第八讲 栅格数据模型

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1、 GIS GIS 原理与应用原理与应用测绘系测绘系 葛莹葛莹河海大学河海大学测绘系测绘系第八讲第八讲 栅格数据模型栅格数据模型 模型要素模型要素栅格数据类型栅格数据类型栅格数据格式栅格数据格式栅格数据压缩栅格数据压缩概述概述 定义 规则网格覆盖整个连续地理空间 网格像元值与该位置上的空间现象特征值对应 特点 规则网格：不限于正方形 空间位置隐含 连续模型要素模型要素 由行、列、网格像元组成，用二维数组表示 列x坐标 行y坐标 行、列由网格左上角起始 网格像元值由行、列位置唯一决定模型要素模型要素 空间数据和属性数据合并存放（矢量数据如何？） 属性表的值表示各种类型值的统计模型要素模型要素 网格

2、像元值类型 整型：表示类别数据，例如：土地覆盖类型 浮点型：表示连续数据，例如：降雨量 No data 浮点型比整型占计算机存储资源模型要素模型要素 分辨率 网格像元的大小 30m的网格像元表示实际面积900m2 像元越小，分辨率和精度越高 (表现的地物越细) 存贮和处理成本随分辨率增加而上升 三者均衡栅格数据类型栅格数据类型 卫星影像 像元值：从地球表面反射或发射的光能 数字高程模型（DEM） 由等间隔海拔数据的排列组成 以点为基础的，可转换到栅格 数字正射影像 消除照相机镜头和地形起伏引起的位移 数字栅格图 地形图的彩色扫描图像 二值扫描文件 地形图的黑白扫描图像 图形文件 照片等 特定G

3、IS软件的栅格数据 ASCII码文件 以栅格数据存放的ASCII码文件栅格数据格式栅格数据格式 栅格数据结构 计算机如何存储栅格数据 常用类型 逐个像元编码（cell-by-cell encoding） 游程编码（run-length encoding） 四叉树（quad tree）栅格数据格式栅格数据格式 逐个像元编码 存储格式 按矩阵逐个像元存放 像元值写成一个行列式文件 适用范围 单元值连续变化的数据 例如，数字高程模型、卫星影像 优点 最简单数据结构 缺点 存在重复像元值时，存储冗余（行号，列号，像元值）(1,1,1), (1,2,1), (1,3,1), (1,4,1), (1,5,

4、2), (1,6,2),(1,7,3), (1,7,3)栅格数据格式栅格数据格式游程编码 解决“逐个像元编码”的数据存储冗余 存储格式 合并相邻同值网格 以行、单元个数、单元值记录 优点 节约部分存储空间 缺点 还有跨行冗余栅格数据格式栅格数据格式 四叉树 解决“游程编码”的跨行冗余 存储格式 将空间区域按照四个象限进行递归分割，直到子象限的数值相同为止 优点 存储面状数据栅格数据压缩栅格数据压缩 做法 减少栅格数据量 目的 有利于数据传输和网络制图 方法 无损压缩 精确还原原始图像，如TIFF格式 数据量超大 有损压缩 无法精确还原原始图像，如JPEG格式栅格数据模型栅格数据模型 vs 矢量

5、数据模型矢量数据模型 回忆章节内容 什么是地理信息系统？ 处理空间数据坐标系统第二章 数据存储组织数据数据格式 表示非连续空间数据（矢量数据模型） 普通用途：非拓扑数据，只有位置数据 专业用途：拓扑 数据，除位置数据，还保存空间关系 表示连续空间数据（栅格数据模型） 数据采集坐标系统互转（几何变换） 创建新数据（GIS数据获取） 编辑已有数据（空间数据编辑）栅格数据模型栅格数据模型 vs 矢量数据模型矢量数据模型栅格数据模型栅格数据模型 vs 矢量数据模型矢量数据模型栅格数据模型栅格数据模型 vs 矢量数据模型矢量数据模型栅格数据模型栅格数据模型 vs 矢量数据模型矢量数据模型栅格数据模型栅格数据模型 vs 矢量数据模型矢量数据模型栅格数据模型 空间位置由格网单元表示，可按正方形阵列存储格式，用矩阵处理 属性表示为单元值 数据来源 遥感影像 (LANDSAT, SPOT) 扫描图 数字高程模型 适合表示连续数据 高程 温度 土壤类型 土地利用矢量数据模型 空间位置由x,y坐标表示，并形成线、面 属性表通过ID码链接到图形文件 数据来源 美国人口调查局DIME and TIGER 数字线划图DLG 人口数据 (二维表) 适合表示不连续边界 界址线 行政界线 交通