矢量数据向栅格数据转换.ppt

1、第三章是空间数据结构。数据结构是指数据组织的形式，是一种适用于计算机存储、管理和处理的数据逻辑结构。空间数据是对地理实体的空间排列和关系的抽象描述。描述地理系统中地理要素和地理现象的空间数据主要包括三个方面：空间位置、拓扑关系和属性。空间数据结构网格数据结构(显式表示)矢量数据结构(隐式表示)、显式描述、显式表示：它是网格中的一系列像素(点),以便使计算机知道这些像素描述的是某个对象而不是其他对象。注：“C”不一定是C的形式，但可以通过颜色、符号、数字和灰度值来显示。然后得出椅子的简单数据结构如下：椅子的属性符号颜色像素X，隐式表达式，由定义起点和终点的一系列直线和一些连接关系来描述。线的起点

2、和终点的坐标被定义为代表椅子形式的向量，线之间的指针告诉计算机如何将这些向量连接在一起形成椅子。隐含数据是：椅子属性、栅格数据结构、栅格数据：栅格的一系列矢量连接关系。由于网格结构是按照一定的规则排列的，所表示的实体位置很容易隐藏在网络文件的存储结构中，行和列坐标也很容易转换成其他坐标系下的坐标。在网络文件中，每个代码本身都清楚地表示实体的属性或属性的编码。栅格数据结构是像素阵列，每个像素的行数和列数决定位置，像素值代表空间对象的类型、等级等特征。每个栅格像元只能有一个值。点、线、面、对于栅格数据结构，点：像元线：在特定方向上以字符串形式连接的一组相邻像元。脸：聚集在一起的相邻细胞的集合。栅格

3、数据结构：坐标系和描述参数，y: column，x: row，西南角栅格坐标(XWS，YWS)，栅格分辨率，栅格数据单位值的确定，百分比方法，面积优势，重要性，中心点方法，连续分布的地理元素，具有特殊意义的较小要素，更精细的分类和要素面片。除了这些方法之外，我们还可以采用减少单个网格单元面积、增加网格单元总数的方法，网格数据压缩和存储的编码方法，起始行号，单元向量R: (1，5)，3，2，2，3，3，2，3，3，3，链编码，游程编码，逐行编码，数据结构3360行号，属性A，4，块编码，平方面积是初始位置，半径，属性(1，1，3，A)，(1，5，例如，图像是计算机中的一个4*4阶矩阵。但是，在外

4、部设备上，它通常从左上角开始逐行存储。在上面的例子中，存储顺序如下当每个像素具有唯一的属性值时，一层中的编码需要m行、n列和3个存储单元(x、y和属性编码值)。数字地面模型就是这种情况。链码，也称为弗里曼链码或边界链码。基本方向可以定义为八个基本方向：东0，东南1，南2 2，西南3，西4，西北5，北6，东北7。如果原点被确定为像素(10，1)，则多边形边界在顺时针方向上的链编码是10，L，7，0，1，0，7，1，7，0，0，2，3，2，2，1，0，7，0，0，2游程长度编码(RunLengthCodes)，即根据行帧顺序存储多边形中每个像素的列号，即在某一行上从左到右存储属于多边形的开始和结束

5、像素的列号。左图像的游程编码。、块编码、块编码是将游程编码扩展到二维的情况，将多边形范围划分为由像素组成的正方形，然后对每个正方形进行编码。如图所示，块编码的数据结构由起始位置(行号、列号)和半径加上记录单元的代码组成。根据这种编码原理，多边形只需要17个单位正方形。九个4单位正方形和一个16单位正方形可以完全表示，总共需要57个数据，包括27对坐标和3个块半径。四叉树编码，也称为四叉树和四叉树编码。这是一种更有效的压缩数据的方法。它将2n像素阵列连续分成四个相等的部分，直到正方形的大小刚好等于像素的大小(如下图所示)，而块结构用四叉树来描述，四叉树通常称为四叉树编码。八叉树编码，八叉树结构是

6、将一个空间区域分解成八个大小相同的子区域(即把一个六边立方体分解成八个大小相同的小立方体)，并且同一区域的属性是相同的。八叉树主要用于解决地理信息系统中的三维问题。网格数据组织、网格数据组织、网格数据结构特征、离散量化网格值表明空间对象的位置是隐式的，属性是明显的，数据结构简单，易于结合遥感数据，但是数据量大、面向位置的几何和属性偏差的数据结构使得很难建立空间对象之间的关系，如几何偏差和属性偏差，按像元边缘计算为7，按像元计算为4。三角形的面积是6平方单位，而右图中的面积是7平方单位。这个误差随着像素的增加而增加。矢量数据结构，矢量数据结构是通过记录坐标来尽可能精确地表达点、线和区域的地理实体

7、。其坐标空间假设为连续空间，不需要像栅格数据结构一样进行量化。因此，矢量数据可以更准确地定义位置、长度和大小。除了精确坐标的数学假设之外，矢量数据存储是以隐含关系将复杂数据存储在最小的存储空间中。矢量数据结构编码的基本内容，通过记录空间对象的坐标和空间关系来表达空间对象的位置。点：空间的坐标点；直线：由多个点组成的弧段；面：由多个弧段组成的封闭多边形；矢量数据结构编码的基本内容，标识码，属性码，空间对象编码唯一连接空间和属性数据，数据库，独立编码，点： (x，y)线： (x1，y1)，(x2，y2)，(xn，yn)平面3360 (x1，y1)，(x2)，(x1，y1)，点字典，点：点文件，线：

8、点串，面：点串，存储方法，点实体，线实体，面实体，面矢量而且可以表达区域的拓扑特征，如形状、邻域和层次结构。简单的矢量数据结构面结构(实体类型)只记录空间对象的位置坐标和属性信息，而不记录拓扑关系。存储：独立存储：空间对象的位置直接跟随空间对象；点字典：点坐标独立存储，线和面由点编号组成。没有拓扑关系，主要用于显示、输出和一般查询。公共边缘被重复存储，并且存在数据冗余。很难确保数据的独立性和一致性。多边形分解和合并困难，邻域处理复杂；处理嵌套多边形很麻烦。适用范围：制图和通用查询，不适用于复杂空间分析，简单矢量数据结构面结构(实体)，多边形数据项A (x1，y1)、(x2，y2)、(x3，y3

9、)、(x4，y4)、(X5，y5)、(X6，y6)。y1) B(x1，y1)，(x9，y9)，(x8，y8)，(x17，y17)，(x16，y16)，(x15，y15)，(x14，y14)，(x13，y13)，(x12，y12)，(x11，y11)，(x10，y10)，(x1，y1) C(x24，y24)，(x25，y25)，(x26，y26)，(x27，y27)，(x28，y28)，(x29，y29)，(x30，y30)，(x31，y31)，(x24，y27)这种数据结构不仅通过线文件生成平面文件，还需要点文件。链式双独立数据结构是对DIME数据结构的改进。在DIME中，一条边只能由一条直线

10、的两个端点和相邻区域的序列号表示，而在链数据结构中，几个直线段组合成一个弧段(或链段)，每个弧段可以有许多中间点。链式双独立数据结构中主要有四个文件：多边形文件、弧文件、弧坐标文件和节点文件。弧段文件弧段编号起点终点左多边形右多边形a51oab 85 EAC 168 EBD 195 OE e 1519 ODF 1516 dbg 115 obh 81 ABI 1619 dej 3131 BC弧段坐标文件弧段编号点a5，4，3，2，1b8，7，6，5c16，17，8d19，18，5e15，23，22，21，20，19f15，16，g1，10，11 属性特征类型类别特征：什么描述信息：相似目标的不同

11、特征，属性特征表达式类别特征：类型编码描述信息：属性数据结构和表属性表的内容取决于用户图形数据和属性数据之间的联系。 矢量数据结构的属性数据表达，矢量数据结构的特征，用离散点描述空间对象和特征，明显的定位，属性蕴涵，用拓扑关系描述空间对象之间的关系，面向对象的操作，高精度，低数据冗余和难以结合的图像数据，如遥感输出图形质量数字，高精度，第三节两种数据结构的比较和转换，数据结构选择原则，元素还是位置？需要什么样的元素来定位可用数据的必要准确性？需要什么样的拓扑关联？需要空间分析类型来生成地图类型、矢量数据到栅格数据、点转换、矢量数据到栅格数据、矢量线段转换、矢量数据到栅格数据、面数据转换(边界代数算法、内部点扩散方法、光线算法)、矢量数据到栅格数据、边界代数算法、从栅格数据到矢量数据的转换、二值化、从栅格数据到矢量数据的转换、细化(蒙皮方法、骨架方法