地理信息系统数据压缩应

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1、一些应用21512112刘翔宇矢量与栅格一体化数据结构矢量与栅格一体化的基本概念新一代集成化的地理信息系统，要求能够统一管理图形数据、属性数据、影像数据和数字高程模型(DEM)数据，称为四库合一。关于图形数据与属性数据的统一管理，近年来已取得突破性的进展，不少GIS软件商先后推出各自的空间数据库引擎(SDE)，初步解决了图形数据与属性数据的一体化管理。而矢量与栅格数据，按照传统的观念，认为是两类完全不同性质的数据结构，当利用它们来表达空间目标时，对于线状实体，人们习惯使用矢量数据结构。对于面状实体，在基于矢量的GIS中，主要使用边界表达法，而在基于栅格的GIS中，一般用元子空间填

2、充表达法。由此，人们联想到对用矢量方法表示的线状实体，是不是也可以采用元子空间填充法来表示，即在数字化一个线状实体时，除记录原始取样点外，还记录所通过的栅格。同样，每个面状地物除记录它的多边形边界外，还记录中间包含的栅格。这样，既保持了矢量特性，又具有栅格的性质，就能将矢量与栅格统一起来，这就是矢量与栅格一体化数据结构的基本概念。为了建立矢量与栅格一体化数据结构，要对点、线、面目标数据结构的存储要求作如下的统一约定:(1)对点状目标，因为没有形状和面积，在计算机内部只需要表示该点的一个位置数据及与结点关联的弧段信息。(2)对线状目标，它有形状，但没有面积，在计算机内部需用一组元子

3、来填满整个路径，并表示该弧段相关的拓扑信息。(3)对面状目标，它既有形状，又有面积，在计算机内部需表示由元子填满路径的组边界和由边界组成的紧凑空间。由于栅格数据结构的精度较低，需利用细分格网的方法，来提高点、线和面状目标边界线的数据表达精度。如图2-32中，在有点、线目标通过的基本格网内，再细分成256×256个细格网。当精度要求较低时，也可以细分成16×l6个细格网。为使数据格式一致，基本格网和细分格网都采用线性四叉树的编码方法，将采样点和线性目标与基本格网的交点用两个Morton码表示(均用十进制Morton码，简称M码)。其中，M1表示该点(取样点或附加的交叉点)所在的基本

4、格网地址码，M2表示该点对应的细分格网的Morton码，即M1和M2是将同一对X、Y坐标转换成的两个Morton码。例如，X=210.00m,y=l2.23m，当基本格网的边长取为l0m，在每个弧段通过的基本格网内再细分为256×256个细格网时，可得出M1=275，M2＝2690矢量与栅格一体化数据结构设计点状目标和结点的数据结构。根据基本约定，点状目标和结点只有位置，没有形状和面积，不必将点状地物作为一个覆盖层分解成四叉树，只要将点坐标化为两个地址码M1和M2，而不管整个构形是否为四叉树。这种结构简单灵活，便于点的插入和删除等操作。线状目标和弧段数据结构根据基本约定，线状目标

5、只要将其通过的栅格地址全部记录下来即可，由于一个线状地物可能由几个弧段组成，所以应建立弧段的数据文件。其数据结构如图2-35所示。　　其中，始结点和终结点是该弧段的两个端点(结点)，它们与结点数据结构联接，可以建立起弧段与结点之间的拓扑关系。中间点串包含了原始取样点(已转换成用M1、M2表示)和该弧段路径通过的所有格网边的交点位置码。面状目标的数据结构根据基本约定，面状目标应包含边界和边界所包围的整个区域。边界由弧段组成，关联弧段构成多边形区域，通过关联弧段与弧段数据结构的连接，可以建立多边形与弧段之间的拓扑关系。面状目标中间包含的栅格采用线性四叉树或二维行程数据结构表示。其中，

6、面块头指针是指向该目标的下一个子块的记录或地址码，并在最后指向该目标的对应属性值。通过带指针的三维行程表(表2-6)，可以用循环指针将属于同一类目标(例如土壤覆盖层的红壤)的叶结点链接起来(图2-37)，形成面向目标或具体地物的面域结构，而且只要进入第一块，就可以顺着指针直接提取该目标的所有子块，避免像栅格矩阵那样，为了查询某一个目标而遍历整个矩阵，从而大大加快了查询速度。这里规定一个覆盖层(layer)形成一个二维行程表，若干个覆盖层(例如土地利用、土壤等)则形成若干个二维行程表，以便进行GIS的叠合操作和分析。每个层可用一颗四叉树或一个二维行程编码表表示。叶结点的值可以是属性

7、值或目标的标识号。具体的检索过程是:面状目标标识号→搜索边界弧段→面块指针→所有面块及其属性值。因此，面状目标数据结构的基础是弧段数据结构及带指针的二维行程编码文件。Q:JEPG图像是怎么压缩的？四个步骤1.颜色模式转换及采样2.DCT变换3.量化4.编码颜色模式转换及采样RGB色彩系统是我们最常用的表示颜色的方式。JPEG采用的是YCbCr色彩系统。想要用JPEG基本压缩法处理全彩色图像，得先把RGB颜色模式图像数据，转换为YCbCr颜色模式的数据。Y代表亮度，Cb和Cr则代