【正文】 P1 … P2 … 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 P P P 返回 地理信息系統(tǒng)原理 GIS （二）索引式（樹狀） 167。 所以，這種結(jié)構(gòu)只用于簡單的制圖系統(tǒng)中，顯示圖形。 島作為一個單個圖形，沒有與外界多邊形聯(lián)系。 22 矢量數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu) 第二章 GIS 數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu) 缺點(diǎn) ： 相鄰多邊形的公共邊界被數(shù)字化并存儲兩次，造成數(shù)據(jù)冗余和碎屑多邊形 —數(shù)據(jù)不一致，浪費(fèi)空間，導(dǎo)致雙重邊界不能精確匹配。 22 矢量數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu) 第二章 GIS 數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu) 坐標(biāo) 識別符 若是簡單點(diǎn)要素如獨(dú)立樹、電線竿、三角點(diǎn)，符號、 有關(guān)屬性 中包括 比例尺、方向 若是注記點(diǎn)，記錄有關(guān)字符的大小、方向、字體、排列等 若是結(jié)點(diǎn) Vertex：符號：指針、與線相交的角度。矢量數(shù)據(jù)之間的空間關(guān)系 (拓?fù)潢P(guān)系 )。與屬性數(shù)據(jù)的聯(lián)系。矢量數(shù)據(jù)自身的存貯和處理。 返回 地理信息系統(tǒng)原理 GIS 三、矢量數(shù)據(jù)組織 167。 2)由柵格數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換獲得 利用柵格數(shù)據(jù)矢量化技術(shù)，把柵格數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換為矢量數(shù)據(jù)。 22 矢量 數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu) 第二章 GIS 數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu) 一、圖形表示 返回 摘自 張超 地理信息系統(tǒng)原理 GIS 二、矢量數(shù)據(jù)的獲取方式 167。 23 柵格數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu) 第二章 GIS 數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu) 返回 5) 與非樹表示法比較 ， 四叉樹表示法的缺點(diǎn)在于轉(zhuǎn)換的不穩(wěn)定性或叫 滑動變異 例如 ， 兩個圖像的差異僅由于平移 ， 就會構(gòu)成極為不同的四叉樹 ， 因而很難根據(jù)四叉樹來判斷這兩個圖像是否全同 ， 故不利于做形狀分析和模式識別 ， A 0 A 1 A 4 A 5 A 2 B 3 B 6 B 7 A 8 A 9 B 12 B 13 A 10 A 11 B 14 B 15 A A A A A B B B A A B B A A B B 6) 一個 物體 的圖像 在構(gòu)成四叉樹時會被分割到若干個象限中，使它失去了內(nèi)在的相關(guān)性 。 3) 四叉樹雖可修改 ， 但很費(fèi)事 （ 具體的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)中會提到 ） 地理信息系統(tǒng)原理 GIS 4) 四叉樹 未能直接 表示物體間的拓?fù)潢P(guān)系。 此外 ， 目前應(yīng)用四叉樹還存下列 問題 ： 1) 矢 /柵正反變換還不理想 。 23 柵格數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu) 第二章 GIS 數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu) 優(yōu)點(diǎn) ： 1） 對于團(tuán)塊圖像 ， 四叉樹表示法占用空間比網(wǎng)絡(luò)法要少得多 ， 四叉樹表示法基本上是一種 非冗余表示法 。 、 由于不能進(jìn)一步合并 ， 則用游程長度編碼壓縮 。 、四相鄰象元合并，只記錄第一個象元的 Morton碼。 A 0 A 1 A 4 A 5 A 2 B 3 B 6 B 7 A 8 A 9 B 12 B 13 A 10 A 11 B 14 B 15 右圖的壓縮處理過程為： 1176。 、進(jìn)一步用游程長度編碼壓縮。循環(huán)比較所形成的大塊，相同的再合并，直到不能合并為止。 2176。 23 柵格數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu) 第二章 GIS 數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu) 返回 1176。 23 柵格數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu) 第二章 GIS 數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu) 返回 一種按位操作的方法 ： 如行為 列為 3的柵格的 MD 步驟： (1)行 、 列號為二進(jìn)制 Ib= 1 0 Jb= 1 1 (2)I行 J列交叉 1 1 0 1 = 13 (3)再化為十進(jìn)制 . 實(shí)質(zhì)上是按左上 、 右上 、 左下 、 右下的順序 ， 從零開始對每個柵格進(jìn)行自然編碼 。 3） 依次檢查每四個相鄰的 MQ對應(yīng)的屬性值 ， 相同合并 （ 不同碼位去掉 ） ， 不同則存盤 ,直到?jīng)]有能夠合并的子塊為止 。 其 始行列號從 0計 。 0 1 2 3 A A A A A B B B A A B B A A A B B 03 B A 地理信息系統(tǒng)原理 GIS 方法 2：四叉樹自下而上合并的方法 167。 B、 每一個位均是不大于 3的四進(jìn)制數(shù) ， 表達(dá)位置 。 A、 分割一次 ， 增加一位數(shù)字 ， 大分割在前 ， 小分割在后 。 地理信息系統(tǒng)原理 GIS （二）四進(jìn)制的 Morton碼 167。 地址碼（定位碼、 Morton碼） 四進(jìn)制、十進(jìn)制 優(yōu)點(diǎn) ： 地理信息系統(tǒng)原理 GIS 2）線性四叉樹 167。 指針不僅 增加了數(shù)據(jù)的存儲量 ，還增加了操作的 復(fù)雜性 ：如層次數(shù)（分割次數(shù)）由從父結(jié)點(diǎn)移到根結(jié)點(diǎn)的次數(shù)來確定，結(jié)點(diǎn)所代表的圖像塊的位置需要從根節(jié)點(diǎn)開始逐步推算下來。 是最有效的柵格數(shù)據(jù)壓縮編碼方法之一 A A A A A B B B A A B B A A B B 0 1 2 3 地理信息系統(tǒng)原理 GIS 編碼方法 167。 根 ：整個區(qū)域 高 ：深度、分幾級，幾次分割 葉 ：不能再分割的塊 樹叉 ：還需分割的塊 每個樹叉均有 4個分叉，叫四叉樹。 最后得到一顆四分叉的倒向樹。 23 柵格數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu) 第二章 GIS 數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu) 返回 基本思想 ： 將 2n 2n象元組成的圖像 (不足的用背景補(bǔ)上 ) 按四個象限進(jìn)行遞歸分割， 并判斷屬性是否單一， 單一：不分。區(qū)域空間分析困難，相鄰區(qū)域邊界被重復(fù)存儲。 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 . 將柵格數(shù)據(jù)（線狀地物面域邊界）表示為 矢量鏈 的記錄 鏈?zhǔn)骄幋a表 a a a a a a a b 屬性碼 起點(diǎn)行 起點(diǎn)列 鏈碼 a 1 4 556656 b 3 7 576654323… 優(yōu)點(diǎn) ：鏈碼可有效地存貯壓縮柵格數(shù)據(jù)，便于面積、長度、轉(zhuǎn)折方向和邊界、線段凹凸度的計算。 1 2 3 4 5 6 7 8 1 0 4 4 7 7 7 7 7 2 4 4 4 4 4 7 7 7 3 4 4 4 4 8 8 7 7 4 0 0 4 8 8 8 7 7 5 0 0 8 8 8 8 7 8 6 0 0 0 8 8 8 8 8 7 0 0 0 0 8 8 8 8 8 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)… 地理信息系統(tǒng)原理 GIS 鏈?zhǔn)骄幋a、 Freeman 鏈碼、邊界鏈碼 167。 小塊圖斑記錄單元小，分辨率高，壓縮比低 所以，與行程編碼類似，隨圖形復(fù)雜程度的提高而降低分辯率。 23 柵格數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu) 第二章 GIS 數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu) 返回 采用 方形區(qū)域 作為記錄單元，每個記錄單元包括相鄰的若干柵格 。 這種編碼在 柵格加密時，數(shù)據(jù)量不會明顯增加 ， 壓縮率高，并最大限度地保留原始柵格結(jié)構(gòu)，編碼解碼運(yùn)算簡單，且易于檢索，疊加，合并等操作 ，這種編碼應(yīng)用廣泛。 23 柵格數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu) 第二章 GIS 數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu) 返回 將原圖表示的數(shù)據(jù)矩陣變?yōu)?數(shù)據(jù)對 ： 1） 屬性碼 ， 長度 ， 行號 （ 可不要 ） 長度：連續(xù)相同碼值的柵格個數(shù) 。 信息不保持編碼 。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 。所以，出現(xiàn)了各種柵格數(shù)據(jù)壓縮方法。 1） 每行都從左到右記錄； AAAAABBBAABBAABB 2） 奇數(shù)行從左到右 ， 偶數(shù)行從右到左； 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 。 A B b a a 2 1 地理信息系統(tǒng)原理 GIS 四、柵格數(shù)據(jù)編碼方法 167。 重要性法 ：定義屬性類型的重要級別 ， 取重要的屬性值為柵格屬性值 ， 常用于有重要意義而面積較小的要素 ， 特別是點(diǎn) 、 線地理要素 。 中心點(diǎn)法 ：取位于柵格中心的屬性值為該柵格的屬性值 。 地理信息系統(tǒng)原理 GIS (三 )柵格代碼（屬性值）的確定 167。 一般講實(shí)體特征愈復(fù)雜 ， 柵格尺寸越小 ，分辨率愈高 ， 然而柵格數(shù)據(jù)量愈大 （ 按分辨率的平方指數(shù)增加 ） 計算機(jī)成本就越高 ， 處理速度越慢 。 23 柵格數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu) 第二章 GIS 數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu) 返回 1） 原則 ：應(yīng)能 有效地逼近空間對象的分布特征 ， 又減少數(shù)據(jù)的冗余度 。 由于柵格編碼一般用于區(qū)域性 GIS， 原點(diǎn)的選擇常具有局部性質(zhì) ， 但為了便于區(qū)域的拼接 ， 柵格系統(tǒng)的 起始坐標(biāo)應(yīng)與國家基本比例尺地形圖公里網(wǎng)的交點(diǎn)相一致 ， 并分別采用 公里網(wǎng)的縱橫坐標(biāo)軸作為柵格系統(tǒng)的坐標(biāo)軸 。 （一）建立途徑 （二）柵格系統(tǒng)的確定 (三 )柵格代碼的確定 地理信息系統(tǒng)原理 GIS （二）柵格系統(tǒng)的確定 167。 遙感影像數(shù)據(jù)， 對地面景象的輻射和反射能量的掃描抽樣，并按不同的光譜段量化后，以數(shù)字形式記錄下來的象素值序列。 掃描儀掃描 專題圖的圖像數(shù)據(jù) {行、列、顏色（灰度） }，定義顏色與屬性對應(yīng)表，用相應(yīng)屬性代替相應(yīng)顏色，得到（行、列、屬性）再進(jìn)行柵格編碼、存貯，即得該專題圖的柵格數(shù)據(jù)。 地理信息系統(tǒng)原理 GIS 三、柵格結(jié)構(gòu)的建立 167。 N層中 只記錄一層的象元位置，節(jié)約大量存儲空間， 柵格個數(shù)很多。將同一屬性的制圖單元的 n個象元的屬性只記錄一次，便于地圖分析和制圖處理。 23 柵格數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu) 第二章 GIS 數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu) 返回 方法 c： 以層為基礎(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) 。 23 柵格數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu) 第二章 GIS 數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu) 返回 ——針對 一個柵格單元對應(yīng)多個屬性值的多層?xùn)鸥裎募?。每個象元的屬性是地表相應(yīng)區(qū)域內(nèi)地理數(shù)據(jù)的近似值，因