栅格数据结构与矢量数据结构的比较(2).doc

栅格数据与矢量数据 栅格数据结构 基于栅格模型的数据结构简称栅格数据结构，是指将空间分割成有规则的网格，称为 栅格单元，在各个栅格单元上给出出相应的属性值来表示地理实体的一种数据组织形式 。 栅格数据结构表示的是二维表面上的要素的离散化数值，每个网格对应一种属性。 网格边长决定了栅格数据的精度。 矢量数据结构 矢量数据结构是利用欧几里得几何学中的点、线、面及其组合体来表示地理实体的空 间分布的一种数据组合方式。 矢量与栅格数据结构的比较 矢量数据结构的优缺点： 优点为数据结构紧凑、冗余度低，有利于网络和检索分析，图形显示质量好、精度高 ； 缺点为数据结构复杂，多边形叠加分析比较困难。 具体来说优点有： 1. 表达地理数据精度高 2. 严密的数据结构，数据量小 3. 用网格链接法能完整地描述拓扑关系，有利于网络分析、空间查询 4. 图形数据和属性数据的恢复、更新、综合都能实现 5. 图形输出美观 缺点有： 1. 数据结构较复杂 2. 软件实现技术要求比较高 3. 多边形叠合等分析相对困难 4. 现实和绘图费用高 栅格数据的优缺点： 优点为数据结构简单，便于空间分析和地表模拟，现势性较强； 栅格数据结构与矢量数据结构是地理信息系统（GIS）中两种主要的数据组织方式，它们各有特点，适用于不同的应用场景。 栅格数据结构是基于规则网格的，将空间划分为一系列等大小的单元，每个单元拥有特定的属性值，用于表示地理特征。这种结构简单直观，适合进行空间分析和地表模拟，因为每个单元可以直接与相邻单元进行操作。例如，通过相邻单元的属性值变化可以很容易地分析地形、气候等。同时，栅格数据结构对遥感数据的处理非常方便，因为遥感图像本身就是由像素组成的，可以与栅格数据结构直接对应。然而，栅格数据的缺点是数据量大，存储和传输成本高，且由于缺乏拓扑关系，进行复杂的网络分析和多边形叠加操作较为困难，地图输出的清晰度可能不如矢量数据。 矢量数据结构则是以点、线、面等几何对象表示地理实体，强调精确的位置和形状。它具有数据结构紧凑、冗余度低的特点，有利于网络和检索分析，图形显示质量和精度高。矢量数据特别适合表达复杂边界和拓扑关系，例如道路网络、行政区域等。其优点包括：高精度、数据量小、拓扑关系明确，有利于空间查询和网络分析。但是，矢量数据的复杂性导致了软件实现的技术要求较高，多边形叠加等分析操作相对复杂，同时，绘制和维护矢量地图的成本也较高。 在实际应用中，栅格和矢量数据结构各有优势，常常需要结合使用。例如，地形分析可能采用栅格数据，而道路、建筑物等则更适合用矢量数据表示。GIS软件通常提供栅格和矢量数据之间的转换功能，以满足不同需求。在选择数据结构时，需要根据项目的目标、预算、分析需求以及可用资源来权衡。 栅格数据结构以其简单的数据组织、方便的空间分析和良好的现势性适用于遥感和快速制图，而矢量数据结构则凭借其精确的几何表示、强大的拓扑关系和高效的网络分析适用于复杂的地理空间问题。两者共同构成了GIS的核心，使得我们能够理解和管理复杂的世界。