地理信息系统基础（2018版） 由栅格——矢量转换 j3.2.2-2 栅格--矢量转换(理论教材).docx

测绘地理信息技术专业教学资源库 6 - 教育部测绘地理信息专业教学资源库 《地理信息基础》课程 教学点：栅格--矢量转换 主持单位：扬州市职业大学 2019年3月 二、由栅格向矢量的转换 栅格数据结构向矢量数据结构的转换又称为矢量化，矢量化的目的一般有两种。①将扫描仪获取的图像栅格数据存入矢量形式的空间数据库；②将栅格数据进行数据压缩，将面状栅格数据转换为矢量数据表示的多边形边界。 （一）栅格数据的矢量化方法 栅格数据的矢量化常常针对栅格数据中的多边形进行。多边形栅格格式向矢量格式转换，就是提取出相同的编号的栅格集合表示的多边形区域的边界和边界的拓扑关系，并表示成由多个小直线段组成的矢量格式边界线的过程，通常称为矢量化。矢量化过程要保证以下两点：一是拓扑转换，即保持栅格表示出的连通性与邻接性；二是转换物体正确的外形。矢量化过程中，遇到某个单元的值与周围均不同，则该单元代表一个点；如果具有某一属性值的单元是连续的，可以将他们有哪些信誉好的足球投注网站出来，并细化处理，取中间的单元连成的位置作为一条线。对面状图形的处理则有些复杂，先要将所有单元编码，然后将具有同一属性值的单元归为一类，这时检测两类不同属性值的边界作为多边形的一条边，沿左方向或右方向，用八邻域算子顺序有哪些信誉好的足球投注网站出一条完整边界，然后标注内点。通过以上处理，即可完成点、线、面的矢量化。 栅格格式向矢量格式转换通常包括以下四个基本步骤： ①多边形边界提取。采用高通滤波将栅格图像二值化或以特殊值标识边界点； ②边界线追踪。对每个边界弧段由一个结点向另一个结点有哪些信誉好的足球投注网站，通常对每个已知边界点需沿除了进入方向的其他7个方向有哪些信誉好的足球投注网站下一个边界点，直到连成边界弧段； ③去除多余点及曲线圆滑。由于有哪些信誉好的足球投注网站是逐个栅格进行的，必须去除由此造成的多余点记录，以减少数据冗余；有哪些信誉好的足球投注网站结果，曲线由于栅格精度的限制可能不够圆滑，需采用一定的插补算法进行光滑处理，常用的算法有：线形迭代法；分段三次多项式插值法；正轴抛物线平均加权法；斜轴抛物线平均加权法；样条函数插值法； ④拓扑关系生成。对于矢量表示的边界弧段数据，判断其与原图上各多边形的空间关系，以形成完整的拓扑结构并建立与属性数据的联系。 这里介绍一下多边形栅格数据矢量化的双边界有哪些信誉好的足球投注网站算法和基于图像数据的矢量化方法。 （1）多边形栅格转矢量的双边界有哪些信誉好的足球投注网站算法 算法的基本思想是通过边界提取，将左右多边形信息保存在边界点上，每条边界弧段由两个并行的边界链组成，分别记录该边界弧段的左右多边形编号。边界线有哪些信誉好的足球投注网站采用栅格窗口，在每个窗口内的四个栅格数据的模式，可以唯一地确定下一个窗口的有哪些信誉好的足球投注网站方向和该弧段的拓扑关系，极大地加快了有哪些信誉好的足球投注网站速度，拓扑关系也很容易建立。具体步骤如下： ①边界点和结点提取。采用栅格阵列作为窗口，顺序沿行、列方向对栅格图像全图扫描，如果窗口内四个栅格有且仅有两个不同的编号，则该四个栅格表示为边界点；如果窗口内四个栅格有三个以上不同编号，则标识为结点（即不同边界弧段的交汇点），保持各栅格原多边形编号信息。对于对角线上栅格两两相同的情况，由于造成了多边形的不连通，也当作结点处理。图4-10和图4-11给出了节点和边界点的各种情形。 1 1 2 3 4 1 1 2 3 1 2 3 3 1 2 1 3 1 2 3 2 1 2 3 1 1 2 2 3 1 2 2 1 图4-10 节点的8种情形 1 1 1 2 2 1 1 1 2 1 1 2 1 1 2 2 2 1 2 1 1 1 2 1 2 (a) (b) (c) (d) (e) (f) 图4-11 边界点的6种情形 ②边界线有哪些信誉好的足球投注网站与左右多边形信息记录。边界线有哪些信誉好的足球投注网站是逐个弧段进行的，对每个弧段由一组已标识的四个结点开始，选定与之相邻的任意一组四个边界点和结点都必定属于某一窗口的四个标识点之一。首先记录开始边界点的两个多边形编号，作为该弧段的左右多边形，下一点组的有哪些信誉好的足球投注网站方向则由进入当前点的有哪些信誉好的足球投注网站方向和该点组的可能走向决定，每个边界点组只能有两个走向，一个是前点组进入的方向，另一个则可确定为将要有哪些信誉好的足球投注网站后续点组的方向。例如图4-11（b）所示边界点组只可能有两个方向，即下方和右方，如果该边界点组由其下方的一点组被有哪些信誉好的足球投注网站到，则其后续点组一定在其右方；反之，如果该点在其右方的点组之后被有哪些信誉好的足球投注网站到（即该弧段的左右多边形编号分别为2和1），对其后续点组的有哪些信誉好的足球投注网站应确定为下方，其他情况依此类推。可见双边界结构可以唯一地确定有哪些信誉好的足球投注网站方向，从而大大地减少有哪些信誉好的足球投注网站时间，同时形成的矢量结构带有左右多边形编号信息，容易建立拓扑结构和与属性数据的联系，提高转换的效率。 ③多余点去除：多余点的去除基于如下思想：在一个边界弧段上的连续的三个点，如果在一定程度上可