第5講柵格數(shù)據(jù)模型課件

內(nèi)容提要從柵格數(shù)據(jù)模型的定義入手柵格數(shù)據(jù)模型的基礎(chǔ)定義、基本元素和類型柵格數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)柵格數(shù)據(jù)壓縮數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換與綜合矢量數(shù)據(jù)和柵格數(shù)據(jù)比較內(nèi)容提要從柵格數(shù)據(jù)模型的定義入手柵格數(shù)據(jù)模型定義用規(guī)則格網(wǎng)來覆蓋整個空間網(wǎng)格像元值與該位置上的空間現(xiàn)象特征值對應(yīng)特點規(guī)則網(wǎng)格：不限于正方形空間位置隱含連續(xù)Mosaic

Dataset柵格數(shù)據(jù)模型定義MosaicDataset柵格數(shù)據(jù)類型柵格數(shù)據(jù)源Aerialphotographs——航片Satelliteimageryfrommanysensors——衛(wèi)星影像DEMandscannedmaps——DEM和掃描圖Analyticaldata——分析數(shù)據(jù)，如ph值柵格數(shù)據(jù)類型柵格數(shù)據(jù)源柵格數(shù)據(jù)模型——元素由行、列、像元組成，用二維數(shù)組存儲數(shù)據(jù)列－x坐標行－y坐標行、列由網(wǎng)格左上角起始像元值由行、列位置唯一決定柵格數(shù)據(jù)模型——元素由行、列、像元組成，用二維數(shù)組存儲數(shù)據(jù)柵格數(shù)據(jù)模型——表示也可以表示地理實體，但精度不高點——單個像元線——一系列相鄰像元面——連續(xù)像元的集合柵格數(shù)據(jù)模型——表示也可以表示地理實體，但精度不高柵格數(shù)據(jù)模型——像元值每個像元帶有一個值，如DEM是高程像元值類型整型：表示類別數(shù)據(jù)，例如：土地覆蓋類型浮點型：表示連續(xù)數(shù)據(jù)，例如：降雨量Nodata浮點型比整型占計算機存儲資源cornwheatfruitcloverfruitoats012345678901234567891111144555111114455511111445551111144555111114455522222223332222222333222222233322442223332244222333柵格數(shù)據(jù)模型——像元值每個像元帶有一個值，如DEM是高程co柵格數(shù)據(jù)模型——像元大小分辨率網(wǎng)格像元的大小30m的網(wǎng)格像元表示實際面積900m2像元越小，分辨率和精度越高(表現(xiàn)的地物越細)存貯和處理成本隨分辨率增加而上升三者均衡柵格數(shù)據(jù)模型——像元大小分辨率柵格數(shù)據(jù)模型——柵格波段Comprehensive1orNBands1-64bitsperbandcompressedoruncompressed80+formatssupportedpyramids(rrd,ovr,internal…)柵格數(shù)據(jù)模型——柵格波段Comprehensive柵格數(shù)據(jù)模型——空間參照必須說明的是原始柵格數(shù)據(jù)沒有空間參照信息但如果使用柵格數(shù)據(jù)，需要地理坐標位置，所以需要給柵格數(shù)據(jù)配置地理坐標如何匹配？432499,

38771035,50,0432619,

3877223NAD83UTM11N左下角右上角柵格數(shù)據(jù)模型——空間參照必須說明的是432499,

3877柵格數(shù)據(jù)類型衛(wèi)星影像像元值：從地球表面反射或發(fā)射的光能數(shù)字高程模型（DEM）由等間隔海拔數(shù)據(jù)的排列組成以點為基礎(chǔ)的，可轉(zhuǎn)換到柵格數(shù)字正射影像（DOQ）消除照相機鏡頭和地形起伏引起的位移數(shù)字柵格圖（DRG）地形圖的彩色掃描圖像二值掃描文件地形圖的黑白掃描圖像圖形文件照片等特定GIS軟件的柵格數(shù)據(jù)ESRIGridASCII碼文件以柵格數(shù)據(jù)存放的ASCII碼文件補充：“4D”產(chǎn)品包括DEM，DOQ，DRG，DLG柵格數(shù)據(jù)類型衛(wèi)星影像二值掃描文件補充：“4D”產(chǎn)品包括DE柵格數(shù)據(jù)類型SatelliteImageryAirPhotosScannedMaps柵格數(shù)據(jù)類型SatelliteAirPhotosScann柵格數(shù)據(jù)模型優(yōu)點高精度文件大數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)簡單需要解決問題有效存儲處理更快容易檢索多個客戶同時操作上述問題都與數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)、數(shù)據(jù)壓縮有關(guān)柵格數(shù)據(jù)模型優(yōu)點柵格數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)常用的三種數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)逐個像元編碼（cell-by-cellencoding）游程編碼（run-lengthencoding）四叉樹（quadtree）柵格數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)常用的三種數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)逐個像元編碼（cell-by-cellencoding）存儲格式按矩陣逐個像元存放像元值寫成一個行列式文件適用范圍單元值連續(xù)變化的數(shù)據(jù)例如，數(shù)字高程模型、衛(wèi)星影像優(yōu)點最簡單數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)缺點存在重復(fù)像元值時，存儲冗余（行號，列號，像元值）(1,1,1),(1,2,1),(1,3,1),(1,4,1),(1,5,2),(1,6,2),(1,7,3),(1,7,3)…逐個像元編碼（cell-by-cellencoding）存游程編碼（run-lengthencoding）解決“逐個像元編碼”的單行冗余存儲格式合并相鄰?fù)稻W(wǎng)格以行、單元個數(shù)、單元值記錄優(yōu)點節(jié)約部分存儲空間缺點還有跨行冗余（行號：相同像元個數(shù)）行1:4“1”，2“2”，2“3”行2:5“1”，2“2”，1“3”。。。。。。游程編碼（run-lengthencoding）解決“逐個四叉樹（quadtree）解決“游程編碼”的跨行冗余存儲格式將空間區(qū)域按照四個象限進行遞歸分割，直到子象限的數(shù)值相同為止優(yōu)點存儲面狀數(shù)據(jù)四叉樹（quadtree）解決“游程編碼”的跨行冗余柵格數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)——頭文件柵格數(shù)據(jù)的描述包含在頭文件中數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)區(qū)域范圍像元大小波段數(shù)無數(shù)據(jù)的值柵格數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)——頭文件柵格數(shù)據(jù)的描述包含在頭文件中柵格數(shù)據(jù)壓縮做法減少柵格文件的數(shù)據(jù)量目的有利于數(shù)據(jù)傳輸和網(wǎng)絡(luò)制圖壓縮方法無損壓縮精確還原原始圖像，如游程編碼格式、TIFF格式數(shù)據(jù)量超大有損壓縮無法精確還原原始圖像，如JPEG格式可以減少數(shù)據(jù)量柵格數(shù)據(jù)壓縮做法數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換與綜合柵格化矢量數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換為柵格數(shù)據(jù)自動方式，且操作簡單，大部分GIS軟件都提供轉(zhuǎn)換步驟指定柵格文件的范圍，指定柵格數(shù)據(jù)的分辨率，像元賦初值0改變對應(yīng)點的像元值，點賦值1，線賦線值，面賦值多邊形內(nèi)填充多邊形值數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換與綜合柵格化數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換與綜合矢量化柵格數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換為矢量數(shù)據(jù)自動提取目前做不到，依賴手工提取，操作復(fù)雜，耗時長基本步驟線的細化線的提取拓撲關(guān)系的重建數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換與綜合矢量化數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換與綜合無論是柵格化，還是矢量化，都會產(chǎn)生誤差轉(zhuǎn)換過程會丟失精度柵格化的誤差，通常取決于計算機算法、像元尺寸和邊界的復(fù)雜性盡量避免“過度”轉(zhuǎn)換數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換與綜合無論是柵格化，還是矢量化，都會產(chǎn)生誤差柵格數(shù)據(jù)模型vs矢量數(shù)據(jù)模型柵格數(shù)據(jù)模型空間位置由格網(wǎng)單元表示，可按正方形陣列存儲格式，用矩陣處理屬性表示為單元值數(shù)據(jù)來源遙感影像(LANDSAT,SPOT)掃描圖數(shù)字高程模型適合表示連續(xù)