矢量与栅格:GIS的空间数据类型有什么区别?

Spatial Data Types: Raster vs Vector

空间数据类型:栅格与矢量

存在哪些GIS数据类型?

空间数据 观察的重点是地点。

每栋房子,每棵树,每座城市都有自己独特的 latitude and longitude coordinates

空间数据的两种主要类型是 矢量和栅格数据 在GIS中。但是栅格数据和矢量数据有什么区别呢?

我们什么时候应该使用栅格,什么时候应该使用矢量?更多了解常用的空间数据模型。

矢量模型是点、线和多边形。

矢量数据**不是**由像素网格组成。相反,矢量图形由**顶点和路径**组成.

矢量数据的三种基本符号类型是点、线和多边形(区域)。由于制图员使用这些符号来表示地图中的真实世界特征,因此他们通常必须根据 level of detail 在地图上。

点是XY坐标

矢量点 只是xy坐标。一般来说,它们是经纬度 spatial reference frame

当特征太小而不能表示为多边形时,将使用点。例如,在全球范围内看不到城市边界线。在这种情况下,地图通常使用点来显示城市。

Point Vector Data Type

线条连接顶点

矢量线将每个顶点与路径连接起来。基本上,你将这些点按一定的顺序连接起来,它就变成了一个 向量线 每个点代表一个顶点。

线条通常表示本质上是线性的特征。例如,地图将河流、道路和管道显示为矢量线。通常情况下,繁忙的公路比废弃的公路有更粗的线路。

另一方面,网络是线数据集,但通常被认为是不同的。这是因为线性网络 topologically connected elements。它们由连接的交叉口和转弯处组成。

如果要使用交通线网络找到最佳路线,它将遵循设置的规则。例如,它可以限制单向街道上的转弯和移动。

Vector Data Type Line

多边形连接顶点并关闭路径

当您以特定的顺序连接一组顶点并关闭它时,这现在是一个 向量多边形 功能。为了创建多边形,第一个和最后一个坐标对是相同的。

制图师使用多边形来显示边界,它们都有一个区域。例如,建筑占地面积为平方英尺,农田面积为。

Vector Data Type Polygon

栅格类型:离散与连续

栅格数据 由像素(也称为网格单元)组成。它们通常是有规律的间隔和正方形,但它们不一定是。栅格通常看起来像像素化的,因为每个像素都有自己的值或类。

例如:

中的每个像素值 satellite image 具有红色、绿色和蓝色值。或者,立面图中的每个值表示特定的高度。它可以代表从降雨到 land cover

栅格模型对于存储连续变化的数据很有用。例如, elevation surfaces 温度和铅污染。

Raster Cellsize

栅格数据模型包括两类——离散和连续。

离散栅格具有不同的值

离散栅格 有不同的主题或类别。例如,一个网格单元表示土地覆盖类别或土壤类型。

在离散栅格中 land cover/use map 你可以区分每一个主题课。每个类的开始和结束位置都可以被离散地定义。换句话说,每个陆地覆盖单元都是可定义的,它填充了单元的整个区域。

离散数据通常由表示类的整数组成。例如,值1可能表示市区,值2表示森林等。

Discrete raster

连续栅格有逐渐变化

连续栅格 (非离散)是具有渐变数据的网格单元,如海拔、温度或航空照片。

连续栅格曲面可以从 固定登记点 . 例如,数字高程模型使用海平面作为登记点。每个单元格表示海平面以上或以下的值。作为另一个例子, aspect cell values 有固定的方向,如北、东、南或西。

现象可以沿着连续的栅格从 特定来源 . 在描绘漏油的栅格中,它可以显示流体如何从高浓度移动到低浓度。在溢油源处,浓度较高,并随着距离的减小向外扩散。

Continuous raster

矢量数据的优缺点

你知道吗?

Spaghetti Data Model

意大利面数据模型

这个 意大利面数据模型 是最早在GIS中构建特征的概念模型之一。这是一个简单的GIS模型,在该模型中,没有交叉线或没有属性的拓扑可以交叉。

使用矢量数据有什么好处?

因为矢量数据有顶点和路径,这意味着图形输出通常更美观。此外,由于数据不依赖于网格大小,因此它提供了更高的地理精度。

拓扑规则可以帮助向量数据模型实现数据完整性。不仅如此,网络分析和邻近操作使用矢量数据结构。

使用矢量数据有哪些缺点?

连续数据存储不好,显示为矢量。为了将连续数据显示为一个向量,需要进行大量的泛化。

尽管拓扑学对矢量数据很有用,但它通常是处理密集型的。任何功能编辑都需要更新拓扑。矢量控制算法具有很多特点,是复杂的。

栅格的优点是什么?

栅格格式是卫星数据和其他数据的数据模型 remote sensing 数据。对于栅格位置,很容易理解单元大小。

Map algebra 使用栅格数据通常是快速且容易执行的。总的来说,定量分析是直观的离散或连续栅格。

Map Algebra

栅格的缺点是什么?

因为细胞大小有助于图形质量,所以它可以有像素化的外观和感觉。举例来说,线性特征和路径很难显示。

无法创建网络数据集或执行 topology rules 在Raster上。此外,您不具备栅格数据属性表的灵活性。

栅格数据集可能变得非常大,因为它们记录图像中每个单元的值。随着分辨率的增加,单元的大小减小。但这是以处理速度和数据存储速度为代价的。

矢量与栅格:空间数据类型

你的地图应该使用哪种空间数据类型并不总是一帆风顺的。

最后,这真的归结为制图者在他们的地图中概念化特征的方式。

  • 您想使用像素还是坐标? 栅格数据使用像素。矢量数据由坐标组成。

  • 你的地图比例尺是多少? 矢量可以将对象缩放到广告牌大小。但是你不能在栅格数据上获得这种灵活性

  • 您对文件大小有限制吗? 与具有相同现象和区域的矢量数据集相比,栅格文件大小可能导致更大的结果。

空间数据结构

空间数据类型提供计算机以数字形式重建空间数据所需的信息。

在栅格世界中,我们有代表真实世界特征的网格单元。在向量世界中,我们有由顶点和路径组成的点、线和多边形。

矢量数据和栅格数据都有各自的优点和缺点。

但别担心:

因为可以将矢量转换为栅格。反之亦然。

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