第四章：栅格数据模型

上机四栅格数据模型一、目的与任务1. 熟悉在ArcCatalog和ArcMap环境中浏览栅格数据的方法。

2. 掌握将矢量数据转换为栅格数据的方法。

二、实验准备1. 人员组织：以班为单位由教师进行操作上的讲解演示。

2. 仪器资料：计算机、多媒体、已安装的ArcGIS软件、上机实验指导书。

3. 数据：包含高程数据的文本文件menanbuttes.txt，陆地卫星TM图像tmrect.bil，分别表示美国Pacafic Northwest的主要公路和县份的Shapefile文件nwroads.shp和nwcounties.shp。

三、内容与方法习作1：查看USGS DEM数据所需数据：menanbuttes.txt，包含高程数据的文本文件。

1.启动ArcCatalog，并连接到第4章数据chap4。

双击打开menanbuttes.txt。

文本中的前6行包含头文件信息。

显示DEM是341列和466行，DEM的左下角的x,y坐标是（419475,4844265），像元大小是30m，无数据像元编码为-9999。

高程值排列在头文件信息下面。

2.单击打开ArcToolbox。

在Conversion Tools/To Raster（转换工具/转为栅格）工具集下双击ASCII to Raster（ASCII转栅格）工具，input ASCII raster file （输入ASCII栅格文件）通过文件夹选择按钮设置为menanbuttes.txt，输出栅格文件名设置为menanbuttes，并存储在chap4中，单击OK，运行conversion。

3.本步骤用于检查步骤2中创建的高程栅格menanbuttes的属性。

在ArcCatalog目录树中右击menanbuttes并选择Properties（属性），查看General（常规）标签。

General栏中显示与menanbuttes相关的5中信息类别：数据源、栅格数据信息、范围、空间参照以及统计值。

使用测绘技术实现栅格数据模型构建在现代社会中，测绘技术在各个领域都发挥着重要的作用。

其中，栅格数据模型构建是测绘技术的一项重要应用。

通过使用测绘技术，我们可以将地理空间信息转化为栅格数据模型，从而更好地理解和利用地理信息。

栅格数据模型是一种以网格为基础的数据结构，用于表示地理空间信息。

它将地理空间划分为一系列的像素或细胞，每个像素或细胞都有自己的属性值。

通过这种方式，栅格数据模型可以准确地表达地理现象的分布和变化。

测绘技术在栅格数据模型构建中发挥着重要的作用。

首先，测绘技术可以提供高精度的地理空间数据。

利用测绘技术测量得到的数据可以用于构建栅格数据模型，从而使模型更准确地反映地理现象。

例如，在地质研究中，利用测绘技术可以获得地下地质结构的数据，进而构建地下栅格数据模型，有助于研究地下水资源的分布和利用。

其次，测绘技术可以提供多源数据的融合。

在栅格数据模型构建中，融合多源数据是一个常见的问题。

不同来源的数据可能具有不同的分辨率、精度和坐标系统。

通过使用测绘技术，可以将这些数据进行校正和匹配，从而实现多源数据的融合。

例如，在城市规划中，测绘技术可以将卫星遥感数据与地面测量数据进行融合，从而实现城市栅格数据模型的构建，有助于规划和管理城市的发展。

此外，测绘技术还可以提供地理信息的可视化展示。

在栅格数据模型构建中，可视化是一个必不可少的环节。

通过将地理信息以图像形式展示，可以更直观地理解地理现象的分布和变化。

测绘技术可以将栅格数据模型转化为各种图像类型，如等高线图、地形图等，使地理信息更易于理解和利用。

除了上述优点，测绘技术在栅格数据模型构建中还面临一些挑战和问题。

首先，栅格数据模型的构建需要大量的数据处理和计算。

数据的采集、处理和存储都需要耗费时间和资源。

同时，栅格数据模型的构建还需要考虑数据的精度和误差，确保模型的准确性和可靠性。

其次，栅格数据模型构建还需要解决数据的表达和存储问题。

栅格数据模型由大量的像素或细胞组成，数据量庞大。

第一章空间数据库概述1、空间数据库系统由空间数据库、空间数据库管理系统与空间数据库应用系统三部分构成。

2、空间数据的特征：空间特征、非结构化特征、空间关系特征、分类编码特征、数据种类多、抽象性特征、海量数据特征3、数据库的发展阶段⏹人工管理阶段⏹文件系统阶段：数据文件是大量文件的集合形式，每个文件包含大量记录面向用户的数据文件，用户可以通过它进行查询、修改、删除等操作；数据文件与对应的程序有一定的独立性，程序员可以不关心数据的物理存储，只考虑逻辑存储结构；由初期的顺利文件发展为索引文件、直接文件等，数据可随机存取。

数据文件只能对应一个或几个程序，仍依赖程序。

数据文件之间不能建立关系，数据冗余。

⏹文件-关系数据库管理系统：用文件系统管理几何图形数据，用商用RDBMS管理属性数据，几何图形数据和属性数据之间通过对象标识或内部连接码（OID）进行连接。

两者独立地组织、管理和检索。

缺点：该模式中，文件管理系统的功能较弱，特别是在数据的安全性、一致性、完整性、并发控制以及数据损坏后的数据恢复方面缺少基本的功能。

⏹全关系型数据库管理系统：图形和属性数据都用RDBMS来管理模式1：图形数据按关系模型组织。

涉及一系列关系连接运算，相当费时。

模式2：将图形数据的变长部分处理成二进制块（Block）字段。

但Block的读写效率比定长的属性字段慢得多，特别涉及对象的嵌套时，更慢。

⏹对象-关系数据库管理系统：DBMS软件商或GIS软件商基于面向对象技术在RDBMS中进行扩展，使之能直接存储和管理非结构化的空间数据。

主要解决空间数据的变长记录的管理，效率比全关系型二进制Block的管理高得多。

缺点：但仍没有解决对象的嵌套问题，空间数据结构不能由用户定义，用户不能根据GIS要求再定义，使用上受一定限制。

⏹面向对象数据库管理系统：适应于空间数据的表达和管理，它不仅支持变长记录，而且支持对象的嵌套、信息的继承与聚集。

面向对象的空间数据库管理系统允许用户定义对象和对象的数据结构以及它的操作。