12. 矢量要素的重构¶

[sec:vectstruk]

在GRASS 中矢量要素进行了全面的修改，包含一个新的矢量格式，它去掉了中的限制。因此，在概述里我们会介绍许多有趣的创新和改变。

12.1. GRASS 的新特性¶

[subsec:features]

矢量的几何属性:

支持外部的“简单要素”，如SHAPE或PostGIS，不需要提前导入(通过建立’’虚拟映射’’，只有读取权限)；
GRASS与OGR支持的矢量格式间的导入和导出；
为了减少计算时间(如：建立拓朴结构，中的)而增加的’’空间索引’’。

数据库管理:

属性存储在DBMS中(基于SQL的接口，用于dBase、PostgreSQL、MySQL和ODBC)；
属性存储在内部的dBase文件(默认)或外部的DBMS中；
要素可以与一个或多个外部数据库表进行连接；
可以创建3D矢量(如：TINs，CAD图)，并可以用NVIZ来显示。

模块:

支持SQL查询/选择，例如，和；
可以在查询中直接更新属性(如：可以改变用直接连接的属性)；
基于DGLIB (Directed Graph Library)的矢量网络分析;
新的GUI数字化模块；
通过OGR可以输出为Shapefile，DGN，TIGER，MapInfo和GML2；
通过’窗体库’实现了用户界面友好的模块管理；
新的GIS管理器()；

为了熟悉新的矢量要素的使用，下面的章节主要着眼于GRASS 的创新 – 尤其是几何形状和属性的管理。

12.2. 几何形状的管理¶

[subsec:vectgeo]

几何形状的管理在GRASS 中彻底地改变了。作为标准设置，几何形状存储为新的GRASS特有的矢量格式(“自有格式”)。基本设置可以更改，因此现有的PostGIS，Shapefile和其它OGR支持的格式也能存储和处理。

[H]

[abb:varchitek]

为了更好地理解，我们会介绍不同的、当前支持的矢量格式的使用。我们使用了FRIDA项目的自由地理数据(请参阅)。

12.2.1. 处理OGR格式¶

由于OGR支持的实现，现在可以使用众多的矢量格式。OGR支持格式的详细列表可以在第[tab:vecimp]章的页中找到，也可在OGR的主页上找到。

在GRASS中可以直接使用ESRI的Shapefile。为了这一目的需要使用新的内建模块，它会在GRASS和OGR源间建立必要的连接。在此过程中会为非拓朴数据自动建立GRASS内部的伪拓朴信息，这样一来这些数据也可以进行网络分析。注意，在使用时GRASS对数据是只读的，它会比导入的数据读取要慢一些：

# Create a SHAPE link
v.external dsn=./gdf/shapes/layer=frida_stras out=frida_stras_ext

# Display SHAPE
d.vect frida_stras_ext

# Query SHAPE
d.what.vect frida_stras_ext

如果要更改数据，那么OGR数据源必须导入为GRASS自有的格式：

g.copy vect=frida_stras_ext,frida_stras_int
v.digit frida_stras_int

要完成这一任务，您可以通过来拷贝已经加载的地图，也可以用导入数据集(请参阅[sec:vectimport])。

同样地，所有OGR支持的格式都能够在GRASS中使用且/或导入。

PostGIS也能够通过UMN mapserver的接口使用，所以通过PostGIS和UMN mapserver在互联网上展示GRASS的成果图是很容易的。

12.2.2. 在DBMS之外创建几何形状¶

[subsubsec:dbmsgeo]

如果坐标对(X/Y)和属性存储为DBF、CSV、MS-Excel、PostgreSQL等，那么可以用它们在GRASS中生成地图。本例中使用’mydb’数据库(存储在PostgreSQL)中的’stations’表：

v.in.db driver=pg database="host=localhost,dbname=mydb,user=postgres" \
        table=stations x=east y=north z=quota key=ID output=stations

如果dBase表中没有ID字段，那么您需要用其它的程序(如Openoffice.org)创建一个递增的ID数值。

12.2.3. 使用XY或XYZ文本文件创建几何形状¶

[subsubsec:txtgeo]

如果XY或XYZ坐标存储为简单的ASCII文本’coords.txt’，那么可以用下面的方法创建2D或3D地图：

2D地图的例子：

  1664619|5103481
  1664473|5095782
  1664273|5101919
  1663427|5105234
  1663709|5102614

# Import to GRASS:
cat coords.txt | v.in.ascii out=my2dmap

# Supplementation of missing category values for attaching
# attributes later
v.category in=my2dmap out=my2dmap_final op=add
v.category my2dmap_final op=report

3D地图的例子：

  1664619|5103481|445.1
  1664473|5095782|534.2
  1664273|5101919|532.9
  1663427|5105234|454.4
  1663709|5102614|525.7

Import to GRASS:
cat coords.txt | v.in.ascii -z out=my3dmap

# Supplementation of missing category values for attaching
# attributes later
v.category in=my3dmap out=my3dmap_final op=add
v.category my3dmap_final op=report

可以用来赋属性值。

12.3. 属性的管理¶

[subsec:vectatt]

GRASS 中的属性管理完全地改变了。GRASS 中的’dig_cats/’结构不再存在。所有的属性现在都存储在数据库表中，并通过DBMI (Database Management Interface)与几何形状连接。现在可以使用下面的DBMI驱动：

DBF(默认)
PostgreSQL数据库
MySQL数据库
通过ODBC连接RDBMS(如：Oracle、MySQL、PostgreSQL等)

矢量地图与属性表的连接在GRASS内部定义为’dbln’文件，这是一个ASCII文件，存储在矢量地图的文件夹中。当地图导入GRASS时生成这个文件。如果后来生成了一个表，那么需要用将新的连接添加到该文件中。当前的连接可以用命令来验证。

可以在矢量地图和属性表间建立连接，因此每个表可以连接到不同的图层上：

v.db.connect map=vectormap table=attribute1 layer=2
v.db.connect map=vectormap table=attribute2 layer=3
v.db.connect -p vectormap

在[intersect]中我们会举一个例子。

注意：

有一点十分得重要，在删除矢量地图的时候，所有’dbln’文件中的属性表(即与地图相连接的表)都会被删除。为了避免这种情况，我们可以为每个属性表做一个拷贝，然后将拷贝连接到矢量地图上，而不是原始属性表。

db.copy from_driver=dbf from_table=origtable to_driver=dbf \
to_table=copytable

用下面的命令改变当前的数据库设置：

在GRASS中模块完全独立于，它只允许修改属性表。dbf格式是默认值，可以用下面的命令来设置：

db.connect driver=dbf database='$GISDBASE/$LOCATION_NAME/$MAPSET/dbf/'

由于属性数据可以存储在外部数据库(如PostgreSQL)中，所以必然要有用户的管理。模块控制着数据库，并且将它的信息存储在中。

组的管理也是需要的。可能是下面的情况：

Location -> database
Mapset -> database-scheme
UNIX-User -> database-user
UNIX-Group -> database-group

现在，可以对不同的地图集和区域赋予不同的权限。在GRASS中可以使用。

请记住，Unix用户和数据库用户必须手工地进行同步。当删除一个Unix用户的时候，相应的数据库用户也必须由管理员手工地删除，这一点很重要。

12.3.1. 显示属性¶

[sec:printatt]

在控制台中提供了属性数据的基本报告。所有属性数据以定义的字段分隔符显示出来。

# Print attributes of vector-map roads
v.db.select map=roads fs="|"
cat|label
0|no data
1|interstate
2|primary highway, hard surface
3|secondary highway, hard surface
4|light-duty road, improved surface
5|unimproved road

12.3.2. 添加属性¶

[sec:addatt]

模块可以为矢量对象添加有用的属性，包括：

明确的类别值，只要它原来不存在(cat, means IDs)
坐标对(coords)
多边形的面积(area)
矢量线的长度(length)
每个类别的要素数目(count)
左右限制区域的类别(sides)
查询的结果(query)

但是，必须在属性表中添加额外的字段(对于点坐标需要添加两个字段)。这可以使用其他软件(如OpenOffice)来完成，也可以直接在GRASS中完成：

# create additional integer-column (in dBASE format):
echo "ALTER TABLE <vectormap> ADD COLUMN <column> integer" | db.execute

# Add vector length:
v.to.db map=<vectormap> option=length units=meters col1=<column>

# Query for verification:
echo "SELECT * FROM <vectormap>" | db.select

12.3.3. 操作属性¶

[sec:manipulatevect]

GRASS也能够操作矢量的属性。通过SQL命令’UPDATE’，根据不同的查询条件，我们可以更新相应的属性：

# update column area larger than 200:
echo "UPDATE <table> SET attribute1 = 2 WHERE area > 200"| db.execute

如果属性存储在PostgreSQL中，那么可以通过命令行工具(来自postgres)使用更多的SQL命令。

我们也可以基于计算的结果来更新记录。上面的例子可以作如下修改：

# update column area larger than 200
# based on calculations:
echo "UPDATE <table> SET area = (area*1000) WHERE \
        area > 200"| psql -d <PG-database>

我们也可以交互式地操作属性。用模块打开并查询矢量文件。属性将显示在独立的弹出窗口中，在这里我们可以用鼠标选择并编辑属性。

QGIS中新设计的GRASS插件提供了另一种编辑GRASS矢量文件的方法。该软件的简要描述在第[sec:qgis]章中。