地图数据结构1

地图数据结构在我们的日常生活中，地图是一种非常常见且实用的工具。

无论是用于导航、规划旅行路线，还是了解地理信息，地图都发挥着重要的作用。

而在计算机科学领域，地图数据结构则是实现地图功能的核心基础。

那么，什么是地图数据结构呢？简单来说，它是一种用于组织和存储地图相关信息的方式。

就好像我们整理房间时会把不同的物品分类放在不同的抽屉或架子上一样，地图数据结构也是在对地图中的各种元素进行分类和存储，以便能够快速、高效地访问和处理这些信息。

常见的地图数据结构有很多种，比如栅格数据结构和矢量数据结构。

栅格数据结构就像是一个由小方格组成的巨大表格。

每个小方格都代表地图上的一个区域，并被赋予了特定的属性值，比如海拔高度、土地类型等。

这种数据结构的优点是处理简单直观，特别适合表示连续变化的数据，比如地形、温度等。

但它也有缺点，那就是数据量通常较大，而且在进行放大或缩小时可能会出现失真的情况。

相比之下，矢量数据结构则是通过点、线、面等几何元素来表示地图对象。

比如，一条道路可以用一系列的点连接成线来表示，一个湖泊可以用一个封闭的线围成面来表示。

矢量数据结构的优点是数据量相对较小，精度高，而且在缩放时不会失真。

但它的处理相对复杂一些，需要更多的计算资源。

除了栅格和矢量数据结构，还有一些其他的地图数据结构，比如拓扑数据结构。

拓扑数据结构主要关注地图对象之间的关系，比如相邻、包含等。

通过建立这些关系，可以更方便地进行空间分析和查询操作。

在实际应用中，选择合适的地图数据结构取决于多种因素。

首先要考虑的是地图的用途。

如果是用于展示大面积的地形地貌，栅格数据结构可能更合适；如果需要进行精确的测量和分析，矢量数据结构则可能是更好的选择。

其次，数据量和处理效率也是重要的因素。

如果数据量非常大，那么就需要选择一种能够有效压缩和快速处理数据的数据结构。

另外，地图数据结构的存储方式也很重要。

在计算机中，数据可以存储在内存中，也可以存储在硬盘等外部存储设备上。

A1.4杭州市1:500、1:1000、1:2000地形图数据数据结构规程杭州市城市规划信息中心广州城市信息研究所有限公司2002年9月目录第1章主要内容与适用范围 (1)第2章引用标准 (1)第3章总则 (1)第4章类型说明与缩写 (2)第5章各层属性表结构 (3)5.1 测量控制点 (3)5.2 控制点注记 (3)5.3 控制点辅助线 (3)5.4 居民地 (3)5.5 线状房屋附属设施 (4)5.6 点状房屋附属设施 (4)5.7 垣栅 (4)5.8 单位名称标记点 (4)5.9 居民地注记 (4)5.10 居民地辅助层 (5)5.11 居民地边线 (5)5.12 线状工矿建筑及附属设施 (5)5.13 点状工矿建筑及附属设施 (5)5.14 场馆设施 (5)5.15 工矿设施注记 (5)5.16 工矿类辅助层 (6)5.17 工矿类边线 (6)5.18 铁路 (6)5.19 线状铁路附属设施 (6)5.20 点状铁路附属设施 (6)5.21 道路中心线 (7)5.23 线状道路附属设施 (7)5.24 点状道路附属设施 (7)5.25 道路注记 (7)5.26 道路辅助线 (8)5.27 各类管线 (8)5.28 线状管线附属设施 (8)5.29 点状管线附属设施 (8)5.30 管线注记 (8)5.31 管线辅助线 (9)5.32 面状水体 (9)5.33 岛屿 (9)5.34 单线河流及沟渠 (9)5.35 线状水系附属设施 (9)5.36 点状水系附属设施 (9)5.37 水体注记 (10)5.38 水系辅助层 (10)5.39 水系及附属设施边线 (10)5.40 境界面 (10)5.41 境界线 (10)5.42 地名标记点 (11)5.43 境界边线 (11)5.44 地名注记 (11)5.45 等高线 (11)5.46 坡、坎 (11)5.47 高程点 (12)5.48 地貌(线状) (12)5.49 地貌(点状) (12)5.50 土质 (12)5.51 地貌与土质注记 (12)5.52 地貌辅助层 (13)5.53 地质地貌边线 (13)5.54 植被(面) (13)5.55 植被(线) (13)5.57 植被注记 (13)5.58 植被边线 (14)5.59 内图廓 (14)5.60 地图图廓整饰线状要素 (14)5.61 地图图廓整饰注记 (14)第1章主要内容与适用范围本规程规定了1：500、1：1000、1：2000地形图数据各层的属性表结构、属性项的中英文名称、数据类型及宽度。

第一章绪论计算机地图制图：又称机助地图制图或数字地图制图，它是传统的地图制图原理为基础，以计算机及其外围设备为工具，采用数据库技术和图形数据处理方法，实现地图信息的采集、存储、处理、显示和绘图的的应用科学。

计算机地图制图的特点：①、易于编辑和更新②、提高绘图速度和精度③、容量大且已与存储④、丰富地图品种⑤、便于信息共享计算机地图制图的基本过程：①、数据采集阶段（数字化、数字测量、遥感、数据转换）②、数据处理阶段（预处理、投影变换、图形处理、制图综合、符号化）③、数据输出阶段（普通地图、专题地图、统计图表）第二章地图数据结构地图投影：地图是一个平面，而地球椭球面是不可展曲面，将地球椭球面上的点映射到平面上的方法称为地图投影。

地图投影的方法是建立在地球托球面上的经纬线网与平面上相应的经纬线网相对应的基础上的，实质上就是建立地图平面上点的坐标（x，y）与地球椭球面上对应点的坐标（λ，φ）之间的函数关系。

根据地图投影中可能引入的变形的性质，可将地图投影分为等角投影、等面积投影和任意投影三种。

我国常用的地图投影的情况为：基本比例尺地形图（1:100万、1:50万、1:25万、1:10万、1:5万、1:2.5万、1:1万、1:5000）除1:100万外均采用高斯-克吕格投影作为地理基础。

地图数据的基本特征：1、空间特征a、空间位置（表达地物在哪里）空间位置用以描述事物或现象的地理位置，又称几何特征、定位特征。

b、空间关系（点、线、面关系如何）空间关系是指地理空间实体之间存在的一些具有空间特征的关系，主要包括：拓扑关系（拓扑变化下的拓扑不变量）方位关系（实体在地理空间中的某种顺序）度量关系（用地理空间中的度量来描述的实体之间的关系）2、属性特征属性特征用以描述事物或现象的特征，如事物或现象的类别、等级、数量、名称等，用来说明“是什么”。

属性特征通常分为定性和定量两种：定性特征包括名称、类型等；定量特征包括数量、等级等。

1环境设置工作目录指向目标mapgis文件所在的目录。

矢量字库目录指向目标mapgis文件所用的字库文件夹，一般名为clib。

系统库目录指向目标mapgis文件所用的线型库文件夹，一般名为slib。

系统临时目录指向mapgis安装目录下的TEMP文件夹。

2图形处理2.1输入编辑子系统2.1.1基本概念MAPGIS把地图数据根据基本形状分为三类：点数据，线数据和区数据（亦即面数据）。

与之相对应，文件的基本类型也分为三类：点文件（*.WT），线文件(*.WL)和区文件(*.WP)。

只有包括所有地图数据的三类文件都叠加起来时，才构成一幅完整的地图。

那么怎样才能一次调出构成一幅完整地图的所有文件呢？为了解决这个问题，本系统采用工程（*.MPJ）来管理这三类文件。

1)点：点是地图数据中点状物的统称，是由一个控制点决定其位置的符号或注释。

它不是一个简单的点，而是包括各种注释（英文、汉字、阿拉伯数字等）和专用符号（包括圆、弧、直线、五角星、亭子等各类符号）。

它与线编辑中“线上加点”的点的概念不同，“线上加点”的点是坐标点。

所有的点图元数据都保存在点文件中（* .WT）。

2)线：线是地图中线状物的统称。

MAPGIS将各种线型（如点划线、省界、国界、等高线、路、河堤）以线为单位作为线图元来编辑。

所有的线图元数据都保存在线文件中（* .WL）。

3)区：区通常也称面，它是由首尾相连的弧段组成封闭图形，并以颜色和花纹图案填充封闭图形所形成的一个区域。

如湖泊、居民地等。

所有的区图元数据都保存在区文件中（* .WP）。

4)图层：在GIS的应用中，同一文件中有多种类型的地理要素。

如一个线文件中可能包括等高线、公路、铁路、河流等多种类型的线。

为了便于编辑和管理，一般情况下，可以把同一类型的地理要素放到同一图层，例如：将所有的铁路线都放到铁路图层，而把所有的等高线都存放到等高线图层，这样所有的图层都叠加起来就构成了一个完整的线文件。

《数据结构》实验报告院系光电与信息工程学院专业电子信息工程姓名学号电话2011级2班2013年5月22日一、实验题目数据结构——期末综合实验——地图填色问题二、问题描述1976年。

美国科学家APPEL和HAKEN利用计算机证明了：对一张地图，可以用不超过4种颜色对其填色，使得相邻的区域填上不同的颜色。

要求输入一张行政区地图，用4种颜色对其填色，要求相邻的行政区域内没有相同的颜色，给出所有的填色方案，并统计方案个数。

三、数据描述首先考虑如何存储行政区域图，由于邻接矩阵能更好地描述各行政区之间的关系，所以采用邻接矩阵G来存储地图。

G[ I , J ]=1 表示I ，J 两个行政区域相邻，为0表示不相邻可采用二维数组来表示邻接矩阵G；另外设一数组COLOR[I]记录各行政区域所填颜色，分别取值为｛1（红色），2（黄色），3（蓝色），4（绿色）｝；数据描述如下：INT G[N][N];INT COLOR[N+1];四、概要设计（1）全局变量定义#define MAX_VERTEX_NUM 26 // 最大行政区域个数//------------------------------- 邻接矩阵数据类型的定义--------------------------------typedef struct{char vexs[MAX_VERTEX_NUM]; // 行政区域-顶点向量int acrs[MAX_VERTEX_NUM][MAX_VERTEX_NUM];// 邻接矩阵int vexnum; // 地图当前行政区域个数}Graph ;int Color[MAX_VERTEX_NUM+1]; // 地图行政区域填充的颜色存储数组long int Count=0; // 统计总共的填色方案个数（2）本程序主要包含6个函数：•主函数main()•显示行政区域的邻接矩阵关系Printf_Graph ()•对地图行政区域进行第一次着色Load_Color ()•对地图行政区域进行各种方案着色的显Print_Color ()•判断这个颜色对第n行政区域能不能满足要求Same_Color（）各函数间调用关系如下：Create_GraphPrintf_GraphMain（）Load_ColorSame_ColorPrint_Color（3）主函数的伪码main(){定义一个邻接矩阵G；创建地图及行政区域的邻接矩阵；显示行政区域的邻接矩阵关系；对地图进行填充颜色；改变颜色，显示多种方案；}五、详细设计//------------------------------- 邻接矩阵数据类型的定义--------------------------------#define MAX_VERTEX_NUM 26 // 最大行政区域个数typedef struct{char vexs[MAX_VERTEX_NUM]; // 行政区域-顶点向量int acrs[MAX_VERTEX_NUM][MAX_VERTEX_NUM]; // 邻接矩阵int vexnum; // 地图当前行政区域个数}Graph ;/**************************************************************************************** *函数：Create_Graph*功能：建立地图的邻接矩阵*说明：输入参数Graph *G本函数很好的完成了地图的创建以及行政区域之间的存储。

FRONTIER DISCUSSION | 前沿探讨高精度地图数据逻辑结构及重要技术1　引言高精度地图也被称之为高精地图，其中涉及到的数据以及内容极其丰富，然而，传统形式的电子地图误差能够达到10m，并且不具备相应的三维信息，而这种精度的更高的地图通常可以将误差控制到0.2m左右，并且具备极其丰富的三维信息，既可以与智能车辆实现实时匹配，还能帮助车辆在行驶过程中有着更为优秀的行驶路线。

2　数据逻辑结构以及应用分析2.1　智能高精地图数据结构通常情况下，更加科学合理的数据逻辑结构应包含以下几点特征：其一，需要地图中有着更加详细的信息数据，能够在第一时间内充分反映出地图目标在现实世界中的位置；其二，地图需要具备高度动态的道路信息，并且实时呈现周边情况，确保驾驶人员能够解决各种突发状况。

著名企业BOSCH公司在2007年就提出了局部动态地图的概念，通过合理运用动态数据，可以将地图大致划分成4层，静态数据、半静态、半动态以及动态四种层级，而这种全新的动态数据逻辑逐渐成为了高精度地图设计工作极其重要的参考数据。

除此之外，智能驾驶不仅要具备极其优秀的安全性，还应该充分考虑广大出行用户是否有着更加智能化的体验，这就为智能数据逻辑结构的生成奠定了有利基础。

2.2　静态地图数据静态地图数据作为高精制图工作的重要构成部分，同样也是完善高精度地图内容的主要框架。

相较于传统种类的电子导航地图，此种地图数据优势在于能够对车道进行详细描述，并且能够了解并掌握道路附属设施的实时情况。

从另一种角度而言，静态地图数据可大致分为传统形式的标准地图以及车道级辅助地图，其中包括车道、道路网以及道路周边设施等相关内容。

其一，道路网。

通常以传统二维导航电子地图中的各类基础道路为主要基准。

适当加入三维信息，确保最终显现的道路几何形态更加精准。

除各类道路以及路口外，还应该包括道路与各个车道之间的关系，在物理数据模型中主要表现方式为外键关联。

其二，车道网。