5.1空间区域框架及图层结构1∶50万地形图分幅：每幅1∶100万地形图包括4幅1∶50万地形图分幅区域，每幅1∶50万地形图区域范围为纬度差2°，经度差3°。1∶50万地形图图幅名编码规定是1∶100万地形图分幅编码后加连字符再加上英语大写字母A～D。1∶20万地形图分幅：每幅1∶100万地形图包括36幅1∶20万地形图分幅区域，每幅1∶20万地形图区域范围为纬度差40°，经度差1°。1∶20万地形图图幅名编码规定是1∶100万地形图分幅编码后加连字符再加上阿拉伯数字1～36。1∶10万地形图分幅规定：一个1∶100万地形图分幅区域内按纬度20°差及经度30°差分隔成12×12=144幅1∶10万地形图分幅。1∶10万地形图图幅名编码规定是1∶100万地形图分幅编码后加连字符再加上阿拉伯数字1～144。在1∶10万地形图分幅区域内按纬向10°差及经向15°差分隔成2×2=4幅1∶5万地形图分幅，编码模式是在1∶10万地形图图幅名编码后加阿拉伯数字1～4。一个有效的地理信息系统数据库要按一定的区域框架来存储所需要的地理空间与属性信息。与此同时，计算机内二维阵列中的每个单元仅能容纳一个数值，要表达不同的地图数据，必须分离不同的二维阵列来存储。每个存储层及存储的数据称为图层，由此形成了地图数据的图层结构。地图的图层结构如图：5.2GIS内部数据结构——矢量结构和栅格结构信息的显式表示显式表示与隐式表示的区别如下：(1)隐式(矢量)表示运用于存储地物的数据量较少，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。栅格法要达到相同的分辨率，格网要非常小才行，这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。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)。由此可以看出，至少有以下两种方法可表示拓扑数据：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：3种主要地理实体的点、线、面中的点类似于像元，但点不占面积，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。5.2.2地理实体的矢量数据结构及其编码1.矢量数据结构矢量结构是地理信息系统中最常见的图形数据结构。它通过记录坐标的方式，尽可能地将点、线、面地理实体表现得精确无误。矢量数据仅受数字化设备的精度和数值记录字长限制，相对于栅格结构来说，数据精度高，占用空间小，是一种高效的图形数据结构。在计算长度、面积、形状和图形编辑以及几何变换操作中，矢量结构有很高的效率和精度，而在叠加运算、邻域搜索等操作中则比较困难。当前的矢量数据模型主要有两种：地理关系数据模型和基于对象的数据模型。空间数据由空间和属性两部分组成，空间数据描述空间要素的位置，而属性数据描述空间要素的特征。地理关系数据模型采用两个独立的系统分别存储空间和属性数据：用图形文件存储空间数据，用属性文件存储属性数据，然后采用要素的唯一标识码对两者进行连接，以完成空间数据的查询、分析和数据显示。2.简单数据结构矢量数据的简单数据结构没有拓扑关系，主要用于矢量数据的显示、输出、查询及检索等。1）点的矢量数据结构点是地理信息系统中不能再分的地理实体，它是零维的，也就是说它没有维度。点可以是具体的，也可是抽象的，比如地物点。高程水准点是简单点，而文本点或结点等则是抽象点。点实体的矢量编码比较简单、直接，主要是记录空间数据的(x,y)坐标及其标识码，也可记录属性码。标识码具有唯一性，是联系矢量数据与其对应的属性数据的关键字。2）线的矢量数据结构线是两节点间的有序线段，用一组有序的点来描述，这些点是在一条光滑曲线上间隔采样而获得的。信息损失的程度还取决于曲线在平面上分布的复杂程度。数字地图中的线，具有起始点与终止点，因此它具有方向性，所以称为矢量数据。3）面的数据结构地图上具有边界和面积的区域，比如行政区、湖泊、土壤类型、土地利用类型以及植被分布等实体一般用面实体表示。在地理信息系统中，面是指一个任意形状的边界完全闭合的空间区域。其边界将整个空间划分为两部分，包括无穷远点的部分称为外部，另一部分称为内部。面实体具有二维属性，即具有长和宽的信息，通常用来表示自然或人工的封闭多边形，一般分为连续面和不连续面。多边形矢量编码不但表示位置和属性，更为重要的是可以表达区域的拓扑性质(形状、邻域和层次)。由于要表达的信息十分丰富，基本多边形的运算多而复杂，因此多边形矢量编码比点和线的矢量编码要复杂得多，也更为重要。4）简单矢量结构的确定简单矢量结构简单