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栅格数据与矢量数据的比较概述：栅格数据和矢量数据是地理信息系统（GIS）中常用的两种数据模型。
栅格数据使用像素网格来表示地理现象，而矢量数据则使用点、线、面等几何要素来表示。
本文将对栅格数据和矢量数据进行比较，包括数据结构、数据存储、数据分析和数据应用等方面。
一、数据结构：1. 栅格数据：栅格数据由像素网格组成，每个像素代表一个地理单元，如一个区域的温度、降雨量等。
栅格数据的结构简单，易于理解和处理。
2. 矢量数据：矢量数据由点、线、面等几何要素组成，每个要素都有属性信息，如道路数据中的道路名称、长度等。
矢量数据的结构更加复杂，需要存储几何信息和属性信息。
二、数据存储：1. 栅格数据：栅格数据以像素为单位进行存储，每个像素的值存储在一个矩阵中。
栅格数据的存储方式简单，适合存储大量的连续数据，如遥感影像数据。
2. 矢量数据：矢量数据以要素为单位进行存储，每个要素的几何信息和属性信息存储在不同的表中。
矢量数据的存储方式相对复杂，但可以更好地表示地理要素之间的拓扑关系。
三、数据分析：1. 栅格数据：栅格数据在空间分析方面具有优势，可以进行栅格代数运算、遥感分类、地形分析等。
栅格数据适用于连续型数据的分析，如地形高度、气温分布等。
2. 矢量数据：矢量数据在拓扑分析方面具有优势，可以进行空间查询、缓冲区分析、网络分析等。
矢量数据适用于离散型数据的分析，如道路网络、地理边界等。
四、数据应用：1. 栅格数据：栅格数据在地理可视化方面具有优势，可以直接生成图像，如遥感影像、地形图等。
栅格数据适用于需要展示地理现象的应用，如环境监测、土地利用规划等。
2. 矢量数据：矢量数据在地理编辑方面具有优势，可以进行几何编辑、属性编辑等操作。
矢量数据适用于需要编辑和更新地理要素的应用，如地理信息更新、地理数据库管理等。
总结：栅格数据和矢量数据在GIS中各有优势，选择使用哪种数据模型取决于具体的应用需求。
栅格数据适用于连续型数据的分析和地理可视化，而矢量数据适用于离散型数据的分析和地理编辑。
平面设计知识：矢量图与栅格图的处理技巧随着数字化时代的到来，平面设计成为各行各业中必备的技能之一。
在设计过程中，矢量图和栅格图的处理技巧起到至关重要的作用。
本文将深入探讨矢量图与栅格图的概念、特点以及处理技巧。
一、矢量图和栅格图的概念与区别矢量图，也叫“向量图”，是用直线、圆、多边形和曲线等基本图形通过数学公式的描述生成的图形。
它的特点是放大或缩小不失真，可随意改变各部分的颜色和形状。
由于其文件大小较小，矢量图多应用于印刷品、标志和插图等高清晰度要求较高的设计领域。
而栅格图，也称“点阵图”或“位图”，是由一系列像素点或图像单元构成的图形。
它的特点是色彩渐变平滑，可表现细节丰富的图片，但放大后容易变模糊。
由于其文件大小较大，栅格图主要应用于网页设计、影像处理和图像修饰等领域。
二、矢量图处理技巧1.保证线条平滑：在绘制线条时，应保证其平滑度。
如果线条中途有突兀的拐弯或角度，会在放大后显得很难看。
因此，在绘制线条之前，最好先确定好其路径和方向，确保线条平滑流畅。
2.控制点的选择：在制作锐角和曲线图形时，要注意控制点的选择。
过多或过少的控制点可能会造成曲线不平滑，因此需要合理的安排控制点的位置和数量，以保证整个图形的平滑和美观。
3.颜色的搭配：矢量图的特点是颜色可随意更改，但在具体操作时，颜色的搭配仍需要考虑到不同颜色的组合效果。
建议在使用矢量图时，尽量使用单色或极少色彩搭配，以实现更加简洁美观的效果。
三、栅格图处理技巧1.分辨率的选择：栅格图最重要的参数是分辨率。
分辨率越高，图像越清晰，但文件也相应变大。
在图像处理时，应根据具体需求选择适当的分辨率，以获得所需的效果。
2.调整图像亮度和对比度：在处理栅格图时，要注意对其进行适当的亮度和对比度调整。
通过增强图像的亮度和对比度，可以使图像更加饱满、立体和真实。
3.使用滤镜进行修饰：栅格图的另一大特点是可以使用各种滤镜进行修饰。
通过滤镜的改变，可以改变色调、增强细节、实现特殊效果等。
矢量数据和栅格数据的比较介绍：矢量数据和栅格数据是地理信息系统（GIS）中两种常用的数据表示方式。
本文将对矢量数据和栅格数据进行比较，从数据结构、数据精度、数据存储和数据分析等方面进行详细阐述。
一、数据结构1. 矢量数据：矢量数据是由点、线和面等几何要素组成的，每个要素都有自己的位置和属性信息。
矢量数据以坐标点的形式存储，可以精确表示地理现象的位置和形状。
常见的矢量数据格式有Shapefile、GeoJSON和KML等。
2. 栅格数据：栅格数据是由像素单元组成的，每个像素单元都有自己的数值信息。
栅格数据以栅格矩阵的形式存储，每个像素单元代表一定大小的地理区域。
栅格数据适合表示连续的地理现象，如高程、温度等。
常见的栅格数据格式有GeoTIFF、GRID和NetCDF等。
二、数据精度1. 矢量数据：矢量数据具有较高的精度，可以精确表示地理要素的位置和形状。
矢量数据可以进行精确的测量和分析，适用于需要高精度的地理空间分析。
2. 栅格数据：栅格数据的精度相对较低，受栅格单元大小的限制。
栅格数据以像素为单位，无法精确表示地理要素的边界。
栅格数据适用于大范围的地理分析和模拟，如遥感影像的分类和土地利用的变化分析。
三、数据存储1. 矢量数据：矢量数据以几何要素的形式存储，每个要素都有自己的位置和属性信息。
矢量数据存储方式简单，占用空间较小。
矢量数据可以通过索引进行快速查询和检索。
2. 栅格数据：栅格数据以栅格矩阵的形式存储，每个像素单元都有自己的数值信息。
栅格数据存储方式相对复杂，占用空间较大。
栅格数据需要进行压缩和金字塔处理，以提高数据存取效率。
四、数据分析1. 矢量数据：矢量数据适用于精确的地理分析和空间关系的建模。
矢量数据可以进行拓扑分析、缓冲区分析、网络分析等。
矢量数据可以进行几何运算，如相交、合并和裁剪等。
2. 栅格数据：栅格数据适用于大范围的地理分析和模拟。
栅格数据可以进行栅格代数运算、邻域分析、遥感影像分类等。
栅格地图和矢量地图的概述数字地图作为整个城市交通GIS系统的基础，它的地位是至关重要的。
首先了解一下数字地图的概念以及目前GPS实验室做过的与城市交通GIS系统相关的工作。
1栅格地图和矢量地图的基本概念数字地图按照其数据结构的不同，又主要分为数字矢量地图和数字栅格地图两种（文中为叙述方便分别简称矢量地图和栅格地图）。
栅格地图是各种比例尺的纸介质地形图和各种专业使用的彩图的数字化产品，就是每幅图经扫描、几何纠正及色彩校正后，形成在内容、几何精度和色彩上与地形图保持一致的栅格数据文件。
栅格数据为按给定间距排列的阵列数据,基本信息单元由数据点的空间位置和数据信息构成,数据信息可以是高程、遥感图象的RGB值或其它信息。
数据按图幅或按区域存放,文件结构包括文件头和数据体,文件头包括对数据的各种描述信息(如行数、列数、格网间距、坐标等),数据体依次记录基本单元信息。
一般为节省存储空间,栅格数据需进行压缩或以其它形式进行重新组织。
矢量地图是每幅经扫描、几何纠正后的影像图，对一种或多种地图要素进行矢量化形成的一种矢量化数据文件，是一种更为方便的放大、漫游、查询、检查、量测、叠加地图。
其数据量小，便于分层，能快速的生成专题地图，所以也称作矢量专题信息DTI（DigitalThematicInformation）。
此数据能满足地理信息系统进行各种空间分析要求，视为带有智能的数据。
可随机地进行数据选取和显示，与其他几种产品叠加，便于分析、决策。
通常矢量数据的基本单元定义为点、线、面3种目标形式。
基本信息单元由反映其分类体系及位置的基本数据组成。
同一类基本空间信息单元具有类似的质量、数量特征,构成一个要素层;多个图形要素层构成一个图幅,数据按图幅存放;同一比例尺的多个图幅构成一个区域。
这两种数据结构的优缺点对比如下：矢量数据，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；但是数据结构复杂，多边形叠加分析比较困难。
矢量数据与栅格数据矢量数据和栅格数据是地理信息系统（GIS）中常用的两种数据类型，它们分别以不同的方式描述和表示地理空间信息。
本文将详细介绍矢量数据和栅格数据的定义、特点、应用以及它们之间的区别。
一、矢量数据1. 定义矢量数据是通过点、线和面等几何要素来表示地理实体的数据类型。
每个要素都有特定的位置和形状，并且可以附加属性信息。
矢量数据可以用来表示各种地理现象，如道路、河流、建筑物等。
2. 特点（1）精确性：矢量数据可以准确地描述地理实体的位置和形状。
（2）拓扑关系：矢量数据可以描述地理实体之间的拓扑关系，如相邻、相交等。
（3）属性信息：矢量数据可以附加属性信息，如名称、面积、长度等。
（4）数据量小：相对于栅格数据，矢量数据的数据量较小。
3. 应用（1）地图制图：矢量数据可以用来绘制各种地图，如道路地图、土地利用图等。
（2）空间分析：矢量数据可以进行空间分析，如缓冲区分析、叠加分析等。
（3）网络分析：矢量数据可以用于网络分析，如路径规划、设施选址等。
二、栅格数据1. 定义栅格数据是将地理空间划分为规则的像元（像素）网格，并以每个像元的属性值来表示地理实体的数据类型。
栅格数据可以用来表示连续变化的地理现象，如高程、温度等。
2. 特点（1）连续性：栅格数据可以表示地理实体的连续变化，如高程的变化。
（2）空间一致性：栅格数据具有空间一致性，即每个像元的属性值在整个区域内保持一致。
（3）数据量大：相对于矢量数据，栅格数据的数据量较大。
3. 应用（1）遥感影像分析：栅格数据可以用于遥感影像的处理和分析，如分类、变化检测等。
（2）地形分析：栅格数据可以用来进行地形分析，如坡度计算、流域提取等。
（3）模型模拟：栅格数据可以用于模型模拟，如气候模拟、水文模拟等。
三、矢量数据与栅格数据的区别1. 数据结构矢量数据以几何要素和属性信息的形式存储，而栅格数据以像元网格和属性值的形式存储。
2. 数据精度矢量数据可以准确地描述地理实体的位置和形状，精度较高。
矢量数据和栅格数据的比较矢量数据和栅格数据是地理信息系统（GIS）中常用的两种数据表示方式。
它们分别具有不同的特点和适用范围。
本文将对矢量数据和栅格数据进行比较，以便更好地了解它们的优势和劣势。
一、定义和特点1. 矢量数据：矢量数据是由点、线和面等几何要素及其属性信息组成的数据。
它使用坐标系来表示地理位置，通过点、线和面的组合来描述地理现象。
矢量数据可以精确表示地理对象的形状、大小和位置关系，适用于具有明确边界和几何形状的地理要素。
2. 栅格数据：栅格数据是由像素或单元格组成的网格状数据。
每个像素或单元格代表一个地理位置，具有相同的大小和形状。
栅格数据以像元为基本单位，通过像元的属性值来表示地理现象。
栅格数据适用于连续分布的地理现象，如高程、温度和降雨等。
二、数据结构和表示方式1. 矢量数据：矢量数据使用几何要素来表示地理对象的形状和位置关系。
常见的几何要素包括点、线和面。
点表示一个离散的地理位置，线表示由多个点连接而成的线段，面表示由多个线段围成的封闭区域。
矢量数据还可以包含属性表，用于存储与几何要素相关的属性信息。
2. 栅格数据：栅格数据使用像素或单元格来表示地理位置。
每个像素或单元格都有一个固定的大小和形状，并且具有属性值来表示地理现象的特征。
栅格数据以网格状的方式存储和表示，每个像素或单元格都有一个唯一的位置索引。
栅格数据的属性值可以是离散的或连续的，取决于所表示的地理现象。
三、数据精度和精确性1. 矢量数据：矢量数据可以非常精确地表示地理对象的形状和位置关系。
由于使用几何要素来描述地理现象，可以通过增加点、线和面的数量来提高数据的精度。
矢量数据适用于需要高精度和准确性的地理分析和空间查询。
2. 栅格数据：栅格数据的精度取决于像元的大小和形状。
较小的像元可以提供更高的精度，但会增加数据的存储和处理成本。
栅格数据适用于需要连续分析和模型建立的地理现象，如地形分析、遥感影像处理等。
四、数据存储和处理1. 矢量数据：矢量数据以几何要素和属性表的形式存储。
矢量数据与栅格数据引言概述：矢量数据和栅格数据是地理信息系统（GIS）中两种常见的数据类型。
它们在数据表示、存储和处理方面有着不同的特点和应用场景。
本文将详细介绍矢量数据和栅格数据的定义、特点以及在GIS领域的应用。
一、矢量数据1.1 矢量数据的定义和特点矢量数据是通过点、线和面等几何要素来描述地理现象的数据类型。
它以坐标点和连接这些点的线段或多边形来表示地理对象。
矢量数据具有以下特点：1.1.1 几何精确性：矢量数据可以精确地表示地理对象的形状和位置。
1.1.2 拓扑关系：矢量数据可以描述地理对象之间的拓扑关系，如邻接、相交和包含等。
1.1.3 数据结构简单：矢量数据的数据结构相对简单，易于存储和处理。
1.2 矢量数据的应用矢量数据在GIS领域有着广泛的应用，包括但不限于以下几个方面：1.2.1 地理分析：矢量数据可以进行地理分析，如空间查询、缓冲区分析和网络分析等。
1.2.2 地图制图：矢量数据可以用于地图制图，生成各种类型的地图，如道路地图、土地利用图和气候分布图等。
1.2.3 空间规划：矢量数据可以用于空间规划，如城市规划、土地利用规划和交通规划等。
1.3 矢量数据的优缺点矢量数据具有以下优点：1.3.1 精确性高：矢量数据可以精确地表示地理对象的形状和位置。
1.3.2 数据结构简单：矢量数据的数据结构相对简单，易于存储和处理。
1.3.3 数据量小：矢量数据通常比栅格数据占用更少的存储空间。
然而，矢量数据也存在一些缺点：1.3.4 不适用于连续数据：矢量数据不适用于表示连续变量，如高程和气温等。
1.3.5 数据处理复杂：矢量数据的处理相对复杂，需要进行拓扑关系的计算和空间分析。
二、栅格数据2.1 栅格数据的定义和特点栅格数据是将地理空间划分为规则的像素网格，并将地理属性值与像素关联的数据类型。
栅格数据具有以下特点：2.1.1 空间连续性：栅格数据可以表示地理空间的连续性，适用于连续变量的表示。
矢量数据与栅格数据概述：矢量数据和栅格数据是地理信息系统（GIS）中常用的两种数据类型。
矢量数据以点、线和面的形式表示地理现象，而栅格数据则将地理空间划分为规则的像素网格。
本文将详细介绍矢量数据和栅格数据的特点、应用领域以及数据格式。
一、矢量数据矢量数据是由一系列坐标点和连接这些点的线段或多边形组成的地理数据。
矢量数据可以用来表示地理现象的几何形状和空间关系。
常见的矢量数据类型包括点、线、面和多边形。
特点：1. 几何精确度高：矢量数据使用坐标点和线段来表示地理现象，可以精确地描述地物的形状和位置。
2. 拓扑关系清晰：矢量数据可以建立地物之间的拓扑关系，如相邻、相交、包含等，便于进行空间分析和查询。
3. 可编辑性强：矢量数据可以进行编辑、修改和更新，方便数据的维护和更新。
4. 数据量相对较小：相比于栅格数据，矢量数据通常存储空间较小，适合处理较大范围的地理数据。
应用领域：矢量数据广泛应用于各个领域，包括但不限于以下几个方面：1. 地图制图：矢量数据可以用来绘制精确的地图，展示地理现象的形状和位置。
2. 空间分析：矢量数据可以进行空间分析，如缓冲区分析、叠加分析等，帮助用户了解地理现象之间的关系。
3. 地理定位：矢量数据可以用来进行地理定位，如导航系统、地理信息检索等。
4. 环境规划：矢量数据可以用来进行环境规划，如城市规划、交通规划等。
常见的矢量数据格式：1. Shapefile（SHP）：Shapefile是一种常见的矢量数据格式，由ESRI公司开发。
它包含了.shp、.shx和.dbf三个文件，分别存储几何数据、索引数据和属性数据。
2. GeoJSON：GeoJSON是一种基于JSON格式的地理数据交换格式，它支持点、线、面等几何类型，并且可以存储属性数据。
3. KML：KML（Keyhole Markup Language）是一种用于地理数据展示的XML格式，常用于Google Earth等应用中。
矢量数据和栅格数据的异同点矢量数据和栅格数据是地理信息系统（GIS）中常用的两种数据类型，它们分别以不同的方式来表示和存储地理空间信息。
本文将详细介绍矢量数据和栅格数据的异同点，以便更好地理解它们的特点和应用。
一、定义和表示方式1. 矢量数据：矢量数据使用坐标点和线段来表示地理要素，如点、线、面等。
它将地理要素抽象为离散的几何对象，并使用坐标系来描述它们的位置。
常见的矢量数据格式有Shapefile、GeoJSON、KML等。
2. 栅格数据：栅格数据将地理要素划分为规则的网格单元，每个单元都有一个值来表示该位置上的属性信息。
它将地理空间划分为像素网格，类似于图片的像素。
栅格数据以栅格单元的行和列来表示地理位置，常见的栅格数据格式有TIFF、JPEG、PNG等。
二、数据结构和存储方式1. 矢量数据：矢量数据由一系列的几何对象和属性表组成。
几何对象包括点、线、面等，而属性表则包含了与几何对象相关的属性信息。
矢量数据通常以文件的形式存储，每个文件包含一个或多个图层，每个图层由几何对象和属性表组成。
2. 栅格数据：栅格数据以二维数组的形式存储，每个数组元素都对应一个栅格单元。
数组的行和列表示地理位置，而数组元素的值表示该位置上的属性信息。
栅格数据通常以文件的形式存储，每个文件包含一个栅格图层，图层的每个像素都有一个值来表示属性信息。
三、数据精度和表示能力1. 矢量数据：矢量数据可以表示较为精确的地理位置，因为它使用坐标点和线段来描述地理要素。
矢量数据适用于表示具体的地理要素，如建筑物、道路等。
同时，矢量数据可以进行复杂的空间分析和拓扑关系计算。
2. 栅格数据：栅格数据以像素网格的形式表示地理空间，因此其精度相对较低。
栅格数据适用于表示连续的地理现象，如高程、降雨量等。
栅格数据可以进行简单的空间分析，如栅格统计和栅格计算，但对于复杂的拓扑关系计算较为困难。
四、数据存储和传输效率1. 矢量数据：矢量数据通常以文件的形式存储，文件大小相对较小，存储和传输效率较高。
矢量数据与栅格数据引言概述：在地理信息系统（GIS）中，矢量数据和栅格数据是两种常见的数据类型。
它们分别以不同的方式来表示和存储地理空间信息，各自具有特定的优势和应用场景。
本文将从矢量数据和栅格数据的定义、特点、优势和应用等方面进行详细介绍。
一、矢量数据1.1 定义：矢量数据是通过点、线、面等几何要素来描述地理空间信息的数据类型。
1.2 特点：具有几何精确性，能够精确表示地理要素的形状和位置关系。
1.3 优势：适合于表示复杂的地理要素，如河流、道路、建造等，具有较高的几何精度。
二、栅格数据2.1 定义：栅格数据是将地理空间信息分割成规则的像元格网，每一个像元具有惟一的值来描述地理要素。
2.2 特点：数据结构简单，易于存储和处理，适合于遥感影像等连续型数据。
2.3 优势：适合于表达连续型的地理现象，如高程模型、遥感影像等，具有较高的数据处理效率。
三、矢量数据与栅格数据的应用3.1 矢量数据应用：常用于地图制作、空间分析、地理定位等领域，如绘制城市规划图、进行地理空间分析等。
3.2 栅格数据应用：广泛应用于遥感影像处理、数字地球模型构建、环境监测等领域，如进行遥感影像分类、数字高程模型生成等。
3.3 综合应用：矢量数据和栅格数据往往结合使用，以满足不同的地理信息需求，如绘制地图时结合矢量数据和栅格数据，提供更加全面的地理信息。
四、矢量数据与栅格数据的转换4.1 矢量数据转换为栅格数据：通过栅格化处理将矢量数据转换为栅格数据，常用于遥感影像分类、地形分析等。
4.2 栅格数据转换为矢量数据：通过矢量化处理将栅格数据转换为矢量数据，常用于提取地理要素的边界、进行空间分析等。
4.3 转换方法选择：在进行数据转换时，需要根据具体的应用需求和数据特点选择合适的转换方法，以确保数据的准确性和有效性。
五、矢量数据与栅格数据的未来发展5.1 数据融合：未来矢量数据和栅格数据的融合将更加深入，实现更加全面的地理信息表达和分析。
栅格地图和矢量地图的概述数字地图作为整个城市交通GIS系统的基础，它的地位是至关重要的。
首先了解一下数字地图的概念以及目前GPS实验室做过的与城市交通GIS系统相关的工作。
1栅格地图和矢量地图的基本概念数字地图按照其数据结构的不同，又主要分为数字矢量地图和数字栅格地图两种（文中为叙述方便分别简称矢量地图和栅格地图）。
栅格地图是各种比例尺的纸介质地形图和各种专业使用的彩图的数字化产品，就是每幅图经扫描、几何纠正及色彩校正后，形成在内容、几何精度和色彩上与地形图保持一致的栅格数据文件。
栅格数据为按给定间距排列的阵列数据,基本信息单元由数据点的空间位置和数据信息构成,数据信息可以是高程、遥感图象的RGB值或其它信息。
数据按图幅或按区域存放,文件结构包括文件头和数据体,文件头包括对数据的各种描述信息(如行数、列数、格网间距、坐标等),数据体依次记录基本单元信息。
一般为节省存储空间,栅格数据需进行压缩或以其它形式进行重新组织。
矢量地图是每幅经扫描、几何纠正后的影像图，对一种或多种地图要素进行矢量化形成的一种矢量化数据文件，是一种更为方便的放大、漫游、查询、检查、量测、叠加地图。
其数据量小，便于分层，能快速的生成专题地图，所以也称作矢量专题信息DTI（DigitalThematicInformation）。
此数据能满足地理信息系统进行各种空间分析要求，视为带有智能的数据。
可随机地进行数据选取和显示，与其他几种产品叠加，便于分析、决策。
通常矢量数据的基本单元定义为点、线、面3种目标形式。
基本信息单元由反映其分类体系及位置的基本数据组成。
同一类基本空间信息单元具有类似的质量、数量特征,构成一个要素层;多个图形要素层构成一个图幅,数据按图幅存放;同一比例尺的多个图幅构成一个区域。
这两种数据结构的优缺点对比如下：矢量数据，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；但是数据结构复杂，多边形叠加分析比较困难。
栅格数据，数据结构简单；便于空间分析和地表模拟；现势性较强；但是数据量大，投影转换比较复杂。
例如成都市地图，按照比例尺1：200000（约），转化为24位位图，大约15M，而利用城市交通GIS系统生成的矢量地图数据库，只有137K，近3000条道路（矢量边）的矢量文件大小只有约61K。
可见矢量电子地图的优越性。
2GPS实验室开发的城市交通GIS系统绝大多数GIS系统中使用的地图是以矢量地图作为其表现形式的。
国内目前矢量地图常用的生成方式有两种，一种是用数字化仪从纸质地图中提取，另一种是从点位图中利用模式识别的有关理论进行识别和提取。
生成一个准确而完备的矢量地图要花费大量的人力和财力，一个中等规模的城市用数字化仪生成矢量地图，大约需要一个月的时间。
如何以较小的代价生成一副实用的矢量地图，并在此基础上构造一个实用的GIS系统，是GPS实验室一直在研究的一个课题。
GPS实验室从1993年以来，一直在从事GPS定位、监控与导航和GIS系统的研究。
无论是GPS定位、监控、导航，都离不开GIS系统的支持。
在GIS系统方面，已经有过多个版本，分别是在DOS、WIND31和WIN95下开发的。
经过许多人多年的努力GPS实验室形成了一套有实验室特色的，而且比较成熟的GIS软件和GIS环境矢量地图生成平台。
下面，我们就介绍一下GPS实验室开发的矢量电子地图生成平台和GIS系统。
2.1系统组成我们所说的GIS往往是一个比较庞大的系统，而且包含了很多各类数据管理、决策的模块，它是一种针对性比较强的系统，对于不同的用户，往往对数据有不同的操作、管理、决策。
但是它毕竟是一个以地理空间分布数据为基础的系统，所以有一个因素不能少，那就是电子地图，它为系统提供最基本的地理信息。
我们如何来组织一份矢量地图呢？数据是矢量地图的核心，电子地图可以看作由点、线、面这三种几何对象以及它们的属性数据构成的数据的集合，所以我们引入了地图矢量库和地图数据库这两个概念[19]。
矢量库是一组图形描述数据，保存了地图的几何数据；数据库则是一组描述数据，保存地图各种几何对象的属性数据，二者之间通过地物对象的序号建立索引关系。
如下图：图2-1矢量地图的组成一副地图可以看成是由点、线、面三种几何图形构成的。
点指的是单位之类的地物实体，线则是道路、铁路之类的实体，而区划这类的实体就可以用面来表征。
依照传统的习惯，把点、线、面这三类地物按照从上到下的顺序排列。
生成、编辑电子地图的过程就是生成、编辑地图矢量库和数据库的过程，下面我们来详细介绍一下这两个最重要的库。
2.2地图矢量库矢量库定义出几何结构的位置形状信息。
点标志比较简单，只是一个点；面标志对应的几何结构就是一个多边形，也比较简单；而线标志则包含较多的内容，要相对复杂一些。
下面主要介绍一下与线标志有关的一些定义，也就是道路的有关定义：定义0：矢量边。
是一些点的坐标的集合，表征着一条连续的折线。
它有以下的性质：a．点的排列顺序决定了折线的行进方向，决定了折线的形状和位置；b．只有两个端点可以属于别的矢量边。
定义1：大节点、小节点、节点。
大节点是矢量边的端点；小节点是指矢量边除端点之外的内部点；大节点和小节点统称节点。
定义2：弧。
一条弧就是一条矢量边，是若干个节点的集合。
组成弧的节点是顺序排列的。
定义3：路。
路是若干条弧的集合。
如图所示：图2-2几种拓扑结构的定义我们以后所有的工作都要针对以上定义的几种结构来展开的。
2.3地图数据库地图数据库中包含了各种地物的属性数据。
对于面地物，需要知道的属性有：类型、位置、形状、名称、颜色等；对于点地物，需要知道的属性有：类型、位置、名称、显示图标、显示级别等；对于线地物，需要知道的属性有：类型、位置、形状、名称、颜色、显示宽度、显示级别等；上面提到的各种地物的属性数据中都有一项——类型，也就是它所属的组（Group）。
组，定义出了某一批地物的缺省属性，是一些具有相同或相近属性的同类地物的集合。
整个数据库的层次如下所示：图2-3地图数据库的层次地图的数据库有四个层次，最上层当然是地图数据库，它由三个部分（Division）构成的，也就是点、面、线三大类地物；每个部分又由若干个组（Group）构成；每个组又由若干个地物实体（Entity）构成，实体，就是点、面、线这类的地物个体。
这种分层结构使得配置地图数据库时显得特别的方便。
2.4面向对象的数据模型采用面向对象的数据模型可以最自然地描述现实世界，将实体抽象为对象，用对象中的数据成员和成员函数模拟客观世界及其运动。
面向对象的数据模型有很强的扩充性。
根据面向对象的数据组织方式，用面向对象的方法设计了一个稳健的，易于扩充和修改的数据库模型。
如图2-4所示：图2-4地图对象间的关系地图对象类包含地图的属性和组成成分，属性表示地图的基本特征：地图名、比例尺等等，在这个类的层次上我们可以定义地图的基本操作，例如放大、缩小、漫游等。
从这个对象的关系图来看，在实现的时候，地图的数据库与矢量库并不是完全独立的，相反，数据库实际上包含了矢量库。
也可以这么看，矢量库实际上是一个几何对象集，提供某些Entiy的几何数据。
Entity包含了基本地理对象的属性和空间几何信息，指明了基本地理对象的基本特征和组成的几何对象，几何对象包含几何对象的地理位置和相互关系的信息，可以分为纯几何对象类（如点、多边形等）和拓扑几何对象类（如节点、弧等），后者是由地图矢量库来提供的。
3交通矢量地图的生成要生成一副交通矢量地图，首先是生成地图的矢量文件，生成矢量地图的拓扑结构——矢量库。
我们采用的是从点位图中识别、生成矢量地图的方式。
我们将从纸制地图扫描得到的点位图进行识别，提取出其中的道路信息，然后将这些道路信息矢量化得到一副只包含道路信息的矢量文件，将这作为一副矢量地图的基础。
然后，在这个基础上进行编辑、校正，并输入各种地图上的有关数据，生成电子地图的数据库，最终生成一个完整而准确的矢量地图。
生成一副较完备矢量交通地图，主要包括以下三个步骤：①彩色地图的道路识别；②地图矢量化；③矢量地图的校正和地图信息的添加；彩色地图的道路识别，就是根据一幅彩色交通地图，利用一定的算法，提取出其中的道路、区域信息，形成一幅黑白位图[20]。
地图矢量化则是根据得到的线状的黑白位图抽取出有意义的模式特征。
矢量化后的地图经过校正和添加地图信息就可以很好的应用于我们的监控和导航系统了。
下面我们将简要介绍一下地图矢量化和地理信息添加这两方面的内容。
4地图矢量化在矢量化之间一般要先作一些预处理工作，以减少噪声的干扰，保证数据的质量。
预处理过程主要包括以下几个方面：①平滑：所谓的平滑处理是将图象上由于噪声引入的孤立点去掉，将孔洞、缺口、间隙填补上，将小突起删除。
平滑处理是预处理的第一步，平滑的结果将影响细化的结果，最终影响矢量化。
②细化：所谓的细化是将图象上的线条细化成一个象素宽的线条的处理过程，细化的结果使得线条所在的地方总保持一个象素宽。
对细化的一般要求是：保证细化后曲线的连通性，细化结果是原曲线的中心线，细化处理速度快，保留细线端点。
矢量化结果的好坏，很大程度上取决于细化算法。
③连接断点：计算断点之间的距离，如果之间的距离小于给定的误差，则在断点之间画一条直线。
④删除毛刺：主要是删除图像点外细小的分杈。
在最终的细化位图上就可以完成图形的矢量化过程。
我们给出地图矢量化的基本流程如下：图2-10地图矢量化的流程5矢量地图的编辑地图矢量化完成以后，我们可以得到一个包含了所有道路拓扑信息的基本的矢量文件，它只是矢量地图库的一个雏形。
在此基础上，我们要对矢量地图进行编辑，将地图上地物的属性信息输入地图属性数据库中，并确定地图的地理参数，从而生成一个完整而又准确的交通矢量地图。
矢量地图的编辑主要完成以下的几个方面的工作：编辑GIS地图数据库；编辑地图的拓扑结构；利用已有的轨迹记录确定地图的地理参数。
一副地图编辑过程可以用如下的流程图来表示：转换成矢量地图合并矢量地图地图数据库图形数据组属性数据组改正后地图地图修改无误差的地图有误差的地图矢量文件图2-11地图编辑的流程5.1地图数据的结构数据是地图的核心。
一副完备的电子地图的数据量是很大的，我们采用了分层的数据结构来组织这些数据，最大限度的考虑和满足用户的需要。
地理数据的分层结构：图2-12地理数据的分层组织电子地图由基本地理对象集（点、线、面状地物集）组成；基本地理对象由几何对象（点、线、面）加上其属性数据组成，几何对象包含地理对象的几何数据，并维护对象间的拓扑关系。
5.2矢量库的组织地图矢量库保存了组成地图的线状元素的几何数据，也就是包含了节点、弧和路的信息。
它是整个电子地图和GIS系统的根本，也是我们后面实现路径寻优、动态轨迹校正等智能决策功能的基础。
