GIS矢量数据和栅格数据知识点

栅格数据和矢量数据

矢量数据

□定义：

□矢量数据结构通过记录空间对象的坐标及空间关系来表达空间

对象的位置。

□点：空间的一个坐标点；

□线：多个点组成的弧段；

□面：多个弧段组成的封闭多边形；

□获得方法

□定位设备（全站仪，GPS,常规测量等）

□地图数字化

□间接获得

•栅格数据转换

•空间分析（叠置，缓冲等操作产生的新的矢量数

据）

□矢量数据表达考虑内容

□矢量数据自身的存储和管理

□几何数据和属性数据的联系

□空间对象的空间关系（拓扑关系）

白矢量数据表达

□简洁数据结构

□拓扑数据结构

□属性数据组织

□矢量数据结构编码方式

口实体式

白索引式

□双重独立式

O链状独立

栅格数据

□定义

以规则像元阵列表示空间对象的数据结构，阵列中每个数据表示空

间对象的属性特征。或者说，栅格数据结构就是像元阵列，每个像元

的行列号确定位置，用像元值表示空间对象的类型，等级等特征。

每个栅格单元只能存在一个值。

白对于栅格数据结构

•点：为一个像元

•线：在确定方向上连接成串的相邻像元集合。

•面：聚集在一起的相邻像元集合。

□获得方式：

•遥感数据

•图片扫描数据

•矢量数据转换

•手工方式

白栅格数据坐标系

O栅格数据压缩编码方案

□栅格数据的分层

白栅格数据的组织方法

白栅格数据特点

编码方式：

干脆编码一无压缩编码

链式编码一便界编码

游程长度编码

块式编码

四叉树编码

矢量数据优点:

­表示地理数据的精度较高

•严密的数据结构，数据量小

•完整的描述空间关系

•图形输出精确美观

•图形数据和属性数据的复原，更籽，综合都能实现

•面对目标，不仅能表达属性，而且能便利的记录每个目标

的详细属性信息

缺点：

•数据结构困难

•矢量叠置较为困难

•数学模拟匕较困难

•技术困难，特殊是软硬件

栅格数据优直：

•数据结构简洁

•空间数据的叠置和组合便利

•各类空间分析很易于进行

•数学模拟便利

缺点：

•图形数据量大

•用大像元削减数据量时，精度和信息量受损

•地图输出不美观

•难以建立网络连接关系

•投影变换比较费时

­矢量数据结构是一种常见的图形数据结构，它用一系列有序的

X,y坐标对表示地理实体的空间位置。

­矢量结构的特点：属性隐含，定位明显

­矢量型数据结构按其是否明确表示各地理实体的空间相互关系

可分为实体型和拓扑型两大类。

实体型及拓扑型数据结构比较

•两者都是目前最常用的数据结构模型

实体型代表软件为Mapinfo

拓扑型代表软件为ARC/TNFO

・它们各具特色

实体型虽然会产生数据冗余和歧异，但易于编辑。

拓扑型消退了数据的冗余和歧异，但操作困难，甚至会产生新的数据

冗余。

拓扑型消退了数据的冗余和歧异，但操作困难，甚至会产生新的数据

冗余。

•定位明显

-其定位是依据坐标干脆存储的，无需任何推算

•属性隐含

-属性一般存于文件头或数据结构中某些特定的位置上

•这种特点的影响

-矢量数据结构图形运算的算法总体上比栅格数据结构困

难的多，在叠加运算，邻域搜寻等操作时比较困难，有

些甚至难以实现

-但其也有便利和独到之处,在计算长度，面积，形态和

图形编辑，几何变换操作中，矢量结构有很高的效率和

精度

•栅格结构：属性明显，位置隐含

•矢量结构：定位明显

-其定位是依据坐标干脆存储的，无需任何推算

•属性隐含

-属性一般存于文件头或数据结构中某些特定的位置上

•这种特点的影响

矢量数据结构图形运算的算法总体上比栅格数据结构困

难的多，在叠加运算，邻域搜寻等操作时比较困难，有

些甚至难以实现

-但其也有便利和独到之处,在计算长度，面积，形态和

图形编辑，几何变换操作中，矢量结构有很高的效率和

精度

-位置明显，属性隐含

•栅格结构和矢量结构在表示空间数据上可以是同样有效的

•较为志向的方案是栅格结构及矢量结构并存

五，矢量一栅格转换算法

•点实体

-每个实体仅由一个坐标对表示

-矢量结构和栅格结构的相互转换：坐标变换

•线实体

-矢量转栅格

•把心标序列中坐标对变为栅格行列坐标

•还需依据栅格精度要求，在坐标点之间插满一系列

栅格点，这可以由两点式直线方程得到

-栅格转矢量

•及栅格多边形边界转换为矢量结构相像

•多边形（面）实体

-比较困难

多边形矢量转栅格

•多边形的矢量格式向栅格格式转换又称为多边形填充

•在矢量表示的多边形边界内部的全部栅格点上赋以相应的多边

形编码

-内部点扩散算法

-复数积分算法

-射线算法和扫描算法

-边界代数算法

多边形栅格转矢量

•提取以相同的编号的栅格集合表示的多边形区域的边界和边界

的拓扑关系，并表示由多个小直线段组成的矢量格式边界线的

过程

-多边形边界提取:将栅格图像二值化或以特殊值标识边界

点

-边界线追踪:对每个边界弧段由一个结点向另一个结点搜