GIS中栅格数据结构的显示与计算

在GIS中,根据数据存储的表现形式不同,通常将空间数据分为矢量数据和栅格数据。最简单的区别是:当栅格数据放大到一定程度时,就会呈现出我们熟悉的讨厌的"马赛克"。

栅格数据存储

最简单的栅格由按行和列组成,其中每个单元格(像元)都代表一个数值,例如温度、高度、浓度等。引用ESRI官方帮助的一张图。

GIS中栅格数据结构的显示与计算

栅格有分辨率。如果分辨率为30米,那么代表在现实地理世界中30x30的格网范围中只存了一个值 。

GIS中栅格数据结构的显示与计算

栅格数据显示

那么一个点怎么在屏幕上显示成面呢?所有的软件都使用重采样的方式,以ArcMap为例,支持四种重采样的方法:

GIS中栅格数据结构的显示与计算

最邻近法:根据地理学第一定律,认为在分辨率范围内(如30*30),所有点的值都与最近点相同,即与中心点相同。

GIS中栅格数据结构的显示与计算

双线性:

GIS中栅格数据结构的显示与计算

三次卷积:

GIS中栅格数据结构的显示与计算

众数:

GIS中栅格数据结构的显示与计算

栅格数据计算

以填挖方为例,我们的目标是"高程=71"的平面,则填方=0,挖方=((72-71)+ (73-71)+ (76-1))*单元格面积,填挖效果如下:

GIS中栅格数据结构的显示与计算GIS中栅格数据结构的显示与计算

如果我们的目标是"高程=73"的平面,则填方=挖方,填挖效果如下:

GIS中栅格数据结构的显示与计算GIS中栅格数据结构的显示与计算

GIS中栅格数据结构的显示与计算

所以,无论栅格怎么显示,它的存储都是以行列号、点值形式(如下图左);它的计算都是以存储值来计算(如下图右)

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