资源描述：
《data structure and organization of GIS（中山大学GIS课件）.ppt》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在教育资源-天天文库。
1、第二讲GIS的空间数据结构与组织中山大学 遥感与地理信息工程系在矢量模式中，关于点、线和多边形的信息被编码并以x、y坐标形式储存。栅格模式是连续特征的模式，栅格图象包含有网格单元(像元灰度值)，扫描的地图或图像照片等。空间数据——矢量和栅格模式数据的组织方法矢量模式栅格模式真实世界栅格数据概念(P65)所谓栅格数据是:将制图区域的平面表象按一定的分解力作行和列的规则划分,就形成了一个阵列,其中每个栅格也称”像元”或”像素”.根据所表示的表像信息,各个像元可用不同的”灰度值”来表示,但每个像元被认为是内部一致的基本单元.换句话说:由
2、平面表像对应位置上像元灰度值所组成的矩阵形式的数据就是栅格数据.栅格数据概念如果一个图像的灰度值只有两种,通常用”1”表示前景元素,用”0”表示背景元素,则这个图像也称”二值图像”.在栅格数据中,二值图像的每个像元只能用计算机中的一位”bit”表示.在这种表示法中,数据虽可得到高度压缩,但不适宜表示多种制图要素在同一幅图像上出现的情况.为了区分制图物体的类型属性,可以使不同制图要素上的像元带有不同的灰度值.因此需要为每个像元开辟计算机中的若干位(通常为一个字节),以便存放不同的灰度值.栅格数据中的点线面点：表示为单个像元。线：在一
3、定方向上连接成串的相邻像元的集合。面：由聚集在一起的相邻像元的集合。栅格数据概念四方向相邻和八方向相邻栅格数据的获取1.遥感方法获取(航天与航空); 2.图片扫描获取(纸介质的地图等扫描); 3.矢量数据转换而来; 4.由平面上行距,列距固定的点抽样而来 主要包括:(1)中心归属法;(2)长度占优法; (3)面积占优法.栅格数据的基本运算1.栅格图像的平移(向左一格,再向上一格)栅格数据的基本运算2.两个栅格图像的算数组合将两个栅格图像叠加,使它们对应像元的灰度值相加,相减,相乘,相除,开方和,平方和等等.栅格数据的基本运算3.两
4、个栅格图像的布尔逻辑组合栅格数据的基本运算4.其它栅格图像的基本运算(1)栅格灰度值乘上或加上一个常数; (2)栅格灰度值求其正弦,余弦等,方根,对数,指数等; (3)将某些栅格灰度值置成常数等; (4)求一个栅格图像中元素灰度值之和; (5)找出一个栅格图像中元素灰度值最大和最小等; (6)求出两个栅格图像对应灰度值的数量积; (7)将两层栅格图像对应灰度值比较,并把一个较大的元素记录到结果栅格图像中; (8)进行”二值图像”处理等等.栅格数据的宏运算1.扩张栅格数据的宏运算计算机的具体实现方法:(1)开辟一个数组IA存放原始图
5、像；（2）为存放中间结果及最后结果，另开辟一个数组IB；（3）将IA中的原图拷贝到IB中；（4）对IA中的每一个灰度值为“1”的像元，在IB中相应位置右侧一列及二列处分别置“1”。栅格数据的宏运算2.侵蚀栅格数据的宏运算3.加粗栅格数据的宏运算4.减细 减细的原理和过程与加粗几乎一样，因为加粗“0”像元就是减细“1”像元。但一定要注意：在减细的批处理中，若不附加一些必要的限制条件，就可能导致线划的断裂或要素的消失等。栅格数据的宏运算5.填充(带有边界条件的逐步加粗法)栅格数据运算的具体应用（1）两要素之间有粘连现象栅格数据运算的具
6、体应用（2）三线公路的绘制（两次加粗，异或运算，或运算）栅格数据运算的具体应用（3）各种面积量算栅格数据运算的具体应用（4）指定范围内填充规定的图案栅格数据运算的具体应用（5）栅格图像的叠置分析栅格数据运算的具体应用计算机实现流程图：栅格数据（1）栅格数据（2）栅格数据（3）上海东方明珠电视塔故宫栅格数据（4）栅格数据（5）矢量数据概念矢量数据（1）矢量数据（2）矢量数据（3）矢量+栅格（1）矢量+栅格（2）栅格结构特征——图像空间被划分为规则的栅格。地理实体的位置用它们占据的行列号(I,J)表示,每一格称为一个像元，像元是用灰度
7、值来表示的（0~255）。每个栅格与它表达的真实世界的空间实体没有直接的联系。例如：道路作为单一的栅格式不存在的，栅格的值才表达了路是一个实体。道路是被具有道路属性值的一组栅格表达的。矢量结构特征——图形用点线面表示现实世界的物体，每一个实体的位置用它们在坐标参考系统中的空间位置定义；用属性表示物体的数量和质量特征。例如，用一条线表达一条道路；一个多边形表示一个湖泊。矢量模式与栅格模式比较栅格模式矢量模式优点：1、数据结构简单2、叠加操作更易实现、更有效3、能有效表达空间可变性4、便于做图像的有效增强优点：1、数据结构更严密。2、
8、提供有效的拓扑编码，便于拓扑操作。3、图形输出美观。缺点：1、数据量大，需要压缩。2、难以表达拓扑关系。3、图形输出不美观，有锯齿。缺点：1、数据结构复杂。2、叠加操作不方便。3、表达空间变化性能力差。4、不能做增强处理。栅格数据的组织数据文件像元
