地图数据的存储探索（GIS）

地图数据的存储探索（GIS）

 

平常我们使用的地图，比如百度地图、高德地图、腾讯地图等等地图应用，全部都是基于地理信息的电子化展示，因为自己是计算机出身，对于地信的这些东西不是很熟悉，所以补充一些知识。文章只是初步认识，写的不好还请大家指正，欢迎做这方面的道友交流。

 

地图数据

 

据我了解（仅仅是我知道的），地图在计算机中的存储方式大致可以分为两种。一种为格栅数据，另一种是矢量数据。

栅格数据是以二维矩阵的形式来表示空间地物或现象分布的数据组织方式．每个矩阵单位称为一个栅格单元（cell）.栅格的每个数据表示地物或现象的属性数据．因此栅格数据有属性明显，定位隐含的特点．而矢量数据结构是利用点，线，面的形式来表达现实世界，具有定位明显，属性隐含的特点。由于矢量数据具有数据结构紧凑，冗余度低，表达精度高，图形显示质量好，有利于网络和检索分析等优点。在GIS中得到广泛的应用，特别在小区域（大比例尺）制图中充分利用了它的精度高的优点。但是，随着RS广泛的应用，同时数据压缩技术，计算机性能的提高克服了栅格数据的数据量大等缺点，栅格数据将越来越发挥更大的作用。栅格数据的大规模应用，并将会占具主导地位。主要基于以下优点：
(1) 随RS技术的发展，并大规模的应用，栅格数据的使用将促使RS，GIS的一体化发展。RS成为空间数据动态更新的重要的数据源。遥感影像是以像元为单元的栅格结构存储的，图像处理技术极大的提高了栅格数据的前期处理能力。这些数据可以直接生成或转换为于GIS 的栅格数据。
(2) 栅格数据可以极大的提高GIS 的时空数据分析能力,栅格数据在图像的代数运算,空间统计分析等具有广泛的应用,可以促成GIS模型的建立。ARCGIS软件的高版本在这一方面以有较突出的表现。
(3) 三维可视化成为动态模拟现实世界的一个新的发展趋势.栅格数据是利用二维图像来模拟地理实体的,可利用栅格数据通过提高维数来实现三维可视化。
(4) 随Web GIS 的发展,栅格数据数据结构简单,真实感强等特点,可以为大多数程序设计人员和用户理解和使用.特别是图像共享标准(如GIF)的建立,有利于GIS 的栅格数据的共享. 因此,栅格数据在信息共享方面更为实用. 因此,随GIS 发展,栅格数据和矢量数据均具不同程度的发展,但栅格数据要比矢量数据的应用更广泛,更有效.

 

 

格栅数据

 

格栅数据的详细介绍的几篇文章

1.什么是格栅数据  https://blog.csdn.net/peckerzeng/article/details/78297159

2.像元大小 https://blog.csdn.net/peckerzeng/article/details/78319935

3.四种分辨率 https://blog.csdn.net/peckerzeng/article/details/78319955

4.栅格波段 https://blog.csdn.net/peckerzeng/article/details/78355690

5.点线面要素在栅格中如何表示 https://blog.csdn.net/peckerzeng/article/details/78356537

 

矢量数据

计算机中显示的图形一般可以分为两大类——矢量图和位图。矢量图使用直线和曲线来描述图形，这些图形的元素是一些点、线、矩形、多边形、圆和弧线等等，它们都是通过数学公式计算获得的。由于矢量图形可通过公式计算获得，所以矢量图形文件体积一般较小。矢量图形最大的优点是无论放大、缩小或旋转等不会失真；最大的缺点是难以表现色彩层次丰富的逼真图像效果。而位图(即象素图)则相反，体积较庞大，色彩表现可以更丰富逼真。具体到地图上，矢量数据具有数据结构紧凑，冗余度低，表达精度高，图形显示质量好，有利于网络和检索分析等优点。再举个例子，我们用的很多OZI地图都是采用的象素图，而手持机里的地图都是矢量图。

 

数据的存储架构

 

（1）中地数码存储架构

 

针对不同的应用规模和应用阶段，给用户提供了多种最佳的性价比和最大的投资收益率
选择方案。例如：
应用规模小的用户、二次开发团体、教学单位、数据累积规模较小的用户都可选择基于
文件的存储策略，以节省昂贵的商业数据库费用；
大型、超大型应用可选择基于商业数据库的存储策略；
分多个阶段进行开发的应用，在前期阶段，数据规模较小，用户不多，在后期阶段数据
规模大，用户多，则可先采用文件存储策略，再购买适当许可数的商业数据库和服务器设备，
以后根据数据规模和业务情况再增加数据库许可数和服务器等软硬件设备。这不仅提高了用
户的资金利用率，而且软硬件性能迅速提高，让用户享受到多重好处。
 

（2）武汉大学教授课程讲解

这个是理论上的存储方案。

 

参考资料

GIS当中矢量数据、影像数据、地形数据等常见数据格式的介绍： https://www.jianshu.com/p/a216d120cbac?from=timeline

资源下载：

MapGIS地理数据库详解： https://download.csdn.net/download/vicky_white/12073308

电子地图数据模型详解： https://download.csdn.net/download/vicky_white/12073440