系统有关概念及工作流程
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发布时间：2022-04-22 06:47
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时间：2022-06-16 20:17
一、系统有关概念
GDRES建立在ARC/INFQ软件基础之上，它集成了该软件的重要GIS数据分析处理功能，为便于对多个系统有一个更为深入的认识和使用，对该系统承袭而来的一些概念作必要说明。
（一）数据存储方式
该系统中空间地理位置数据和描述性属性数据表示在一个范围（Coverage）中，每个点用X、Y坐标记录，线用一组有序的X、Y坐标来记录，而面用一组线段的X、Y坐标来记录。这些坐标表示了COVERAGE中地理位置的特征是如何作为一组X、Y数字存贮在计算机中的。与位置数据特征有关的描述性属性在计算机中的存贮方式是与坐标的存贮方式相似的，属性是以一组数字或字符的形式存贮的。例如，假设表示滑坡灾害灾情评估的两组数据包括：
历史灾害发生规模——较大规模
中等规模
较小规模
地形地貌条件——很好
较好
一般
较差
很差
这些描述为定性描述。它不能直接用于灾情评估。我们需借助一定的量化方法，对其描述进行量化，以得出危险性评价指标数值。经量化后产生的数值描述码按照预先定义的格式，作为一组数据存放在计算机中的，如果有多种特征，那么每一种特征都需要存贮一组属性。为使属性与位置数据建立起关系，需要使属性数据与位置数据正确对应。
（二）拓扑（Topology）结构
拓扑结构是明确空间关系的一种数学方法。它可以存贮地理特征的三个空间关系，即区域定义、连通性和邻接性。
用拓扑结构定义区域：多边形可以用一组封闭有序的线来定义，而不必列出封闭线上所有点的坐标。它不同于用封闭线上的坐标来定义每个多边形的办法，从而大大减少了所需要的存贮空间。其次，这种结构也克服了定义多边形的坐标数量受到*的局限。多边形可以是弧岛，亦可以包含许多“洞”。
邻接性的表示即确定多边形相互之间的邻接关系。邻接性对许多应用来说是相当重要的。相邻多边形可以用它们公用的一组弧段来定义。每个弧段的左右两侧可用于对多边形的判别。
连通性的表示：连通性的拓扑关系与邻接性相似，它指的是对弧段连接的判别。每个弧段的起始节点和终止节点表示了弧段的方向，这就使得判别每一弧段的左侧和右侧更为方便。另外，起始节点是每个弧段的起始坐标。
（三）系统数据模型
COVERAGE是系统基本存贮单元，一个COVERAGE中包含指定区域内地理位置数据及其专题属性数据。在COVERAGE中，地理数据是按照点、弧线、多边形来存贮的。这些要素的位置数据可以明确地表示，而各要素之间的联系则通过拓扑关系来表示。对于地理位置的专题属性的描述，如要素名、符号分类及任何其它所需要的属性都被存贮在要素属性表中。当需要利用这些属性来进行分析时，便可从这些属性表中检索到所需属性。一个COVERAGE作为一个目录有一组文件存贮在计算机中。目录名就是COVERAGE名。每个文件包含关于一种要素类型的信息。存贮在COVERAGE中的一组文件随COVER-AGE中要素类型的不同而稍有变化。一般COVERAGE文件包括：
ARC——弧段文件，记录弧段的拓扑关系；
ARX——弧段索引文件，记录ARC文件中弧段的索引；
AAT——弧段属性表文件；
ARF——弧相互对照文件；
NAT——节点属性表文件；
BND——COVERAGE的边界文件，记录COVERAGE最小最大坐标；
LAB——标识点文件，记录标识点坐标与拓扑关系；
LOG——COVERAGE或工作空间的历史文件；
PAL——多边形文件，记录多边形的拓扑关系；
PAX——多边形索引文件，记录PAL文件中多边形的索引；
PAT——多边形/点属性文件；
PFF——多边形过滤文件；
PRF——多边形/点相互对照文件；
TIC——控制点文件，记录控制点坐标及其标识号；
TOL——COVERAGE处理容限文件；
TXT——COVERAGE注记要素文件。
（四）COVERAGE的特征要素
1.弧（ARCS）
表示线性要素、多边形的边界或者二者同时表示。一个线要素可以由许多弧段组成。每个弧段分配一个用户标识。它的位置和形状是由一系列X、Y坐标定义的。利用拓扑关系可以与其结点和弧线两边的多边形相连接。描述弧线的数据可存贮在弧属性表AAT中。在一个COVERAGE中每个弧线在AAT中有一个记录，该记录通过每个弧的用户标识与要素建立联系。
2.结点（NODES）
表示弧的端点和线要素相连的位置。一个结点可以按拓扑关系连接那些在该结点上彼此相连的弧上。结点的坐标以每个弧的坐标来存贮，作为每个弧的起点和终点。
3.标识点（LABEL POINTS）
表示点要素或用于给多边形指定用户标识。每个标识点都由一对X、Y坐标和一个用户标识来描述，如果表示点要素，标识点的X、Y坐标就是该要素所在的位置；如果是多边形，则标识点可在多边形内部的任何位置。
4.多边形（POLYGONS）
表示面状要素。一个多边形由一组拓扑上组成多边形边界的弧线及位于多边形内的一个标识来定义。用标识点给多边形一个用户标识号，多边形的描述数据被贮存在一个多边形属性表（PAT）中。每个多边形在PAT中有一个记录。该记录通过多边形的用户标识与多边形相关联。
5.控制点（TICS）
是指COVERAGE的定位或地理控制点。TICS对数字化仪编辑时的地图配准，对地图合并、地图叠合以及其它地图相互叠加绘制都十分重要。
6.覆盖范围（BND）
表示地图范围。该范围是一个矩形。它定义了COVERAGE的弧和标识点坐标的界限（最小、最大坐标）。
7.注记说明（ANNOTATION）
用来标注COVERAGE要素的文字特征。注记说明与其它任何要素没有拓扑关系。它只用于显示目的，不用于分析过程。
（五）COVERAGE中拓扑结构表示
1.多边形拓扑关系（区域性）
对于区域定义：一个多边形是由一系列组成它的边界弧规定，同时也包括那些在多边形里的“洞”或“岛”。其表示方法如下：
（1）弧按照一组有序的X、Y坐标存贮，这些坐标（X1、Y1、X2、Y2，…）定义了一条线；存贮弧的坐标次序定义了该弧的方向。
（2）除了每个弧的用户标识号外，一个COVERAGE所有的弧都顺序地编号。编号从1开始。
（3）一个多边形由弧的数目和组成该多边形的那些弧来规定。
2.多边形连接关系的拓扑结构（邻接性）
在COVERAGE中多边形之间的邻接性可用弧的拓扑关系来表示。由于一个多边形边界的每个弧都有方向和左右多边形值，所以很容易知道哪些多边形是相邻的。其表示方法如下：
（1）所有弧都有方向。它们都从一个结点开始（起点）到另一个结点终止（终点）。
（2）多边形生成以后（即定义每个多边形的弧的序列被生成），对每个多边形顺序编号。这种编号称为多边形内部号。
（3）因为每个弧都有方向，且弧的两边都有一个多边形。所以，可以列出左多边形和右多边形编号。
（4）边界弧线也同样有左右。所以，地图外部区域被认为是个多边形，而且总是赋予多边形内部号“1”。
（5）如果弧只表示线性要素，并不组成多边形的边界，则它们的左、右多边形号就是0。
（6）每个弧的左多边形和右多边形可以从弧属性来检索。
3.弧段、结点的拓扑关系（连通性）
结点是弧的端点。每个弧都有一个起点和一个终止方向，而且可在找出在每个结点上交汇的弧。因此，可以很容易找到经过弧线网的路径。其使用方法如下：
（1）所有弧都从1开始顺序编号。
（2）所有结点（弧的端点）也都顺序编号；每个弧中第一点为起点，最后一个点为终点。
（3）因为弧被编号，所以将它们的结点与另一些弧的结点作比较，可识别那些具有公共结点（即相同的X、Y）的弧。对于共享同一公共结点的弧来说结点号是相同的。
（4）每个弧的起始结点和终止结点可以从弧属性表中检索。
总之，该系统的拓扑结构是按要素编号的清单来编号的。弧的清单定义多边形；左右标识定义区域邻接性；起点和终止点定义弧的连通性，使用BUILD和CLEAN命令自动生成和修改要素的拓扑结构。
GDRES就是按照系统的数据模型，根据索引文件（如ARX）查询分析其记录拓扑关系文件（如ARC）和属性表文件（如PAT）进行拓扑关系查询、分析，不同的分析模型产生属性各异的属性表文件。
二、系统工作流程
系统的具体评价工作有组织的进行必须遵循一定的工作流程。工作流程大致如下：
图9-5 系统操作工作流程图
在图形数字化及拓扑关系初建阶段。主要录入地质灾害灾情评估的基础性图件，如地质灾害危险性分区图、评价区价值分布图。为使评价结果尽量准确，要特别注意数字化过程中的精确度，特别是相同控制点不同层面图件之间的吻合程度。经过建立拓扑关系，图件的图形信息已转化为空间地理数据。
由于图形数字化过程中不可避免地存在误差，加之地质灾害资料更新的需要，必须对图形数据进行修改与更新。一旦图件变化，其拓扑关系也随之改变，所以须重建拓扑关系。其目的是使空间地理数据与原始图件信息准确对应。
该系统具备强大而独特的数据分析处理功能。它包括图形的合并与分割、图形要素的条件选取、绘缓冲带、求点距以及图形的叠加。这些功能给地质灾害“四评价一体化”提供强大的评价手段。
成果输出主要是数据和图件输出。就地质灾害灾情评估而言，则是指各个被评价单元的评价结果以评价数据库和评价图等方式表示出来。
