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栅格数据及其编码(3)

时间:2010-01-29  归属:地理信息系统实用教程
3.3.3 栅格数据的获取

下面简单叙述一下栅格数据获取方法。

一、目读法

目读法获取栅格数据时,首先将一张透明格网纸叠置于某图件上,根据单位格网面积占优法,单位格网交点归属法或单位格网长度占优法,直接用人工方法获取相应的栅格数据属性。所选格网尺寸应使栅格数据能反应实体的特征。这种人工栅格数据的获取,适用于所选区域范围较小,栅格单元的尺寸较大的情况。当区域范围较大,或要求栅格单元尺寸比较小时,工作量大到使人很难忍受。例如1幅10×10km2区域里要以10m的间隔取数,有约100万个数据需读取。

二、从扫描仪获取数据

扫描仪已成为获取栅格数据的主要设备。它可以高精度,快速获取栅格数据,其数据格式也已经标准化,关于扫描仪的工作原理详见2.3节。

三、从摄像机获取数据

用摄像机可以获取各种景物的视频数据。当被测镜物摄入镜头以后,摄像机输出按行扫描的视频信号,然后在场行同步信号的控制下,对视频信号作高速采样,往A/D转换器转换后,形成以行为单位的数据阵列,送入计算机。从摄像机数字化输入的栅格元素数是相对固定的,例如512×512,1024×1024等。

四、从遥感中获取数据

遥感是利用航空,航天技术获取地球资源和环境信息的重要途径。由于它能周期性,动态的获取丰富的信息,并可直接以数字方式记录和传送,因此在宏观决策中,常用它来获取和更新地理信息系统中数据库内容,并直接用于模型综合分析。例如,利用航空照片和卫星图象拍摄的同一地区的重叠图象,经数字相关技术来获取地形高程信息,此外从遥感影象还可自动提取专题信息等。

五、从矢量数据转换成栅格数据

把矢量结构的数据通过适当算法,用软件把矢量结构数据转换成栅格结构数据,这是获取栅格数据的方法之一。例如从专题图上获取的矢量数据结构的地块图,积温度或降雨量分布图,用软件方法将其转成栅格结构数据图,并对其进行叠置分析。

综上所述,不管用什么方法获取的栅格数据,由于其数据量比较大,均需考虑数据的压缩和编码。数据压缩的任务是要找到一种有效的方法,使它在一定程度上降低数据量,缩短解码时间。数据量和解码时间是一对矛盾,通常,数据量小的编码方案,解码时间就长;反之,解码时间短的编码方案,数据压缩率往往低。总的来说,编码方案的选择既要考虑使数据量尽可能小,又要使解码方便,更主要的要考虑所用编码方案,便于处理分析时进行操作运算。

直接编码法是最简单和直观的栅格数据编码法,这种编码法也称矩阵法。它对栅格图从左上角开始逐行逐列地存储数据化代码,其顺序可以是逐行从左到右记录,也可以奇数行从左到右,偶数行从右到左记录,对于某些情况还可以采用特殊的存储顺序。栅格数据的这样编码方法反映栅格数据的逻辑模型,通常称这种编码的图象文件称为栅格文件或格网文件。如图3-9示。所谓栅格文件的显式存储,指每个栅格单元同时存储其行号,列号属性值。考虑到阵列的规则性也可以采用隐式存储,这时的行列号不予存储,即隐含行列号,从上到下,从左到右顺序存储栅格属性值,以节省存储单元。

用直接编码法存储栅格数据时,在阵列中存在大量相同属性数据,如存储线状地物时,同时存储大量背景栅格;存储面状地物时,每个多边形内存储大量相同属性的栅格。这意味着栅格数据的存储量可以大大压缩。基于这一点出现了不同类型的栅格数据编码方法。

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