信息技术基本知识空间(栅格格式文件数据地理)「信息栅格关键技术」

常见的栅格数据格式和矢量数据类似, 栅格数据也包含多种格式
比较有名的开源栅格库是地理空间数据抽象库(Geospatial Data Abstraction Library, GDAL) , 它还包含前面提到过的OGR库, 支持超过130种栅格格式(http://www.gdal.org/formats_list.html)
FME软件包对上述库列表中的大部分格式也提供了支持
TIFF文件标记化图片文件格式(The Tagged Image File Format, TIFF) 是地理空间最常用的栅格格式
TIFF格式灵活的标记系统允许一个单独文件中存储任何类型的数据,TIFF文件可以包含概要图、 多波段、 整型高程数据、 基本元数据、 内部压缩以及其他常用的存储辅助信息的文件格式
任何人都可以通过添加标记数据到文件中私下扩展TIFF格式
良好的扩展性利弊参半, 例如一个TIFF文件可能在一个软件中运行良好但是在另外一个软件中就无法使用, 这是因为这两个软件对大量的TIFF标准支持的程度不同造成的
GeoTIFF扩展定义了地理空间数据的存储
地理空间栅格数据存储为TIFF格式可以使用下列任意一种文件后缀: .tiff、 .tif和.gtif
JPEG\PNG文件JPEG和PNG格式是很常见的图片格式,它们也可以用来存储基本的地理空间数据
通常这些格式依赖于包含地理参照信息的辅助文本文件才能够在GIS软件中使用, 例如WKT、 .prj以及稍后会介绍的世界文件
JPEG格式在地理空间数据中很常见
JPEG有一套类似TIFF的元数据标记系统叫EXIF
添加到GIS栅格图层中的地理标记照片也经常采用JPEG格式
JPEG和PNG在互联网应用中很常见, 特别是服务端为了加快平滑地图的访问速度而预生成的地图瓦片数据
压缩格式地理空间栅格数据往往是非常大的, 所以它们经常采用高级的压缩算法进行存储
开放格式JPEG 2000(后缀为jp2), 它对JPEG格式进行了更新并且包含小波压缩算法和少数其他特性如地理参照数据等
多分辨率无缝影像数据库(Multi-resolution Seamless Image Database, MrSID)(.sid) 和增强型小波压缩(.ecw) 是地理空间分析应用中两种常见的、 特有的小波压缩格式
TIFF格式支持的压缩算法包括Lempel-Ziv-Welch算法(Lempel-Ziv-Welch, LZW)
ASCII网格ASCII网格就是将高程数据存放在一个ASCII文件中
这种文件格式是Esri发明的,目前已经是事实上的标准了
一个ASCII Grid就是一个包含行列(x,y) 值的简单文本文件
栅格的空间信息被限制在了一个简单的首部中
这种文件的格式如下:<NCOLS xxx><NROWS xxx><XLLCENTER xxx | XLLCORNER xxx><YLLCENTER xxx | YLLCORNER xxx><CELLSIZE xxx>{NODATA_VALUE xxx}row 1row 2. . .row n虽然并不是最高效的存储数据方式, 但是ASCII Grid非常流行, 因为它不需要任何特定的数据包创建和访问地理空间栅格数据
这些文件常常以zip文件格式发布
之前提到的格式中首部的值包含如下信息:列的数目;行的数目;x轴的中心点坐标|x轴左下角坐标;y轴的中心点坐标|y轴左下角坐标;单元格大小;无数据值(通常为9999)
全球文件(World files)世界文件由一些简单的文本构成, 它们能够以外部文件的形式提供地理空间参照信息, 特别是原生不支持空间信息的文件, 例如JPEG、 GIF、 PNG和BMP
地理空间软件能够识别世界文件是因为他们之间有命名约定
给一个世界文件的命名最普遍的方法是使用栅格数据的文件名, 然后在移除扩展名中间的字母后, 在末尾加w
如下表所示
世界文件结构非常简单, 下面是各行的含义
第1行: x轴方向的单元格长度
第2行: y轴上的偏转角度
第3行: x轴上的偏转角度
第4行: y轴方向的单元格长度
第5行: 左上角单元格中心的x坐标
第6行: 左上角单元格中心的y坐标
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(图片来源网络,侵删)

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