矢量空间数据模型包括哪些内容

① 地理信息系统中常用的空间数据模型有哪些类型

1、概念模型（场模型：用于描述空间中连续分布的现象；对象模型：用于描述各种空间地物；网路模型：可以模拟现实世界中的各种网络）
2、逻辑数据模型（矢量数据模型，栅格数据模型和面向对象数据模型等）
3、物理数据模型（概念数据模型在计算机内部具体的存储形式和操作机制，即在物理磁盘上如何存放和存取，是系统抽象的最底层。）

② 空间数据模型概念和主要类型有哪些

空间数据模型概念和主要类型：
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描述。空间数据模型的主要类型：基于对象（要素）的模森局型；网络模型；场模型。
要素模型：
点对象，由特定位置、维数为零的物体；线对象，维度为一的空间组成部分；多边形对象，即面状实体，通常用封闭曲线加内点来表示。矢量模型即是基于要素的，将现象看成原型实体的集合，矢量模型的表达源于空间实体的本身，通常以坐标来定义。
网络模型：地物被抽象为链、节点等对象，同时要注意其连此燃让通关系。
场模型：
用于模拟一定空间内连续分布的现象，常用栅格数据模型描述。栅格数据模型是基于连续铺盖的，它是将连续空间离散化，以规则或不规则的铺盖覆盖整个空间。
基于对象的模型强调了离散对象，网络模型表示了特殊对象之间的交互，场模型表示了二维或三维空间中连续变化的数据。
要素模型和场模型的不同在于一个是先选择要素，再回答它在哪里的问题；场模型实现选择一个位置，在回答哪里怎么样的问题，最后都得到数据。网络模型的基本特征是：节点数据之间没有明确的从属关系，一个节点可以与其他多个节点建立联系，将数据组织成有向图结构，它反映段唯了现实世界中常见的多对多关系，在一定程度上支持数据的重构。
以上内容均根据学员实际工作中遇到的问题整理而成，供参考，如有问题请及时沟通、指正。

③ 数据模型包括什么呢

数据模型内容包括三个部分：数据结构、数据操作、数据约束。

①数据结构：数据模型中的数据结构主要描述数据的类型、内容、性质以及数据间的联系等。数据结构是数据模型的基础，数据操作和约束都建立在数据结构上。不同的数据结构具有不同的操作和约束。

②数据操作：数据模型中数据操作主要描述在相应的数据结构上的操作类型和操作方式。

③数据约束：数据模型中的数据约束主要描述数据结构内数据间的语法、词义联系、它们之间的制约和依存关系，以及数据动态变化的规则，以保证数据的正确、有效和相容。

简介

数据发展过程中产生过三种基本的数据模型，它们是层次模型、网状模型和关系模型。这三种模型是按其数据结构而命名的。前两种采用格式化的结构。在这类结构中实体用记录型表示，而记录型抽象为图的顶点。记录型之间的联系抽象为顶点间的连接弧。

整个数据结构与图相对应。其中层次模型的基本结构是树形结构；网状模型的基本结构是一个不加任何限制条件的无向图。关系模型为非格式化的结构，用单一的二维表的结构表示实体及实体之间的联系，关系模型是目前数据库中常用的数据模型。

④ GIS中的空间数据模型有哪些请分析栅格数据模型和矢量数据模型的特点，并比较两种数据模型的优缺点。

GIS中的空间数据模型有矢量数据和栅格数据：

矢量数据 Vector Data

在直角坐标系中，用X、Y坐标表示地图图形或地理试题的位置和形状的数据。矢量数据一般通过记录坐标的方式来尽可能将地理实体的空间位置表现的准确无误。
点实体：在二维空间中，点实体可以用一对坐标X，Y来确定位置；
线实体：线实体可以认为是由连续的直线段组成的曲线，用坐标串的集合（X1，Y1，X2，Y2……Xn，Yn）来记录；
面实体：在记录面实体时，通常通过记录面状地物的边界来表现，因而有时也称为多边形数据。

栅格数据 Raster Data
按格网单元的行和列排列的、具有不同灰度值或颜色的阵列数据。栅格数据的每个元素可用行和列唯一地标识，而行和列的数目则取决于栅格的分辨率（或大小）和实体的特性。

1.矢量数据结构：

优点：

（1）表示地理数据的精度较高；

（2）严密的数据结构，数据量小；

（3）用网络连接法能完整地描述拓扑关系；

（4）图形输出精确美观；

（5）图形数据和属性数据的恢复、更新、综合都能实现。

缺点：

（1）数据结构复杂；

（2）矢量多边形地图或多边形网很难用叠置方法与栅格图进行组合；

（3）显示和绘图费用高，特别是高质量绘图、彩色绘图和晕线图等；

（4）数学模拟比较困难；

（5）技术复杂，多边形内的空间分析不容易实现。

2.栅格数据结构：

优点：

（1）数据结构简单；

（2）空间数据的叠置和组合十分容易方便；

（3）各类空间分析都很易于进行；

（4）数学模拟方便；

（5）技术开发费用低。

缺点：

（1）图形数据量大；

（2）用大像元减少数据量时，可识别的现象结构将损失大量信息；

（3）地图输出不精美；

（4）难以建立网络连接关系；

（5）投影变换花的时间多。

⑤ 空间数据(或地理数据)由哪几个部分组成请举例说明各个部分的作用。

空间数据分为两类：矢量数据、栅格数神誉据。矢量数据的作用主要是记录空间位置如指，同时，每个几何元素都可以对应某些属性。栅格数据是多个相同大小渣瞎配的栅格组成的栅格网，每个栅格都对应一个数值，所有的栅格只表示一种属性。

⑥ 矢量数据模型的介绍

矢量数据模型，数据库系统中用以提供信颤岩扒息表示和操作手段的形式构架。数据模型包括数据库数据的结构部分、数据库数据的操作部分和数茄昌枣袜据库数据的约束条件

⑦ 矢量数据结构有哪几种主要类型

基于矢量模型的数据结构简称为矢量数据结构，它是利用欧里几得（Euclid）几何学中的点、线、面及其组合体来表示实体空间分布的一种数据组织方式。这种数据组织方式能最好地逼近实体的空间分布特征，数据精度高，数据存储冗余度低，便于进行网络分析，但对于多层空间数据的叠合分析比较困难。矢量数据结构分为以下几种类型：
1.简单数据结构：数据按照以基本的空间对象（点、线或多边形）为单元进行单独组织，不含有拓扑关系数据。
2.拓扑数据结构：包括DIME（对偶独立地图编码法）、POLYVRT（多边形转换器）、TIGER（地理编码和参照系统的拓扑集成）等。它们的共同特点是：点是相互独立的，点连成线，线构成面。每条线起始于结点（FN），止于终结点（TN），并与左右多边形（LP和RP）相邻接。
3.曲面数据结构：是指联想分布现象的覆盖表面，具有这种覆盖表面的要素有地形、降水量、温度、磁场等。表示和存储这些要素的基本要求是必须便于连续现象在任一点的内插计算，因此经常采用不规则三角网来拟合连续分布现象的覆盖表面，称为TIN数据结构。

⑧ 简述当前的空间数据模型有哪些类型，并进行简要描述和比较分析

简述当前的空间数据类型有哪些，并进行简要描述和比较分析。
答：空间数据按照其特征可以分为三种类型：

1、 空间特征数据，记录的是空间实体的位置、形状和大小等几何特征，以及与相邻物体的
拓扑关系。这是地理信息系统区别于其他数据库管理系统的标志。
2、 专题属性特征数据，描述地理实体所具有的各种性质，如地形的坡度、坡向、某地的年
降雨量、土地酸碱类型、人口密度、交通流量、空气污染程度等。专题属性特征通常以数字、符号、文本和图像等形式来表示。
3、 时间特征数据，时间属性是指地理实体的时间变化或数据采集的时间等，空间数据总是
在某一特定的时间内采集的到或计算产生的。
按照空间数据的组织方法可以分为：
1、矢量数据结构，在矢量模型中，现实世界的要素位置和范围可以采用点、线或面表达，与它们在地图上表示相似，每一个实体的位置是用他们在坐标参考系统中的空间坐标定义。 2、栅格数据结构，在栅格模型中，空间被规则的划分为栅格，地理实体的位置和状态使用它们占据的栅格的行、列来定义的，每个栅格的大小代表了定义的空间分辨率。
两者的比较分析：
矢量结构的优点：1数据结构紧凑、冗余度低2有利于网络和检索分析3图形显示质量好精度高。缺点：1数据结构复杂2多边形叠加分析及邻域搜索比较困难。 栅格结构的优点：1数据结构简单2便于空间分析和地表模拟3现势性较强4易于与遥感结合及信息共享。缺点：1数据量大2投影转换比较复杂。

⑨ 矢量空间数据库

空间矢量数据库是整个系统各种信息要素所依附的骨架，本次调查的矢量数据涉及地质背景、区域地球化学、遥感解译、农产品安全、非点源污染、特色农产品立地环境、社会经济、基础地理等，均要求以空间数据分层形式存储与管理。下面以地球化学数据子库建立为例简述矢量空间数据库建库工作流程（图4-4），其他矢量数据的建库过程基本类似于地球化学数据子库的建设。

（1）收集数据资料

资料收集主要是对入库数据的采集、分类，其内容包括野外采样记录、点位数据、测试分析数据、监控数据、统计单元划分图等。

（2）数据预处理

数据预处理就是在全面收集资料的基础上，对需入库的纸质图件进行扫描、校正、矢量化等处理，并检查采样点位、组合点位坐标数据的正确性，以保证其点位误差在允许范围之内。再对测试数据采用“速成等值线图”的方法分析研究、综合整理及筛选等，若不合理，则要反向检查测试分析数据的正确性。然后就可进行“扩边”处理，根据浙江省农业地质环境调查的实际情况，一般要求使用最外围的分析测试数据再往外填充8km。

图4-4 地球化学数据建库流程图

（3）数据网格化

数据网格化是对离散的、随机采样的分析数据点进行网格化处理，将不规则的离散数据点网格化为规则的数据点。网格化模型算法有最近点、距离倒数加权、三角剖分插值及克里金插值（包含多种漂移方式）等。数据网格化时要根据实际选择恰当的模型，比较常用的是最近点位和克里格插值模型。如在GeoMDIS 2002中，网格化时先选择欲操作的数据对象，设置坐标字段和网格化的分析项元素并给定网格文件名称，然后选择网格化模型算法和相关参数，设置网格化的特征值后即可以进行数据网格化。

（4）定色阶

各种分析元素含量值差异性大，为使之有一个统一的尺度，使用0.1lg

含量间隔直接勾绘等值线，个别特殊元素单独处理。pH值等值线间隔按土壤酸碱度分级标准划分。为了便于追索等值线延伸情况，等值线被划分成若干个色区，划分时依据平均值和标准离差而定，生成相应元素的色阶文件（*.PAL），定色阶这一步骤是主要针对地球化学图的制作，其目的是达到色调显示的统一。

（5）生成等值线

在GeoMDIS 2000中，根据插值生成的网络数据文件，并设置上一步形成的色阶等参数，就可生成彩色等值线图件。

（6）数理统计

按行政区统计单元、不同土壤类型统计单元、不同地质背景统计单元进行相关地球化学参数统计，生成相应的专题图。

（7）图形编辑

对GeoMDIS 2000生成的等值线、极值点、注释等导入到编辑功能强大的编辑软件（如MapGIS）中根据需要进行编辑。处理等值线的“尖锐化”、“孤高点”等现象。要保证等值线自封闭、圆滑，然后对生成的等值线与水系图层（主要考虑较大范围水域边界线）一起重新造区，和第六步生成的统计专题图一起进行必要的图形整饰，最后形成合理的地球化学面色图件。

（8）分层与检查

按照浙江省农业地质环境信息系统属性数据格式、图层划分要求建立分层文件，并对建立的分层文件进行检查，主要检查是否丢失图元和内容，同时要对各图层进行拓扑错误检查，如果发现拓扑错误，则返回第七步进行修改。要确保数据质量合格才能转入下一步。

（9）属性采集

根据图面内容填写相应的属性采集表，做到属性表记录内容和图形上标注的编码一一对应。填好的属性采集表可在Excel、Dbase、Foxpro等软件录入，形成DBF格式的数据文件（蔡子华等，2002）。也可直接在GIS软件的属性管理库中完成，如利用参数赋属性或单独逐一赋值。输出属性数据表要进行系统检查、修改。

（10）属性挂接

先进行图元和属性的一致性检查。对原图和属性表及属性库进行一一对应检查，如果发现漏图元或属性紊乱则要进行返回到上一步重新处理。然后将属性数据文件和图形数据文件利用图元编号（ID号）或特殊标识意义的关键字段进行挂接，使空间图形和属性数据联系在一起。

（11）投影变换

根据《浙江省农业地质环境数据库图层及属性文件格式要求》对完成属性挂接的图层进行投影变换，转换至以度为单位的无投影地理坐标系。

（12）格式转换

因为AGEIS是矢量数据并以Arc/Info格式数据入库，所以MapGIS格式完成的数据，需转换成Arc/Info格式才能进行入库。转换成功的Arc/Info格式数据还需进行Clean拓扑重建操作，在Arc/Info中使用Clean命令时需注意下列2个容限参数（樊红，1999）的选取：

第一个参数为Dangle Length（悬挂长度），用Clean命令使任何短于该长度的悬挂线段都被删掉，一般使用0.000 001。

第二个参数为Fuzzy Tolerance（坐标距离），用Clean命令使间距小于坐标距离容差的2个或2个以上的坐标点就合并成一个，一般使用0.000 001。MapGIS格式向Arc/Info格式转换后，对可能出现的错误需进行全面检查。

（13）数据入库

利用AGEIS系统提供的数据导入功能进行数据入库，形成地球化学数据子库。

⑩ 空间数据的逻辑模型的主要设计内容有哪些

内容如下：

空间数据逻辑模型的设计主要内容包括粒度层次划分、数据分割策略、关系模式的定义、数据源及数据抽取模型的定义。依据建立的空间数据仓库概念模型模锋并不能直接建立空间数据仓库的物理模型，而是首先建立空间数据仓库的逻辑模型，由逻辑模型来指导空间数据仓库的物理实施。

简介：

数据模型（Data Model）是数据特征的抽象，它从抽象层次上描述了系统的静态特征、旦明晌动态行为和约束条件槐庆，为数据库系统的信息表示与操作提供一个抽象的框架。数据模型所描述的内容有三部分，分别是数据结构、数据操作和数据约束。