从零开始开发标准的s57电子海图第四篇--S-57 理论数据模型与数据结构 (共一百篇)

无论是纸海图还是电子海图，都是根据航行安全的需要，以一定的方式描述海道测量领域的诸要素(在S-57 中定义为物标)。

S-57 将真实世界定义为特征物标和空间物标，前者描述特征属性，后者描述空间属性。特征物标包括描述特征属性但不包括任何几何形状(即不包括真实世界物体的形状及位置信息)，而空间物标可以包含位置信息，同时必须包含几何形状。  

1.特征物标可以不关联任何空间物标而存在，但每一个空间物标必须至少关联一个特征物标，而不能独立存在。S-57 定义了四类特征物标：  

元物标(Meta)：包含其它物标信息的特征物标。例如坐标系统，投影，横纵坐标基准，源比例尺及高度、深度测量单位等。

制图物标(Cartographic)：包含真实世界物体的、由制图符号代表的信息组成的特征物标，例如灯塔。

地理物标(Geo)：包含真实世界物体的描述信息的特征物标。

关系物标(Collection)：包含描述另外两个物标关系的特征物标。

2.空间物标可以是矢量、栅格、或矩阵数据。S-57 标准第三版只包含矢量类型。空间物标矢量模型采用的是二维平面观察法，空间物标分为 0 维(点)、1 维(边和线)和2维(面)，第三维表示物标的属性。

S-57 标准中向量物标以四种拓扑结构编码：制图轮廓(Cartographic spaghe- tti)、链接节点(Chain-node)、平面图形(Planar graph)、全拓扑结构(Full topology)。每一种拓扑结构下编码的向量物标都反应了客观世界的空间属性，其拓扑结构也依次越全面。

制图轮廓(Cartographic spaghetti)：用一组孤立结点和边表示，点编码成孤立结点，线编码成连接的一组边，面编码成边组成的闭合环。

链-结点(Chain-node)：用一组结点和边表示，边必须以连接结点为其起始和终点。点编码成孤立结点或连接结点，线编码成一组边和连接结点，面编码成开始和终止于同一连接结点的边组成的闭合环。

平面图 (Planar graph)：用一组结点和边表示，链-结点组成的边不能相交，只可在连接结点处相接。平面图可以共用矢量物标，限制是连接边共用连接结点、相邻面共用交接处的边。禁止相同的几何体重叠。

全拓扑 (Full topology)：用一组结点、边和面表示，整个平面被一组互斥、相邻的面所完全覆盖。孤立结点被面所包含，边的左右两侧都是面。点编码成孤立结点或连接结点，线编码成一组边和连接结点，区域编码成面，禁止相同的几何体重叠。

参考文章及作者：电子海图开发，电子海图二次开发，电子海图二次开发引擎