GISBox

栅格数据

GISBox是一站式三维 GIS 数据编辑、转换、发布平台,支持 OSGB/GEOTIFF/RVT 等多种 GIS 格式编辑,转换为 3DTiles/Terrain 等并发布。

简介

栅格数据是地理信息系统(GIS)中常用的一种数据格式,其本质是由像素(网格单元)集合构成的二维或三维数据网格。每个像素(或称单元格)中存储着特定地理信息,例如地形高程、土地利用类型、温度或降水量等,以数值的形式表示。在 GIS 领域中,卫星影像、航空照片、数字高程模型(DEM)等通常以栅格数据形式存储和使用。

文件结构

栅格数据有多种文件格式,不同格式具有各自的特点。以下是常见的栅格数据格式:

  1. GeoTIFF(.tif, .tiff):
  • 带有地理位置信息的 TIFF 格式图像。
  • 广泛应用于 GIS 领域,支持多波段和大数据集。
  1. JPEG2000(.jp2):
  • 支持高压缩比,能够显著减小文件体积。
  • 适合存储大规模遥感影像数据。
  1. ECW(.ecw):
  • 高压缩比和高速显示性能的栅格格式。
  • 常用于在线地图服务或大范围影像数据。
  1. IMG(.img):
  • Erdas IMAGINE 软件专用的栅格格式。
  • 适合存储大型卫星或航空影像数据。
  1. ASCII Grid(.asc):
  • 基于文本的栅格数据格式。
  • 通常用于存储简单的地形或空间分析数据。

优点

  1. 适合存储和处理大规模空间数据:栅格数据可以高效地表示大范围的地理信息,适合存储大规模遥感影像、DEM 数据等。
  2. 连续性强,适合表达连续变量:在地形、气候或环境监测中,栅格数据能够很好地表示连续变化的数据,如温度分布或降水量变化。
  3. 易于进行空间分析和计算:栅格数据在空间叠加、缓冲区分析、地表坡度计算等地理空间分析中应用广泛。
  4. 直观可视化:栅格数据以图像形式存在,易于直观展示,如地图渲染或空间数据可视化。

缺点

  1. 数据量大,存储和处理负担重:栅格数据往往占用较大的存储空间,处理大范围高分辨率数据时,对计算资源要求高。
  2. 分辨率依赖,放大后精度下降:栅格数据的分辨率决定了精度,当放大数据时,会出现像素块状化,影响可读性。
  3. 位置精度不如矢量数据:栅格数据以网格为单位存储空间信息,无法像矢量数据那样精确表示边界或点位。
  4. 属性信息存储能力有限:栅格数据主要存储数值信息,无法像矢量数据那样存储复杂的属性信息,在某些分析场景下存在局限性。

应用场景

遥感影像分析中,卫星或无人机拍摄的影像通常以栅格格式存储,通过栅格数据能够进行土地分类、植被覆盖度分析或城市扩张监测。在数字高程模型(DEM)中,栅格数据可以用于计算坡度、坡向和地形起伏,广泛应用于地质勘探和水文分析。在气象与环境监测中,栅格数据可用于可视化温度、降水量或空气污染分布情况。例如,通过栅格数据生成的降水量分布图,可以直观展示不同区域的降水强度,为防汛指挥和城市排水管理提供参考。此外,在城市规划和灾害应对中,栅格数据也发挥着重要作用。例如,结合栅格数据与 GIS 分析,可以评估城市热岛效应,或模拟洪水蔓延范围,为城市规划和防灾减灾提供科学依据。

示例图

  1. 栅格数据概述图。

  1. 人口分布模拟示例。

文件打开方式

  1. 全国 GDP 栅格数据集 1 干米精度。

  1. arcgis 矢量数据转栅格。

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E00

参考资料

  1. https://baike.baidu.com/item/%E6%A0%85%E6%A0%BC%E6%95%B0%E6%8D%AE/5261386
  2. http://xhslink.com/a/APmNC9v0All8
  3. https://mp.weixin.qq.com/s?__biz=MzU2NjU2ODQ0MA==∣=2247536151&idx=5&sn=fb94d00f9142122c9b00703ab05e1cf4&chksm=fdd8992aa84df7d6ec8f8e6ad89c415fe10b3f231b6e1028995e0951ee30994ee3df81119cd5&scene=27