图5 矢量模型中的线数据
数字化过程中，期望精度 ( Desired accuracy ) 与需求的存贮容量 (Required storage capacity ) 之间存在着一个兼顾权衡问题。通常，利用去除不必要数据 ( Superfluous data ) 的办法，达到压缩数据量的目的。这个过程称为开凿隧道 ( Tunnelling ) ，见图6。
图6 开凿隧道法压缩数据 （3）面
一个面，与一条线相类似，也需要用若干对（X，Y）坐标及其面的名称表示。所不同的是：面的起始点坐标对与终止点坐标对完全相同，即面的起始点和终止点是同一个点，见图7；而线的起始点坐标对与终止点坐标对却不相同。
Y 轴
X 轴 图7 矢量模型中的面数据
（4）拓扑关系
在地理信息系统中，为了真实地反映物体，不仅要包括物体的大小、形状及属性，而且要反映出物体之间的相互关系。对于具有网状结构特征的地理要素，都存在着结点
( Node ) 、弧段 ( Arc 或 Segment ) 和多边形 ( Polygon ) 之间的拓扑关系。结点的表示内容为结点名、第 1 个离开边、第 1 个到达边、X、Y坐标；弧段的表示内容为弧段名、起点（前结点）、终点（后结点）、左边多边形、右边多边形；多边形的表示内容为多边形名、顺时针方向第 1 边、逆时针方向第 1 边、属性。 2. 栅格模型
栅格模型是存贮空间数据最简单的办法，任何以面状分布的对象（如地形起伏、土壤类型、环境污染等等）都可以用栅格数据逼近。逼近的精度取决于单元栅格的尺寸大小。单元栅格也称为象元 ( Pixel 或 Cell )，它以行和列作为位置标识符，空间数据就是以它来组织。象元是记录信息的基本单元，每个象元只能赋给一个值(Value ) 。
一个点仅表示为一个象元的位置。通常，象元的位置用行号 ( Row number )和列号 ( Column number ) 确定，见图8。一个象元仅可赋给一个数值 (Numerical value ) 。点的名称并不在象元内明确记录。因而，需要用图例指定哪个名称对应于哪种数值。
图8 栅格模型中的点数据
一条线和一个面都是用若干个象元表示的。这些象元具有相同的数值，见图 9 和图10。
图9 栅格模型中的线数据 图10 栅格模型中的面数据
存贮多少个点、多少条线、多少个面，对于栅格模型，就存贮的数据量而言，不存在什么本质的差异。 3. 数据结构比较
矢量模型和栅格模型两者均有各自的优点和缺点。只要条件合适，这两种方法都可能达到最佳工作状态。在此，合适的条件意指：待处理的空间数据是处于与数据模型极为相似的状态。一般说来，栅格模型很适合于待研究处理的地理信息是某种多变的空间现象；存贮在矢量模型中的数据较适宜于进行网络分析 ( Network analysis ) 。 栅格模型和矢量模型的一些主要优缺点列于表2。
表2 栅格数据模型、矢量数据模型的优点和缺点
栅格模型 矢量模型 优点： 1 简单的数据结构 2 容易叠加且效率很高 3 与遥感图象兼容 优点： 1 压缩的数据结构 2 有效地进行网络分析 3 投影变换效率高 4 能有效地表现空间多变数据 4 出图精度高 5 易于自我编程 6 多种属性共用相同网格 缺点： 1 所需计算机存贮空间大 2 周长、面积和形状有误差 3 难于网络分析 4 投影变换效率低 5 象元大，信息丢失 6 出图精度较差，欠美观
第3节 属性数据
缺点： 1 复杂的数据结构 2 难于做图象叠加操作 3 难以表达空间多变数据 4 与遥感图象不兼容 在地学研究中，属性数据多以表格的形式存贮，如表3所示。表格形式的数据模型的外部结构非常简洁，特别适合于建造由关系模型支撑的数据库。 表3 属性数据
土壤类型 红壤 黄棕壤 棕壤 黑土 黑钙土
温度带 亚热带 暖温带 温带 温带 温带 湿度带 湿润 湿润 湿润 半湿润 半干旱 植被 常绿阔叶林 混交林 落叶阔叶林 草甸 草甸草原 通常，属性数据被存贮在数据库中。数据库中数据之间的联系，主要通过数据库模型来实现。数据库模型可分为：1、层次模型；2、网络模型；3、关系模型。关系模型是将数据的逻辑结构归结为一个二维表，表的列代表物体的属性，表的每一行代表一个物体。尽管关系模型发展得较晚，但却因它的简洁和灵活而为当前建造数据库所普遍采用，也包括地理信息系统中的数据库建造。数据库的操作和管理需要数据库管理系统 ( Database management system--DBMS )。 第四章 数据输入 第一节 引言
数据输入 ( Data input ) 是将数据输进地理信息系统的数字数据库 (Digital database ) 的过程。在用地理信息系统进行任何一种分析或建模以前，都必须输进所需用的数据。数据输入非常耗时，所以，代价很高。由于经分析处理得到的输出结果的精确度在很大程度上取决于输入数据的精确度，因而，应当认真对待数据输入这个重要环节。 数据输入，分空间数据输入和属性数据输入两种类型。 *输入空间数据的方法有： －－手工数字化输入 －－扫描输入 －－键盘输入
－－拷用现存的数据文件 *输入属性数据的方法有： －－键盘输入
－－拷用现存的数据文件
下面将对数字化方法、扫描方法、键盘输入方法和拷用现存数据文件方法分别作一些简要介绍。
