3．3 栅格数据及其编码　

栅格数据是地理信息系统中空间数据的表示方法之一，它是以规则的阵列来表示空间地物或现象分布的一种数据组织方法。

3．3．1 栅格数据的特点

一、用离散的量化栅格值表示空间实体

栅格数据把真实的地理面假设成平面笛卡尔面来描述地理空间。在每个笛卡尔平面中，用行列值来确定各个栅格元素(Grid Cell)的位置，以栅格元素值来表示空间属性。栅格元素是栅格数据的最小单位。在栅格数据中：

点：用一个栅格元素来表示。

线：用一组相邻的栅格元素来表示。

面(区域)：用相邻栅格单元的集合来表示。

栅格数据在表示的某一地区的实体时，实际上是用栅格元素逼近表示。这种描述方法往往是不精确的。例如在描述一区域林地时，林地界限可能通过某栅格单元的中间，这时栅格单元值仅反映了它部分值。显然，描述实体的栅格单元的尺寸越小，系统精度越高，但相应的数据量就越大。数据量的增加不仅增加了存储器的容量，而且也影响系统分析和处理数据的速度。因此，需合理确定栅格单元尺寸，使建立的栅格数据能有效地反映实体的不规则轮廓。例如可根据多边形精度要求来确定栅格尺寸，这时每个栅格元素所表示的比例尺为：

栅格大小/地表单元大小

二、描述区域位置明确，属性明显

栅格数据的位置一般用坐标对(行列数)确定，栅格值可以用单位栅格交点归属法，单元栅格面积占优法，单位栅格长度占优法来描述。图3-9为栅格单元属性值表示方法，其行列表示通常从左上角开始，逐行确定。

上述表示方法，每一位置只能表示单一特征，当某一位置需要表示多种特征值时，引入图层的概念。如某一地区地形图需要同时描述高程、县界、河流和公路时，在栅格数据表示中需要建立4个栅格数据层，它们分别描述该区域的高程、县界、河流和公路的特性。描述每个图层属性的值，可以是整型数，实型数或字符型数。

三、数据结构简单，易与遥感结合

栅格数据以阵列(数组)方式来描述空间实体，其数据结构简单，便于同遥感图象交换信息，并予以分析处理。

四、难以建立地物间拓朴关系

栅格数据是一种面向位置的数据结构。在平面空间上的任意一点都可以直接同某个或某类地物相联系，很难完整建立地物间的拓扑关系。实际上，一类地物或一个目标可能在区域的多处出现，这时只能通过遍历整个栅格矩阵才能得到，这导致栅格数据结构不便于对单目标操作。

五、图形质量低且数据量大

在栅格数据中，栅格元素是表示地物目标的最基本单位。因此所反映的实体在形态上会出现畸变，在属性上会出现偏差，从而影响图形质量。为了提高图形质量，要尽可能减少栅格尺寸，即增加栅格数，从而增加栅格数据量和数据的冗余度。
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