一种三维GIS矢量数据结构的研究

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一种三维GIS矢量数据结构的研究

来源：作者：国学发布时间：1969-12-31

₅，V₆为无体积的特殊体域，因而曲面1234和曲面5无正面相邻体域。表4　环—弧—曲面拓扑
Tab.4　Topologic relations among ring, ARC and surface

环组成环的弧名内邻曲面外邻曲面
EFKI EF，FG，GH，HE EFKI

IKMO IK，KM，MO，OI IKMO

JLBA JL，LB，BA，AJ JLBA
QTSR QT，TS，SR，RQ QTSR JLBA
TUXS TU，UX，XS，ST TUXS

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1234 12，23，34，41 1234
5 5 5

表5　弧—结点—环拓扑
Tab.5　Topologic relations among ARC, Point_-node and ring

弧起结点终结点包含该弧的环坐标串
EF E F EFKI,-EHGF …

IK I K IKLJ,IKMO,-EFKI …

12 1 2 1234 …
5 5 5 5 …
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若弧为直线段，则仅需记录起点与终点坐标即可。若弧为曲线段，则应记录一系列的中间坐标，用以刻划曲线段的形态。中间坐标的记录个数则视曲线段的弯曲程度和要求精度的高低而定。表6　结点—弧拓扑
Tab.6　Topologic relation of Poinnt_-node and ARC

结点指针坐标
离开弧名到达弧名 X Y Z
E EF,EH IE
F FG,FK EF

1 12 41

5 5 5

通过层次树关系图，可以逐步将复杂地物转化成如上所述的六组拓扑关系。这种方式建立起来的拓扑关系明确，层次分明，能大大降低软件算法实现难度，并具有较高的空间查询和分析效率。 4　结束语

國學參考

　　矿山GIS软件的开发和应用迫切需要具有真三维的数据结构。本文从矿业应用实际出发，提出了采用：复杂地物—体，体—复杂地物—曲面，曲面—环—体，环—弧—曲面，弧—结点—环，结点—弧这六组拓扑关系来刻划目标实体，并以层次树关系图作指导，就一典型矿山现象生成其拓扑关系。该矢量数据结构描述的中心是体域，而把面域、线域、点域看作特殊的体域，并按体域形式存贮。当研究中心变化时，如原来的线域或点域被视为体域时，这种数据结构则为以后的数据扩展奠定了基础。初步实验表明，用六组拓扑关系来描述，易于生成拓扑关系，方便检索。
　　矿山作业实际上是三维而且是动态过程。假设图1中巷道正在底板掘进，GIS将如何描述？随着工作面推进，矿山压力重新分布，瓦斯积聚点的形态和位置将发生改变。这种现象三维矢量数据结构如何组织和描述？因此有必要在三维矢量数据结构的基础上，继续进行时空四维数据结构的研究。
*国家自然科学基金资助项目(编号：59478013)。
作者简介：陈云浩，男，25岁，博士生。研究方向：遥感与GIS及其应用。
作者单位：中国矿业大学北京校区研究生部,北京,100083
5　参考文献
［1］　Molenaar M .A Topology for 3D Vector Data Maps .ITC Journal, 1993(1):25～33

zgwww.net

［2］　龚健雅,夏宗国. 矢量与栅格集成的三维数据模型. 武汉测绘科技大学学报，1997,22(1):7～15
［3］　郭薇,陈军. 基于流形拓扑的三维空间实体形式化描述. 武汉测绘科技大学学报,1997,22(3):201～206
［4］　郭达志. 地理信息系统基础与应用. 北京:煤炭工业出版社, 1997.63～68
［5］　李德仁,李清泉. 一种三维GIS混和数据结构研究. 测绘学报, 1997,26(2):128～133
［6］　李青元. 三维矢量结构GIS拓扑关系及其动态建立. 测绘学报,1997,26(3):235～240

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