高次多项式拟合统一的地面高程曲面。也可用局部拟合方法,将地表复杂表面分成正方形规则区域或面积大致相等的不规则区域进行分块搜索,根据有限个点进行拟合形成高程曲面。
图形方法:
线模式等高线是表示地形最常见的形式。其它的地形特征线也是表达地面高程的重要信息源,如山脊线、谷底线、海岸线及坡度变换线等。
点模式用离散采样数据点建立DEM是DEM建立常用的方法之一。数据采样可以三角网、邻近网模型等;也可以有选择性地采样,采集山峰、洼坑、隘口、边界等重要特征点。 DEM的表示方法在地理信息系统中,DEM最主要的三种表示模型是:规则格网模型,等高线模型和不规则三角网模型。
3 空间插值:
空间插值——空间插值常用于将离散点的测量数据转换为连续的数据曲面,以便与其它空间现象的分布模式进行比较,它包括了空间内插和外推两种算法。
空间内插算法:通过已知点的数据推求同一区域未知点数据。
空间外推算法:通过已知区域的数据,推求其它区域数据。
类型:空间内插分块内插插值多项式内插
方法:空间插值方法分为两类:一类是确定性方法,另一类是地质统计学方法。确定性插值方法是基于信息点之间的相似程度或者整个曲面的光滑性来创建一个拟合曲面,比如反距离加权平均插值法(IDW)、趋势面法、样条函数法等;地质统计学插值方法是利用样本点的统计规律,使样本点之间的空间自相关性定量化,从而在待预测的点周围构建样本点的空间结构模型,比如克立格(Kriging)插值法。确定性插值方法的特点是在样本点处的插值结果