栅格数据和矢量数据压缩编码ppt
矢量数据与栅格数据
矢量数据与栅格数据概述：矢量数据和栅格数据是地理信息系统（GIS）中常用的两种数据类型，它们在数据结构、存储方式、表达形式和应用领域等方面存在差异。
本文将详细介绍矢量数据和栅格数据的定义、特点、优缺点以及常见的应用场景。
一、矢量数据1. 定义：矢量数据是由一系列点、线、面等几何元素构成的数据形式。
每个几何元素都有特定的位置和属性信息，可以精确地表示地理现象。
2. 特点：- 几何元素：矢量数据由点、线、面等几何元素组成，可以精确描述地理现象的形状和位置。
- 拓扑关系：矢量数据可以定义和维护几何元素之间的拓扑关系，如相邻、相交等。
- 属性信息：每个几何元素都可以附加属性信息，如名称、面积、人口等，用于描述地理现象的特征。
3. 优缺点：- 优点：- 精确性：矢量数据可以精确地表示地理现象的形状和位置。
- 拓扑关系：矢量数据可以定义和维护几何元素之间的拓扑关系，方便进行空间分析和查询。
- 数据量小：相对于栅格数据，矢量数据通常具有较小的数据量。
- 缺点：- 表达连续性差：矢量数据无法直接表达连续性的地理现象，如高程、温度等。
- 存储复杂：矢量数据的存储结构相对复杂，需要额外的索引和拓扑关系维护。
4. 应用场景：- 地图制图：矢量数据可以用于绘制各种类型的地图，如道路地图、土地利用图等。
- 空间分析：矢量数据可以进行空间分析，如缓冲区分析、叠加分析等。
- 地理定位：矢量数据可以用于地理定位，如导航系统、地理编码等。
二、栅格数据1. 定义：栅格数据是将地理空间划分为规则的网格单元，每个单元都有特定的值表示地理现象，类似于像素点的形式。
2. 特点：- 网格单元：栅格数据将地理空间划分为规则的网格单元，每个单元都有特定的值表示地理现象。
- 连续性表达：栅格数据可以直接表达连续性的地理现象，如高程、温度等。
- 分辨率：栅格数据的分辨率决定了每个网格单元的大小，影响数据的精度和存储量。
3. 优缺点：- 优点：- 连续性表达：栅格数据可以直接表达连续性的地理现象，适用于地形、气象等领域。
矢量数据与栅格数据
矢量数据与栅格数据矢量数据和栅格数据是地理信息系统（GIS）中常用的两种数据类型，它们分别以不同的方式描述和表示地理空间信息。
本文将详细介绍矢量数据和栅格数据的定义、特点、应用以及它们之间的区别。
一、矢量数据1. 定义矢量数据是通过点、线和面等几何要素来表示地理实体的数据类型。
每个要素都有特定的位置和形状，并且可以附加属性信息。
矢量数据可以用来表示各种地理现象，如道路、河流、建筑物等。
2. 特点（1）精确性：矢量数据可以准确地描述地理实体的位置和形状。
（2）拓扑关系：矢量数据可以描述地理实体之间的拓扑关系，如相邻、相交等。
（3）属性信息：矢量数据可以附加属性信息，如名称、面积、长度等。
（4）数据量小：相对于栅格数据，矢量数据的数据量较小。
3. 应用（1）地图制图：矢量数据可以用来绘制各种地图，如道路地图、土地利用图等。
（2）空间分析：矢量数据可以进行空间分析，如缓冲区分析、叠加分析等。
（3）网络分析：矢量数据可以用于网络分析，如路径规划、设施选址等。
二、栅格数据1. 定义栅格数据是将地理空间划分为规则的像元（像素）网格，并以每个像元的属性值来表示地理实体的数据类型。
栅格数据可以用来表示连续变化的地理现象，如高程、温度等。
2. 特点（1）连续性：栅格数据可以表示地理实体的连续变化，如高程的变化。
（2）空间一致性：栅格数据具有空间一致性，即每个像元的属性值在整个区域内保持一致。
（3）数据量大：相对于矢量数据，栅格数据的数据量较大。
3. 应用（1）遥感影像分析：栅格数据可以用于遥感影像的处理和分析，如分类、变化检测等。
（2）地形分析：栅格数据可以用来进行地形分析，如坡度计算、流域提取等。
（3）模型模拟：栅格数据可以用于模型模拟，如气候模拟、水文模拟等。
三、矢量数据与栅格数据的区别1. 数据结构矢量数据以几何要素和属性信息的形式存储，而栅格数据以像元网格和属性值的形式存储。
2. 数据精度矢量数据可以准确地描述地理实体的位置和形状，精度较高。
栅格数据结构及编码..共33页文档
31、别人笑我太疯癫，我笑他人看不 穿。(名 言网) 32、我不想听失意者的哭泣，抱怨者 的牢骚 ，这是 羊群中 的瘟疫 ，我不 能被它 传染。 我要尽 量避免 绝望， 辛勤耕 耘，忍 受苦楚 。我一 试再试 ，争取 每天的 成功， 避免以 失败收 常在别 人停滞 不前时 ，我继 续拼搏 。
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30、意志是一个强壮的盲人，倚靠在明眼的跛子肩上。——叔本华
谢谢！
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33、如果惧怕前面跌宕的山岩，生命 就永远 只能是 死水一 潭。 34、当你眼泪忍不住要流出来的时候 ，睁大 眼睛， 千万别 眨眼!你会看到 世界由 清晰变 模糊的 全过程 ，心会 在你泪 水落下 的那一 刻变得 清澈明 晰。盐 。注定 要融化 的，也 许是用 眼泪的 方式。
35、不要以为自己成功一次就可以了 ，也不 要以为 过去的 光荣可 以被永 远肯定 。
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26、要使整个人生都过得舒适、愉快，这是不可能的，因为人类必须具备一种能应付逆境的态度心情，化为上进的力量，才是成功的保证。——罗曼·罗兰
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28、知之者不如好之者，好之者不如乐之者。——孔子
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29、勇猛、大胆和坚定的决心能够抵得上武器的精良。——达·芬奇
矢量数据与栅格数据
矢量数据与栅格数据引言概述：在地理信息系统（GIS）中，矢量数据和栅格数据是两种常见的数据类型。
它们分别以不同的方式来表示和存储地理空间信息，各自具有特定的优势和应用场景。
本文将从矢量数据和栅格数据的定义、特点、优势和应用等方面进行详细介绍。
一、矢量数据1.1 定义：矢量数据是通过点、线、面等几何要素来描述地理空间信息的数据类型。
1.2 特点：具有几何精确性，能够精确表示地理要素的形状和位置关系。
1.3 优势：适合于表示复杂的地理要素，如河流、道路、建造等，具有较高的几何精度。
二、栅格数据2.1 定义：栅格数据是将地理空间信息分割成规则的像元格网，每一个像元具有惟一的值来描述地理要素。
2.2 特点：数据结构简单，易于存储和处理，适合于遥感影像等连续型数据。
2.3 优势：适合于表达连续型的地理现象，如高程模型、遥感影像等，具有较高的数据处理效率。
三、矢量数据与栅格数据的应用3.1 矢量数据应用：常用于地图制作、空间分析、地理定位等领域，如绘制城市规划图、进行地理空间分析等。
3.2 栅格数据应用：广泛应用于遥感影像处理、数字地球模型构建、环境监测等领域，如进行遥感影像分类、数字高程模型生成等。
3.3 综合应用：矢量数据和栅格数据往往结合使用，以满足不同的地理信息需求，如绘制地图时结合矢量数据和栅格数据，提供更加全面的地理信息。
四、矢量数据与栅格数据的转换4.1 矢量数据转换为栅格数据：通过栅格化处理将矢量数据转换为栅格数据，常用于遥感影像分类、地形分析等。
4.2 栅格数据转换为矢量数据：通过矢量化处理将栅格数据转换为矢量数据，常用于提取地理要素的边界、进行空间分析等。
4.3 转换方法选择：在进行数据转换时，需要根据具体的应用需求和数据特点选择合适的转换方法，以确保数据的准确性和有效性。
五、矢量数据与栅格数据的未来发展5.1 数据融合：未来矢量数据和栅格数据的融合将更加深入，实现更加全面的地理信息表达和分析。
ArcMap1矢量数据和栅格数据
ArcMap1⽮量数据和栅格数据GIS概念中有相当多的数据⽂件格式，我们经常接触到的数据格式可以⼤致分为“栅格数据”与“⽮量数据”这两类。
这两类数据分别对应着不同的应⽤场景，我们通常使⽤“栅格数据”来当作底图，⽰意地理构造物（如⼭地、河流、湖泊、建筑物、道路等）的空间形态（如形状、位置、⼤⼩等），并可以进⾏⼀些简易的空间分析；使⽤“⽮量数据”来参与业务逻辑的实现与分析，进⾏复杂的空间分析。
把这两种数据格式放在⼀起，分别从数据结构、编码⽅法、获取途径、优缺点这⼏个⽅做对⽐，来系统说⼀下⽮量数据和栅格数据。
数据结构栅格数据：将空间分割成有规律的⽹格，每⼀个⽹格称为⼀个单元，并在各单元上赋予相应的属性值来表⽰实体的⼀种数据形式。
以规则的阵列来表⽰空间地物或现象分布的数据组织，组织中的每个数据表⽰地物或现象的⾮⼏何属性特征。
栅格结构的显著特点：属性明显，定位隐含。
⽮量数据：⽮量数据结构是对⽮量数据模型进⾏数据的组织。
通过记录实体坐标及其关系，尽可能精确地表现点、线、多边形等地理实体，坐标空间设为连续，允许任意位置、长度和⾯积的精确定义。
⽮量数据结构直接以⼏何空间坐标为基础，记录取样点坐标。
⽮量结构的显著特点：定位明显，属性隐含。
编码⽅法栅格数据：1. 直接栅格编码，就是将栅格数据看作⼀个数据矩阵，逐⾏（或逐列）逐个记录代码；2. 压缩编码，包括链码（弗⾥曼链码）⽐较适合存储图形数据；3. 游程长度编码通过记录⾏或列上相邻若⼲属性相同点的代码来实现；4. 块式编码是有成长度编码扩展到⼆维的情况，采⽤⽅形区域为记录单元；5. 四叉树编码是最有效的栅格数据压缩编码⽅法之⼀，还能提⾼图形操作效率，具有可变的分辨率。
6. ⼋叉树与⼗六叉树编码前⾯的数据结构都是基于⼆维的，在相当多的情况下，如地下资源埋藏、地下溶洞的空间分布，⼆维的坐标体系根本⽆法表达。
因此需要有三维数据结构，如果考虑空间⽬标随时间变化，那还需要4维数据结构。
栅格数据结构及编码
栅格数据
优点:
优点:
•表示地理数据的精度较高 •严密的数据结构,数据量小 •完整的描述空间关系 •图形输出精确美观
•数据结构简单 •空间数据的叠置和组合方便 •各类空间分析很易于进行
•图形数据和属性数据的恢复、更新、
•数学模拟方便
综合都能实现
•面向目标，不仅能表达属性，而且 缺点：
பைடு நூலகம்
能方便的记录每个目标的具体属性 信息
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❖ 以像元为序。不同层上同一像元位置上的各属性值表示为一个列 数组。
❖ 以层为基础。每一层又以像元为序记录它的坐标和属性值。
❖ 以层为基础。但每一层内以多边形为序记录多边形的属性值和充 满多边形的各像元的坐标。
栅格数据文件
像元1 像元2
X坐标 Y坐标 层1属性值 层2属性值
… 层n属性值
… 像元n
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对一幅2n×2n的栅格阵列,最大深度为n，层次可为0,1,…,n
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记录每个叶结点的地址和值,值就是子区的属性代码，其中 地址包括两部分，共32位（二进制）最右边4位记录该叶结点 的深度，左边的28位记录路径，从右边第5位往左记录从叶节 点到根结点的路径。0，1，2，3分别表示SW，SE，NW，NE。 第10号结点的地址编码为:
缺点:转换不定性,即用同一形状和大小的多边形可能得出多 种不同的四叉树结构，不利于形状分析和模式区别。
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七、栅格数据结构特点
离散的量化栅格值表示空间对象 位置隐含,属性明显 数据结构简单,易与遥感数据结合,但数据量大 几何和属性偏差 面向位置的数据结构,难以建立空间对象之间的关系
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矢量数据
栅格数据文件
层1 像元1 X,Y,属性值
空间数据结构的转换-幻灯片(1)
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– 这是这一方法的技术关键所在。其解决办法是， 借助一个在计算机中存储着的，由待剥栅格为 中心的3×3栅格组合图来决定。一个3×3的栅 格窗口，其中心栅格有八个邻域，因此组合图 有多种不同的排列格式，若将相对位置关系的 差异只是转置90、180、270度或互为镜象反射 的方法进行归并，则共有51种排列格式。
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根据给定的阈值二值化后得到的栅格数据
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– II、细化 细化是消除线划横断面栅格数 的差异，使得每一条线只保留代表其轴 线或周围轮廓线(对面状符号而言)位置的 单个栅格的宽度。
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– 对于栅格线划的“细化”方法，常用 “剥皮法” 。剥皮法的实质是从曲线的 边缘开始，每次剥掉等于一个栅格宽的 一层，直到最后留下彼此连通的由单个 栅格点组成的图形。因为一条线在不同 位置可能有不同的宽度，故在剥皮过程 中必须注意一个条件，即不允许剥去会 导致曲线不连通的栅格。
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• 融合方式：
– 基于转换器 – 基于数据标准 – 基于公共接口 – 基于直接访问
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第四节 压缩与重分类
1、数据压缩的意义 优化存储空间，减少处理时间
2、数据压缩：从所取得的数据集合中抽取一个子集， 作为一个新的信息源，在规定的精度范围内最好地逼 近原集合，而又取得尽可能大的压缩比。 a= m/n≧1
矢量数据与栅格数据
矢量数据与栅格数据矢量数据与栅格数据是地理信息系统（GIS）中常用的两种数据表达方式。
本文将详细介绍矢量数据和栅格数据的定义、特点、应用领域以及数据格式等内容。
一、矢量数据矢量数据是通过点、线、面等几何要素来描述地理现象的数据类型。
它由一系列坐标点和与之相关的属性数据组成。
矢量数据具有以下特点：1. 几何要素：矢量数据以点、线、面等几何要素来表示地理现象。
点表示一个位置，线表示两个位置之间的连接，面表示一个区域。
2. 拓扑关系：矢量数据可以通过拓扑关系来描述几何要素之间的空间关系，如相邻、重叠、包含等。
3. 属性数据：矢量数据的每个几何要素都可以附加属性数据，用于描述该要素的特征，如名称、面积、长度等。
4. 精度高：矢量数据可以实现较高的精度，可以精确表示地理现象的几何形状和属性信息。
矢量数据广泛应用于地理分析、空间查询、地图制图等领域。
常见的矢量数据格式包括Shapefile、GeoJSON、KML等。
二、栅格数据栅格数据是将地理现象划分为规则的像素网格，并为每个像素分配数值或属性的数据类型。
栅格数据具有以下特点：1. 像素网格：栅格数据将地理现象划分为像素网格，每个像素代表一个区域，可以表示该区域的属性值。
2. 空间分辨率：栅格数据的精度由像素的大小决定，像素越小，精度越高，但数据量也会增加。
3. 属性数据：栅格数据为每个像素分配数值或属性，用于描述该区域的特征，如高程、温度、植被类型等。
4. 连续性：栅格数据具有连续性，可以进行空间插值和分析，适用于模拟和预测。
栅格数据常用于遥感影像、地形分析、气象模拟等领域。
常见的栅格数据格式包括TIFF、JPEG、GRID等。
三、矢量数据与栅格数据的比较矢量数据和栅格数据在GIS中各有优劣，具体比较如下：1. 数据结构：矢量数据采用几何要素和属性数据的组合，适合表示离散的地理现象；栅格数据以像素网格和属性值组成，适合表示连续的地理现象。
2. 空间精度：矢量数据可以实现较高的空间精度，可以精确表示地理现象的形状和位置；栅格数据的精度由像素大小决定，像素越小，精度越高。