《地理信息系统》课程教学资源（讲稿）地理信息系统概论（共八章）

地理信息系统概论讲稿授课教师：王玲授课班级：地理科学2013级1班授课学期：2015-2016学年第1学期2015年8月

地理信息系统概论 讲 稿 授课教师：王玲 授课班级：地理科学 2013 级 1 班 授课学期：2015-2016 学年第 1 学期 2015 年 8 月

第一章导论教学目的：初步了解什么是地理信息系统，掌握地理信息系统的基本概念教学内容：第1节地理信息系统基本概念第2节GIS的基本构成第3节GIS的功能简介第4节GIS的发展透视重点和难点：地理信息系统的一些基本概念教学手段：讲授法作为全球信息化浪潮重要组成部分舶地理信息系统的建设与应用，日益引起科技界、企业界和政府部门的广泛关注。地理信息系统、遥感技术和全球定位技术三者有机结合，构成科学地理学日臻完善的技术体系，引起世界各国普通的重视。地理信息系统是管理和分析空间数据舶科学技术，它及时而文准确地向地学工作者、各级管理和生产部门提供有关区域综合、方案优选、战略决策等方面可靠的地理或空间信息，这就是地理信息系统的主要职能。在论述地理信息系统之前，先介绍有关基本概念。第1节地理信息系统基本概念一、数据与信息1、两者在词义上的差别：数据是信息的表达，信息则是数据的内容；2、数据是客观对象的表示，只有当数据对实体行为产生影响时才成为信息；3、信息是当代社会发展的一项重要任务。二、地理信息与地理信息系统1、地理信息

第一章 导论 教学目的： 初步了解什么是地理信息系统，掌握地理信息系统的基本概念 教学内容： 第 1 节 地理信息系统基本概念 第 2 节 GIS 的基本构成 第 3 节 GIS 的功能简介 第 4 节 GIS 的发展透视 重点和难点： 地理信息系统的一些基本概念 教学手段: 讲授法 作为全球信息化浪潮重要组成部分舶地理信息系统的建设与应用，日益引起 科技界、企业界和政府部门的广泛关注。地理信息系统、遥感技术和全球定位技 术三者有机结合，构成科学地理学日臻完善的技术体系，引起世界各国普通的重 视。地理信息系统是管理和分析空间数据舶科学技术，它及时而又准确地向地学 工作者、各级管理和生产部门提供有关区域综合、方案优选、战略决策等方面可 靠的地理或空间信息，这就是地理信息系统的主要职能。在论述地理信息系统之 前，先介绍有关基本概念。 第 1 节 地理信息系统基本概念 一、数据与信息 1、两者在词义上的差别：数据是信息的表达，信息则是数据的内容； 2、数据是客观对象的表示，只有当数据对实体行为产生影响时才成为信息； 3、信息是当代社会发展的一项重要任务。 二、地理信息与地理信息系统 1、地理信息

（1）地理信息是指表征地理圈或地理环境固有要素或物质的数量、质量、分布特征、联系和规律等的数字、文字、图像和图形等的总称；（2）地理信息属于空间信息，它具有空间定位特征、多维结构特征和动态变化特征。（1）GIS是跨越地球科学、信息科学和空间科学的应用基础学科，它研究关于地理空间信息处理和分析过程中提出一系列基本问题，如空间对象表达与建模、空间关系及推理机制、空间信息的控制基准、空间信息的认知与分析、GIS系统设计与评价GIS应用模型与可视化、空间信息的政策与标准等：（2）GIS的操作对象是空间数据，空间数据的主要特点是按统一的地理坐标编码，并实现对其定位、定性、定量和拓扑关系的描述，由此而形成GIS的技术优势是有效的地理实体表达、独特的时空分析能力、强大的图形创造手段和可靠的科学预测与辅助决策功能等：（3）GIS是管理和分析空间数据的应用工程技术，该工程技术系统由六个子系统组成；（4）GIS为地理学解决复杂的规划与管理问题提供了有效的手段，而地理学则为GIS提供了重要的基础理论依托；（5）GIS的科学定义：地理信息系统既是管理和分析空间数据的应用工程技术，又是跨越地球科学、信息科学和空间科学的应用基础学科。其技术系统由计算机硬件、软件和相关的方法过程所组成，用以支持空间数据的采集、管理、处理、分析、建模和显示，以便解决复杂的规划和管理问题。一、系统硬件由主机、外设和网络组成，用于存储、处理、传输和显示空间数据。二、 系统软件由系统管理软件、数据库软件和基础GIS软件组成，用于执行GIS功能的数据采集、存储、管理、处理、分析、建模和输出等操作。三、空间数据库由数据库实体和数据库管理系统组成，用于空间数据的存储、管理、查询、检索和更新等。四、应用模型

（1）地理信息是指表征地理圈或地理环境固有要素或物质的数量、质量、 分布特征、联系和规律等的数字、文字、图像和图形等的总称； （2）地理信息属于空间信息，它具有空间定位特征、多维结构特征和动态变 化特征。 （1）GIS 是跨越地球科学、信息科学和空间科学的应用基础学科，它研究 关于地理空间信息处理和分析过程中提出一系列基本问题，如空间对象表达与建 模、空间关系及推理机制、空间信息的控制基准、空间信息的认知与分析、GIS 系统设计与评价 GIS 应用模型与可视化、空间信息的政策与标准等； （2）GIS 的操作对象是空间数据,空间数据的主要特点是按统一的地理坐标 编码，并实现对其定位、定性、定量和拓扑关系的描述,由此而形成 GIS 的技术 优势是有效的地理实体表达、独特的时空分析能力、强大的图形创造手段和可靠 的科学预测与辅助决策功能等； （3）GIS 是管理和分析空间数据的应用工程技术，该工程技术系统由六个 子系统组成； （4）GIS 为地理学解决复杂的规划与管理问题提供了有效的手段，而地理 学则为 GIS 提供了重要的基础理论依托； （5）GIS 的科学定义： 地理信息系统既是管理和分析空间数据的应用工程 技术，又是跨越地球科学、信息科学和空间科学的应用基础学科。其技术系统由 计算机硬件、软件和相关的方法过程所组成，用以支持空间数据的采集、管理、 处理、分析、建模和显示，以便解决复杂的规划和管理问题。 一、系统硬件 由主机、外设和网络组成，用于存储、处理、传输和显示空间数据。 二、系统软件 由系统管理软件、数据库软件和基础 GIS 软件组成，用于执行 GIS 功能的数 据采集、存储、管理、处理、分析、建模和输出等操作。 三、空间数据库 由数据库实体和数据库管理系统组成，用于空间数据的存储、管理、查询、 检索和更新等。 四、应用模型

由数学模型、经验模型和混合模型组成，用于解决某项实际应用问题，获取经济效益和社会效益。·五、用户界面由菜单式、命令式或表格式的图形用户界面所组成，是用以实现人机对话的工具。·第3节GIS的功能简介基本功能一、数据采集与编辑：二、数据存储与管理；三、数据处理和变换；四、空间分析和统计；五、产品制作与显示：六、二次开发和编程。七、辅助决策；八、定位服务。第4节GIS的发展透视一、发展概况二、发展简史；三、发展态势：1、GIS已成为一门综合性技术；2、GIS产业化的发展势头强劲；3、GIS网络化已构成当今社会的热点：四、地理信息科学（geoinformatics）的产生和发展。1、基础理论地理信息系统是传统科学与现代技术相结合而产生的边缘学科，因此它明显的体现出多学科交叉的特征，这些交叉学科的基础理论同样构成地理信息系统的基础理论体系；

由数学模型、经验模型和混合模型组成，用于解决某项实际应用问题，获取 经济效益和社会效益。 •五、用户界面 由菜单式、命令式或表格式的图形用户界面所组成，是用以实现人机对话的 工具。 •第 3 节 GIS 的功能简介基本功能 一、数据采集与编辑； 二、数据存储与管理； 三、数据处理和变换； 四、空间分析和统计； 五、产品制作与显示； 六、二次开发和编程。 七、辅助决策； 八、定位服务。 第 4 节 GIS 的发展透视 一、发展概况 二、发展简史； 三、发展态势： 1、GIS 已成为一门综合性技术； 2、GIS 产业化的发展势头强劲； 3、GIS 网络化已构成当今社会的热点； 四、地理信息科学( geoinformatics )的产生和发展。 1、基础理论 地理信息系统是传统科学与现代技术相结合而产生的边缘学科，因此它明显的 体现出多学科交叉的特征，这些交叉学科的基础理论同样构成地理信息系统的基 础理论体系；

各国政府设立相应的组织机构来引导GIS理论研究，如美国国家自然科学基金委员会（NSF）支持成立了国家地理信息与分析中心（NCGIA）等，研究重点包括空间关系、空间数据模型、空间认知、空间推理、地理信息机理和地理信息不确定性等；李德仁院士在《空间信息系统的集成与实现》一书中，要叙述了地球空间信息学的七大理论问题：地球空间信息学的基准；地球空间信息标准；地球空间信息的时空变化理论；地球空间信息的认知；地球空间信息的不确定性；地球空间信息的解译与反馈：地球空间信息的表达与可视化

各国政府设立相应的组织机构来引导 GIS 理论研究，如美国国家自然科学基金 委员会（NSF）支持成立了国家地理信息与分析中心（NCGIA）等，研究重点包括 空间关系、空间数据模型、空间认知、空间推理、地理信息机理和地理信息不确 定性等； 李德仁院士在《空间信息系统的集成与实现》一书中，扼要叙述了地球空间信 息学的七大理论问题： 地球空间信息学的基准； 地球空间信息标准； 地球空间信息的时空变化理论； 地球空间信息的认知； 地球空间信息的不确定性； 地球空间信息的解译与反馈； 地球空间信息的表达与可视化

第2章地理信息系统的数据结构教学目的：认识地理空间的表达，掌握地理空间数据的结构和特征教学内容：第节地理空间及其表达第2节地理空间数据及其特征第3节空空间数据结构的类型第4节空间数据结构的建立重点和难点：空间数据结构的类型；空间数据结构的建立教学手段讲授法第1节地理空间及其表达一、地理空间的概念1、概念：地理信息系统中的空间概念常用“地理空间”（Geo-spatial）来表述，一般包括地理空间定位框架及其所联结的特征实体。地理空间定位框架即大地测量控制，由平面控制网和高程控制网组成。2、坐标：目前，我国采用的大地坐标系为1980年中国国家大地坐标系，该坐标系选用1975年国际大地测量协会推荐的国际椭球（固2一1），其具体参数为：赤道半径a)=6378140.0000000000m极半径(b)=6356755.2881575287m地球扁率（f）=a-b/a=1/298.257根据不同需求，我国现有三种大地坐标系并存：一是1954年北京坐标系（局部平差）；二是1980年国家大地坐标系（整体平差）；三是地心坐标系

第 2 章 地理信息系统的数据结构 教学目的： 认识地理空间的表达，掌握地理空间数据的结构和特征 教学内容： 第 1 节 地理空间及其表达 第 2 节 地理空间数据及其特征 第 3 节 空间数据结构的类型 第 4 节 空间数据结构的建立 重点和难点： 空间数据结构的类型；空间数据结构的建立 教学手段: 讲授法 第 1 节 地理空间及其表达 一、地理空间的概念 1、概念：地理信息系统中的空间概念常用“地理空间”(Geo-spatial)来表 述，一般包括地理空间定位框架及其所联结的特征实体。地理空间定位框架即大 地测量控制，由平面控制网和高程控制网组成。 2、坐标：目前，我国采用的大地坐标系为 1980 年中国国家大地坐标系，该 坐标系选 用 1975 年国际大地测量协会推荐的国际椭球(固 2—1)，其具体参数为： 赤道半径(a)＝6378140.O00 000 000 0m 极半径(b)=6356755．288 157 528 7m 地球扁率(f)＝a-b/a=1/298.257 根据不同需求，我国现有三种大地坐标系并存：一是 1954 年北京坐标系(局 部平差）；二是 1980 年国家大地坐标系（整体平差）；三是地心坐标系

二、空间实体的表达l、地理空间的特征实体包括点（point）、线（line）、面（polygon）、曲面（surface）和体（volume）等多种类型。2、采用一个没有大小的点（坐标）来表达基本点元素时，称为失量表示法3、采用一个有固定大小的点（面元）来表达基本点元素时，称为栅格表示法。第2节地理空间数据及其特征一、GIS的空间数据GIS中的饿数据来源和数据类型繁多，概括起来主要有以下几种类型：1、地图数据。来源于各种类型的普通地图和专题地图，这些地图的内容丰富，图上实体间的空间关系直观，实体的类别和属性清晰，实测地形图还具有很高的精度。2、影像数据。主要来源于卫星遥感和航空遥感，包括多平台、多层面、多种传感器、多时相、多光谱、多角度和多种分辨率的遥感影象数据，构成多源海量数据，也是GIS的最有效的数据源之一。3、地形数据。来源于地形等高线图的数字化，已建立的数字高程模型（DEM）和其他实测的地形数据等。4、属性数据。来源于各类调查报告、实测数据、文献资料、解译信息等c5、元数据。来源于由各类纯数据通过调查、推理、分析和总结得到的有关数据的数据，例如数据来源、数据权属、数据产生的时间、数据精度、数据分辨率、源数据比例尺、数据转换方法等。空间数据根据表示对象的不同，又具体分为七种类型：1、类型数据。例如考古地点、道路线、土壤类型的分布等。2、面域数据。例如随机多边形的中心点，行政区域界线、行政单元等。3、网络数据。例如道路交点、街道、街区等04、样本数据。例如气象站、航线、野外样方分布区等。5、曲面数据‘，例如高程点、等高线、等值区域等，6、文本数据。例如地名、河流名称、区域名称等

二、空间实体的表达 1、地理空间的特征实体包括点（point）、线（line）、面（polygon）、曲面 （surface）和体（volume）等多种类型。 2、采用一个没有大小的点（坐标）来表达基本点元素时，称为矢量表示法 3、采用一个有固定大小的点（面元）来表达基本点元素时，称为栅格表示 法。 第 2 节 地理空间数据及其特征 一、GIS 的空间数据 GIS 中的饿数据来源和数据类型繁多，概括起来主要有以下几种类型： 1、地图数据。来源于各种类型的普通地图和专题地图，这些地图的内容丰富， 图上实体间的空间关系直观，实体的类别和属性清晰，实测地形图还具有很 高的精度。 2、影像数据。主要来源于卫星遥感和航空遥感，包括多平台、多层面、多种传 感器、多时相、多光谱、多角度和多种分辨率的遥感影象数据，构成多源海 量数据，也是 GIS 的最有效的数据源之一。 3、地形数据。来源于地形等高线图的数字化，已建立的数字高程模型（DEM）和 其他实测的地形数据等。 4、属性数据。来源于各类调查报告、实测数据、文献资料、解译信息等 c 5、元数据。来源于由各类纯数据通过调查、推理、分析和总结得到的有关数据 的数据，例如数据来源、数据权属、数据产生的时间、数据精度、数据分辨 率、源数据比例尺、数据转换方法等。 空间数据根据表示对象的不同，又具体分为七种类型： 1、类型数据。例如考古地点、道路线、土壤类型的分布等。 2、面域数据。例如随机多边形的中心点，行政区域界线、行政单元等。 3、网络数据。例如道路交点、街道、街区等 o 4、样本数据。例如气象站、航线、野外样方分布区等。 5、曲面数据‘，例如高程点、等高线、等值区域等。 6、文本数据。例如地名、河流名称、区域名称等

7、符号数据。例如点状符号、线状符号、面状符号等。二、空间数据的基本特征1、特征（1）三条呈不同分布状态的交通线（2）三条分别具有不同等级的交通线。（3）三条互相具有关联关系的交通线。空间特征数据包括地理实体或现象的定位数据和拓扑数据，属性特征数据包括地理实体或现象的专题是属性（名称、分类、数量等）数据和时间数据，而空间特征数据和属性特征数据统称为空间数据或地理数据。因此，空间数据的特征可以概括为空间特征和属性特征。2、拓扑结构（1）概念：拓扑结构是明确定义空间结构关系的一种数学方法，在地理信息系统中，它不但用于空间数据的编辑和组织，而且在空间分析和应用中都具有非常重要的意义。（2）种类：a.拓扑邻接：指存在于空间图形的同类元素之间的拓扑关系。b.拓扑关联。指存在于空间图形的不同元素之间的拓扑关系。C.拓扑包含。指存在于空间图形的同类，但不同级的元素之间的拓扑关系。（3）拓扑关系的意义：a.根据拓扑关系，不需要利用坐标或距离，可以确定一种地理实体相对于另一种地理实体的空间位置关系。b.利用拓扑数据有利于空间要素的查询c.可以利用拓扑数据作为工具，重建地理实体。第3节空间数据结构的类型数据结构一般可分为：基于失量模型的数据结构基于栅格模型的数据结构失量栅格一体化的数据结构

7、符号数据。例如点状符号、线状符号、面状符号等。 二、空间数据的基本特征 1、特征 （1）三条呈不同分布状态的交通线。 （2）三条分别具有不同等级的交通线。 （3）三条互相具有关联关系的交通线。 空间特征数据包括地理实体或现象的定位数据和拓扑数据，属性特征数据包括地 理实体或现象的专题是属性（名称、分类、数量等）数据和时间数据，而空间特 征数据和属性特征数据统称为空间数据或地理数据。因此，空间数据的特征可以 概括为空间特征和属性特征。 2、拓扑结构 （1）概念：拓扑结构是明确定义空间结构关系的一种数学方法，在地理信息系 统中，它不但用于空间数据的编辑和组织，而且在空间分析和应用中都具有非常 重要的意义。 （2）种类： a.拓扑邻接：指存在于空间图形的同类元素之间的拓扑关系。 b.拓扑关联。指存在于空间图形的不同元素之间的拓扑关系。 C．拓扑包含。指存在于空间图形的同类，但不同级的元素之间的拓扑关系。 （3）拓扑关系的意义： a.根据拓扑关系，不需要利用坐标或距离，可以确定一种地理实体相对于另一种 地理实体的空间位置关系。 b.利用拓扑数据有利于空间要素的查询 c.可以利用拓扑数据作为工具，重建地理实体。 第 3 节 空间数据结构的类型 数据结构一般可分为： 基于矢量模型的数据结构 基于栅格模型的数据结构 矢量栅格一体化的数据结构

一、矢量数据结构1、定义：基于量模型的数据结构简称为矢量数据结构。2、类型：（1）简单数据结构在简单数据结构中，空间数据按照以基本的空间对象（点、线或多边形）为单元进行单独组织，不含有拓扑关系数据，最单性的是面条结构。这类数据结构的主要特点是：a、数据按点、线或多边形为单元进行组织，数据编排直观，数字化操作简单。b、每个多边形都以闭合线段存储，多边形的公共边界被数字化两次和存储两次，造成数据完余和不一致。C、点、线和多边形有各自的坐标数据，但没有拓扑数据：互相之间不关联，d、岛只作为一个单个图形，没有与外界多边形的联系。（2）拓扑数据结构拓扑数据结构包括D1ME（对偶独立地图编码法）、POLYVRT（多边形转换器）、TIGER（地理编码和参照系统的拓扑集成）等。它们共同的特点是：点是相互独立的，点连成线，线构成面。每条线始于起始结点（FN），止子终止结点（TN)，并与左右多边形（LP和RP）相邻接。构成多边形的线又称为链段或弧段，两条以上的弧段相交的点称为结点，由一条弧段组成的多边形称为岛，多边形图中不含岛的多边形称为简单多边形，表示单连通区域；含岛区的多边形称为复合多边形，表示复连通区域。在复连通区域中．包括有外边界和内边界岛区多边形看作是复连通区域的内边界，复连通区域的内边界多边形对应的区域含有平面上的无穷远点。在这种数据结构中，弧段或链段是数据组织的基本对象。弧段文件由弧段记录组成，每个弧段记录包括弧段标识码、FN、TN、LP和RP。结点文件由结点记录组成，包括每个结点的结点号、结点坐标及与该结点连接的弧段标识码等。多边形文件由多边形记录组成，包括多边形标识码、组成该多边形的弧段标识码以及相关属性等。拓扑数据结构最重要的技术特征和贡献是具有拓扑编辑功能。这种拓扑编辑功能，不但保证数字化原始数据的自动查错编辑，而且可以自动形成封团的多边形

一、矢量数据结构 1、定义：基于矢量模型的数据结构简称为矢量数据结构。 2、类型: （1）简单数据结构 在简单数据结构中，空间数据按照以基本的空间对象（点、线或多边形）为单元 进行单独组织，不含有拓扑关系数据，最单性的是面条结构。 这类数据结构的主要特点是： a、数据按点、线或多边形为单元进行组织，数据编排直观，数字化操作简单。 b、每个多边形都以闭合线段存储，多边形的公共边界被数字化两次和存储两次， 造成数据冗余和不一致。 c、点、线和多边形有各自的坐标数据，但没有拓扑数据．互相之间不关联。 d、岛只作为一个单个图形，没有与外界多边形的联系。 （2）拓扑数据结构 拓扑数据结构包括 D1ME(对偶独立地图编码法)、POLYVRT(多边形转换器)、 TIGER(地理编码和参照系统的拓扑集成)等。它们共同的特点是：点是相互独立 的，点连成线，线构成面。每条线始于起始结点(FN)，止子终止结点(TN),并与 左右多边形(LP 和 RP)相邻接。构成多边形的线又称为链段或弧段，两条以上的 弧段相交的点称为结点，由一条弧段组成的多边形称为岛，多边形图中不含岛的 多边形称为简单多边形，表示单连通区域；含岛区的多边形称为复合多边形，表 示复连通区域。在复连通区域中．包括有外边界和内边界．岛区多边形看作是复 连通区域的内边界，复连通区域的内边界多边形对应的区域含有平面上的无穷远 点。 在这种数据结构中，弧段或链段是数据组织的基本对象。弧段文件由弧段 记录组成，每个弧段记录包括弧段标识码、FN、TN、LP 和 RP。结点文件由结点 记录组成，包括每个结点的结点号、结点坐标及与该结点连接的弧段标识码等。 多边形文件由多边形记录组成，包括多边形标识码、组成该多边形的弧段标识码 以及相关属性等。 拓扑数据结构最重要的技术特征和贡献是具有拓扑编辑功能。这种拓扑编辑功 能，不但保证数字化原始数据的自动查错编辑，而且可以自动形成封闭的多边形

边界，为由各个单独存储的弧段组成所需要的各类多边形及建立空间数据库奠定基础。（3）曲面数据结构曲面是指连续分布现象的覆盖表面，具有这种覆盖表面的要素有地形、降水量、温度、磁场等。表示和存储这些要素的基本要求是必须便于连续现象在任一点的内插计算，常采用不规则三角网来拟合连续分布现象的覆盖表面，称为TIN。二、栅格数据结构1、定义：基于栅格模型的数据结构简称为栅格数据结构，指将空间分割成有规则的网格，在各个网格上给出相应的属性值来表示地理实体的一种数据组织形式。1、类型（1）栅格矩阵结构栅格矩阵结构是指一种全栅格阵列的空间数据组织形式（2）游程编码结构游程是指相邻同值网格的数量，游程编码结构是逐行将相邻同值的网格合并，并记录合并后网格的值及合并网格的长度，其目的是压缩栅格数据量，消除数据间的允余。（3）四叉树数据结构将空间区域按照四个象限进行递归分割，直到子象限的数值单调为止。（4）八叉树和十六叉树结构八叉树结构是从四叉树结构直接发展而来的，其原理就是将空间区域不断地分解成八个同样大小的子区域。三、矢量与栅格一体化数据结构1、基本概念：新一代集成化的地理信息系统，要求能够统一管理图形数据、属性数据、影象数据和数字高程模型（DEM）数据，称为四库合一。既保持厂失量特性，又具有栅格的性质，就能将失量与栅格统一起来，这就是矢量与栅格一体化数据结构的基本概念

边界，为由各个单独存储的弧段组成所需要的各类多边形及建立空间数据库奠定 基础。 （3）曲面数据结构 曲面是指连续分布现象的覆盖表面，具有这种覆盖表面的要素有地形、降水量、 温度、磁场等。表示和存储这些要素的基本要求是必须便于连续现象在任一点的 内插计算，常采用不规则三角网来拟合连续分布现象的覆盖表面，称为 TIN。 二、栅格数据结构 1、定义：基于栅格模型的数据结构简称为栅格数据结构，指将空间分割成 有规则的网格，在各个网格上给出相应的属性值来表示地理实体的一种数据组织 形式。 1、类型 （1）栅格矩阵结构 栅格矩阵结构是指一种全栅格阵列的空间数据组织形式 （2）游程编码结构 游程是指相邻同值网格的数量，游程编码结构是逐行将相邻同值的网格合并，并 记录合并后网格的值及合并网格的长度，其目的是压缩栅格数据量，消除数据间 的冗余。 （3）四叉树数据结构 将空间区域按照四个象限进行递归分割，直到子象限的数值单调为止。 （4）八叉树和十六叉树结构 八叉树结构是从四叉树结构直接发展而来的，其原理就是将空间区域不断地 分解成八个同样大小的子区域。 三、矢量与栅格一体化数据结构 1、基本概念：新一代集成化的地理信息系统，要求能够统一管理图形数据、 属性数据、影象数据和数字高程模型(DEM)数据，称为四库合一。既保持 了矢量特性，又具有栅格的性质，就能将矢量与栅格统一起来，这就是 矢量与栅格一体化数据结构的基本概念