栅格数据结构.ppt

,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版标题样式,栅格数据结构,地理信息系统概论,Geographic Information System,一、栅格数据结构的表示,栅格数据结构（,Raster,Data Structure,）,栅格数据结构是将空间分割成,有规则的网格,，在各个网格上给出相应的,属性值,来表示地理实体的一种数据组织形式,。,（,Expression of Raster Data Structure,）,地理空间,R,R,R,R,R,R,T,T,L,L,L,L,L,L,L,L,L,L,L,L,L,L,L,L,L,L,L,L,L,L,L,L,L,L,R,R,R,R,R,R,R,R,R,R,R,R,R,R,R,R,R,R,R,R,H,行列号,位置,值,属性值,一、栅格数据结构的表示,点：,由,单个栅格,表达。,线：,由,沿线,走向有相同属性取值的,一串相邻栅格,表达。,面：聚集在一起,的具有相同属性取值的,一片栅格,表达,。,（,Expression of Raster Data Structure,）,R,R,R,R,R,R,T,T,L,L,L,L,L,L,L,L,L,L,L,L,L,L,L,L,L,L,L,L,L,L,L,L,L,L,R,R,R,R,R,R,R,R,R,R,R,R,R,R,R,R,R,R,R,R,H,地理实体,属性信息,位置信息,属性值,行列号,二、栅格数据结构的建立,建立的途径,栅格系统的确定,编码方法,（,Establishment of Raster Data Structure,）,传感器,传感器,（一）建立途径,1.,分类影像输入法,SPOT XS,20mx20m,band G,R,IR,牡丹水,库,沼泽,森林,湖,河流,居民地,（一）建立途径,1.,分类影像输入法,2.,扫描数字化法,工程扫描仪,R,R,R,R,R,R,T,T,L,L,L,L,L,L,L,L,L,L,L,L,L,L,L,L,L,L,L,L,L,L,L,L,L,L,R,R,R,R,R,R,R,R,R,R,R,R,R,R,R,R,R,R,R,R,H,（一）建立途径,1.,分类影像输入法,2.,扫描数字化法,3.,手工网格法,沼泽,森林,湖,河流,居民地,R,R,R,R,R,R,T,T,L,L,L,L,L,L,L,L,L,L,L,L,L,L,L,L,L,L,L,L,L,L,L,L,L,L,R,R,R,R,R,R,R,R,R,R,R,R,R,R,R,R,R,R,R,R,H,（一）建立途径,1.,分类影像输入法,2.,扫描数字化法,4.,数据结构转换法,3.,手工网格法,方 法：原点应与国家基本比例尺地形图公里网的,交点,相一致，并分别采用公里网的,纵横坐标轴,作为栅格系统的坐标轴。,（二）栅格系统的确定,1.,栅格坐标系的确定,实 质：坐标系,原点,和,坐标轴,的确定。,Y,：列,X,：行,原点,R,R,R,R,R,R,T,T,L,L,L,L,L,L,L,L,L,L,L,L,L,L,L,L,L,L,L,L,L,L,L,L,L,L,R,R,R,R,R,R,R,R,R,R,R,R,R,R,R,R,R,R,R,R,H,A,A,A,A,应能,有效,地逼近,空间对象的分布特征,，,又,减少,数据的,冗余度,。,（二）栅格系统的确定,2.,栅格单元尺寸的确定,B,A,B,B,B,A,B,B,B,B,H,H/2,原 则：,方法：,经验公式：,保证最小多边形,h,（二）栅格系统的确定,3.,栅格代码（属性值）的确定,（,1,）中心点法,A,B,C,a,b,B,连续分布,（,2,）面积占优法,C,特殊意义,的地物,A,分类较细,图斑较小,b,线状地物,（,3,）重要性法,（,4,）长度占优法,中心点法,重,要,性,面,积,占,优,长度占优法,如何确定,？,A,，,A,，,B,，,B,，,B,，,B,，,B,，,B,；,A,，,A,，,A,，,B,，,B,，,B,，,B,，,B,；,A,，,A,，,A,，,A,，,C,，,B,，,B,，,B,；,A,，,A,，,A,，,A,，,A,，,C,，,B,，,B,；,A,，,A,，,E,，,E,，,E,，,C,，,B,，,B,；,E,，,E,，,D,，,E,，,E,，,C,，,B,，,B,；,E,，,E,，,E,，,E,，,E,，,E,，,C,，,C,；,（三）编码方法,1.,直接栅格编码（完全栅格编码、栅格矩阵法）,A,B,C,D,E,A,，,A,，,B,，,B,，,B,，,B,，,B,，,B,；,A,，,A,，,A,，,B,，,B,，,B,，,B,，,B,；,E,，,E,，,E,，,E,，,E,，,E,，,E,，,E,。,将栅格数据看做是一个数据矩阵，逐行或逐列逐个记录代码。,（三）编码方法,行主序,Morton,（三）编码方法,1.,直接栅格编码（完全栅格编码、栅格矩阵法）,A,，,A,，,B,，,B,，,B,，,B,，,B,，,B,；,A,，,A,，,A,，,B,，,B,，,B,，,B,，,B,；,A,，,A,，,A,，,A,，,C,，,B,，,B,，,B,；,A,，,A,，,A,，,A,，,A,，,C,，,B,，,B,；,A,，,A,，,E,，,E,，,E,，,C,，,B,，,B,；,E,，,E,，,D,，,E,，,E,，,C,，,B,，,B,；,E,，,E,，,E,，,E,，,E,，,E,，,C,，,C,；,E,，,E,，,E,，,E,，,E,，,E,，,E,，,E,。,简单直观,无压缩,数据量大,冗余,如何避免冗余,？,数据压缩,（,1,）游程编码,沿,行,方向进行编码,（,A,3,）,（,B,5,）；,（,A,4,）,（,C,1,）,（,B,3,）,;,（,A,5,）,（,C,1,）,（,B,2,）,;,（,A,2,）,（,E,3,）,（,C,1,）,（,B,2,）,;,2.,压缩编码方法,游程：相邻同值网格的数量。,A,B,C,D,E,方法一：,属性码,长度（游程）,方法二：,点位,属性码,（,A,2,），,（,B,6,）；,（,E,2,），,（,D,1,），,（,E,2,），,（,C,1,），,（,B,2,）,;,（,E,6,）,（,C,2,）；,（,E,8,）。,（,1,）游程编码,沿,行,方向进行编码,（,1,A,）,（,4,B,）；,（,1,A,）,（,5,C,）,（,6,B,）,;,（,1,A,）,（,6,C,）,（,7,B,）,;,（,1,A,）,（,3,E,）,（,6,C,）,（,7,B,）,;,（,1,E,）,（,3,D,）,（,4,E,）,（,6,C,）,（,7,B,）；,（,1,E,）,（,7,B,）；,2.,压缩编码方法,方法二：,点位,属性码,A,B,C,D,E,（,1,A,），,（,3,B,）,;,（,1,E,）。,（,2,）四叉树编码,2.,压缩编码方法,B,E,C,E,C,C,C,E,E,E,A,B,C,D,E,基本思想,按,四,个象限进行,递归分割,，并判断属性,是否单一,。,不单一：递归分割,单一：不分,西北,东北,西南,东南,存储终止点：,地址、深度和结点值,B,B,A,B,C,C,E,E,C,B,A,C,A,A,E,E,E,E,D,E,E,C,E,C,B,E,A,A,A,B,B,E,E,B,西北,东北,西南,东南,(2),四叉树编码,2.,压缩编码方法,树：,整个区域,高：,深度、分几级，几次分割,树叉：,还需分割的块,叶：,不能再分割的块,树形表示,A,B,C,D,E,编码方法,栅格数据结构的特点,(1),图形数据量大,(2),难以建立网络连接关系,(3),地图输出不精美,栅格数据结构,优点,缺点,(1),数据结构简单,(2),空间数据的叠置与组合十分方便,(3),空间分析易于进行,(4),数学模拟方便,(5),有利于与遥感数据的匹配应用和分析,（,6,）输出方法快速、成本比较低,（,Characteristic of Raster Data Structure,）,