27 种 GIS 数据格式和地理空间文件扩展名汇总

27 种 GIS 数据格式和地理空间文件扩展名汇总


发布日期: 2023-05-26 更新日期: 2023-05-26 编辑:xuzhiping 浏览次数: 5799

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摘要: 空间数据可能是一些地图,一些卫星影像,又或者是一些带有地理位置属性的文件。存储空间数据的形式有很多,这也就衍生出众多 GIS 数据格式。GIS 应用于各种行业,软件的多样性也使得格式繁多。本文汇总了多种 GIS 数据格式和扩展名,包含矢量、栅格、压缩光栅、数...

GIS 数据格式和地理空间文件扩展名汇总 

空间数据可能是一些地图,一些卫星影像,又或者是一些带有地理位置属性的文件。存储空间数据的形式有很多,这也就衍生出众多 GIS 数据格式。GIS 应用于各种行业,软件的多样性也使得格式繁多。本文汇总了多种 GIS 数据格式和扩展名,包含矢量、栅格、压缩光栅、数据库各种格式,希望带给大家一次丰富的学习体验。

矢量 GIS 文件格式

矢量数据不是由像素网格组成的。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(面),这些 GIS 文件格式包含矢量数据。

矢量 GIS 文件格式

扩展1:Esri Shapefile

文件类型

  • .SHP
  • .DBF
  • .SHX

描述: Shapefile 是最常见的地理空间文件类型。所有商业和开源都接受 Shapefile 作为 GIS 格式。它无处不在且已成为行业标准。完整的三个文件是组成一个 Shapefile 所必需的,如下所示:

  • SHP 是特征几何图形。
  • SHX 是形状索引位置。
  • DBF 是属性数据。

可选择包括这些文件,但这些文件不是完全必要的。PRJ 是投影系统元数据。XML 是关联的元数据。SBN 是用于优化查询的空间索引。SBX 优化加载时间。

扩展2:地理 JavaScript 对象符号 (GeoJSON)

文件类型

  • .GEOJSON
  • .JSON

描述: GeoJSON 格式主要用于基于 web 的制图。GeoJSON 以 JavaScript 对象表示法(JSON)形式将坐标存储为文本,包括矢量点、直线和多边形以及表格信息。 GeoJSON 将对象存储在大括号{}中,并且通常具有较少的标记开销(与 GML 相比)。GeoJSON 有一个简单的语法,可在任何文本编辑器中进行修改。网络地图浏览器理解 JavaScript,因此默认情况下 GeoJSON 是一种常见的网络格式。但 JavaScript 只理解二进制对象。幸运的是,JavaScript 可将 JSON 转换为二进制。

扩展3:地理标记语言 (GML)

文件类型

  • .GML

描述: GML 允许使用 XML 的地理坐标扩展。可扩展标记语言(XML)是人类可读的,也是机器可读的。GML 以文本的形式存储地理实体(特征)。与 GeoJSON 类似,GML 可以在任何文本编辑器中更新。每个要素都有一个包含财产、几何体(点、线、曲线、曲面和多边形)和空间参考系统的列表。当将 GML 与 GeoJSON 进行比较时,通常会有更多的费用。这是因为对于相同数量的信息,GML 会产生更多的数据。

扩展4:Google Keyhole 标记语言 (KML/KMZ)

文件类型

  • .KML
  • .KMZ

描述: KML 代表 Keyhole 标记语言。这种 GIS 格式是基于 XML 的,主要用于谷歌地球。KML 由 Keyhole Inc 开发,该公司后来被 Google 收购。KMZ(KML-Zipped)取代 KML 成为默认的 Google Earth 地理空间格式,因其是该文件的压缩版本。2008年,KML/KMZ 成为开放地理空间联盟的国际标准。经度和纬度分量(十进制度数)由1984年世界大地测量系统(WGS84)定义。垂直分量(海拔)以米为单位,从 WGS84 EGM96 大地水准面垂直基准测量。

扩展5:GPS eXchange 格式 (GPX)

文件类型

  • .GPX

描述: GPS 交换格式是一种 XML 模式,用于描述从 GPS 接收器捕获的路点、轨道和路线。因 GPX 是一种交换格式,可根据其描述财产将 GPS 数据从一个程序公开传输到另一个程序。GPX 的最低要求是纬度和经度坐标。此外,GPX 文件可以选择将位置财产(包括时间、高程和大地水准面高度)存储为标记。

扩展6:IDRISI 矢量

文件类型

  • .VCT
  • .VDC

描述: IDRISI 矢量数据文件具有 VCT 扩展名,以及具有 VDC 扩展名的相关矢量文档文件。VCT 格式仅限于点、线、多边形、文本和照片,创建 IDRISI 矢量文件后,会自动创建一个用于构建元数据的文档文件。属性直接存储在矢量文件中,但是可选择使用独立的数据表和值文件。

扩展7:MapInfo TAB

文件类型

  • .TAB
  • .DAT
  • .ID
  • .MAP
  • .IND

描述: MapInfo TAB 文件是 MapInfo 软件的专有格式,与 shapefiles 类似,它们需要一组文件来表示地理信息和属性。

  • TAB 文件是 ASCII 格式, 用于链接关联的 ID、DAT、MAP 和 IND 文件。
  • DAT 文件包含作为 dBase DBF 文件关联的表格数据。
  • ID 文件是将图形对象链接到数据库信息的索引文件。
  • 地图文件是存储地理信息的地图对象。
  • IND 文件是表格数据的索引文件。

扩展8:OpenStreetMap OSM XML

文件类型:.OSM

描述: OSM 文件是 OpenStreetMap 的原生文件,它已成为世界上最大的众包 GIS 数据项目,该文件是来自开放社区众包贡献的矢量特征集合。GIS 格式 OSM 是 OpenStreetMap 基于 XML 的文件格式。更高效、更小的 PBF 格式(“Protocolbuffer二进制格式”)是基于 XML 格式的替代方案。QGIS 中的数据互操作性可以加载本地 OSM 文件。OpenStreetMap 插件可以将 PBF 转换为 OSM,并可在 QGIS 中使用。

扩展9:数字线图 (DLG)

文件类型:.DLG

描述: Digital Line Graph 数字线图 (DLG) 文件本质上是在传统纸质地形图上生成的矢量。例如包括乡镇和山脉、等高线、河流、湖泊、公路、铁路和城镇。美国人口普查局的大部分拓扑集成地理编码和参考 (TIGER) 数据都是使用标准 DLG 格式生成的。

扩展10:地理基础文件 - 双独立掩码编码 (GBF-DIME)

描述: GPF-DIME 文件格式由美国人口普查局在 1960 年代后期开发,是最早出现的 GIS 数据格式之一。它用于存储美国主要城市地区的道路网络,这是人口普查信息的关键因素。

GPF-DIME 支持等值线制图,还有助于消除数字化要素的错误。DIME 是当前 TIGER(拓扑集成地理编码和参考)系统的关键组件,该系统由美国人口普查局制作。

扩展11:ArcInfo 覆盖范围

描述: ArcInfo Coverages 是一组包含点、弧、多边形或注释的文件夹。抽动点是地理控制点,有助于定义覆盖范围。属性存储在 ADF 或 INFOb 表中。每个功能都用一个唯一的编号标识。这些要素编号是一种将属性数据与每个空间要素相关联的方法。

封面是软盘时代的标准格式。但随着时间的推移,这种 GIS 格式已经过时并且在 GIS 软件中大多不受支持。

栅格 GIS 文件格式

栅格数据由像素(也称为网格单元)组成,通常是有规则的间隔和正方形,但并非一定如此。栅格具有与值(连续)或类(离散)相关联的像素。

栅格 GIS 文件格式

扩展12:ERDAS Imagine (IMG)

文件类型

  • .IMG

描述:ERDAS Imagine IMG 文件是由 Hexagon Geospatial 开发的专有文件格式。IMG 文件通常用于光栅数据,以存储单个和多个波段的卫星数据。IMG 文件使用分层格式(HFA),该格式可用于存储有关文件的基本信息。例如,包括文件信息、地面控制点和传感器类型。作为 IMG 文件的一部分,每个光栅层都包含有关其数据值的信息。例如包括投影、统计信息、属性、金字塔,以及它是否是连续或离散类型的光栅。

扩展13:美国信息交换标准代码 ASCII 网格

文件类型:.ASC

描述:ASCII 使用一组介于0和255之间的数字(包括浮点值)来存储和处理信息。它们还包含带有一组关键字的标题信息。在其原生形式中,ASCII 文本文件以分隔格式存储 GIS 数据。这可以是逗号、空格或制表符分隔的格式。从非空间数据到空间数据,可以运行 ASCII 到光栅的转换过程工具。

扩展14:GeoTIFF

文件类型

  • .TIF
  • .TIFF
  • .OVR

描述:GeoTIFF 已成为 GIS 和卫星遥感应用的行业图像标准文件。GeoTIFF 可能附带其他文件: TFW 是提供光栅地理位置所需的世界文件。XML 可以选择与 GeoTIFF 一起使用,并且是元数据。AUX 辅助文件存储投影和其他信息。OVR 金字塔文件提高了光栅显示的性能。

扩展15:IDRISI 栅格

文件类型

  • .RST
  • .RDC

描述:IDRISI 为所有栅格层指定 RST 扩展。它们由整数、实数、字节和 RGB24 形式的数字网格单元值组成。栅格文档文件(RDC)是 RST 文件的配套文本文件,为 RST 文件指定列数和行数。除此之外,它们还会记录文件类型、坐标系、参考单位和位置误差。

扩展16:Envi RAW 栅格

文件类型

  • .BIL
  • .BIP
  • .BSQ

描述:波段交错文件是用于单、多波段航空和卫星图像的栅格存储扩展。Band Interleaved for Line (BIL) 基于图像中所有波段的行存储像素信息。而 Band interleaved by pixel (BIP) 按行为每个波段分配像素值。最后,波段顺序格式 (BSQ) 按行存储单独的波段。BIL 文件由一个标头文件 (HDR) 组成,该文件描述了图像中的列数、行数、波段数、位深度和布局。

扩展17:PCI 地理数据库文件 (PCIDSK)

文件类型:.PIX

描述: PIX 文件是由 PCI Geomatics 开发的栅格存储层。它是一种灵活的文件类型,将所有图像和称为“片段”的辅助数据存储在一个独立的文件中。例如,片段可以包括图像通道、训练站点和直方图信息。作为数据库文件,PIX 文件可以保存具有不同位深度的光栅通道。它们还可以存储投影、属性信息、元数据和图像、矢量。

扩展18:Esri 网格

描述: 网格文件是由 Esri 开发的专有格式。网格没有扩展名并且是唯一的,因其可以在栅格文件中保存属性数据。但要注意的是,只能向整数网格添加属性。属性存储在值属性表 (VAT) 中,网格中每个唯一值对应一条记录,计数代表单元格的数量。Esri 的两种类型网格文件是整数和浮点网格。土地覆盖是离散网格的一个示例。每个类都有一个唯一的整数单元格值。高程数据是浮点网格的一个示例,每个单元格代表一个高程浮动值。

压缩光栅文件格式

压缩光栅文件格式

有损 GIS 压缩通过永久消除某些信息,尤其是冗余信息(即使用户可能没有注意到)来减小文件大小。这些有损压缩算法通常会大大减少文件大小。以下是高度压缩 GIS 格式的示例。

扩展19:ER Mapper Enhanced Compression Wavelet

文件类型:.ECW

描述: ECW 是一种压缩图像格式,通常用于航空和卫星图像。这种 GIS 文件类型以其高压缩率而著称,同时仍保持图像的质量对比度。ECW 格式由 ER Mapper 开发,但现在归 Hexagon Geospatial 所有。

扩展20:联合图像专家组(JPEG2000)

文件类型:.JP2

描述: JPEG 2000 通常具有 JP2 文件扩展名。它们是具有最新 JPG 格式的小波压缩,提供有损或无损压缩选项。JPEG 2000 GIS 格式需要一个提供栅格地理定位的世界文件。由于其有损压缩,它们是背景图像的最佳选择。JPEG 2000 可以达到 20:1 的压缩比,与 MrSID 格式类似。

扩展21:LizardTech 多分辨率无缝图像数据库 MrSID

文件类型

  • .SID
  • .SDW

描述: LizardTech 专有的 MrSID 格式通常用于需要压缩的正射影像。MrSID 图像的扩展名为 SID,并附有文件扩展名为 SDW 的世界文件。MrSID 具有令人印象深刻的压缩率。彩色图像可以以超过 20:1 的比例压缩,LizardTech 的GeoExpress 是能够读写 MrSID 格式的软件包。

地理数据库文件格式

我们以各种数据库文件格式存储地理数据。数据库是结构化的数据/信息集,但关键区别在于地理数据库允许存储位置信息。

地理数据库文件格式

扩展22:Esri 文件地理数据库

文件类型:.GDB

描述: Esri 创建文件地理数据库作为存储多个属性表、矢量和栅格数据集的容器。它是个人地理数据库 (MDB) 的继任者 – Esri 建议使用文件地理数据库而不是个人地理数据库。

文件地理数据库具有结构和性能优势。它们具有快速的性能、通用的关系、兼容的栅格存储、改进的空间索引、数据压缩、可自定义的配置和 1 TB 的文件大小限制。在地理数据库中,地理数据集被称为要素类。但地理数据库可以存储更复杂的数据,例如网络、光栅镶嵌和要素数据集。

扩展23:Esri 个人地理数据库

文件类型:.MDB

描述: 个人地理数据库使用默认的 Microsoft Access 数据库文件扩展名 (MDB)。它们曾经是用于管理地理空间数据的最普遍的数据库类型。个人地理数据库是有利的,可以管理多个属性表、矢量和栅格数据集并创建关系类。不过最大的缺点是 2GB 的存储容量有限,而文件地理数据库提供 2TB 的容量。最后,只需添加几个栅格和矢量数据集,就可以快速达到个人地理数据库的存储容量。

扩展24:OGC 地理包

文件类型:.GPKG

描述: GPKG 是独立的无服务器 SQLite 数据库,可以包含矢量、切片、栅格、图层属性甚至扩展的任何内容。与具有 3 个强制文件的 shapefile 不同,此开放标准的地理空间容器很容易共享,它全部包含在一个单一的文件中文件。

扩展25:Mapbox MBTiles

文件类型:.MBTILES

描述: MBTILES 用于在单个文件中存储和打包栅格或矢量地图图块集。文件格式基于 SQLite 数据库。MBTiles 支持的唯一坐标系是球面墨卡托,MBTiles 文件格式专为 Mapbox 和其他网络、移动应用程序而设计。

扩展26:GE Smallworld 版本托管数据存储

文件类型:.VMDS

描述:Smallworld 软件广泛应用于电气、电信、燃气、供水和公用事业领域。它使用 VMDS “版本管理数据存储” 进行数据库存储。VMDS 在空间和拓扑公用事业网络中存储多种类型的栅格和矢量几何图形,还可以在 GE Smallworld 中进行查询和分析。

扩展27:SpatiaLite

文件类型

  • .SL3
  • .SQLITE

描述: SpatiaLite 使用 SQLite 数据库引擎。但 SpatiaLite 通过赋予 SQLite 空间功能扩展了 SQLite。SpatiaLite 为地理数据库提供了类似的功能,并且大致等同于 PostgreSQL + PostGIS。它们是开源且轻量级的,能够在单个文件容器中保存空间和非空间文件。

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