❶ 地质-生态环境空间数据库建库标准
一、范围
本标准定义了山东半岛城市群地质-生态环境空间数据库的数据结构框架、数据实体及实体之间的相互关系,定义了成果图件空间数据的要素集、要素类、要素分类代码及属性数据项,可用于山东半岛城市群项目数据的采集、存储、管理、共享及数据库建设。
二、规范性引用文件
下列标准所包含的条文,通过在本标准中引用而构成为本标准的条文。本标准出版时,所示版本均为有效。所有标准都会被修订,使用本标准的各方应探讨使用下列标准最新版本的可能性。
GB / T 1. 1—2000 标准化工作导则 第 1 部分: 标准的结构和编写规则
GB / T 13923—92 国土基础信息数据分类代码
GB / T 2260—1999 中华人民共和国行政区划代码
GB / T 2659 世界各国和地区名称代码
GB / T 9649—88 地质矿产术语分类代码
DZ / T 0160—95 1∶ 200000 地质图地理底图编绘规范及图式
DZ / T 0197—1997 数字化地质图图层及属性文件格式
GB 958—99 区域地质图图例 ( 1∶ 50000)
DZ / T 0179—1997 地质图用色标准及用色原则
DDB 9702 GIS 图层描述数据内容标准
GB 17108—1997 海洋功能区划技术导则
中国地质调查局 地质图空间数据库建设工作指南 ( 2. 0 版)
中国地质调查局 1∶ 20 万区域水文地质图空间数据库图层及属性文件格式工作指南
三、术语和定义
本标准涉及的主要术语如下:
1. 地理信息数据库 ( geodatabase)
采用标准关系数据库技术来管理、表现地理信息的空间数据库。
2. 数据包 ( data package)
逻辑相关数据实体的集合,本标准中将山东半岛城市群项目数据整体视作一个数据包。
3. 数据实体 ( data entity)
描述专业领域同一类型数据的数据元素的集合,如地质构造数据实体,概念上等同于UML 的类。数据实体可通过一个或多个相关的数据元素及相关的数据实体定义。
4. 数据集 ( dataset)
逻辑相关数据组成的数据集合,如一幅地图可视作一个数据集,数据集是一个逻辑上的整体。
5. 数据子集 ( subdataset)
按一定规则划分的数据集中逻辑相关数据的集合,本标准中的一个数据子集对应一个地图要素类,数据子集类别对应地图上的图层划分。
6. 空间数据 ( spatial data)
用来表示空间实体的位置、形状、大小和分布特征诸方面信息的数据。空间数据不仅具有实体本身的空间位置及形态信息,而且还有实体属性和空间关系 ( 如拓扑关系)信息。
7. 空间参照系 ( spatial reference)
对地理信息数据的空间范围和投影的描述。
8. 地图 ( map)
地理信息的图形描述,包括地理信息数据和地图元素,如标题、图例和比例尺等。本标准中将一幅地图视作一个数据集进行管理,并通过一组要素集 ( 要素类、关系类、属性表的集合) 、空间参照系、地图样式定义地图的数据内容及显示方式。
9. 图层 ( layer)
地图上特定区域范围内按一定规则划分的相似要素类的集合,如水系、城镇。图层为要素类的专题组合及表现,一个图层定义了它包含地理信息数据的地理位置和显示方法。
10. 要素 ( feature)
现实世界中的对象在地图图层中的表示,如地图中表示道路的一条线。
……
四、缩略语和符号
1. 缩略语
ARD 图外整饰要素 ( Elements Around Map)
BMAP 地理底图 ( Basemap)
BOU 境界、边界 ( Bourn)
CD 代码 ( Code)
COL 综合柱状图 ( Colomnar Chart)
DT 日期 ( Date)
ELE 地形高程 ( Elevation)
……
2. UML 类图符号
山东半岛城市群地区地质-生态环境与可持续发展研究
3. ER 图符号
山东半岛城市群地区地质-生态环境与可持续发展研究
五、基于 UML 的 Geodatabase 的空间数据模型
构建地质数据的空间数据模型是建立地质信息数据库的一项关键工作,是数据库建设的基础。Geodatabase 数据模型作为 ArcGIS 软件平台的一种通用数据形式,目前已被国内外众多地质空间数据库的建设所采用。数据建模也已经成为地质数据库建立的一项主要内容。
目前针对地质、水文、矿产、海洋等多个领域的专业 Geodatabase 数据模型都已存在,国内目前应用于区域地质 - 生态环境调查的综合地质 - 生态环境空间数据模型还比较少见。因此,本项目在分析国内外目前比较通用的各专业数据模型的基础上,提出了专门面向山东半岛城市群地质 - 生态环境空间数据库建设的 Geodatabase 数据模型。
在 Geodatabase 数据模型中,允许定义要素之间类型的关联,Geodatabase 对空间数据管理以关系数据库为基础,利用商用关系数据库成熟的数据处理能力对空间数据和非空间数据进行统一管理。Geodatabase 使用面向对象的方法,使得要素可以具有自己的行为和属性,并且要素类具有继承性、多态性和封装性。这样,以更加适合自然的行为和人的思维方式去组织数据,更精确地模拟真实世界。
1. Geodatabase 数据模型的结构体系
Geodatabase 数据模型作为一种新型的面向对象的数据模型,融入了面向对象的核心技术,如类 ( Class) 、对象 ( Object) 、封装 ( Encapsulation) 、继承 ( Inheritance) 和多态( Polymorphism) 等思想和技术。Geodatabase 数据模型的目的就是为了让用户能更容易、更自然地表示 GIS 数据特征和更容易地建立特征之间的各种关系。Geodatabase 空间数据库数据模型如表 12 -1 所示。
表 12 -1 Geodatabase 内部结构
续表
2. Geodatabase 数据库模型的特点
Geodatabase 有两种,即个人与多用户 Geodatabase。
1) 个人 Geodatabase 支持内置于 ArcGIS 系统并提供对本地数据的访问,适用于面向项目的 GIS,在 Microsoft Access 数据库平台上实现,提供生成和更新 Access 数据库的服务,可处理小型或适中的 Access 数据库。但个人 Geodatabase 的存储容量有不能超过 2GB的限制。
2) 多用户的 Geodatabase 是通过 ArcSDE ( ARC 空间数据库引擎) 实现的。ArcSDE可以生成和访问从小型到大型的 Geodatabase 并提供关系型数据的开放界面。
与标准的关系数据库相比,Geodatabase 简化了地理数据建模的工作,因为它包含有用于建模地理信息的通用模型。
此外,Geodatabase 还同时支持两个视图,即对象视图和关系视图。这样就综合了对象视图和关系视图两者的优点。对象视图在 Geodatabase 中占据主导地位,其目的是提供一个接近于逻辑数据模型的数据模型,因而更接近于现实。关系视图则用于一些 Geodata-base 数据的常规处理,它表示的是一些简单地理对象的特征。
3. 基于 UML 的 Geodatabase 数据模型的设计
( 1) Geodatabase 数据库设计的方法
在 ArcGIS 中,建立地理数据库可以有多种方法。借助 ArcCatalog,可以通过 3 种方式建立新的地理数据库。
第一种方法是建立一个新的地理数据库。
第二种方法是移植已经存在的数据到地理数据库中去。
第三种方式是用 CASE 工具来建立地理数据库。
( 2) 面向对象和 UML ( 统一建模语言)
面向对象是软件程序设计中的一种新思想,它能使程序设计更加贴近现实,并且花费更小的精力。面向对象方法学包含了对象 ( object) 、类 ( classification) 、继承 ( inherit-ance) 、聚集和消息 ( messages) 的概念。
UML ( Unified Modeling Language,统一建模语言) 是一种基于面向对象方法的建模语言,具有创建系统的静态结构和动态行为等多种结构模型的能力,是一种通用的建模语言。在 Geodatabase 的设计中,主要用到描述系统静态结构的类图。类图的节点表示系统中的类及其属性和操作。类图的边表示类之间的联系,包括继承、关联、依赖、聚合等。
类的表示由 3 个部分方框组成,上面部分给出了类的名称; 中间部分给出了该类的单个对象的属性; 下面部分给出了一些可以应用到这些对象的操作。类的表示如图 12 -5。
图 12 -5 类的表示
关联是对类的实例之间联系的命名,与关联有关的内容有关联元数 ( Degree) 、关联角色 ( Role) 和重复度 ( Multiplicity) 。
UML 中有 3 种类型的类: 抽象类 ( abstract class) 、可创建化类 ( creatable class) 和可实例化类 ( instantiable class) 。
UML 类图的符号见本节第四部分内容。
( 3) 面向对象的地理数据模型的设计方法
利用 CASE 工具进行 Geodatabase 数据模型设计的步骤具体为:
1) 在 CASE 工具中进行 UML 建模。
2) 将设计好的 UML 模型载入资料库 ( repositry) 。
3) 利用 GIS 软件提供的 CASE 接口,根据资料库中的 UML 模型生成空间数据库结构。至此,Geodatabase 空间数据库结构初具雏形。在 GIS 软件环境中,现在可以将新生成的数据或已有的数据进行格式转换后载入到设计好的 Geodatabase 空间数据库中,由空间数据库统一管理。利用 CASE 工具来建立 Geodatabase 地理数据库的工作流程见图12 - 6。
图 12 -6 利用 CASE 工具来建立 Geodatabase 地理数据库的工作流程
六、地质 - 生态环境 Geodatabase 数据模型的建立
( 一) 数据模型设计的依据
根据山东半岛城市群地质 - 生态环境调查评价研究工作的需要和山东半岛城市群地质 - 生态环境 GIS 数据库系统的整体设计要求,结合各地质 - 生态环境要素的成果图件和文本报告资料,利用 UML 设计工具 Microsoft Visio 完成了山东半岛城市群地质 - 生态环境Geodatabase 数据模型的设计 ( 图 12 - 7) 。
图 12 -7 山东半岛城市群地质 - 生态环境 Geodatabase 数据模型的设计依据
( 二) 山东半岛城市群地质 - 生态环境数据库的 UML 类图
1. 数据集管理
山东半岛城市群项目数据包中的数据以数据集为单元统一组织管理,数据集管理方式就是将一份文字报告或一幅成果图件视作逻辑上的整体,用 “数据集编号”唯一标识,通过数据集实体统一管理。同一数据集的不同实体,例如成果图中的图层,通过实体中的“数据集编号”元素关联。
2. 空间数据管理
山东半岛城市群项目数据包由文字报告及成果图件两大类数据组成,并以成果图件为主,成果图件是一空间数据实体,统一存储在面向对象的地理信息数据库中,以图幅为单元进行管理。
3. 数据包总体结构
本标准中山东半岛城市群项目数据包总体结构用 UML 模型来体现,山东半岛城市群项目数据包由 “成果报告”、“元数据”及 “存档文件”3 个数据实体 ( UML 类) 组成,通过 “数据集”实体统一组织管理。“成果报告”由它的继承类 “文字报告”及 “成果图件”定义,为研究成果数据包的主体数据。“元数据”及 “存档文件”为数据集的辅助数据,“元数据”存放文字报告或成果图件的元数据; “存档文件”存放文字报告或成果图件的相关存档文件,供数据集数据的整体下载与利用。
一个 “数据集”实体对应一个项目的 “文字报告”或一幅 “成果图件”; 每一个数据集必须有一个而且只能有一个 “元数据”文件; “存档文件”是 “数据集”的可选聚合实体。
“成果图件”是一空间数据实体,由特定的面向对象地理信息数据库 ( Geodatabase)统一存储、管理。一幅 “成果图件”数据内容由一组空间要素集 ( 基础地理要素集、地质要素集、地球物理要素集、地球化学要素集、辅助要素集) 组成,空间要素集数据类型包括矢量 ( Feature Dataset,简称要素集) 、栅格 ( Raster Dataset) 和 TIN ( TIN Dataset)3 种。
4. 数据集编号的编码规则
数据集编号由数据库管理方统一编码,必须保证编号在数据库中唯一,编号中的英文字母全部大写。
山东半岛城市群项目数据集按 “项目或图幅—提交单位—提交年份—成果序号”编码。数据集编号的字符串长度不得超过 22 位,以保证 “数据集编号 + 要素类名”的字符串总长度不超过 30 位。
5. 成果图件要素类命名规则
要素类名字符串总长度不得超过 8 位。
矢量要素类按 “要素集类型 + 要素类名 + 要素类型”命名,全部用大写英文字母表示。“要素集类型”用一位代码表示,如 “L”表示基础地理要素集。栅格数据集数据以“要素集类型 + 要素类型”命名,要素类型用代码 RAS 表示,如 “DRSRAS”表示遥感栅格数据。TIN 数据集数据以 “要素集类型 + 要素类型”命名,要素类型用代码 TIN 表示,如 “LELETIN”表示地面高程 TIN。
6. 成果图件要素分类编码规则
要素分类编码用以标识不同的要素类要素,保证地图要素存储、交换、显示的一致性。
( 1) 分类编码原则
1) 科学性、系统性;
2) 相对稳定性;
3) 不受地图比例尺的限制;
4) 完整性和可扩展性;
5) 适用性。
( 2) 分类编码方法
成果图件要素类中不同要素的分类编码采用中华人民共和国国家标准 《国土基础信息数据分类与代码》的编码结构,结构如下:
山东半岛城市群地区地质-生态环境与可持续发展研究
大类码、小类码、一级代码和二级代码分别用数字顺序排列。识别位由用户自行定义,以便于扩充。在本项目中编码分两类: ①基础地理要素编码; ②地质专业要素编码( 地质、地球物理、地球化学等) 。
( 三) 山东半岛城市群项目数据实体及实体关系
山东半岛城市群项目数据实体类及其代码见表 12 -2,实体类名代码按实体类的英文名缩略语编码,本标准中山东半岛城市群项目数据实体及实体间关系用 UML 及实体关系图 ( ERD) 来体现。
表 12 -2 山东半岛城市群项目数据实体类及其代码
1. 数据集实体 ( MGRD_Dataset)
山东半岛城市群项目数据包中的 “数据集”实体用来统一组织管理 “文字报告”、“成果图件”、“元数据”及 “存档文件”数据实体,“数据集”实体中的数据项包含数据集的归属项目、提交日期、提交单位、主题类别及地理范围等可用于数据集检索的信息。一个 “数据集”实体对应一个项目的 “文字报告”或一幅 “成果图件”,“数据集”实体与 “元数据”实体间为一一对应关系,与 “存档文件”实体间为一对多的对应关系。“数据集”实体的数据内容及其存储表通过 “数据子集”实体分类定义,主键 [数据集编号]可用于同一数据集中不同 “数据子集”的关联,也可用于数据集对应的 “元数据”及“存档文件”的关联。
2. 成果报告数据实体 ( MGRD SumTmaryReport)
研究成果报告数据实体包括项目的最终综合文字报告及相应的成果图件。
( 1) 文字报告数据实体 ( SR_WordReport)
文字报告数据实体包括 “文字报告”及图像格式的 “报告附图”数据实体,文字报告及附图均以二进制大对象存储。数据实体之间通过 [数据集编号] 关联。
( 2) 成果图件数据实体 ( SR_hemeMapSet)
“成果图件”数据实体是一空间数据实体,主要以矢量图形格式存储在地理信息数据库中,其中也包括栅格数据及 TIN 数据用于数据的空间分析。
1) 要素集: “成果图件” 数据实体以图幅为数据集单元进行管理; 图幅内容以分属不同空间要素集 ( 基础地理要素集、地质要素集、地球物理要素集、地球化学要素集、辅助要素集) 的要素类组合,同一个要素集内的要素类享有同一空间参照系,相互具有拓扑关系。
2) 要素类: 一个要素类的存储单元为关系数据库中的一个数据表,要素类图元类型有点、线、面、注记 4 种,一个要素类只能包含一种图元类型。本标准中基础地理要素集、地质要素集、地球物理要素集、地球化学要素类、辅助要素集的要素类用 UML 类图体现。
3) 图层: 图层为要素类的专题组合及表现,不同图层的组合即构成了可视化 “成果图件”。本项目通过对数据来源的分析,提出并建立了适合山东半岛城市群地区地质 - 生态环境调查与评价特点的空间数据库数据图层。考虑到空间数据的应用和相互转换,每一图层均应建立相应的内部属性表,属性表必须包含一些基本字段内容,根据具体任务的不同,需灵活扩充内部属性表字段内容。 “成果图件”数据实体的图层划分及其代码见表 12 -3。
4) 要素类属性: 要素类的要素特征由属性表定义,属性表每一行对应一个要素,每一列包含要素的一个特征信息。
表 12 -3 成果图件数据实体的图层划分及其代码
5) 要素类要素分类: 同一要素类中不同类型的要素用不同的代码标识,通过属性表中的 “编码” ( GEO_CODE) 数据项体现,以便地图中同一要素类要素的分类显示,并保证地图要素存储、交换、显示的一致性。在本项目中成果图件的基础地理要素分类代码采用中华人民共和国国家标准 《国土基础信息数据分类与代码》,并根据需要进行了扩充,地质专业要素分类代码全部由本标准定义,见表 12 -4 和表 12 -5。
表 12 -4 基础地理要素分类代码
表 12 -5 地质专业要素分类代码
图12 -8 山东半岛城市群项目数据包UML类图
图层编码中,第一位为图类代码,L 代表基础地理类图层; D 代表基础地质类图层;G 代表国土资源图层; W 代表地壳稳定性图层; S 代表水资源图层; H 代表海岸带图层;T 代表生态环境图层; R 代表人类工程活动图层; F 代表分析评价图层; Y 代表预测与防治图层; Z 代表辅助图层。第二位为比例尺代码,图件均采用 1∶ 50 万比例尺,代码为 B。第三位到第五位为图名的汉语拼音首字母缩写。第六位为图层数字编号。
( 四) 山东半岛城市群项目 UML 类图
1. 山东半岛城市群项目数据包 UML 类图
UML 类图见图 12 - 8。
2. 成果图件要素集 UML 类图
1) 基础地理要素集实体 UML 类图 ( FD_Geography) 。本项目将基础地理要素分为地理网格、居民地、境界、交通网、地貌地形、水系、海洋海岸带、行政区划、栅格数据等 9个抽象要素类,建立了 “各市基本情况”对象类,与表明各地区域的 “城市群”类相连接,将山东半岛城市群8 个地级市的地理位置数据与地区的基本资料数据有机地联系起来。
2) 地质要素集实体 UML 类图 ( FD_Geology) 。
3) 国土资源要素集实体 UML 类图 ( FD_LandResource) 。
4) 水资源要素集实体 UML 类图 ( FD_WaterResource) 。
5) 生态环境要素集实体 UML 类图 ( FD_Environment) 。
6) 辅助要素集实体 UML 类图 ( FD_Ancillary) 。
3. 山东半岛城市群项目数据实体关系图
1) 数据集实体 ER 图 ( MGRD_DataSet) 。
2) 研究成果报告数据实体 ER 图 ( MGRD_SummaryReport) ( 图 12 - 9) 。
图 12 -9 研究成果报告数据实体 ER 图 ( MGRD_SummaryReport)
七、山东半岛城市群项目数据包数据字典
( 一) 数据集实体 ( MGRD_DataSet)
山东半岛城市群地区地质-生态环境与可持续发展研究
( 二) 研究成果报告数据实体 ( MGRD_SummaryReport)
1. 文字报告数据实体 ( SR_WordReport)
山东半岛城市群地区地质-生态环境与可持续发展研究
2. 成果图件数据实体 ( SR_ThemeMapSet)
( 1) 基础地理要素集实体 ( FD_Geography)
山东半岛城市群地区地质-生态环境与可持续发展研究
( 2) 地质要素集实体 ( FD_Geology)
山东半岛城市群地区地质-生态环境与可持续发展研究
( 3) 水资源要素集实体 ( FD_HydroResource)
山东半岛城市群地区地质-生态环境与可持续发展研究
❷ 什么是栅格数据,什么是矢量数据
一、区别:
1、数据不同:
(1)矢量数据:
点实体:在二维空间中,点实体可以用一对坐标X,Y来确定位置;
线实体:线实体可以认为是由连续的直线段组成的曲线虚则,用坐标串的集合(X1,Y1,X2,Y2……Xn,Yn)来记录;
面实体:在记录面实体时,通常通过记录面状地物的边界来表现,因而有时也称为多边形数据。
(2)栅格谨誉缺数据:
点实体由一个栅格像元来表示;
线实体由一定方向上连接成串的相邻栅格像元表示;
面实体(区域)由具有相同属性的相邻栅格像元的块集合来表示。
2、优势不同:
矢量数据,无论放大、缩小或旋转等不会失真。
栅格数据,如数据结构更加简单,即由像元组成矩阵结构,其中的像元值表示坐标,有时与属性表相关联。
二、联系:
栅格和矢量仅仅是一种概念模型,要对现实世界真正的编码还需要具体的数据组织形式。 比如说你想建栋房子,首先要想好是平房,还是瓦房,或者是别墅等等,这些就祥辩是房子的概念模型。有了概念模型以后就要设计房子的样式了,这就是数据结构。
特点
1、用离散的线或点来描述地理现象及特征
点用来描述地图上的各种标志点,如监控点、居民点;线包括直线和曲线,曲线又包括一般曲线和封闭曲线,分别用来表示河流、道路及行政边界等,此外,还包括一些特殊曲线,如等高线;面用来描述一块连续的区域,如湖泊、林地、居民地等。
2、用拓扑关系来描述矢量数据之间的关系
在矢量数据系统中,常用几何信息描述空间几何位置,用拓扑信息来描述空间的相连、相邻及包含等关系,从而清楚地表达空间地物之间结构。
以上内容参考:网络-矢量数据
❸ 鏍呮牸鏁版嵁鐨勬爡鏍肩粨鏋
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❹ 栅格数据有哪些
问题一:栅格数据的数据类型 卫星影像遥感卫星影像是用栅格格式记录,从1972年以来产生全球影像美国陆地卫星1、2、3号:通过多光谱扫描仪(MSS)获取影像,空间分辨率约为79m陆地卫星4号:发射与1982年,用专题制图仪(TM)扫描仪,空间分辨率为30m1984年第二个TM式陆地卫星5在国外发射,1993年发射陆地卫星6未进入轨道1999年发射陆地卫星7号(ETM1),设计用来季节性监控全球范围内小尺度变化过程,空间分辨率为30m法国地球观测卫星(SPOT)系列始于1986年,每个SPOT卫星带有两个传感器:全感应传感器获取10m空间分辨率的单波段影像,多光谱传感器获取三个波段20m分辨率影像,为GIS项目的良好空间数据源印度、日本卫星计划1985年美国陆地卫星私有化,私人公司可收集与销售遥感数据SpaceImaging:Ikonos卫星用来获取1m分辨率的全色影像和4m分辨率的多光谱影像卫星影像像元值代表从地球表面反射或发射的光能,光能的测量基于来自连续波长的光谱波段,即电磁光谱全色影像包含一个波段,而多光谱影像包含了一系列波段,例如TM影像有7个波段:蓝、绿、红、近红外、中红外I、热红外、中红外II数字高程模型数字高程模型(DEM)由等间隔海拔数据排列组成;DEM以点为基础,但也容易通过将海拔高度点置于格网单元中心的方法转换成栅格数据(1)美国地质调查局(USGS)的DEM:7.5秒DEM(1:24000), 30秒DEM(1:100000)、1分DEM(1:250000)、阿拉斯加DEM(2)非USGS数字高程模型基本方法:采用立体测图仪和具有重叠区的航片,产出比USGS精度更高的DEM数据,但费用太高。其他方法:用卫星影像生成DEM模型,如SPOT数据(3)全球数字高程模型GTOPO30、ETOPO数字正射影像数字正射影像图(DOQ)是一种由航片或其他遥感数据制备而得到的数字化影像,其中由照岁碧相机镜头倾斜和地形起伏引起的位移已被消除;数字正射影像是地理坐标参考的,并可与地形图和其他地图配准二进制扫描文件含有数值1或数值0,用于跟踪矢量化数字栅格图形是USGS地形图的扫描图像图形文件TIFF、GIF、JPEG特定GIS软件的栅格数据总结不论任何形式的压缩数据编码,都是以增加了运算时间换取了存储空间,这就要考虑主要矛盾的主要方面,当我们想减少数据的冗余,有效地利用空间资源时,就不得不进行数据压缩编码,而让计算机多进行一些解码和处理复杂图形的运算。因此,一个优秀的压缩数据编码方案是:在最大限度减少计算机运算时间的基点上进行最大幅度的压缩。
问题二:栅格数据结构有哪几种,并分析各自优缺点 一、矢量、栅格数据结构的优缺点
矢量数据结构可具体分为点、线、面,可以构成现实世界中各种复杂的实体,当问题可描述成线或边界时,特别有效。矢量数据的结构紧凑,冗余度低,并具有空间实体的拓扑信息,容易定义和操作单个空间实体,便于网络分析。矢量数据的输出质量好、精度高。 矢量数据结构的复杂性,导致了操作和算法的复杂化,作为一种基于线和边界的编码方法,不能有效地支持影像代数运算,如不能有效地进行点集的 *** 运算(如叠加),运算效率低而复杂。由于矢量数据结构的存贮比较复杂,导致空间实体的查询十分费时,需要逐点、逐线、逐面地查询。矢量数据和栅格表示的影像禅蔽数据不能直接运算(如联合查询和空间分析),交互时必须进行矢量和栅格转换。矢量数据与DEM(数字高程模型)的交互是通过等高线来实现的,不能与DEM直接进行联合空间分析。 栅格数据结构是通过空间点的密集而规则的排列表示整体的空间现象的。其数据结构简单,定位存取性能好,可以与影像和DEM数据进行联合空间分析,数据共享容易实现,对栅格数据的操作比较容易。 栅格数据的数据量与格网间距的平方成反比,较高的几何精度的代价是数据量的极大增加。因为只使用行和列来作为空间实体的位置标识,故难以获取空间实体的拓扑信息,难以进行网络分析等操作。栅格数据结构不是面向实体的,各种实体往往是叠加在一起反映出来的,因而难以识别和分离。对点实体的识别需要采用匹配技术,对线实体的识别需采用边乎袭举缘检测技术,对面实体的识别则需采用影像分类技术,这些技术不仅费时,而且不能保证完全正确。 通过以上的分析可以看出,矢量数据结构和栅格数据结构的优缺点是互补的(图2-4-1),为了有效地实现GIS中的各项功能(如与遥感数据的结合,有效的空间分析等)需要同时使用两种数据结构,并在GIS中实现两种数据结构的高效转换。 在GIS建立过程中,应根据应用目的和应用特点、可能获得的数据精度以及地理信息系统软件和硬件配置情况,选择合适的数据结构。一般来讲,栅格结构可用于大范围小比例尺的自然资源、环境、农林业等区域问题的研究。矢量结构用于城市分区或详细规划、土地管理、公用事业管理等方面的应用。
问题三:栅格数据结构的三种数据组织方法 方法a――基于像元的组织方法
以像元为独立存储单元,对每个像元的位置坐标、在各层的属性值进行记录。每个像元的记录内容表示为一个数组。这种组织方式最为常见,当栅格层数较多的时候,对不同层的每个像元只需记录一次坐标值,节省存储空间。
方法b――基于层的组织方法
以像元为记录序列,对不同层上同一像元位置上只记录一次像元的位置坐标,并记录各层的属性值。由于栅格数量很多,对于每层的同一像元均要存储地理坐标,需要大量的存储空间。
方法c――基于多边形的组织方法
以层为存储基础,每层以多边形为序列记录多边形的属性值和多边形内各像元的坐标。将同一属性的制图单元的n个像元的属性只记录一次,有效节约用于存储属性的空间。
基于像元的数据组织方式简单明了,便于数据扩充和修改,但进行属性查询和免于边界提取时速度较慢;基于层的数据组织方式便于属性查询,但每个像元的坐标均要重复存储,浪费了存储空间;基于多边形的数据组织方式虽然便于面域边界提取,但在不同层中像元的坐标还是要多次存储。
问题四:arcgis栅格数据是什么意思 栅格就是常见的图片数据,比如JPG、tiff等等,而矢量数据就是你再Arcgis里面画出来的点啊线啊那些数据,这样说明白么
问题五:在ArcGIS中管理栅格数据的方法有哪些 ArcGIS 使用三种方法来组织、存储和管理栅格数据(栅格数据模型):栅格数据集、镶嵌数据集和栅格目录。dsac/.../19280这里有详细介绍每种方法的使用,仅供参考。
问题六:栅格数据的获取途径 (一)栅格数据的获取途径栅格数据的获取主要由以下几个途径:⑴ 栅格法:在待输入的图形上均匀划分栅格单元,逐个栅格地决定其属性代码,最后形成栅格数字地图文件。这是人工编码,当数据量太大时,该法费工费时,工作量相当大。⑵转换法:用手扶跟踪数字化或自动跟踪数字化得到矢量结构数据,再转换为栅格结构。由矢量数据向栅格数据转换是理想的方法。⑶扫描数字化:逐点扫描待输入的专题地图,对扫描数据重新采样与再编码,从而得到栅格数据文件。⑷ 分类影像输入:将经过分类解译的遥感影像数据直接或重新采样后输入系统,这是高效获取数据的方法。(二)栅格像元代码的确定原则当依据一定的要求给定单位网格后,而网格中有多种地物类型(或说属性)时,则根据需要采取如下方案之一决定栅格单元的代码。⑴ 中心点法:即用处于栅格中心处的地物类型(属性或量值或属性记录指针)或现象特征决定该栅格单元的代码。对于具有连续分布特征的地理要素,如降水分布、人口密度等问题,中心法是被首要选用的。⑵ 面积占优法:以占矩形面积最大的地物或现象特性的重要性决定栅格单元的代码,此法常见于分类较细,地物类别斑块较小的情况。⑶ 长度占优法:当覆盖的栅格过中心位置时,横线占据该格中的大部分长度的属性值定为该栅格单元的代码。⑷ 重要性法:根据栅格内不同地物的重要性,选取最重要的地物类型决定相应的栅格单元代码。此法常见于具有特殊意义而面积较小且不在栅格中心的地理要素。尤其是点、线状地理要素,如城镇、交通枢纽、交通线、河流水系等。以上4点正确使用,则能较好地保持地表的真实性,尽可能地保持原图或原始数据的精度问题。当然,缩小单个栅格单元面积,使每个栅格单元代表更为精细的地面矩形单元,减少混合单元、混合类型与混合面积,可大大提高量算精度,保持真实形态及更细小的地物类型。但增加栅格个数会使数据多,冗余严重。为解决此问题,产生了一系列各具特色的栅格数据压缩编码方法。
问题七:是矢量数据还是栅格数据如何区分 矢量数据与栅格数据的区别:
以上内容均根据学员实际工作中遇到的问题整理而成,供参考,如有问题请及时沟通、指正。
问题八:组成栅格数据最基本的单元是什么?栅格还是象元? 栅(shan 一声)格数据是按网格单元的行与列排列、具有不同灰度或颜色的阵列数据。每一个单元(像素)的位置由它的行列号定义,所表示的实 *** 置隐含在栅格行列位置中,数据组织中的每个数据表示地物或现象的非几何属性或指向其属性的指针。,一个优秀的压缩数据编码方案是:在最大限度减少计算机运算时间的基点上进行最大幅度的压缩。
问题九:GIS小问题,栅格数据和影像数据的区别! 栅格数据相对与础量数据而言的,按照行列存储单一序列值的简单数据组织方式,通过同一行列(网格)的不同波段组合,可以携带更多信息;
影像数据专门指遥感\航测等直观反映地物地貌的一类栅格数据;
栅格数据有很多格式,比如IMG,GRID,JPG,TIFF等,这些都是可以互相转换的,只是波段数和波段数值范围会有限制
问题十:什么是矢量数据、栅格数据、拓扑关系? 矢量数据:在直角坐标系中,用X、Y坐标表示地图图形或地理实体的位置和形状的数据。
栅格数据:按栅格阵列单元的行和列排列的有不同“值”的数据集。
拓扑关系:指图形元素之间相互空间上的连接、邻接关系并不考虑具 *** 置.这种拓扑关系是由数字化的点、线、面数据形成的以用户的查询或应用分析要求进行图形选取、叠合、合并等操作。