➢能周期性，动态的获取丰富的信息，并可直 接以数字方式记录和传送。
31
2.2.2 栅格数据模型
• 三、栅格数据的获取 –4、从矢量数据转换
➢把矢量结构的数据通过适当算法，用软件把 矢量结构数据转换成栅格结构数据。
➢例如从专题图上获取的矢量数据结构的地块 图，积温度或降雨量分布图，用软件方法将 其转成栅格结构数据图，并对其进行叠置分 析。
• 第三节 空间数据管理
7
2.2.1 空间数据结构
• 数据结构是数据组织的形式。是适合于计算机 存储、管理和处理的数据逻辑结构。
• 空间数据结构是地理实体的空间排列方式和相互 关系的抽象描述。
• 地理数据库中采用空间数据结构来数字化表达地 理空间信息。
• 空间数据结构主要有栅格结构和矢量结构。
安岳县
如：（1,1,1,0), (1,2,2,4), (1,4,1,7), (1,5,1,7)…
42
块式编码例：
02255555 22222555 22223355 00233355 00333353 00033333 00003333 00000333
43
块式编码例：
02255555 22222555 22223355 00233355 00333353
• 三、栅格数据的获取 –3、从摄像机获取
➢用摄像机可以获取各种景物的视频数据。 ➢从摄像机数字化输入的栅格元素数是相对
固定的，例如512×512，1024×1024等。
30
2.2.2 栅格数据模型
• 三、栅格数据的获取 –4、从遥感获取
➢遥感是利用航空，航天技术获取地球资源和 环境信息的重要途径。
• 栅格数据模型学习要点
–基本概念：
➢ 点、线、面的表达 ➢ 像元 ➢ 像元阵列 ➢ 像元属性
–栅格数据获取方式 –栅格数据属性取值 –栅格数据编码方法
➢ 直接编码 ➢ 压缩编码
链码、块码、游程编码、四叉树
–栅格数据特点
16
2.2.2 栅格数据模型
• 一、相关概念
• 1、定义：栅格结构是将地理空间划分成若干行、若干列，称为一个
4
空间关系的应用
线—点
线—线
线—面
镇 乘车线路 这条线路过镇上吗？
河流 小路
小路穿过河流吗？
河流在区域内吗？
5
空间关系的应用
面—点
面—线
面—面
该邮政区包括学校吗？ 该区域包括铁路吗？ 区域彼此影响吗？ 区域重叠吗？
6
内容概览
• 第一节 空间数据的表达 • 第二节 空间数据模型
–2.2.1 空间数据结构 –2.2.2 栅格数据模型 –2.2.3 矢量数据模型
安岳县
潼南县
武胜县 合川市
华蓥县邻市区水政县府驻地垫江县 主要公路 区县界线 机场 河流 区县区划图
隆昌县
铜梁县 北碚区
长寿县
大足县
双桥区 荣昌县 永川市
渝北区
李渡区
璧山沙县坪坝渝区中南江区岸北区区 九龙大坡巴渡区南口区区
江津市
0.0 7.5 15.0 22.5 30.0 37.5 km
南川市
忠县
丰都县
2 1
27
2.2.2 栅格数据模型
• 三、栅格数据的获取 1、目读法 2、从扫描仪获取
3、从摄像机获取 4、从遥感中获取 5、从矢量数据转换
28
2.2.2 栅格数据模型
• 三、栅格数据的获取 –1、目读法
➢ 将一张透明格网纸叠置于某图件上，根据某种占优法，直 接用人工方法获取相应的栅格数据属性。
• 四、栅格数据的编码 –2、游程长度编码
➢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
①记录每个游程起（迄）列号 ②记录每个游程象元数
36
游程长度编码
① 逐行记录每个游程 的迄点列号
5，5 A，2，B，5 A，1，C，4，A，5 D，1，C，3，A，5 D，2，C，3，A，5 D，2，A，5
象元阵列，其最小单元称为象元或象素。每个象元的位置由行列号确定， 其属性则以代码表示。
格网分辨率
西南角格网坐标 （XWS，YWS）
Y：列
X：行
17
面 线
对于栅格数据结构
•点：为一个像元
•线：在一定方向上
连接成串的相邻像
点
元集合。
•面：聚集在一起的
相邻像元集合。
18
2.2.2 栅格数据模型
2. 像元－－栅格单元
32
2.2.2 栅格数据模型
• 四、栅格数据的编码
–1、直接编码 –2、链式编码 –3、游程长度编码 –4、块式编码 –5、四叉树编码
33
2.2.2 栅格数据模型
• 四、栅格数据的编码 –1、直接编码
➢无压缩编码。 ➢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。 ➢特点：最直观、最基本的网格存贮结构，没
9
2.2.1 空间数据结构
• 一、数据结构
举例：
学生登记表
学号 95004 95006 95008
…
姓名 王小明 黄大鹏 张文斌
…
年龄 19 20 18
…
性别 女 男 女
…
系名 社会学 商品学 法律学
…
年级 95 95 95 …
学生（学号，姓名，年龄，性别，系名，年级）
10
2.2.1 空间数据结构
4. 象元属性：栅格单元值 地理要素的属性特征
5. 栅格结构的特点：属性明显，定位隐含
23
2.2.2 栅格数据模型
• 二、栅格数据取值的确定
每个栅格元素只能取一 个值，实际上一个栅格 可能对应于实体中几种 不同属性值，存在栅格 数据取值问题
24
2.2.2 栅格数据模型
• 二、栅格数据取值的确定
1、中心点法 2、面积占优法 3、重要性法 4、长度占优法
内容概览
• 第一节 空间数据的表达 • 第二节 空间数据模型 • 第三节 空间数据管理
1
重要内容回顾（拓扑元素）
点:
弧:
起点
弧段3
面:
弧段4
中间点
弧段2
终点
弧段1
2
重要内容回顾（拓扑关系）
• 2.拓扑关系
3
空间关系的应用
点—点
点—线
点—面
住宅
学校
学校和住宅接近吗？
海岸线
肺癌病例
码头
区域
码头在海岸线上吗？ 肺癌病例在区内分布
41
2.2.2 栅格数据模型
• 四、栅格数据的编码 –3、块式编码
➢ 数据对组成：（初始行、列，半径，属性值） ➢ 依次扫描，编过的不重复。
12345678 104477777 244444777 344448877 400488877 500888878 600088888 700008888 800000888
武隆县
彭水苗族土家族自治县
8
2.2.1 空间数据结构
• 一、数据结构
–数据结构是数据组织的形式。是适合于计算机存储、 管理和处理的数据逻辑结构。
–数据结构研究三个方面的内容： ①数据的逻辑结构--数据关系之间的逻辑关系。 ②数据的存储结构--数据的逻辑结构在计算机中的
表示。 ③操作算法---插入、删除、修改、查询、排序等 。
2.2.2 栅格数据模型
• 矢量结构记录点线面坐标表达空间实体，表达精细。 • 栅格结构用有限的网格逼近某个图形 ，网格单元越细栅
格数据越精确，但如果太细则数据量太大。
21
2.2.2 栅格数据模型
3.象元阵列：反映某一空间分布的系列象元 队列，其行、列确定每个象元的空间位置。
22
2.2.2 栅格数据模型
• 一、数据结构
举例：
–音频文件——WAVE文件
是一种通用的音频数据文件，文件扩展名为“．WAV”，Windows系 统和一般的音频卡都支持这种格式文件的生成、编辑和播放。
WAVE文件由三部分组成：
➢ 文件头（WAVE，结构，大小） ➢ 数字化参数（Hz，bit, Channel,Coding） ➢ 波形数据(Data)
潼南县
武胜县 合川市
华蓥县邻市区水政县府驻地垫江县 主要公路 区县界线 机场 河流 区县区划图
隆昌县
铜梁县 北碚区
长寿县
大足县
双桥区 荣昌县 永川市
渝北区
李渡区
璧山沙县坪坝渝区中南江区岸北区区 九龙大坡巴渡区南口区区
江津市
0.0 7.5 15.0 22.5 30.0 37.5 km
南川市
忠县
丰都县
石柱土家族自治县
00033333 00003333 00000333
（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）。
➢ 当区域范围较大，或要求栅格单元尺寸比较小时，工作量 大到使人很难忍受。（例如1幅10×10km’区域图要以 10m的间隔取数，有约100万个数据需读取。 ）
➢ 适用于所选区域范围小，栅格单元尺寸大的情况。