栅格数据结构.ppt

,栅格数据结构,地理信息系统概论Geographic Information System,一、栅格数据结构的表示,栅格数据结构是将空间分割成有规则的网格，在各个网格上给出相应的属性值来表示地理实体的一种数据组织形式。,（Expression of Raster Data Structure）,行列号位置,值属性值,一、栅格数据结构的表示,点：由单个栅格表达。,线：由沿线走向有相同属性取值的一串相邻栅格表达。,面：聚集在一起的具有相同属性取值的一片栅格表达。,（Expression of Raster Data Structure）,属性信息,位置信息,二、栅格数据结构的建立,建立的途径,栅格系统的确定,编码方法,（Establishment of Raster Data Structure）,（一）建立途径,1.分类影像输入法,SPOT XS 20mx20m band G,R,IR牡丹水库,（一）建立途径,1.分类影像输入法,2.扫描数字化法,工程扫描仪,（一）建立途径,1.分类影像输入法,2.扫描数字化法,3.手工网格法,（一）建立途径,1.分类影像输入法,2.扫描数字化法,4.数据结构转换法,3.手工网格法,方 法：原点应与国家基本比例尺地形图公里网的交点相一致，并分别采用公里网的纵横坐标轴作为栅格系统的坐标轴。,（二）栅格系统的确定,1.栅格坐标系的确定,实 质：坐标系原点和坐标轴的确定。,Y：列,X：行,原点,A,A,A,A,应能有效地逼近空间对象的分布特征，又减少数据的冗余度。,（二）栅格系统的确定,2.栅格单元尺寸的确定,B,B,原 则：,方法：,经验公式：,保证最小多边形,h,（二）栅格系统的确定,3.栅格代码（属性值）的确定,（1）中心点法,B连续分布,（2）面积占优法,C特殊意义的地物,A分类较细图斑较小,b线状地物,（3）重要性法,（4）长度占优法,中心点法,重要性,面积占优,长度占优法,A，A，B，B，B，B，B，B；A，A，A，B，B，B，B，B；A，A，A，A，C，B，B，B；A，A，A，A，A，C，B，B；A，A，E，E，E，C，B，B；E，E，D，E，E，C，B，B；E，E，E，E，E，E，C，C；,（三）编码方法,1.直接栅格编码（完全栅格编码、栅格矩阵法）,A，A，B，B，B，B，B，B；,A，A，A，B，B，B，B，B；,E，E，E，E，E，E，E，E。,将栅格数据看做是一个数据矩阵，逐行或逐列逐个记录代码。,（三）编码方法,行主序,Morton,（三）编码方法,1.直接栅格编码（完全栅格编码、栅格矩阵法）,A，A，B，B，B，B，B，B；A，A，A，B，B，B，B，B；A，A，A，A，C，B，B，B；A，A，A，A，A，C，B，B；A，A，E，E，E，C，B，B；E，E，D，E，E，C，B，B；E，E，E，E，E，E，C，C；E，E，E，E，E，E，E，E。,简单直观,无压缩,数据量大,冗余,（1）游程编码,沿行方向进行编码（A,3）,（B,5）；（A,4）,（C,1）,（B,3）;（A,5）,（C,1）,（B,2）;（A,2）,（E,3）,（C,1）,（B,2）;,2.压缩编码方法,游程：相邻同值网格的数量。,方法一：属性码,长度（游程）方法二：点位,属性码,（A,2），,（B,6）；,（E,2），,（D,1），,（E,2），,（C,1），,（B,2）;,（E,6）,（C,2）；,（E,8）。,（1）游程编码,沿行方向进行编码（1,A）,（4,B）；（1,A）,（5,C）,（6,B）;（1,A）,（6,C）,（7,B）;（1,A）,（3,E）,（6,C）,（7,B）;（1,E）,（3,D）,（4,E）,（6,C）,（7,B）；（1,E）,（7,B）；,2.压缩编码方法,方法二：点位,属性码,（1,A），,（3,B）;,（1,E）。,（2）四叉树编码,2.压缩编码方法,B,E,基本思想,按四个象限进行递归分割，并判断属性是否单一。不单一：递归分割单一：不分,存储终止点：地址、深度和结点值,(2)四叉树编码,2.压缩编码方法,树：整个区域高：深度、分几级，几次分割树叉：还需分割的块叶：不能再分割的块,树形表示,编码方法,栅格数据结构的特点,(1)图形数据量大(2)难以建立网络连接关系(3)地图输出不精美,优点,缺点,(1)数据结构简单(2)空间数据的叠置与组合十分方便(3)空间分析易于进行(4)数学模拟方便(5)有利于与遥感数据的匹配应用和分析（6）输出方法快速、成本比较低,（Characteristic of Raster Data Structure）,