第三讲 空间数据结构之栅格数据.doc

第三讲 空间数据结构之栅格数据 一：㈠基本概念 1：数据结构：指数据组织的形式，是适合于计算机存储、管理和处理的数据逻辑结构 2：空间数据结构：地理实体的空间排列方式和相互关系的抽象描述，即地理实体的数据本身的组织方法 3：描述内容：地理要素和地理现象，包括空间位置、拓朴关系和属性三个方面 4：空间数据结构类型：矢量结构和栅格结构 ㈡：矢量/栅格数据的显示特点 栅格数据 ①显式表示：栅格中的一系列像元(点)，为使计算机认识这些像元描述的是某一物体而不是其它物体 ②显示特点：属性明显，位置隐含 2、矢量数据 ①隐式显示：由一系列定义了始点和终点的线及某种连接关系来描述，线的始点和终点坐标定义为一条表示地物对象形式的矢量 ②显示特点：属性隐含，位置明显 二：栅格数据结构：栅格数据主要编码内容 1. 栅格数据的表示 ①栅格数据结构就是像元阵列的有效组织方法/规范，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 ②每个栅格单元只能存在一个值 3. 栅格表征地学对象的规则 三：栅格数据结构：数据组织方式 四：栅格数据结构：栅格数据编码方法 1：引子 ①无论如何取值，在计算机中，如果矩阵的每个元素用一个双字节表示，则一个图层的全栅格数据所需要的存储空间为m(行) × n(列) × 2(字节) ②因此，栅格数据的压缩是栅格数据结构要解决的重要任务 2：为何进行压缩编码 ①当前计算和存储资源是有限的 ②随着科学技术的进步，数据的时、空分辨率在逐步提升 ③通过有效的编码方式对相同数据进行存储改良 3：压缩编码过程应遵循的原则 ①编码方法必须是有效的 ②编码过程必须是可逆—信息的有损和无损之需求 ③编码方法应能或至少不降低对数据的访问速度 4：栅格数据编码方法 ⑴栅格矩阵法 ①Raster数据是二维表面上地理数据的离散量化值，对某层而言，pixel值组成像元阵列（即二维数组），其中行、列号表示它的位置。 ②在计算机内是一个4*4阶的矩阵。但在外部设备上，通常是以左上角开始逐行逐列存贮。如上例存贮顺序为：AAAAABBBAABBAAAB ③当每个像元都有唯一一个属性值时，一层内的编码就需要m行×n列×3(x,y和属性编码值)个存储单元 游程长度编码 .四叉树编码法 又称为四分树、四元树编码。它是一种更有效的压编数据的方法。它将2n×2n像元阵列连续进行4等分，一直分到小正方形的大小正好与象元的大小相等/或已满足精度要求为止 栅格数据结构的数据特点 ①采用离散的量化栅格值表示空间对象 ②位置隐含,属性明显 ③数据结构简单,易于遥感数据结合,但数据量大 ④几何和属性偏差 ⑤面向位置的数据结构（非面向对象）,难以建立空间对象之间的关系 三:本章要点 1：了解空间数据模型及数据结构结构，掌握栅格数据结构中点、线、面的表示方法。 2：掌握栅格数据结构编码的方法及其主要内容，能够运用各种编码方式对给定的栅格进行编码 四：课堂练习