TB-054A 周天穎 編著 儒林圖書公司 發行
第三章 基礎理論篇 空間資料結構 3.1 空間資料的概念 3.4 向量式資料與網 格式資料之比較 3.2 向量式資料 3.4 向量式資料與網 格式資料之比較 3.2 向量式資料 3.5 DEM 與 DTM 3.3 網格式資料 3.6 電子地圖
空間資料的概念 3.1 空間資料（spatial data）泛指由圖形所構成的資料，常用來表述真實或抽象世界的地形地物，如電子電路圖（CAM）、機械結構設計圖（CAD）、基因結構（Gene）或電子地圖（eMap）等。空間資料依其資料結構可分為向量式及網格式，其內容包含由點、線、面、時間或網格等不同資料型態所構成的圖形資料。 在資料儲存方面，依其儲存及展示型態可分為類比式（analog）及數位式（digital）兩種。 在地理資訊系統中，主要的資料結構有兩種，一是向量式資料結構（vector data structure）；一是網格式資料結構（raster data structure）。
圖3.1 各類型的空間資料
3.2 向量式資料 一、向量式資料結構 二、向量式資料型態 三、向量資料的空間關係 1. 位相關係 2. 次序關係 3. 距離關係 1. 位相關係 2. 次序關係 3. 距離關係 四、向量資料的空間分析 1. 環域分析 2. 路網分析（Network analysis）
圖3.2 向量圖形展示
圖3.3 關聯式資料結構
圖3.4 向量資料點、線、面資料型態
圖3.5 點、線、面的度量意義
圖3.6 位相關係
圖3.7 次序關係
圖3.8 距離關係
圖3.9 空間物件的記錄方式
圖3.10 點線面的環域分析圖
圖3.11 面的交集、聯集與差集
圖3.11 面的交集、聯集與差集 (續)
圖3.12(A) 點、線、面的疊圖分析：點對面
圖3.12(B) 點、線、面的疊圖分析：線對面
圖3.12(C) 點、線、面的疊圖分析：面疊圖
圖3.13 道路及其屬性
路網分析－路徑搜尋
圖3.14 避難場所區位分派／配置圖
3.3 網格式資料 一、網格資料的基本概念 二、網格式的資料結構 三、階層式網格資料架構 四、網格式資料的簡化 1. Run-length encoding 2. Chain-code
圖3.15 不同形狀的網格
圖3.16 網格資料的行與列
圖3.17 網格大小與最小繪圖單元
圖3.18 簡單網格形式
圖3.19 (a)四方向相鄰法，(b)八四方向相鄰法
圖3.20 最大方格記載法架構示意圖
圖3.21 網格記錄方式
圖3.22 網格記錄方式
圖3.23 Chain-code 範例圖
3.4 向量式資料與網格式資料之比較
圖3.24 向量與網格資料轉換架構圖
3.5 DEM 與 DTM 一、DEM（數值高程模型） 1. 不規則三角網（TIN） 2. 規則網格（Grid）
DEM 的產生方式 一、地面調查 二、航空攝影立體相對萃取 三、地形圖資訊
圖3.25 不同形式的數值高程模型
DTM 的用途 1. 儲存高程資料。 2. 工程的挖填方計算及坡地道路開挖。 3. 軍事上的用途及 3D 展示。 1. 儲存高程資料。 2. 工程的挖填方計算及坡地道路開挖。 3. 軍事上的用途及 3D 展示。 4. 劃分集水區及水庫淹沒區的計算。 5. 產生坡度、坡向圖及估算沖蝕、逕流等。 6. 作為各種主題圖的背景，如土壤、作物、土地 使用…等，使其更鮮明，展現立體感。 7. 作為景觀分析的基本資料來源。 8. 提供地表分析之模擬模式。
圖3.26 DTM 所包含的地面特徵資訊
圖3.27 Grid 與 TIN
常見的內插法 一、反距離加權插值法 二、克里金插值法 三、最近鄰點插值法 四、最小曲率法 五、改進謝別德法 六、自然鄰點插值法 一、反距離加權插值法 二、克里金插值法 三、最近鄰點插值法 四、最小曲率法 五、改進謝別德法 六、自然鄰點插值法 七、多元回歸法 八、徑向基函數插值法 九、三角網／線性插值法 十、移動平均值 十一、資料韻律學 十二、局部多項式內插法
圖3.28 由 DEM 轉換之各項圖形展示
3.6 電子地圖 一、電子地圖之發展 1. 初期發展 2. 中期發展 3.現階段發展 二、電子地圖製作流程 三、電子地圖的屬性 1. 初期發展 2. 中期發展 3.現階段發展 二、電子地圖製作流程 三、電子地圖的屬性 四、電子地圖數化技術之研究
圖3.29 類比式地圖－國外
圖3.30 類比式地圖－國內
圖3.31 立體像對
圖3.32 透過美工配色提高 GIS 電子地圖的美觀性及可讀性
圖3.32 透過美工配色提高 GIS 電子地圖的美觀性及可讀性
圖3.33 CAD 數化的地圖
圖3.34 GIS 圖形和屬性資料的連結
圖3.35 電子地圖的製作流程
圖3.36 簡易型電子地圖屬性資料
圖3.37 複雜型電子地圖屬性資料