第四章空间数据结构.pptVIP

常见栅格压缩编码方法总结：链码的压缩效率较高，已经近矢量结构，对边界的运算比较方便，但不具有区域的性质，区域空间分析运算困难。游程长度编码既可以在很大程度上压缩数据，又最大限度地保留了原始栅格结构，编码解码十分容易。但对破碎数据处理效果不好。块码和四叉树编码具有区域性质，又具有可变的分辨率，有较高的压缩效率，但运算效率是其瓶颈。其中四叉树编码可以直接进行大量图形图像运算，效率较高，是很有前途的方法。第62页，共132页，星期日，2025年，2月5日其他压缩编码方式 还有很多编码方法，如傅立叶变换、小波变换、余弦变换等，常常用于遥感原始数据的压缩。由于它们多数是有损压缩，一般不用于需要进行分析的栅格数据。在四叉树基础上发展而来的八叉树目前也是研究热点之一。第63页，共132页，星期日，2025年，2月5日小结栅格数据结构属性明显，定位隐含：属性明显数据中直接记录了数据属性或指向数据属性的指针，因而我们可以直接得到地物的属性代码定位隐含所在位置则根据行列号转换为相应的坐标，也就是说定位是根据数据在数据集中的位置得到的。栅格结构是按一定的规则排列的，所表示的实体的位置很容易隐含在格网文件的存储结构中第64页，共132页，星期日，2025年，2月5日栅格模型矢量模型优点：（1）数据结构简单；（2）空间数据的叠置和组合十分容易方便；（3）各类空间分析都很易于进行；（4）数学模拟方便；（5）技术开发费用低。优点：（1）表示地理数据的精度较高；（2）严密的数据结构，数据量小；（3）用网络连接法能完整地描述拓扑关系；（4）图形输出精确美观；（5）图形数据和属性数据的恢复、更新、综合都能实现。缺点：（1）图形数据量大；（2）用大像元减少数据量时，可识别的现象结构将损失大量信息；（3）地图输出不精美；（4）难以建立网络连接关系；（5）投影变换花的时间多。缺点：（1）数据结构复杂；（2）矢量多边形地图或多边形网很难用叠置方法与栅格图进行组合；（3）显示和绘图费用高，特别是高质量绘图、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。※4.3矢量数据结构与栅格数据结构比较矢量数据模型与栅格数据模型比较第65页，共132页，星期日，2025年，2月5日从应用领域来看——栅格结构和矢量结构都有一定的局限性。一般来说，大范围小比例尺的自然资源、环境、农业、林业、地质等区域问题的研究，城市总体规划阶段的战略性布局研究等使用栅格模型比较合适；城市分区或详细规划、土地管理、公共事业管理等方面应用矢量模型比较合适。从数据来源来看——对于一个与遥感相结合的地理信息系统来说，栅格结构是必不可少的，因为遥感影像是以像元为单位的，可以直接将原始数据或经处理的影像数据纳入栅格结构的地理信息系统；而对地图数字化、拓扑检测、矢量绘图等，矢量数据结构又是必不可少的。※矢量数据结构与栅格数据结构的选择在GIS建立过程中，应根据应用的目的和应用的特点、可能获取的数据精度以及地理信息系统软件和硬件的配置情况选择合适的数据结构。第66页，共132页，星期日，2025年，2月5日矢量与栅格一体化（了解）为了发挥矢量和栅格数据结构各自的特点，在两种数据的基础上发展了矢量—栅格一体化数据结构（unifieddatastructure),这种空间数据结构的思想是通过同时记录多边形边界和边界中间包含的栅格地址，实现既保持矢量数据的特征又具有栅格数据的性质。基本思想：为了提高点、线和边界的表示精度，一般将点所在格网或线、边界通过的格网细分，根据精度要求可分为按照256×256或16×16将基本格网细分。基本格网和细分格网都采用线性四叉数编码，采样点和线目标与基本格网的交点用两个十进制Morton码表示。一、矢量与栅格一体化的概念第67页，共132页，星期日，2025年，2月5日第68页，共132页，星期日，2025年，2月5日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: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。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来填满整个路径，并表示该弧段相关的拓扑信息。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。第69页，共132页，星期日，2025年，2月5日4.4不规则镶嵌数据结构4.4.1Voronio数据结构（见教材1