GIS中的矢量数据结构

本文介绍GIS中常见的矢量数据结构，主要有下面5种：

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

面条数据结构（spaghetti）

只记录空间对象的位置坐标和属性信息，不记录拓扑关系。

存储：

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

特征

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

适用范围

制图及一般查询，不适合复杂的空间分析

索引式数据结构

如图所示

DIME结构

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

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。

POLYVRT结构

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。