§2.地理数据的显式和隐式表示

人们靠自己的眼睛能高效率地识别形状和形式，但计算机却不能。要使计算机能识别地理事物的形状，就必须精确地指出空间模式如何处理，如何显示等。在计算机内描述空间实体有两种形式：显式描述和隐式描述。例如一把椅子，在计算机中的显式表示，就是栅格中的一系列像元（点），如图3－4 所示，为使计算机认识这些像元描述的是椅子而不是其它物体，这些像元都给予相同编码值“c”，其实，值“c”不一定用 c 的形式，而可以用颜色、符号、数字、灰度值来显示，于是得到椅子的简单数据结构为：

椅子的属性→符号/颜色→像元 x

椅子的隐式表示是由一系列定义了始点和终点的线及某种连接关系来描述，线的始点和终点坐标定义为一条表示椅子形式的矢量，线之间的指示字， 告诉计算机怎样把这些矢量连接在一起形成椅子（图 3－4（b）），隐式表示的数据为：

椅子的属性→一系列矢量→连接关系

又如，有一幅具有森林、河流、住房的地图也可用相互对照而又互补的方式来表示空间数据，即用直观和隐含的方式来描述空间实体，见图 3-5。直观表示是用栅格或网络中一组点来构成地理事物的形态，这里不同的地理事物被赋予不同的代码值“R”、“P”、“S”、“H”，当然，也可以用数字、颜色或其它符号表示。在栅格格式中，空间被规则地分为一个个小块（通常为正方形）。地理事物由占据小块的横排与竖列的位置决定，空间单位就是这些小块，小块的位置则由其横排竖列的数码决定。栅格编码后的全图是规则的阵列，与遥感图像数据相同，因而数字遥感影像就是栅格编码。

隐含表示则利用一组线及它们的各种连接方式来表示森林、河流、住房的形态。

图 3－4、图 3－5 还表示出两种表示方法的区别：①隐式（矢量）表示法用于存储地理事物的数据量较少，即需要的存储空间少（矢量表示的 x，y 坐标和连接指示字较少而栅格表示需要的像元较多）；②矢量法比栅格法（显式）要精美得多。栅格法要达到相同的分辨率，格网要非常小才行，这就需要更多的像元即更多对 x，y 坐标；③矢量法中的连接信息使数据搜索能沿着一定的方向进行。栅格法则能方便地改变地理事物的形状和大小，因为栅格数据修改只包括清除某些旧值和输入新值两个步骤。而矢量数据的修改除改变坐标值外，还需要重建连接关系（指示字）。

由此例可以看出，至少有两种方法可用来表示拓扑数据，即：

栅格法：一系列 x，y 坐标定位的像元，每个像元独立编码，并载有属性值。

矢量法：三种主要地理实体的点、线、面中，点类似于像元，但点不占有面积，其余两种均由一系列内部相关联的坐标形成，一定的面或线则能与一定的属性连接。