矢量数据模型如何表示地理要素

Ⅰ 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：

矢量数陵态羡据 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闭嫌表现，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）严密的尺拍数据结构，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。

Ⅱ 土地矢量数据是什么

土地矢量数据是在直角坐标中，用x、y坐标表示地图图形或地理实体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地将地理实体的空间位置表现得准确无误。

矢量数据的组织形式较为复杂，以弧段为基本逻辑单元，而每一弧段以两个或两个以上相交结点所限制，并为两个相邻多边形属性所描述。在计算机中，使用矢量数据具有存储量小，数据项之间拓扑关系可从点坐标链中提取某些特征而获得的优点。主要缺点是数据编辑、更新和处理软件较复杂。

特点

1、用离散的线或点来描述地理现象及特征

点用来描述地图上的各种标志点，如监控点、居民点；线包括直线和曲线，曲线又包括一般曲线和封闭曲线，分别用来表示河流、道路及行政边界等，此外，还包括一些特殊曲线，如等高线；面用来描述一块连续的区域，如湖泊、林地、居民地等。

2、用拓扑关系来描述矢量数据之间的关系

在矢量数据系统中，常用几何信息描述空间几何位置，用拓扑信息来描述空间的相连、相邻及包含等关系，从而清楚地表达空间地物之间结构。

3、面向目标的操作

对矢量数据的操作，更多地面向目标，从而使精度高、数据冗余度小、运算量少，如对区域面积的计算和道路长度的量算，分别用计算区域多边形面积及道路长度而获得。

这样直接根据目标几何形状用坐标值计算的方法，使计算精度大大提高。另外，由于矢量数据是以点坐标为基础来记录数据，不仅便于对图形放大、缩小，而且还便于将数据从一个投影系统转换到另一个投影系统。

4、数据结构复杂且难以同遥感数据结合

矢量数据系统不仅难以同DEM模型数据相结合，而且也难以同遥感数据相结合，从而限制了矢量数据系统的功能和效率。在目前基于矢量数据结构的地理信息系统中，为了解决同遥感结合的问题，往往是将矢量数据转换成栅格数据，再进行分析，然后，根据需要再转换回去。这是矢量数据结构在地理信息应用中的最大不足。

5、难以处理位置关系（如求交、包含等）

在矢量数据结构中，给出的是地物取样点坐标，判断地物的空间位置关系时，往往需要进行大量求交运算。例如，当已知某一土壤类型图和某一积温图，要叠置获取新分类图时，需进行多边形求交运算，组成新多边形，建立新的拓扑关系。因此，矢量数据结构解决这类问题是相当复杂的。