面向对象空间数据模型的基本了解

面向对象空间数据模型的几何对象模型、地理要素对象模型、 图形表示对象模型、地理要素分层对象模型、 地理要素区域对象模型和空间数据多尺度表示对象模型综合描述了现实世界复杂的地理实体、 现象及相互关系。由于地理对象繁多、关系复杂， 有利于建立清晰的用户视图，也不容易系统实现，因此， 需要对模型进行一定的完整性约束。可以利用空间数据库、工作区、 地理要素层的概念对地理要素对象进行分尺度、分块、分层管理， 既符合地理空间自然的层次结构划分，又进行了适当的范围限制。

空间数据库是空间数据库系统总体视图， 是用户看到一定的地理空间内不同详细程度地对分布在二维空间中地理要素对象集、 地理要素之间存在空间关系描述。

工作区又分为若干个数据块，以数据块作为基本单位， 分别进行数据录人和存储管理，有效地解决了地球空间信息与有限的计算机资源之间的矛盾。 通过数据块之间相同物体连接关系类保证了一个物体在不同的数据块中连续性、完整性和一致性。

每个数据块包含若干要素层。每个要素层之间在数据组织和结构上相对独立， 数据更新、査询、分析和显示等操作以要素层为基本单位。 工作区中的地理要素按照一定的分类原则组织在一起， 形成不同的地理要素层。通常情况下， 一个地理要素层定义一组地理意义相同或相关的地理要素。 同类型的地理要素具有相同的一组属性来定性或定量地播述它们的特征， 如河流类可能具有长度、流量、等级、平均流速等属性。 在要素层中的建立地理要素之间的拓扑关系。 通过相关地理要素连接关系类建立物体在一要素层或不同要素层之间的空间关系。

要素层包括若干地理要素，地理要素乂可分为基本要素和复合要素。 地理要素是地理实体和现象的基本表示， 在数据世界中地理要素包括空间特征（几何元素）和属性特征。 几何元素和拓扑关系表示几何意义上的结点、弧段和多边形以及它们的拓扑关系， 结点、弧段、多边形、点、线、面和表面是地理数据库中不可分割的最小存储和管理单元， 描述了地理实体的空间定位，空间分布和空间关系。 在几何类中没有考虑地理要素内在的地理意义， 主要目的是保持几何对象在操作和査询中的独立性。 在空间数据库中往往一个地理要素实体由一个几何元素和描述几何元素的属性或语义两部分构成。 基本要素表示点状要素、线状要素、面状要素、结点要素、弧段要索、多边形要素和表面要素， 描述了几何元素的地理意义。基本要素和几何元素不是一对一的关系， 在几何元素的基础上增加属性信息。复合要素表示相同性质和属性的基本要素或复合要素的集合。 现实世界地理空间、工作区、数据块、要素层和地理要素构成一个层次地理数据模型框架。

在空间数据模型中，在水平方向上采用图幅的方式， 在垂直方向上采用图层的方式。这种模型主要存在以下不足： 需要进行图幅的拼接，效率较低；一个空间对象可能存储在多个图层上， 造成数据的冗余和难于维护数据的一致性。 当前一些GIS系统中已经开始使用地理要素类来实现对空间对象的组织， 如ArcGIS的GeoDatabase等.这种方式按照实体类来组织空间对象， 在数据库中直接存储整个地图，能方便地实现空间对象的査询和抽取， 符合空间对象管理的本质，一个空间对象可以被多个图层或视图引用， 机制较为灵活，解决了空间对象的一致性问题。