地理信息系統(tǒng)柵格數(shù)據(jù)

地理信息系統(tǒng)柵格數(shù)據(jù)第1頁，共24頁，2023年，2月20日，星期一第2頁，共24頁，2023年，2月20日，星期一第3頁，共24頁，2023年，2月20日，星期一基于像元：以象元為記錄序列，不同層上同一象元位置上的各屬性值表示為一個(gè)列數(shù)組。N層中只記錄一層的象元位置，節(jié)約大量存儲(chǔ)空間，柵格個(gè)數(shù)很多,便于數(shù)據(jù)擴(kuò)充和修改，但進(jìn)行屬性查詢和面域提取速度較慢?；趯樱好繉用總€(gè)象元的位置、屬性一一記錄，結(jié)構(gòu)最簡單，便于進(jìn)行屬性查詢，但像元坐標(biāo)重復(fù)浪費(fèi)存儲(chǔ)?；诿嬗颍阂詫訛榛A(chǔ)，每層內(nèi)以多邊形為序記錄多邊形的屬性值和多邊形內(nèi)各象元的坐標(biāo)。節(jié)約用于存儲(chǔ)屬性的空間。將同一屬性的制圖單元的n個(gè)象元的屬性只記錄一次，便于地圖分析和制圖處理。第4頁，共24頁，2023年，2月20日，星期一直接?xùn)鸥窬幋a柵格數(shù)據(jù)編碼游程長度編碼方法塊碼壓縮柵格編碼鏈碼四叉樹

第5頁，共24頁，2023年，2月20日，星期一將柵格數(shù)據(jù)看作是一個(gè)數(shù)據(jù)矩陣，逐行或逐列逐個(gè)記錄代碼。也可采用特殊格式。特點(diǎn)：最直觀、最基本的網(wǎng)格存貯結(jié)構(gòu)，沒有進(jìn)行任何壓縮數(shù)據(jù)處理。5,5A,A,B,B,BA,C,C,C,AD,C,C,A,AD,D,C,A,AD,D,A,A,A第6頁，共24頁，2023年，2月20日，星期一常用排列第7頁，共24頁，2023年，2月20日，星期一數(shù)據(jù)壓縮是將數(shù)據(jù)表示成更緊湊的格式以減少存儲(chǔ)空間的一項(xiàng)技術(shù)。分為：無損壓縮：在編碼過程中信息沒有丟失，經(jīng)過解碼可恢復(fù)原有的信息---信息保持編碼。（地理信息系統(tǒng)壓縮多采用）有損壓縮：為最大限度壓縮數(shù)據(jù)，在編碼中損失一些認(rèn)為不太重要的信息，解碼后，這部分信息無法恢復(fù)。--信息不保持編碼。（對(duì)原始遙感影像進(jìn)行壓縮時(shí)也可以采用有）第8頁，共24頁，2023年，2月20日，星期一1、游程長度編碼游程是指按行的順序連續(xù)且屬性值相同的若干柵格。游程長度編碼是柵格數(shù)據(jù)壓縮的重要編碼方法。游程長度的記錄方式有兩種①記錄每個(gè)游程始末列號(hào)②記錄每個(gè)游程象元數(shù)第9頁，共24頁，2023年，2月20日，星期一①逐行記錄每個(gè)游程的末點(diǎn)列號(hào)5，5A，2，B，5A，1，C，4，A，5D，1，C，3，A，5D，2，C，3，A，5D，2，A，5第10頁，共24頁，2023年，2月20日，星期一②記錄每個(gè)游程象元數(shù)目5，5A，2，B，3A，1，C，3，A，1D，1，C，2，A，2D，2，C，1，A，2D，2，A，3第11頁，共24頁，2023年，2月20日，星期一②記錄每個(gè)游程象元數(shù)目5，52，A3，B1，A3，C1，A1，D2，C2，A……第12頁，共24頁，2023年，2月20日，星期一在各行數(shù)據(jù)代碼發(fā)生變化時(shí)候記錄代碼以及相同代碼重復(fù)的個(gè)數(shù)，從而實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)的壓縮壓縮方法有效便捷。壓縮比和圖的復(fù)雜程度成反比。變化多的部分游程數(shù)多，變化少的部分游程數(shù)少。因此，圖越簡單，壓縮效率越高。第13頁，共24頁，2023年，2月20日，星期一2、塊式編碼將游程編碼擴(kuò)大到二維的情況。把多邊形范圍劃分成若干具有同一屬性值的正方形，然后對(duì)各個(gè)正方形進(jìn)行編碼。采用方形區(qū)域作為記錄單元，每個(gè)記錄單元包括相鄰的若干柵格。

12345678104477777244444777344448877400488877500888878600088888700008888800000888第14頁，共24頁，2023年，2月20日，星期一數(shù)據(jù)對(duì)組成：（初始行、列，半徑，屬性值）。依次掃描，編過的不重復(fù)。

12345678104477777244444777344448877400488877500888878600088888700008888800000888如：（1,1,1,0),(1,2,2,4),(1,4,1,7),(1,5,1,7)…第15頁，共24頁，2023年，2月20日，星期一0225555522222555000003332222335500233355003333530003333300003333（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）。第16頁，共24頁，2023年，2月20日，星期一特點(diǎn)：一個(gè)多邊形所包含的正方形越大，多邊形的邊界越簡單，塊式編碼的效果就越好；當(dāng)屬性變化小時(shí)圖塊大，對(duì)于大塊圖斑記錄單元大，分辨率低，壓縮比高。小塊圖斑記錄單元小，分辨率高，壓縮比低。利于計(jì)算面積、合并插入等操作。第17頁，共24頁，2023年，2月20日，星期一3、鏈?zhǔn)骄幋a又稱為弗里曼（Freeman）鏈碼、邊界鏈。它是從某一起點(diǎn)開始用沿八個(gè)基本方向前進(jìn)的單位矢量鏈來表示線狀地物或多邊形的邊界。01234567方向ESESSWWNWNNE編號(hào)01234567第18頁，共24頁，2023年，2月20日，星期一將柵格數(shù)據(jù)（線狀地物面域邊界）表示為矢量鏈的記錄。步驟如下：（1）首先定義一個(gè)3x3窗口，中間柵格的走向有8種可能，并將這8種可能0-7進(jìn)行編碼。（2）記下地物屬性碼和起點(diǎn)行、列后，進(jìn)行追蹤，得到矢量鏈.01234567aaaaaaab鏈?zhǔn)骄幋a表屬性碼起點(diǎn)行起點(diǎn)列鏈碼a14223323b3725332107065第19頁，共24頁，2023年，2月20日，星期一鏈?zhǔn)骄幋a的特點(diǎn)：對(duì)于線狀和多邊形的表示具有很強(qiáng)的數(shù)據(jù)壓縮能力。具有一定的運(yùn)算功能，計(jì)算周長和面積。探測(cè)邊界急促彎曲和凹進(jìn)部分比較容易。缺點(diǎn)是效率較低；局部改動(dòng)對(duì)整體影響大；由于以區(qū)域?yàn)閱挝淮鎯?chǔ)邊界，相鄰區(qū)域邊界容易被重復(fù)存儲(chǔ)產(chǎn)生冗余。第20頁，共24頁，2023年，2月20日，星期一4、四叉樹編碼

基本思想：把一幅圖像或一幅柵格地圖等分成4部分，逐塊檢查其柵格值，若每個(gè)子區(qū)都含有相同值，則該子區(qū)不再往下分割，否則將該區(qū)域再分割4個(gè)子區(qū)域，如此遞歸分割直到每個(gè)子塊都含有相同的屬性為止。0123

10111213120第21頁，共24頁，2023年，2月20日，星期一四叉樹這種逐級(jí)一分為四的方法，一直分到預(yù)定的最高分辨率為止。第22頁，共24頁，2023年，2月20日，星期一四叉樹編碼的優(yōu)點(diǎn)：高效、可變的分辨率，適應(yīng)不同分辨率的數(shù)據(jù)管理。有效減少柵格數(shù)據(jù)的存儲(chǔ)量。缺點(diǎn)：復(fù)雜，難于修改和更新。不存儲(chǔ)拓?fù)潢P(guān)系。如果數(shù)據(jù)種類不同，處理效率低。第23頁，共24頁，2023年