nullnull 教学内容:
1.栅格数据的概念。
2.栅格数据的组织与存储方法。
3.栅格数据库的检索方法。
4.海量影象数据库的管理。
第三章 栅格地图数据库 3.1栅格数据的基本概念 3.1栅格数据的基本概念 栅格数据：
将地理区域的平面
表
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象按一定分解力作行和列的规则划分，形成密集格网，每个网格单元称为象素，其坐标位置用行号和列号来确定，其代码用"灰度值"来表示，代表了实体的属性或属性的编码。
栅格数据中的实体：
点实体--栅格数据中一个象元。
线实体--在一定方向上连接成串的相邻象元集合。
面实体--由聚集在一起的相邻象元集合。
null 栅格数据分层组织：(Flash3.1)
地理信息系统对现实世界的描述可以以地理空间位置为基础，按道路、行政区域、土地使用、土壤、房屋、地下管线、自然地形等不同专题属性来组织地理信息。
同一象元要表示多重属性的事物就要用多个笛卡尔平面网格，每个笛卡尔平面网格表示一种属性或同一属性的不同特征，每个笛卡尔平面构成单一的属性数据层或专题信息层。
3.2栅格数据的组织与存储 3.2栅格数据的组织与存储 一、栅格数据的存储方式：
1、逐行存储 与扫描数据相一致。
2、分块存储
为适用于数据处理中的面状作业。 (Flash3.2.1)
null二、栅格数据的组织与存储方法：
1、全栅格式存储
用非压缩格式时，存放的是每个像元的灰度值。若每个象元规定N比特，则其灰度值范围可在0到2N-1之间；
特点：
非压缩格式需要很多存储空间，计算机读取如此大的数据量将耗时长。null2、链式编码 (Flash3.2.2)
链式编码又称为弗里曼链码（Freeman,1961）或边界链码。考虑图3-2-2中的多边形。该多边形边界可以表示为：由某一原点开始并按某些基本方向确定的单位矢量链。基本方向可定义为：东＝0，南＝3，西＝2，北＝1等。
特点：对多边形的表示具有很强的数据压缩能力；具有一定的运算功能，如面积和周长计算等；叠置运算如组合、相交等则很难实施。null 3、行程编码 (Flash3.2.3)
行程编码(Run Length Code)是栅格数据的一种压缩格式,是通过三元组序列来表示的。即如（灰度值的起始列号，灰度值，该灰度值的像元个数）。
特点：
存储不是每行中的全部像元，而是只存储灰度值变化的地方。
null4、块式编码 (Flash3.2.4)
把多边形范围划分成由象元组成的正方形，然后对各个正方形进行编码。
特点：块式编码是将行程编码扩大到二维的情况；一个多边形所能包含的正方形越大，多边形的边界越简单，块式编码的效果就越好；多边形之间求并及求交方便；探测多边形的延伸特征较容易。null5、四叉树编码 (Flash3.2.5)
将图像区域按四个大小相同的象限四等分，一直等分到子象限上仅含一种属性代码为止。而块状结构则用四叉树来描述。按照象限递归分割的原则所分图像区域的栅格阵列应为2n×2n（n为分割的层数）的形式。
特点：
容易而有效地计算多边形的数量特征；阵列各部分的分辨率是可变的，边界复杂部分分级多，分辨率高，而不需要表示许多细节的部分则分级少，分辨率低；栅格到四叉树及四叉树到简单栅格结构的转换比其他压缩方法容易；多边形中嵌套异类多边形的表示较方便。 null四叉树的存储结构有以下几种：
1.规则四叉树(Flash3.2.6)
用五个字段表示树中的每个结点。
2.线性四叉树(Flash3.2.7)
将四叉树转化成线性表，表的每一元素对应树中的一个结点。
3.一对四式四叉树(Flash3.2.8)
五个字段表示每个结点，其中四个字段描述四个子结点的状态，一个存放其子结点记录的地址。
3.3 栅格数据库的检索 3.3 栅格数据库的检索 一、栅格数据库检索：
其本质在于如何能够快速地在栅格图象中提取一个窗口或者一个确定目标等级（即灰度值）的全部像元。
二、栅格数据的检索几种情况：
1、开窗检索
(1)非压缩格式图象：非压缩格式图象的行在磁盘上全是等长的，能方便地算出任一行的起始段。
(2)压缩格式图象：压缩格式图象中的各行是不定长的，即不同行的存储起始位置是变化的，所以就需要一种行索引，这个索引为栅格图象的每一行指出其在磁盘上的首地址。null2、确定实体的提取
(1)由确定灰度值提取单个实体：从栅格数据库中提取单个的地理实体的可能性,而不是由像元的确定灰度值所标识出来的物体类型的全部。可用"种子填充法"来实现。
(2)按确定线宽提取一类实体：对于只有线状物体，并且按线宽作物体类型划分的栅格图，可通过重复"减细"和重复"加粗"等操作来实现提取某指定线宽的一类地物。
如果在原图上存在多于两个粗度的等级，则这种方法要重复相应多的次数。
(3)按确定线长提取一类实体：这种方法对于识别虚线特别有用，但对虚线段一般要求保持固定的长度和粗度。null3、按地理实体间的关系进行检索
(1)几何关系的提取
几何关系指的是地理实体间的相互关系，例如，实体间的相交或一个实体包含另一实体，可通过逻辑"与"运算来实现。
(2)层次关系的提取
为了表示栅格数据库的层次关系，可给像元赋多个灰度值。例如，每一个像元中第一个灰度值代表国家，第二个灰度值代表省，第三个灰度值代表县等等。若找出一个省的所有县，则把省的像元与所有县的像元进行"与"运算；null 反过来，若要找出已知县隶属于哪个省，则把已知县的像元作为"填充种子"，相对于所有的省像元进行"填充"运算。
(3)性质关系的提取
性质关系是由被灰度值所表示的实体的各种属性或性质之间的逻辑关系。例如，什么地方有森林“并且”属于A省？什么地方有森林“或者”为水体？等等。这些逻辑关系可以用两个栅格图像的逻辑组合而得出。第三章 总 结 第三章 总 结 本章对栅格数据的特点、栅格数据中的实体形式以及栅格数据的分层组织作了比较详细的阐述。并对栅格数据的逐行存储和分块存储举例作了说明。特别对非压缩全栅格式存储格式和压缩存储的链式编码、行程编码、块式编码、四叉树编码分别详细说明并举例。 矢量数据结构和栅格数据结构的比较矢量数据结构和栅格数据结构的比较
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