GIS:关于栅格数据和矢量数据

在GIS中与空间信息有关的空间数据模型主要有两个:基于场(field-based)的空间模型和基于对象(object-based)的模型。其中栅格数据模型是典型的基于的模型,矢量数据模型是典型的基于对象的空间数据模型。

简介:

基于场(field-based)的空间模型把地理空间的事物和现象作为连续的变量或体来看待,表示了在二维或者三维空间中,空间实体的属性信息被看作是连续变化的数据。

基于对象(object-based)的模型强调了离散对象,将研究的整个地理空间看成一个空间域,地理实体和现象作为独立的对象分布在该空间域中,根据它们的边界线以及它们的组成或者与它们相关的其它对象,可以详细地描述离散对象。

栅格数据

将工作区域的平面表象按一定分解力作行和列的规则划分,形成许多格网,每个网格单元称为象素(pixel)。根据所表示实体的表象信息差异,各象元可用不同的“灰度值”来表示 。

若每个象元规定N比特,则其灰度值范围可在0到2N—1之间;把白~灰色~黑的连续变化量化成8比特(bit),其灰度值范围就允许在0~255之间;若每个象元只规定1比特,则灰度值仅为0和1,这就是所谓二值图像。

点实体在栅格数据中表示为一个像元;线实体则表示为在一定方向上连接成串的相邻像元集合;面实体由聚集在一起的相邻像元集合表示。当每个像元都有唯一一个属性值时,一层内的编码就需要m行×n列×3(x,y和属性编码值)个存储单元。

栅格数据取值方法:

中心归属法:每个栅格单元的值以网格中心点对应的面域属性值确定。
面积占优法:每个栅格单元的值以在该网格单元中占据最大面积的属性
长度占优法:每个栅格单元的值以网格中线的大部分长度所对应的面域的属性值来确定。
重要性法:根据栅格内不同地物的重要性程度,选取特别重要的空间实体决定对应的栅格单元值.

栅格数据组织方法:

栅格数据以层的方式来组织文件,在栅格数据结构中,物体的空间位置就用其在笛卡尔平面网格中的行号和列号坐标表示,物体的属性用象元的取值表示,每个象元在一个网格中只能取值一次,同一象元要表示多重属性的事物就要用多个笛卡尔平面网格,每个笛卡尔平面网格表示一种属性或同一属性的不同特征,这种平面称为层。

栅格数据存储编码:

直接编码


链式编码


行程编码


块式编码


四叉树编码

矢量数据

概念:

矢量数据就是代表地图图形的各离散点平面坐标(x,y)的有序集合。

矢量数据中空间关系:


拓扑关系:

拓扑所研究的是几何图形的一些性质,它们在图形被弯曲、拉大、缩小或任意的变形下保持不变,只要在变形过程中不使原来不同的点重合为同一个点,又不产生新点。换句话说,这种变换的条件是:在原来图形的点与变换了图形的点之间存在着一一对应的关系,并且邻近的点还是邻近的点。这样的变换叫做拓扑变换。(可以用橡皮几何学来理解这个问题)

四元组和九元组(九交模型):

九交模型:

矢量数据编码:

1.面条数据结构(spaghetti)


2.索引式数据结构


3. DIME数据结构


4. 链状双重独立式


5. POLYVRT结构


6. ArcInfo topology

矢量数据和栅格数据对比:



 

 标签: GIS, 栅格数据, 矢量数据

作者  :  sailor

仅仅看明白了还不够,能把别人给讲明白了才算及格。



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