栅格数据结构

一、栅格结构有关概念（续）
2. 象元－－栅格单元
遥感影像：MSS 79×79米 SPOT 10×10米 TM 30×30米
QuickBird 0.61 ×0.61米
影像分辨率
扫描图象：150DPI、300DPI、600DPI
计算机屏幕分辨率：640×780 800×600 1024×768
一、栅格结构有关概念（续）
5,5 A,A,B,B,B A,C,C,C,A D,C,C,A,A D,D,C,A,A D,D,A,A,A
三、栅格数据的编码方法（续）
2.链式编码－－边界链码
它是从某一起点开始用沿八个基本方向 前进的单位矢量链来表示线状地物或多 边形的边界。
2.链式编码－－边界链码
N/6 WN / 5
EN /7
上节课要点回顾
• 数据结构的定义 • 空间数据参照系 • 空间数据的表达
第二节 栅格数据结构
一、栅格结构有关概念 1.栅格结构：栅格结构是将地理空间划分成
若干行、若干列，称为一个象元阵列，其 最小单元称为象元或象素。每个象元的位 置由行列号确定，其属性则以代码表示。 • 以栅格数据结构表示的地理空间关系称为 图像。
MR RR RR RM MR R RRR RM MR RR RR RM MR RR RR RM MMRR R RRM M M M R R M MM
123 45678
1 M M R M M MMM 2 MMRRMRMM 3 MR RR RR RM 4 MR R RRR RM 5 MR RR RR RM 6 MR RR RR RM 7 MMRR R RRM 8 M M M R R M MM
5，5 2，A 3，B 1，A 3，C 1，A 1，D 2，C 2，A … …
4. 块式编码
• 块式编码是将游程扩大到两维情况，把 多边形范围划分成若干具有同一属性的 正方形，然后对各个正方形进行编码。
• 块式编码的数据结构由初始位置（行列 号）、半径和属性代码组成。
4. 块式编码（续）
M M R M M MMM MMRRMRMM
123 45678
1 M M R M M MMM 2 MMRRMRMM 3 MR RR RR RM 4 MR R RRR RM 5 MR RR RR RM 6 MR RR RR RM 7 MMRR R RRM 8 M M M R R M MM
树杈结点 叶子结点
5.四叉树编码（续）
四叉树编码方法
记录每个叶子结点的地址和属性
①中心点法 ②面积占优法 ③长度占优法 ④重要性法
二、栅格数据的取值方法
中心点法
此法常用于具有连续渐 变分布特性的要素，如 地形 数字高程模型 DEM (Digital Terrain Modal)
三、栅格数据的编码方法
1.直接编码－－无压缩编码 将栅格数据看作是一个数据矩阵，逐行 或逐列逐个记录代码
4. 块式编码（续）
123 45678
1 M M R M M MMM 2 MMRRMRMM 3 MR RR RR RM 4 MR R RRR RM 5 MR RR RR RM 6 MR RR RR RM 7 MMRR R RRM 8 M M M R R M MM
1，1，2，M；1，3，1，R；1， 4，1，M；1，5，1，M；1，6， 1，M；1，7，2，M
3.象元阵列：反映某一空间分布的系列象元 队列，其行、列确定每个象元的空间位置。
一、栅格结构有关概念（续）
4. 象元属性：栅格单元值 地理要素的属性特征
5. 栅格结构的特点：属性明显，定位隐含
二、栅格数据的取值方法
• 栅格结构的数据获取途径
人工采样、将矢量地图转换为栅格地图、扫描、影像
栅格数据的取值方法
2，3，2，R；2，5，1，M；2， 6，1，R
3，1，1，M；3，2，1，R；3， 5，3，R；3，8，1，M
4，1，1，M；4，2，3，R;
4，8，1，M
5，1，1，M；5，8，1，M
……
5.四叉树编码
• 四叉树又称四元树或四分树，是最有效 的栅格数据压缩编码方法之一。
• 四分树将整个图像区域逐步分解为一系 列方形区域，且每一个方形区域具有单 一的属性。最小区域为一个象元。
5，5 A，2，B，5 A，1，C，4，A，5 D，1，C，3，A，5 D，2，C，3，A，5 D，2，A，5
3.游程长度编码（续）
②记录每个游程象元数
5，5 A，2，B，3 A，1，C，3，A，1 D，1，C，2，A，2 D，2，C，1，A，2 D，2，A，3
3.游程长度编码（续）
②记录每个游程象元数
123 45678
1 M M R M M MMM 2 MMRRMRMM 3 MR RR RR RM 4 MR R RRR RM 5 MR RR RR RM 6 MR RR RR RM 7 MMRR R RRM 8 M M M R R M MM
5.四叉树编码（续）
在四叉树中，不能再分的结点称为叶子结点， 可再分的结点称为树杈结点
0层
1层 0
1
23
NW （0） NE （1）
2层 20 3层
23 21 22
NW （2） SE （3）
200 201 202 203 230 231 232 233
5.四叉树编码（续）
美国马里兰大学四叉树编码方法
该方法用二进制（共32位）记录每个叶结点的地址 和属性值，其中地址包括两个部分，即深度和路径。
5.四叉树编码（续）
• 区域分割原则： 将欲分解区域等分为四个象限，再根据 各个象限的象元值是否单一决定要不要 再分。如果单一则不再分割，否则同法 再分，直到所有象限的象元属性值相同 为止。
5.四叉树编码（续）
区域分割方法
M M R M M MMM MMRRMRMM MR RR RR RM MR R RRR RM MR RR RR RM MR RR RR RM MMRR R RRM M M M R R M MM
W/4
E/0
3,1,7,0,1,2,3,4,5,6
WS / 3
ES / 1
S/2
4,1程长度编码
• 所谓游程是指按行的顺序连续且属性值 相同的若干栅格。
• 游程长度的记录方式有两种 ①记录每个游程起（迄）列号 ②记录每个游程象元数
3.游程长度编码（续）
① 逐行记录每个游程 的迄点列号