GIS课件资料

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线性四叉树编码。（MD码）
线性四叉树的十进制地址码 Ⅰ首先将二维栅格数据的行列号转化为二进制数
Ⅱ然后交叉放入Morton码中，即为线性四叉树的十
进制Morton地址码。
II=(inin-1…i2i1)2
JJ=(jnjn-1…j2j1)2
MD=(injnin-1jn-1…i2j2i1j1)2
（1，1，1，0），（1，2，2，2）， （1，4，1，5），（1，5，1，5）， （1，6，2，5），（1，8，1，5）； （2，1，1，2），（2，4，1，2）， （2，5，1，2），（2，8，1，5）； （3，3，1，2），（3，4，1，2）， （3，5，2，3），（3，7，2，5）； （4，1，2，0），（4，3，1，2）， （4，4，1，3）；（5，3，1，3）， （5，4，2，3），（5，6，1，3）， （5，7，1，5），（5，8，1，3）； （6，1，3，0），（6，6，3，3）； （7，4，1，0），（7，5，1，3）； （8，4，1，0），（8，5，1，0）。
邻像元的集合； 面实体：表Байду номын сангаас为聚集在一起的相邻像元集合。
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2 栅格系统的确定
栅格系统的确定包括栅格坐标系的 确定和栅格单元尺寸的确定
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3 栅格单元尺寸的确定
栅格单元的尺寸确定的原则是应能有效地逼近空间对 象的分布特征，又减少数据的冗余度。格网太大，忽 略较小图斑，信息丢失。
一般讲实体特征愈复杂，栅格尺寸越小，分辨率愈高， 然而栅格数据量愈大，按分辨率的平方指数增加，处 理速度越慢
二、栅格数据结构
栅格结构是以规则的像元阵列来表示空间地 物或现象的分布的数据结构，其阵列中的每 个数据表示地物或现象的属性特征。换句话 说，栅格数据结构就是像元阵列，用每个像 元的行列号确定位置，用每个像元的值表示 实体的类型、等级等的属性编码
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1 实体栅格表示
点实体：表示为一个像元； 线实体：表示为在一定方向上连接成串的相
把具有相同属性值的邻近栅格单元合并在一起， 合并一次称为一个游程。游程用一对数字表达， 其中，第一个值表示游程长度，第二个值表示 游程属性值。每一个新行都以一个新的游程开 始
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☞块码(游程编码向二维扩展)
☞块式编码是将游程扩大到两维情况， 把多边形范围划分成若干具有同一属 性的正方形，然后对各个正方形进行 编码。
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十进制整数转换为二进制整数 －－“除2取余，逆序排列”法。 用2去除十进制整数，可以得到一个 商和余数；再用2去除商，又会得到一个 商和余数，如此进行，直到商为零时为 止 然后把所有余数按逆序排列，也就是 把先得到的余数作为二进制数的低位有 效位，后得到的余数作为二进制数的高 位有效位，依次排列起来。这就是所谓 “除2取余，逆序排列”。
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则Morton码压缩处理过程为：
01
2
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①按Morton码读入一维数组。
Morton码：
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运算量较大。因为，大量数据需要重复检 查才能确定划分；
占用的存储空间较大。每个结点需要六个 变量才能加以表达：一个变量表示父结点 指针，四个变量代表四个子结点指针，一 个变量代表本结点的灰度或属性值
遍历效率低
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为了克服常规四叉树计算复杂的 缺点，人们提出了线性四叉树的 算法。
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线性四叉树-莫顿码
象元值：
AAABABBBAAAABBBB
②四分之一相邻象元合并，若单调只记录 第一个象元的Morton码，不单调则继续拆 分。
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③ 常规四叉树－栅格数据压缩
是根据栅格数据二维空间分布的特点，将 空间区域按照4个象限进行递归分割（2n×2 n， 且n>1），直到子象限的数值单调为止，最 后得到一棵四分叉的倒向树。 根结点：最上面的一个结点，它对应于整个 图形。 叶子结点：不能再分的结点，可能落在不同 的层上。
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常规四叉树存储特点
☞块式编码的数据结构由初始位置 （行列号）、半径和属性代码组成。
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块码
采用方形区域作为记录单元，数据编码由初始位置行列 号加上半径，再加上记录单元的属性组成。
02255555 22222555 22223355 00233355 00333353
00033333 00003333 00000333
这种记录栅格数据的文件常称为栅格文件，且常在
文件头中存有该栅格数据的长和宽，即行数和列数。
这样，具体的像元值就可连续存储了。其特点是处
理方便，但没有压缩
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由于地理数据往往有较强的相关性，也就 是说相邻像元的值往往是相同的。因此， 为了节省存储空间，需要进行栅格数据的 压缩存储
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② 游程编码－栅格数据压缩（1）
Ⅲ再转换成十进制
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Morton编码后 压缩处理过程
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合理网格尺寸计算
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4 栅格代码（属性值）的确定
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为了保证数据的质量，当一个栅格单元内 有多个可选属性值时，要按一定方法来确 定栅格属性值
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5 栅格文件存储结构
① 栅格矩阵结构（P54）
将栅格数据看作一个数据矩阵，逐行(或逐列)记录 代码，可以每行都从左到右记录，也可以奇数行从 左到右，偶数行从右到左。