空間數據是用來描述來自于現實的目标,将數據統一化,借以表明空間實體的形狀大小以及位置和分布特征。它是地圖制作的基礎,而人類曆史上,地圖的出現相較于古代典籍的出現更早,例如法國著名的Lascaux洞穴牆壁上刻有星地圖。數千年以前,巴比倫人、希臘人和中國人就開始制作和使用地圖,事實上我們很難将古老的原始地圖看作是現在理解的地圖。地圖制作和使用已經有了幾千年曆史,經曆了從洞穴牆壁作為媒介,到粘土闆、羊皮紙、紙張,再到現在數字化的曆程,地圖也變得更加詳細和準确。随着地理信息系統(GIS)技術的發展,我們能夠分析空間數據和制作高質量地圖,随即出現了網絡地圖和服務,允許我們在線制作自定義地圖并與全世界分享,通過PC端、手機端都能随時随地的獲取地圖信息,比如想去哪吃飯,想去哪旅遊等等。
我們能夠看到的地圖形式很多,它們是由空間數據組成的,那空間數據的類型呢?答案是兩種。根據空間數據的組織形式和存儲方式主要分為矢量數據(vector)和栅格數據(raster)。
矢量數據由點、線、面組成。我們常見地圖上的省、市、縣(鄉)等表示為面,地圖上的道路、河流表示為線,不同的地标(酒店、加油站、醫院、超市等)表示為點。其實每個面、每條線、每個點都是一個地理要素,都有各自的屬性信息。例如下圖中每個方面都代表一個省,他就包含每個省的名字、行政代碼、郵編、人口、面積等屬性。我們可以根據屬性對矢量數據進行一些常規操作,比如篩選出人口大于1000萬,且面積大于10萬平方公裡的省份有哪幾個等等。當然,這隻是最最基礎的矢量數據的操作,如果是專業GIS人員,還可以進行更多專業分析,例如功能區分析、資源環境承載分析等等。
栅格數據是二維、三維甚至多維的數組,比如手機拍的照片。栅格數據不同于矢量數據,它有自己的數據結構,比如波段、空間分辨率(可以理解為像素)、光譜分辨率。我們的照片無限放大後,就能看到它最小的組織單元,即像元。現在手機的像素都很高了,但是還有一種栅格數據——遙感數據,如果是衛星拍攝的話,它的分辨率最高才達到亞米,如果是無人機拍攝的話,分辨率最高能到厘米甚至毫米級。栅格數據的優勢是數據的連續性,相較于矢量數據的離散性,它可以用來做溫度、坡度、坡向、植被、土壤、大氣等專業分析。
當然矢量和栅格數據也可以一起用。現在很多導航地圖上都有影像數據,将道路、地标等矢量數據套合到影像數據上,能夠更直觀地看到道路周邊的信息,提供出行的便捷。
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