第四章地理数据处理(精)(5点).pptVIP

第四章 地理数据处理 数据处理 概念 是指对数据进行收集、筛选、排序、归并、转换、检索、计算以及分析、模拟和预测的操作。 目的 把数据转换成便于观察、分析、传输或进一步处理的形式 把数据加工成对正确管理和决策有用的数据 把数据编辑后存储起来，以供不断使用 目 录 4.1 空间数据的坐标变换 4.2 空间数据结构的转换 4.3 空间数据的压缩 4.1 空间数据的坐标变换 (1) 基本坐标变换的三种方式 (2) 仿射变换公式 (Affine Transformation Equator) 4.1(1) 11基本坐标变换 平移 将图形的一部分或者整体移动到笛卡尔坐标系中另外的位置。 旋转 经常应用在地图投影变换中 缩放 可以用于输出大小不同的图形 4.1(1) 基本坐标变换 4.1(1) 基本坐标变换 4.1(1) 基本坐标变换 4.1(2) 12仿射变换 综合考虑图形的平移、旋转和缩放 4.2 空间数据结构的转换 (1) 矢量格式向栅格格式的转换 (2) 栅格格式向矢量格式的转换 4.2(1) 矢量格式向栅格格式的转换 1. 点的栅格化 2. 线的栅格化 扫描线算法 3. 面的栅格化 内点填充法 边界代数法 包含检验法 点的栅格化 栅格向矢量的转换 二值化：图像栅格数据按从0~255的不同灰阶量度的，将这256个不同灰度压缩到2个灰度形成二值图，即0和1两级灰度图，在最大和最小灰度之间定义一个阈值T，确定二值。 4.3 空间数据的压缩 目的 就是用尽可能少的数据量记录尽可能多的信息。 类型 信息无损编码 信息有损编码 4.3 空间数据的压缩 栅格数据压缩编码 游程长度编码(Run-Length Codes) 块码 四叉树 游程编码(Run-Length Codes) 基本思路 对于一幅栅格图像，常常有行(或列)方向上相邻的若干点具有相同的属性代码，因而可采取某种方法压缩那些重复的记录内容。 其方法有两种方案 只在各行(或列)数据的代码发生变化时依次记录该代码以及相同的代码重复的个数 逐个记录各行(或列)代码发生变化的位置和相应代码 13游程编码(Run-Length Codes) 游程编码(Run-Length Codes) 14游程编码(Run-Length Codes) 优点 压缩效率较高(保证原始信息不丢失) 易于检索、叠加合并等操作 运算简单 适用于机器存储容量小，数据需大量压缩，而又要避免复杂的编码解码运算的情况。 缺点 只顾及单行单列，没有考虑周围的其他方向的代码值是否相同。压缩受到一定限制。 15块码 是游程长度编码扩展到二维的情况，采用方形区域作为记录单元，每个记录单元包括相邻的若干栅格，数据结构由初始位置(行、列号)和半径，再加上记录单位的代码组成。 块码 随着图形复杂程度的提高而降低效率 在合并、插入、检查延伸性、计算面积等操作时有明显的优越性 四叉树 将整个图像区逐步分解为一系列被单一类型区域内含的方形区域，最小的方形区域为一个栅格象元 分割的原则 将图像区域划分为四个大小相同的象限，而每个象限又可根据一定规则判断是否继续等分为次一层的四个象限 终止判据：划分到仅代表一种地物或符合既定要求的少数几种地物时，则不再继续划分，否则一直划分到单个栅格象元为止。 栅格数据压缩编码 游程长度编码既可以在很大程度上压缩数据，又最大限度地保留了原始栅格结构，编码解码十分容易； 块码和四叉树码具有区域性质，又具有可变的分辨率，有较高的压缩效率，四叉树编码可以直接进行大量图形图像运算，效率较高 *河海大学 水文水资源学院 Geographical Information System * Geographical Information System 平移 旋转 缩放 利用3个不在同一条直线上的变化前后的点确定上述6个参数；通常用4个以上的点进行仿射变换的几何纠正。 控制旋转角度和缩放的参数。 (x,y) 线的栅格化 先栅格化线段的两个端点，再利用扫描线算法栅格化线段的中间部分。 面的栅格化 先栅格化多边形的边界，然后在多边形内部找一点，从该点出发填充多边形区域，直到边界为止。 白色表示0 白色表示0 1 2 3 4 5 6 7 8 1 0 4 4 7 7 7 7 7 2 4 4 4 4 4 7 7 7 3 4 4 4 4 8 8 7 7 4 0 0 4 8 8 8 7 7 5 0