栅格与矢量数据结构的选择与转换(2).ppt

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1、第四章空间数据的表达§4-4矢量数据结构(重点、难点)§4-5栅格数据结构(重点、难点)§4-6混合数据结构和一体化数据结构(重点、难点)§5-8栅格与矢量数据结构的选择与转换(重点、难点)休息按“ESC”键返回§5-8栅格与矢量数据结构的选择与转换本节重点：矢量与栅格数据结构各自的特点多边形的矢量数据结构向栅格数据结构转换栅格数据结构向矢量数据结构转换的过程返回休息举例说明多边形的矢量数据结构向栅格数据结构转换的几种常用方法?作业§5-8栅格与矢量数据结构的选择与转换一、两种数据结构的比较(P94)返回休息§5-8栅格与矢量数据结构的选择与转换栅格数据矢量数据优点1.

2、数据结构简单；2.  空间数据的叠置和组合十分容易方便；3.  各类空间分析很容易进行；4.   数学建摸方便;5.   技术开发费用低。1.表示数据精度高；2.严密的数据结构,数据量小；3.用网络连接法能完全描述拓扑关系；4.图形输出精确美观；5.图形和属性数据的恢复、更新、综合都能实现。6.它是面向目标的,不仅能表达属性编码,而且能方便地记录每个目标的具体的属性描述信息缺点1.   图形数据量大；2.  用大象元减少数据量时,可识别现象信息量受损失；3.   地图输出不精美；4. 难以建立网络关系；5. 投影变换花的时间多。1.   数据结构复杂；2.  很难用叠置

3、方法与栅格图形进行组合；3.  显示和绘图费用高,特别是高质量的绘图,彩色绘图和晕线图等；4.   数学模拟比较困难；5.  技术复杂,多边形内的空间分析不容易实现。矢量数据向栅格数据的转换将矢量格式的点、线、面实体转换为规则单元这个过程称为栅格化。1.矢量与栅格坐标关系2.基本要素的转换点的转换。将点的矢量坐标转换成栅格坐标数据中的行列值i和j,从而得到所在栅格元素的位置。其中:行数列数§5-8栅格与矢量数据结构的选择与转换二、两种数据结构的相互转换返回休息线的转换。实质是完成相邻两点之间直线的转换。其过程如下：1)利用点转换法，将A、B分别转换成栅格数据，求出相应的

4、栅格行列值；2)由上述行列值求出直线所在行列值的范围；3)确定直线经过的中间栅格点；步骤：第一步:求出相应I行中心处同直线相交的y值；第二步:用直线方程求出对应y值的点的x值；第三步:求出相应i行的列值j；§5-8栅格与矢量数据结构的选择与转换§5-8栅格与矢量数据结构的选择与转换面的转换(P167)①内部点扩散算法（重点）②复数积分算法③射线算法（重点）④扫描算法⑤边界代数算法（难点）⑥弧长法（重点）返回休息§5-8栅格与矢量数据结构的选择与转换①内部点扩散算法该算法由每个多边形一个内部点（种子点）开始，向其八个方向的邻点扩散，判断各个新加入点是否在多边形边界上，如果

5、是边界上，则该新加入点不作为种子点，否则把非边界点的邻点作为新的种子点与原有种子点一起进行新的扩散运算，并将该种子点赋以该多边形的编号。返回休息§5-8栅格与矢量数据结构的选择与转换②复数积分算法对全部栅格阵列逐个栅格单元地判断该栅格归属的多边形编码，判别方法是由待判点对每个多边形的封闭边界计算复数积分，对某个多边形，如果积分值为2i，则该待判点属于此多边形，赋以多边形编号，否则在此多边形外部，不属于该多边形。返回休息§5-8栅格与矢量数据结构的选择与转换③射线算法射线算法可逐点判断数据栅格点在某多边形之外或在多边形内，由待判点向图外某点引射线，判断该射线与某多边形所

6、有边界相交的总次数，如相交偶数次，则待判点在该多边形外部，如为奇数次，则待判点在该多边形内部（图7-12）。采用射线算法，要注意的是：射线与多边形边界相交时，有一些特殊情况会影响交点的个数，必须予以排除（图7-13）。返回休息图7-12：射线算法图7-13：射线算法的特殊情况返回休息为此，我们采取“左闭右开”（或上闭下开）的原则。左闭右开，即在射线左边的边与该射线相交时交点有效，应计数；而在右边的边与该射线相交时交点无效，不计数；当射线与多边形的某边重合时不做求交运算。上闭下开，即在直线的交点处，扫描线上面的边与该扫描线相交时交点有效，应计数；而在扫描线下面的边与该扫描

7、线相交时交点无效，不计数。§5-8栅格与矢量数据结构的选择与转换§5-8栅格与矢量数据结构的选择与转换④扫描算法扫描算法是射线算法的改进，将射线改为沿栅格阵列列或行方向扫描线，判断与射线算法相似。扫描算法省去了计算射线与多边形边界交点的大量运算，大大提高了效率。返回休息§5-8栅格与矢量数据结构的选择与转换⑤边界代数算法(P169)矢量向栅格转换的关键是对矢量表示的多边形边界内的所有栅格赋予多边形的编码,形成栅格数据阵列,为此需要逐点判断与边界的关系,边界代数算法不必逐点判断与边界的关系即可完成矢量向栅格转换。实现边界代数算法填充的前是已