栅格数据的存储方法或格式数字高程模型课件.ppt
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1、地地 理理 信信 息息 系系 统统第四第四章章 GIS栅格栅格数据模型数据模型栅格数据模型要素栅格数据模型要素栅格数据类型栅格数据类型 栅格数据结构栅格数据结构栅格数据压缩栅格数据压缩数据转换与综合数据转换与综合地地 理理 信信 息息 系系 统统 矢量数据模型矢量数据模型用点、线、面来表示空间要素,对有确定位置的用点、线、面来表示空间要素,对有确定位置的离散离散要素要素较为理想,对连续变化数据的表示不很理想。对较为理想,对连续变化数据的表示不很理想。对连续变化的数据连续变化的数据(如海拔、降水量、土壤侵蚀等)较好的选择是(如海拔、降水量、土壤侵蚀等)较好的选择是栅格数据模型栅格数据模型。第一节
2、第一节 栅格数据模型要素栅格数据模型要素30年来,栅格数据模型没有变化,用年来,栅格数据模型没有变化,用规则的格网单元规则的格网单元表示。表示。 栅格数据模型包括栅格数据模型包括数字高程数据、数字高程数据、卫星影像、数字正射影像、扫描卫星影像、数字正射影像、扫描地图和图形文件地图和图形文件等。等。地地 理理 信信 息息 系系 统统 栅格由行、列、像元(像素)组成栅格由行、列、像元(像素)组成 起始点(格网单元地址)起始点(格网单元地址)- 左上角左上角Rows 行行 用用 y 坐标坐标 Columns 列列 用用 x 坐标坐标栅格中每个像元由其行、列位置明确定义,用栅格中每个像元由其行、列位置
3、明确定义,用像元值像元值表示空间对象的类型、等级等特征,且每个像元表示空间对象的类型、等级等特征,且每个像元具有具有一个像元值一个像元值。Real worldGrid点点线线面面Value=0=1=2=3行行列列地地 理理 信信 息息 系系 统统 像元的大小决定了栅格数据模型的分辨率像元的大小决定了栅格数据模型的分辨率Resolution 。 栅格数据中栅格像元尺寸越小,分辨率越高。栅格数据中栅格像元尺寸越小,分辨率越高。1、栅格像元大小的确定:栅格像元大小的确定:u 像元太大,忽略较小图斑,造成信息丢失,无法表示精确位置。像元太大,忽略较小图斑,造成信息丢失,无法表示精确位置。u 像元越小,
4、分辨率愈高,数据量愈大(按分辨率的平方指数增加),像元越小,分辨率愈高,数据量愈大(按分辨率的平方指数增加),计算成本就越高,处理速度越慢。计算成本就越高,处理速度越慢。地地 理理 信信 息息 系系 统统2、栅格像元属性值的确定:栅格像元属性值的确定: 当一个栅格像元内有多个可选属性值时,按一定方法来确定当一个栅格像元内有多个可选属性值时,按一定方法来确定栅格属性值。栅格属性值。1、中心点法:、中心点法:取位于栅格中心的属性值为该栅格的属性值。取位于栅格中心的属性值为该栅格的属性值。 2、面积占优法:、面积占优法:栅格单元属性值为面积最大者,常用于分类较栅格单元属性值为面积最大者,常用于分类较
5、细,地理类别图斑较小时。细,地理类别图斑较小时。3、重要性法:、重要性法:定义属性类型的重要级别,取重要的属性值为栅定义属性类型的重要级别,取重要的属性值为栅格属性值,常用于有重要意义而面积较小的要素。格属性值,常用于有重要意义而面积较小的要素。 参见参见P68注释栏注释栏4.1地地 理理 信信 息息 系系 统统A.OBC中心点中心点法法重要性法重要性法面积占优法面积占优法栅格数据结构中混合像元的处理栅格数据结构中混合像元的处理中心点中心点法法重要性法重要性法地地 理理 信信 息息 系系 统统3、栅格波段栅格波段Single band (elevations) 单波段(每个像元只有一个像元值)
6、 高程栅格Multiband (satellite images) 多波段(每个像元与一个以上像元值相关联) 卫星影像地地 理理 信信 息息 系系 统统 卫星影像卫星影像 数字高程模型数字高程模型 数字正射影像数字正射影像 二值扫描文件二值扫描文件 数字栅格图数字栅格图 图形文件图形文件 特定特定GIS软件中的栅格数据软件中的栅格数据第二节第二节 栅格数据类型栅格数据类型所有的数据类型都具有栅格数据模型的相同基本要素所有的数据类型都具有栅格数据模型的相同基本要素地地 理理 信信 息息 系系 统统1、卫星影像、卫星影像 Satellite Imagery 遥感卫星数据遥感卫星数据 Remotel
7、y sensed satellite data 空间分辨率空间分辨率 与地面像元大小相关与地面像元大小相关 像素值就是亮度值像素值就是亮度值表示从地球表面反射或发射的光能表示从地球表面反射或发射的光能地地 理理 信信 息息 系系 统统 Landsat 陆地卫星 Terra spacecraft (ASTER) 高级星载热发射与反射辐射计 AVHRR and other weather satellites 高级甚高分辨率辐射计和其它气象卫星 SPOT 地球观测卫星 IKONOS 高空分辨率陆地卫星 QuickBird 快鸟(载有高分辨率传感器)地地 理理 信信 息息 系系 统统2、 数字高程模
8、型数字高程模型 Digital Elevation Models (DEMs)USGS的数字高程模型 非USGS的数字高程模型全球数字高程模型数字高程模型由等间隔海拔数据的排列组成数字高程模型由等间隔海拔数据的排列组成。USGS(美国地质调查局)的(美国地质调查局)的DEM 7.5 分, 30 分, 1度, 15分地地 理理 信信 息息 系系 统统非非USGS的数字高程模型的数字高程模型立体测图仪,具有重叠区的航片从卫星影像生产数字高程模型雷达,激光测速仪 Radar,LIDAR DEM数据LIDAR数据地地 理理 信信 息息 系系 统统 由航片或其他遥感数据而得由航片或其他遥感数据而得的数字
9、化影像。的数字化影像。 由于照相机镜头倾斜和地形由于照相机镜头倾斜和地形起伏引起的位移已被消除,起伏引起的位移已被消除,可与地形图和其他地图配准可与地形图和其他地图配准。3、 数字正射影像数字正射影像 Digital Orthophoto Quad (DOQ)USGS 1m 黑白数字正射影像地地 理理 信信 息息 系系 统统4、 二值扫描文件二值扫描文件 Bi-Level Scanned Files 含数值含数值1或或0的扫描图像的扫描图像 常用于进行数字化常用于进行数字化地地 理理 信信 息息 系系 统统5、 数字栅格图数字栅格图 Digital Raster Graph (DRG) 地形图
10、的扫描图像地形图的扫描图像地地 理理 信信 息息 系系 统统6、 图形文件图形文件 地图、照片和影像可存储为图形文件地图、照片和影像可存储为图形文件 如如TIFF、JPEG、GIF等等7、 特定特定GIS软件的栅格数据软件的栅格数据 GIS软件包使用从软件包使用从DEM、卫星影像、扫描图像、图形、卫星影像、扫描图像、图形文件导入的栅格数据,或从矢量数据转换而来文件导入的栅格数据,或从矢量数据转换而来地地 理理 信信 息息 系系 统统 逐个像元编码逐个像元编码 Cell-by-cell encoding 栅格数据存为矩阵,逐行记录代码数据。栅格数据存为矩阵,逐行记录代码数据。 特点:特点:最直观
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