地理信息系统栅格数据.pptx

u基于像元基于像元：以象元为记录序列，不同层上同一象元位置上的各属性值表示为一个列数组。N层中只记录一层的象元位置，节约大量存储空间，栅格个数很多,便于数据扩充和修改，但进行属性查询和面域提取速度较慢。u基于层基于层：每层每个象元的位置、属性一一记录，结构最简单，便于进行属性查询，但像元坐标重复浪费存储。u基于面域基于面域：以层为基础，每层内以多边形为序记录多边形的属性值和多边形内各象元的坐标。节约用于存储属性的空间。将同一属性的制图单元的n个象元的属性只记录一次，便于地图分析和制图处理。直接栅格编码栅格数据编码 游程长度编码方法 块码 压缩栅格编码 链码 四叉树 将栅格数据看作是一个数据矩阵，逐行或逐列逐个记录代码。也可采用特殊格式。特点特点：最直观、最基本的网格存贮结构，没有进行任何压缩数据处理。5,5A,A,B,B,BA,C,C,C,AD,C,C,A,AD,D,C,A,AD,D,A,A,A 常用排列数据压缩是将数据表示成更紧凑的格式以减少存储空间 的一项技术。分为：无损压缩：在编码过程中信息没有丢失，经过解码可恢 复原有的信息-信息 保持编码。（地理信息系统压缩 多采用）有损压缩：为最大限度压缩数据，在编码中损失一些认 为不太重要的信息，解码后，这部分信息无法恢复。-信息不保持编码。（对原始遥感影像进行压缩时也可 以采用有）1 1、游程长度编码、游程长度编码游程游程是指按行的顺序连续且属性值相同的若干栅格。游程长度编码是栅格数据压缩的重要编码方法。游程长度的记录方式有两种 记录每个游程始末列号 记录每个游程象元数 逐行记录每个游程的末点列号5，5A，2，B，5A，1，C，4，A，5D，1，C，3，A，5D，2，C，3，A，5D，2，A，5记录每个游程象元数目5，5A，2，B，3A，1，C，3，A，1D，1，C，2，A，2D，2，C，1，A，2D，2，A，3记录每个游程象元数目5，52，A3，B1，A3，C1，A1，D2，C2，A在各行数据代码发生变化时候记录代码以及相同代码重复的个数，从而实现数据的压缩压缩方法有效便捷。压缩比和图的复杂程度成反比。变化多的部分游程数多，变化少的部分游程数少。因此，图越简图越简单，压缩效率越高单，压缩效率越高。2 2、块式编码、块式编码将游程编码扩大到二维的情况。把多边形范围划分成若干具有同一属性值的正方形，然后对各个正方形进行编码。采用方形区域作为记录单元，每个记录单元包括相邻的若干栅格。1 2 3 4 5 6 7 8 1 0 4 4 7 7 7 7 72 4 4 4 4 4 7 7 73 4 4 4 4 8 8 7 7 4 0 0 4 8 8 8 7 75 0 0 8 8 8 8 7 86 0 0 0 8 8 8 8 87 0 0 0 0 8 8 8 88 0 0 0 0 0 8 8 8数据对组成：（初始行、列，半径，属性值）。依次扫描，编过的不重复。1 2 3 4 5 6 7 8 1 0 4 4 7 7 7 7 72 4 4 4 4 4 7 7 73 4 4 4 4 8 8 7 7 4 0 0 4 8 8 8 7 75 0 0 8 8 8 8 7 86 0 0 0 8 8 8 8 87 0 0 0 0 8 8 8 88 0 0 0 0 0 8 8 8如：（1,1,1,0),(1,2,2,4),(1,4,1,7),(1,5,1,7)0 2 2 5 5 5 5 52 2 2 2 2 5 5 50 0 0 0 0 3 3 32 2 2 2 3 3 5 50 0 2 3 3 3 5 50 0 3 3 3 3 5 30 0 0 3 3 3 3 30 0 0 0 3 3 3 3（1，1，1，0），（1，2，2，2），（1，4，1，5），（1，5，1，5），（1，6，2，5），（1，8，1，5）；（2，1，1，2），（2，4，1，2），（2，5，1，2），（2，8，1，5）；（3，3，1，2），（3，4，1，2），（3，5，2，3），（3，7，2，5）；（4，1，2，0），（4，3，1，2），（4，4，1，3）；（5，3，1，3），（5，4，2，3），（5，6，1，3），（5，7，1，5），（5，8，1，3）；（6，1，3，0），（6，6，3，3）；（7，4，1，0），（7，5，1，3）；（8，4，1，0），（8，5，1，0）。特点：特点：一个多边形所包含的正方形越大，多边形的边界越简单，块式编码的效果就越好；当属性变化小时图块大，对于大块图斑记录单元大，分辨率低，压缩比高。小块图斑记录单元小，分辨率高，压缩比低。利于计算面积、合并插入等操作。3、链式编码又称为弗里曼（Freeman）链码、边界链。它是从某一起点开始用沿八个基本方向前进的单位矢量链来表示线状地物或多边形的边界。01234567方向E SE S SW W NW N NE 编号0 1 2 3 4 5 6 7将栅格数据（线状地物面域边界）表示为矢量链的记录。步骤如下：（1）首先定义一个3x3窗口，中间栅格的走向有8种可能，并将这8种可能0-7进行编码。（2）记下地物属性码和起点行、列后，进行追踪，得到矢量链.01234567aaaaaaab链式编码表链式编码表属属性性码码起点起点行行起点起点列列链码a a1 14 4223323223323b b3 37 72533210706525332107065链式编码的特点：对于线状和多边形的表示具有很强的数据压缩能力。具有一定的运算功能，计算周长和面积。探测边界急促弯曲和凹进部分比较容易。缺点是效率较低；局部改动对整体影响大；由于以区域为单位存储边界，相邻区域边界容易被重复存储产生冗余。4、四叉树编码 基本思想：把一幅图像或一幅栅格地图等分成4部分，逐块检查其栅格值，若每个子区都含有相同值，则该子区不再往下分割，否则将该区域再分割4个子区域，如此递归分割直到每个子块都含有相同的属性为止。0 01 12 23 3 10 11 10 11 12 1312 13120四叉树这种逐级一分为四的方法，一直分到预定的最高分辨率为止。u四叉树编码的优点：高效、可变的分辨率，适应不同分辨率的数据管理。有效减少栅格数据的存储量。u缺点：复杂，难于修改和更新。不存储拓扑关系。如果数据种类不同，处理效率低。直接栅格编码：简单直观，是压缩编码方法的逻辑原型；行程编码：在很大程度上压缩数据，又最大限度的保留了原始栅格结构，编码解码十分容易，十分适合于地理信息系统采用；链式编码：压缩效率较高，最为接近矢量结构，对边界的运算比较方便，但不具有区域性质，区域运算较难；块式编码和四叉树编码：具有区域性质，又具有可变的分辨率，有较高的压缩效率，是很常用的编码方法。