栅格模型的概念

栅格数据模型是一种以行列表示空间位置的二维空间模型。
它在表达地理实体时，把地理表面假设为笛卡儿面，并对
其进行分解，地理实体用网格单元的行和列作为位置标识符，
每个像元与实体的属性为一对多的映射关系。由于栅格模型
是图层分割式的数据模型，其数据结构简单，易于表达和推述，
空间分析和地理现象模拟也比较容易，例如，叠加分析等。
并有利于与遥感、数字地形模型（DTM）数据进行匹配分析和
地图影像化，此外栅格数据输出快速、成本低。栅格数据对
地理空间的单层次分解，注意整体空间的描述，缺乏实体的
结构信息，难于提取单个实体，例如，点、线。栅格数据对
于投影变换，边缘检测和影像分割较复杂，栅格模型数据量大，
空间定位精度不高，图形质量低。

栅格数据由于数据是以规则的阵列来表示空间地物分布，
每个数据表示地物的属性特征，如下图所示。在栅格数据中，
点用一个栅格单元表示（见下图a）；线状地物用一组相邻沿
线栅格单元表示，每个单元最多只有两个相邻单元在线上
（见下图b）；面用记有区域属性的相邻栅格的集合表示，
每个栅格单元可多于两个的相邻单元同属于一个区域（见下图c）。
遥感图像属于典型的栅格数据。栅格数据的主要特点是：
属性明显、定位隐含。由于数据直接记录属性的指标或属性本身，
而所在位置则根据行列号转换为相应的坐标，也就是说定位是
根据数据在数据集之中的位置得到的。由于栅格阵列容易为
计算机存贮、操作和显示，因此这种结构容易实现，算法简单，
且易于扩充、修改，也很直观，特别是易于同遥感图像的结合处理。
栅格数据表示地表是不连续的量化值和近似离散的数据。
在栅格数据中，地表被分成相互邻接、规则排列的矩形方块，
每一个方块与一个栅格单元相对应。但由于在一个栅格的地表
范围内，可能存在多于一种的地物，而表示在相应栅格数据中
常常只是一个代码。这类似于遥感图像的混合象元问题，图像
上记录的光谱数据是每个象元所对应的地表区域内所有地物类型
的总和。因而，这种误差不仅有形态上的几何畸变，
还大量包括属性方面的混杂。

栅格数据主要可由四个途径得到，即：①手工在专题图上
均匀划分网格，逐个网格目视决定其代码，最后形成栅格
数字地图文件；②数字化仪手扶或自动跟踪数字化地图，
得到矢量结构数据后，再转换为网格结构；③扫描数字化
仪逐点扫描专题地图，将扫描数据重采样和再编码得到栅格数据；
④分类影像输入即将经过分类解译遥感影像数据直接或重采样后输入，
作为栅格数据的专题地图。