地理空间数据–栅格

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地理空间数据–栅格#

上一节，我们仔细研究了矢量数据，矢量数据使用点线面来表示地理要素的位置和形状，栅格数据则是像素矩阵或者是单元格的集合，形成一张图片。其中每个像素（单元格）都包含一个值，该值表示矩阵覆盖区域的特征、现象，例如类别、高度或光谱值等等。而其中的类别则可以是湖泊、城市或道路等土地利用类。高度（距离）则可表示平均海平面以上的表面高程，可以用来派生出坡度、坡向和流域属性。光谱值可在卫星影像和航空摄影中表示光反射系数和颜色。

我们知道，对于一片区域，矢量数据可以表示其中的特征（点线面），不过对于区域上的其他特征可能难以使用适量特征来表示。例如下图中所示草地在颜色和覆盖密度方面有很多变化。在每个草地区域周围制作一个面很容易，但是将要素简化为单个面会丢失很多关于草地的信息。这是因为当我们给一个向量特征属性值时，它们适用于整个特征，所以向量不是很擅长表示特征内的不均匀等特性。因此使用栅格数据表示这些特征内部部分。

可以通过多种方式获取栅格数据，例如常见的航空摄影和卫星图像。

接下来我们介绍两种比较常见的数据格式，一个是tif，一个是netcdf。

我们通过数字高程模型（Digital Elevation Model，DEM）数据文件来介绍tif，DEM是通过有限的地形高程数据实现对地面地形的数字化模拟（即地形表面形态的数字化表达）。
NetCDF(network Common Data Form)网络通用数据格式是一种面向数组型并适于网络共享的数据的描述和编码标准。目前，NetCDF广泛应用于大气科学、水文、海洋学、环境模拟、地球物理等诸多领域。.nc是其数据拓展名。