地理信息系统（Geographic Information System GIS）有时又称为“地学信息系统”。它是一种特定的十分重要的空间信息系统。本课程整理了GIS的的基本概念和相关术语，对GIS中常用的基础原理和方法做了定量的介绍。通过本教程可以了解“GIS是什么，GIS可以用来做什么，GIS怎么做什么”等内容。
地理信息系统（Geographic Information System GIS）有时又称为“地学信息系统”。它是一种特定的十分重要的空间信息系统。本课程整理了GIS的的基本概念和相关术语，对GIS中常用的基础原理和方法做了定量的介绍。通过本教程可以了解“GIS是什么，GIS可以用来做什么，GIS怎么做什么”等内容。
GIS的基本概念
GIS软件的基本功能
空间数据模型的类型
栅格数据数据结构
栅格数据取值方法
栅格数据组织方法
栅格数据存储编码
GIS中的莫顿码（Morton码）
GIS中删格数据编码方式对比
GIS中矢量数据结构的概念以及简单存储方法
GIS中的矢量数据结构
简要介绍GIS中的空间关系理论
GIS中的拓扑关系（一）
GIS中简单的图论
GIS中的拓扑关系（二）
GIS表示拓扑关系的四元组
GIS表示拓扑关系的九元组
GIS中的几何变换
GIS中的欧拉定理
GIS系统中空间数据的拓扑关系自动生成
GIS系统中多边形矢量数据自动拓扑的算法
GIS空间矢量数据的压缩编码方法
GIS中将矢量数据转换删格数据算法
GIS中栅格数据转换矢量数据算法
GIS中的空间认知三层模型
GIS中面向对象空间数据模型
Oracle Spatial的GIS空间数据模型
ArcGIS Geodatabase几何对象模型
MAPGIS面向实体的空间数据模型
GeoStar空间对象数据模型
GIS中的空间数据引擎
常见GIS软件的空间数据引擎（SDE）
GIS空间数据组织
GIS中栅格数据的管理
GIS中栅格影像金字塔结构
GIS系统中栅格数据逻辑结构
GIS中的空间索引
GIS网格索引原理
GIS中网格索引算法与编码
GIS中KD树空间索引
GIS中R树、R 树空间索引
GIS中四叉树索引及其分类介绍
GIS中CELL树索引机制
GIS中BSP树空间索引
GIS中的元数据
GIS元数据分离及标准
GIS空间数据共享标准
OpenGIS及其规范
GIS空间数据格式转换
GIS中地理信息的时空分析
时态GIS数据模型
接下来我们先讲讲，GIS中常见的矢量数据结构，主要有下面5种：
只记录空间对象的位置坐标和属性信息，不记录拓扑关系。
独立存储：物体以独立的实体存贮，不存贮点、线、面原始空间关系，只存几何特征。空间对象位置直接跟随空间对象；
点位字典：点坐标独立存储，线、面由点号组成
无拓扑关系，主要用于显示、输出及一般查询
公共边重复存储，存在数据冗余，难以保证数据独立性和一致性
多边形分解和合并不易进行，邻域处理较复杂；
处理嵌套多边形比较麻烦
制图及一般查询，不适合复杂的空间分析
面条数据结构（spaghetti）、索引式数据结构、DIME数据结构、链状双重独立式、POLYVRT结构
如图所示
双重独立地图编码，简称DIME结构（Dual Independent Map Encoding）。是一种把几何量度信息（直角坐标）与拓扑逻辑信息结合起来的系统。
DIME文件的基本元素是连接两个端点（结点）的一条线段（街段）、线段始结点和终结点标识符、伴有这两个结点的坐标及线段两侧的区域代码（左区号和右区号）。根据结点标识符和结点坐标建立结点坐标文件。根据结点、线段、多边形间的拓扑关系建立拓扑结构文件。在这种结构中，线段通常被认为是直线型的，复杂的曲线由一系列逼近曲线的直线段来表示。结点与结点或者面域与面域之间为邻接关系，而结点与线段或面域与线段之间为关联关系。
链状双重独立式数据结构是DIME数据结构的一种改进。在DIME中，一条边只能用直线两端点的序号及相邻的面域来表示，而在链状数据结构中，将若干直线段合为一个弧段（或链段），每个弧段可以有许多中间点。
在链状双重独立数据结构中，主要有四个文件：多边形文件、弧段文件、弧段坐标文件、结点文件。
这种数据结构的基本元素是“弧段”。 “弧段”在两端有结点，并伴随有共享该弧段的左右多边形的码， “弧段”可以由任意多个结点构成。此外，在POLYVRT中还为每个多边形建立了一个环绕边界的弧段目录表，以及为点建立一个点所关联的弧段目录表，并在弧段关系表中，将点所关联的弧段和组成多边形的边界弧段用串行指针连接起来。
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