矢量數(shù)據(jù)和柵格數(shù)據(jù)知識(shí)點(diǎn)

1、柵格數(shù)據(jù)和矢量數(shù)據(jù)矢量數(shù)據(jù)0 定義：q 矢量數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)通過(guò)記錄空間對(duì)象的坐標(biāo)及空間關(guān)系來(lái)表達(dá)空間對(duì)象的位置。q 點(diǎn)：空間的一個(gè)坐標(biāo)點(diǎn)；q 線：多個(gè)點(diǎn)組成的弧段；q 面：多個(gè)弧段組成的封閉多邊形；0 獲取方法q 定位設(shè)備（全站儀、GPS、常規(guī)測(cè)量等）q 地圖數(shù)字化q 間接獲取l 柵格數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換l 空間分析（疊置、緩沖等操作產(chǎn)生的新的矢量數(shù)據(jù)）0 矢量數(shù)據(jù)表達(dá)考慮內(nèi)容q 矢量數(shù)據(jù)自身的存儲(chǔ)和管理q 幾何數(shù)據(jù)和屬性數(shù)據(jù)的聯(lián)系q 空間對(duì)象的空間關(guān)系（拓?fù)潢P(guān)系）0 矢量數(shù)據(jù)表達(dá)q 簡(jiǎn)單數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)q 拓?fù)鋽?shù)據(jù)結(jié)構(gòu)q 屬性數(shù)據(jù)組織0 矢量數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)編碼方式0 實(shí)體式0 索引式0 雙重獨(dú)立式0 鏈狀獨(dú)立柵格數(shù)據(jù)0 定

2、義 以規(guī)則像元陣列表示空間對(duì)象的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)，陣列中每個(gè)數(shù)據(jù)表示空間對(duì)象的屬性特征?；蛘哒f(shuō)，柵格數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)就是像元陣列，每個(gè)像元的行列號(hào)確定位置，用像元值表示空間對(duì)象的類型、等級(jí)等特征。每個(gè)柵格單元只能存在一個(gè)值。0 對(duì)于柵格數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)l 點(diǎn)：為一個(gè)像元l 線：在一定方向上連接成串的相鄰像元集合。l 面：聚集在一起的相鄰像元集合。0 獲取方式：l 遙感數(shù)據(jù)l 圖片掃描數(shù)據(jù)l 矢量數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換l 手工方式0 柵格數(shù)據(jù)坐標(biāo)系0 柵格數(shù)據(jù)壓縮編碼方案0 柵格數(shù)據(jù)的分層0 柵格數(shù)據(jù)的組織方法0 柵格數(shù)據(jù)特點(diǎn)編碼方式：直接編碼無(wú)壓縮編碼鏈?zhǔn)骄幋a便界編碼游程長(zhǎng)度編碼塊式編碼四叉樹編碼矢量數(shù)據(jù)優(yōu)點(diǎn)： 表示地理數(shù)據(jù)的精度

3、較高 嚴(yán)密的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)，數(shù)據(jù)量小 完整的描述空間關(guān)系 圖形輸出精確美觀 圖形數(shù)據(jù)和屬性數(shù)據(jù)的恢復(fù)、更新、綜合都能實(shí)現(xiàn) 面向目標(biāo)，不僅能表達(dá)屬性，而且能方便的記錄每個(gè)目標(biāo)的具體屬性信息缺點(diǎn)： 數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)復(fù)雜 矢量疊置較為復(fù)雜 數(shù)學(xué)模擬比較困難 技術(shù)復(fù)雜，特別是軟硬件柵格數(shù)據(jù)優(yōu)點(diǎn)： 數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單 空間數(shù)據(jù)的疊置和組合方便 各類空間分析很易于進(jìn)行 數(shù)學(xué)模擬方便缺點(diǎn)： 圖形數(shù)據(jù)量大 用大像元減少數(shù)據(jù)量時(shí)，精度和信息量受損 地圖輸出不美觀 難以建立網(wǎng)絡(luò)連接關(guān)系 投影變換比較費(fèi)時(shí) 矢量數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)是一種常見(jiàn)的圖形數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)，它用一系列有序的x、y坐標(biāo)對(duì)表示地理實(shí)體的空間位置。 矢量結(jié)構(gòu)的特點(diǎn)：屬性隱含，定位明顯 矢

4、量型數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)按其是否明確表示各地理實(shí)體的空間相互關(guān)系可分為實(shí)體型和拓?fù)湫蛢纱箢?。?shí)體型與拓?fù)湫蛿?shù)據(jù)結(jié)構(gòu)比較 兩者都是目前最常用的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)模型 實(shí)體型代表軟件為MapInfo 拓?fù)湫痛碥浖锳RC/INFO 它們各具特色實(shí)體型雖然會(huì)產(chǎn)生數(shù)據(jù)冗余和歧異，但易于編輯。拓?fù)湫拖藬?shù)據(jù)的冗余和歧異，但操作復(fù)雜，甚至?xí)a(chǎn)生新的數(shù)據(jù)冗余。拓?fù)湫拖藬?shù)據(jù)的冗余和歧異，但操作復(fù)雜，甚至?xí)a(chǎn)生新的數(shù)據(jù)冗余。 定位明顯 其定位是根據(jù)坐標(biāo)直接存儲(chǔ)的，無(wú)需任何推算 屬性隱含 屬性一般存于文件頭或數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)中某些特定的位置上 這種特點(diǎn)的影響 矢量數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)圖形運(yùn)算的算法總體上比柵格數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)復(fù)雜的多，在疊加運(yùn)算、鄰域搜索

5、等操作時(shí)比較困難，有些甚至難以實(shí)現(xiàn) 但其也有便利和獨(dú)到之處，在計(jì)算長(zhǎng)度、面積、形狀和圖形編輯、幾何變換操作中，矢量結(jié)構(gòu)有很高的效率和精度 柵格結(jié)構(gòu)：屬性明顯、位置隱含 矢量結(jié)構(gòu)：定位明顯 其定位是根據(jù)坐標(biāo)直接存儲(chǔ)的，無(wú)需任何推算 屬性隱含 屬性一般存于文件頭或數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)中某些特定的位置上 這種特點(diǎn)的影響 矢量數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)圖形運(yùn)算的算法總體上比柵格數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)復(fù)雜的多，在疊加運(yùn)算、鄰域搜索等操作時(shí)比較困難，有些甚至難以實(shí)現(xiàn) 但其也有便利和獨(dú)到之處，在計(jì)算長(zhǎng)度、面積、形狀和圖形編輯、幾何變換操作中，矢量結(jié)構(gòu)有很高的效率和精度 位置明顯、屬性隱含 柵格結(jié)構(gòu)和矢量結(jié)構(gòu)在表示空間數(shù)據(jù)上可以是同樣有效的 較為理想的

6、方案是柵格結(jié)構(gòu)與矢量結(jié)構(gòu)并存五、矢量柵格轉(zhuǎn)換算法 點(diǎn)實(shí)體 每個(gè)實(shí)體僅由一個(gè)坐標(biāo)對(duì)表示 矢量結(jié)構(gòu)和柵格結(jié)構(gòu)的相互轉(zhuǎn)換：坐標(biāo)變換 線實(shí)體 矢量轉(zhuǎn)柵格 把坐標(biāo)序列中坐標(biāo)對(duì)變?yōu)闁鸥裥辛凶鴺?biāo) 還需根據(jù)柵格精度要求，在坐標(biāo)點(diǎn)之間插滿一系列柵格點(diǎn)，這可以由兩點(diǎn)式直線方程得到 柵格轉(zhuǎn)矢量 與柵格多邊形邊界轉(zhuǎn)換為矢量結(jié)構(gòu)相似 多邊形（面）實(shí)體 比較復(fù)雜多邊形矢量轉(zhuǎn)柵格 多邊形的矢量格式向柵格格式轉(zhuǎn)換又稱為多邊形填充 在矢量表示的多邊形邊界內(nèi)部的所有柵格點(diǎn)上賦以相應(yīng)的多邊形編碼 內(nèi)部點(diǎn)擴(kuò)散算法 復(fù)數(shù)積分算法 射線算法和掃描算法 邊界代數(shù)算法多邊形柵格轉(zhuǎn)矢量 提取以相同的編號(hào)的柵格集合表示的多邊形區(qū)域的邊界和邊界的拓?fù)潢P(guān)系，并表示由多個(gè)小直線段組成的矢量格式邊界線的過(guò)程 多邊形邊界提?。簩鸥駡D像二值化或以特殊值標(biāo)識(shí)邊界點(diǎn) 邊界線追蹤：對(duì)每個(gè)邊界弧段由一個(gè)結(jié)點(diǎn)向另一個(gè)結(jié)點(diǎn)搜索，通常對(duì)每個(gè)已知邊界點(diǎn)需沿除了