栅格和矢量数据结构的数据转换

栅格和矢量数据结构的数据转换


发布日期: 2017-11-29 更新日期: 2017-11-29 编辑:xuzhiping 浏览次数: 7338

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摘要: 在地理信息系统平台中,同时支持矢量结构和栅格结构,但是要建立同时基于这两种数据结构的空间分析模型是 困难的,这就要求进行数据转换。目前矢栅转换的算法 已经成熟,包括矢量转栅格算法和栅格转矢量算法。 对于点实体,每个实体由一个坐标对表示,其矢栅转换 主要是坐标精...

在地理信息系统平台中,同时支持矢量结构和栅格结构,但是要建立同时基于这两种数据结构的空间分析模型是 困难的,这就要求进行数据转换。目前矢栅转换的算法 已经成熟,包括矢量转栅格算法和栅格转矢量算法。

对于点实体,每个实体由一个坐标对表示,其矢栅转换 主要是坐标精度问题。线实体在由矢量结构转换为栅格 结构时,除了计算曲线上结点外,还要通过直线方程计 算相邻两点间的栅格点坐标;线实体的由栅格向矢量的 转换类同于多边形的由栅格向矢量的转换。因此下面着 重讨论多边形(面实体)的矢栅转换。

(1)矢量数据向栅格数据转换

多边形的矢量向栅格的转换又称为多边形填充,就是在 矢量表示的多边形内部的所有格点上赋予正确的多边形 编号,形成栅格数据阵列。

常用的多边形填充算法有内部扩散算法、复数积分算法、射线算法、扫描算法等等,这些算法一般速度较慢,效率不高。目前大多数GIS软件都采用边界代数算法。

使用边界代数算法进行多边形填充时,须要建立完整的 拓扑结构,并且每一条弧段都记录了其相邻多边形的 编码数值(左右码)。其算法流程如图所示。

该算法速度较快,占用计算机资源少,是—个比较 优秀的多边形填充算法。

(2)栅格数据向矢量数据转换

多边形栅格格式向矢量格式的转换,就是提取以相同 编码的栅格集合表示的多边形区域的边界,并且建立拓扑关系

通常栅格格式向矢量格式的转换包括以下4个基本步骤:

①多边形边界提取:将栅格图像二值化或者以特殊数值表示边界点和结点。

②边界线追踪:对每个边界弧段从一个结点向 下一个结点搜索,直到连接成为边界弧段。

拓扑关系生成:对于矢量边界弧段,判断与原图上 各多边形空间关系,形成完整的拓扑结构。

④去除冗余点,消除栅格数据引起的锯齿效果,使曲线平滑。

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