27 种 GIS 数据格式和地理空间文件扩展名汇总

空间数据可能是一些地图， 一些卫星影像， 又或者是一些带有地理位置属性的文件。 存储空间数据的形式有很多， 这也就衍生出众多 GIS 数据格式。 GIS 应用于各种行业， 软件的多样性也使得格式繁多。 本文汇总了多种 GIS 数据格式和扩展名， 包含矢量、栅格、压缩光栅、数据库各种格式， 希望带给大家一次丰富的学习体验。

矢量 GIS 文件格式

矢量数据不是由像素网格组成的。 相反，矢量图形由顶点和路径组成。 矢量数据的三种基本符号类型是点、线和多边形（面）， 这些 GIS 文件格式包含矢量数据。

扩展1：Esri Shapefile

文件类型：

• .SHP
• .DBF
• .SHX

描述： Shapefile 是最常见的地理空间文件类型。 所有商业和开源都接受 Shapefile 作为 GIS 格式。 它无处不在且已成为行业标准。 完整的三个文件是组成一个 Shapefile 所必需的， 如下所示：

• SHP 是特征几何图形。
• SHX 是形状索引位置。
• DBF 是属性数据。

可选择包括这些文件，但这些文件不是完全必要的。 PRJ 是投影系统元数据。 XML 是关联的元数据。 SBN 是用于优化查询的空间索引。 SBX 优化加载时间。

扩展2：地理 JavaScript 对象符号 (GeoJSON)

文件类型：

• .GEOJSON
• .JSON

描述： GeoJSON 格式主要用于基于 web 的制图。 GeoJSON 以 JavaScript 对象表示法（JSON）形式将坐标存储为文本， 包括矢量点、直线和多边形以及表格信息。 GeoJSON 将对象存储在大括号｛｝中， 并且通常具有较少的标记开销（与 GML 相比）。 GeoJSON 有一个简单的语法， 可在任何文本编辑器中进行修改。 网络地图浏览器理解 JavaScript， 因此默认情况下 GeoJSON 是一种常见的网络格式。 但 JavaScript 只理解二进制对象。 幸运的是，JavaScript 可将 JSON 转换为二进制。

扩展3：地理标记语言 (GML)

文件类型：

• .GML

描述： GML 允许使用 XML 的地理坐标扩展。 可扩展标记语言（XML）是人类可读的， 也是机器可读的。 GML 以文本的形式存储地理实体（特征）。 与 GeoJSON 类似， GML 可以在任何文本编辑器中更新。 每个要素都有一个包含财产、几何体（点、线、曲线、曲面和多边形）和空间参考系统的列表。 当将 GML 与 GeoJSON 进行比较时， 通常会有更多的费用。 这是因为对于相同数量的信息， GML 会产生更多的数据。

扩展4：Google Keyhole 标记语言 (KML/KMZ)

文件类型：

• .KML
• .KMZ

描述： KML 代表 Keyhole 标记语言。 这种 GIS 格式是基于 XML 的， 主要用于谷歌地球。 KML 由 Keyhole Inc 开发， 该公司后来被 Google 收购。 KMZ（KML-Zipped）取代 KML 成为默认的 Google Earth 地理空间格式， 因其是该文件的压缩版本。 2008年，KML/KMZ 成为开放地理空间联盟的国际标准。 经度和纬度分量（十进制度数）由1984年世界大地测量系统（WGS84）定义。 垂直分量（海拔）以米为单位， 从 WGS84 EGM96 大地水准面垂直基准测量。

扩展5：GPS eXchange 格式 (GPX)

文件类型：

• .GPX

描述： GPS 交换格式是一种 XML 模式， 用于描述从 GPS 接收器捕获的路点、轨道和路线。 因 GPX 是一种交换格式， 可根据其描述财产将 GPS 数据从一个程序公开传输到另一个程序。 GPX 的最低要求是纬度和经度坐标。 此外，GPX 文件可以选择将位置财产（包括时间、高程和大地水准面高度）存储为标记。

扩展6：IDRISI 矢量

文件类型：

• .VCT
• .VDC

描述： IDRISI 矢量数据文件具有 VCT 扩展名， 以及具有 VDC 扩展名的相关矢量文档文件。 VCT 格式仅限于点、线、多边形、文本和照片， 创建 IDRISI 矢量文件后， 会自动创建一个用于构建元数据的文档文件。 属性直接存储在矢量文件中， 但是可选择使用独立的数据表和值文件。

扩展7：MapInfo TAB

文件类型：

• .TAB
• .DAT
• .ID
• .MAP
• .IND

描述： MapInfo TAB 文件是 MapInfo 软件的专有格式， 与 shapefiles 类似， 它们需要一组文件来表示地理信息和属性。

• TAB 文件是 ASCII 格式， 用于链接关联的 ID、DAT、MAP 和 IND 文件。
• DAT 文件包含作为 dBase DBF 文件关联的表格数据。
• ID 文件是将图形对象链接到数据库信息的索引文件。
• 地图文件是存储地理信息的地图对象。
• IND 文件是表格数据的索引文件。

扩展8：OpenStreetMap OSM XML

文件类型：.OSM

描述： OSM 文件是 OpenStreetMap 的原生文件， 它已成为世界上最大的众包 GIS 数据项目， 该文件是来自开放社区众包贡献的矢量特征集合。 GIS 格式 OSM 是 OpenStreetMap 基于 XML 的文件格式。 更高效、更小的 PBF 格式（“Protocolbuffer二进制格式”）是基于 XML 格式的替代方案。 QGIS 中的数据互操作性可以加载本地 OSM 文件。 OpenStreetMap 插件可以将 PBF 转换为 OSM， 并可在 QGIS 中使用。

扩展9：数字线图 (DLG)

文件类型：.DLG

描述： Digital Line Graph 数字线图 (DLG) 文件本质上是在传统纸质地形图上生成的矢量。 例如包括乡镇和山脉、等高线、河流、湖泊、公路、铁路和城镇。 美国人口普查局的大部分拓扑集成地理编码和参考 (TIGER) 数据都是使用标准 DLG 格式生成的。

扩展10：地理基础文件 - 双独立掩码编码 (GBF-DIME)

描述： GPF-DIME 文件格式由美国人口普查局在 1960 年代后期开发， 是最早出现的 GIS 数据格式之一。 它用于存储美国主要城市地区的道路网络， 这是人口普查信息的关键因素。

GPF-DIME 支持等值线制图， 还有助于消除数字化要素的错误。 DIME 是当前 TIGER（拓扑集成地理编码和参考）系统的关键组件， 该系统由美国人口普查局制作。

扩展11：ArcInfo 覆盖范围

描述： ArcInfo Coverages 是一组包含点、弧、多边形或注释的文件夹。 抽动点是地理控制点， 有助于定义覆盖范围。 属性存储在 ADF 或 INFOb 表中。 每个功能都用一个唯一的编号标识。 这些要素编号是一种将属性数据与每个空间要素相关联的方法。

封面是软盘时代的标准格式。 但随着时间的推移， 这种 GIS 格式已经过时并且在 GIS 软件中大多不受支持。

栅格 GIS 文件格式

栅格数据由像素（也称为网格单元）组成， 通常是有规则的间隔和正方形，但并非一定如此。 栅格具有与值（连续）或类（离散）相关联的像素。

扩展12：ERDAS Imagine (IMG)

文件类型：

• .IMG

描述：ERDAS Imagine IMG 文件是由 Hexagon Geospatial 开发的专有文件格式。 IMG 文件通常用于光栅数据， 以存储单个和多个波段的卫星数据。 IMG 文件使用分层格式（HFA）， 该格式可用于存储有关文件的基本信息。 例如，包括文件信息、地面控制点和传感器类型。 作为 IMG 文件的一部分， 每个光栅层都包含有关其数据值的信息。 例如包括投影、统计信息、属性、金字塔， 以及它是否是连续或离散类型的光栅。

扩展13：美国信息交换标准代码 ASCII 网格

文件类型：.ASC

描述：ASCII 使用一组介于0和255之间的数字（包括浮点值）来存储和处理信息。 它们还包含带有一组关键字的标题信息。 在其原生形式中， ASCII 文本文件以分隔格式存储 GIS 数据。 这可以是逗号、空格或制表符分隔的格式。 从非空间数据到空间数据， 可以运行 ASCII 到光栅的转换过程工具。

扩展14：GeoTIFF

文件类型：

• .TIF
• .TIFF
• .OVR

描述：GeoTIFF 已成为 GIS 和卫星遥感应用的行业图像标准文件。 GeoTIFF 可能附带其他文件： TFW 是提供光栅地理位置所需的世界文件。 XML 可以选择与 GeoTIFF 一起使用，并且是元数据。 AUX 辅助文件存储投影和其他信息。 OVR 金字塔文件提高了光栅显示的性能。

扩展15：IDRISI 栅格

文件类型：

• .RST
• .RDC

描述：IDRISI 为所有栅格层指定 RST 扩展。 它们由整数、实数、字节和 RGB24 形式的数字网格单元值组成。 栅格文档文件（RDC）是 RST 文件的配套文本文件， 为 RST 文件指定列数和行数。 除此之外，它们还会记录文件类型、坐标系、参考单位和位置误差。

扩展16：Envi RAW 栅格

文件类型：

• .BIL
• .BIP
• .BSQ

描述：波段交错文件是用于单、多波段航空和卫星图像的栅格存储扩展。 Band Interleaved for Line (BIL) 基于图像中所有波段的行存储像素信息。 而 Band interleaved by pixel (BIP) 按行为每个波段分配像素值。 最后，波段顺序格式 (BSQ) 按行存储单独的波段。 BIL 文件由一个标头文件 (HDR) 组成， 该文件描述了图像中的列数、行数、波段数、位深度和布局。

扩展17：PCI 地理数据库文件 (PCIDSK)

文件类型：.PIX

描述： PIX 文件是由 PCI Geomatics 开发的栅格存储层。 它是一种灵活的文件类型， 将所有图像和称为“片段”的辅助数据存储在一个独立的文件中。 例如，片段可以包括图像通道、训练站点和直方图信息。 作为数据库文件，PIX 文件可以保存具有不同位深度的光栅通道。 它们还可以存储投影、属性信息、元数据和图像、矢量。

扩展18：Esri 网格

描述： 网格文件是由 Esri 开发的专有格式。 网格没有扩展名并且是唯一的， 因其可以在栅格文件中保存属性数据。 但要注意的是， 只能向整数网格添加属性。 属性存储在值属性表 (VAT) 中， 网格中每个唯一值对应一条记录， 计数代表单元格的数量。 Esri 的两种类型网格文件是整数和浮点网格。 土地覆盖是离散网格的一个示例。 每个类都有一个唯一的整数单元格值。 高程数据是浮点网格的一个示例， 每个单元格代表一个高程浮动值。

压缩光栅文件格式

有损 GIS 压缩通过永久消除某些信息， 尤其是冗余信息（即使用户可能没有注意到）来减小文件大小。 这些有损压缩算法通常会大大减少文件大小。 以下是高度压缩 GIS 格式的示例。

扩展19：ER Mapper Enhanced Compression Wavelet

文件类型：.ECW

描述： ECW 是一种压缩图像格式， 通常用于航空和卫星图像。 这种 GIS 文件类型以其高压缩率而著称， 同时仍保持图像的质量对比度。 ECW 格式由 ER Mapper 开发， 但现在归 Hexagon Geospatial 所有。

扩展20：联合图像专家组（JPEG2000）

文件类型：.JP2

描述： JPEG 2000 通常具有 JP2 文件扩展名。 它们是具有最新 JPG 格式的小波压缩， 提供有损或无损压缩选项。 JPEG 2000 GIS 格式需要一个提供栅格地理定位的世界文件。 由于其有损压缩， 它们是背景图像的最佳选择。 JPEG 2000 可以达到 20:1 的压缩比， 与 MrSID 格式类似。

扩展21：LizardTech 多分辨率无缝图像数据库 MrSID

文件类型：

• .SID
• .SDW

描述： LizardTech 专有的 MrSID 格式通常用于需要压缩的正射影像。 MrSID 图像的扩展名为 SID， 并附有文件扩展名为 SDW 的世界文件。 MrSID 具有令人印象深刻的压缩率。 彩色图像可以以超过 20:1 的比例压缩， LizardTech 的GeoExpress 是能够读写 MrSID 格式的软件包。

地理数据库文件格式

我们以各种数据库文件格式存储地理数据。 数据库是结构化的数据/信息集， 但关键区别在于地理数据库允许存储位置信息。

扩展22：Esri 文件地理数据库

文件类型：.GDB

描述： Esri 创建文件地理数据库作为存储多个属性表、矢量和栅格数据集的容器。 它是个人地理数据库 (MDB) 的继任者 – Esri 建议使用文件地理数据库而不是个人地理数据库。

文件地理数据库具有结构和性能优势。 它们具有快速的性能、通用的关系、兼容的栅格存储、改进的空间索引、数据压缩、可自定义的配置和 1 TB 的文件大小限制。 在地理数据库中， 地理数据集被称为要素类。 但地理数据库可以存储更复杂的数据， 例如网络、光栅镶嵌和要素数据集。

扩展23：Esri 个人地理数据库

文件类型：.MDB

描述： 个人地理数据库使用默认的 Microsoft Access 数据库文件扩展名 (MDB)。 它们曾经是用于管理地理空间数据的最普遍的数据库类型。 个人地理数据库是有利的， 可以管理多个属性表、矢量和栅格数据集并创建关系类。 不过最大的缺点是 2GB 的存储容量有限， 而文件地理数据库提供 2TB 的容量。最后， 只需添加几个栅格和矢量数据集， 就可以快速达到个人地理数据库的存储容量。

扩展24：OGC 地理包

文件类型：.GPKG

描述： GPKG 是独立的无服务器 SQLite 数据库， 可以包含矢量、切片、栅格、图层属性甚至扩展的任何内容。 与具有 3 个强制文件的 shapefile 不同， 此开放标准的地理空间容器很容易共享， 它全部包含在一个单一的文件中文件。

扩展25：Mapbox MBTiles

文件类型：.MBTILES

描述： MBTILES 用于在单个文件中存储和打包栅格或矢量地图图块集。 文件格式基于 SQLite 数据库。 MBTiles 支持的唯一坐标系是球面墨卡托， MBTiles 文件格式专为 Mapbox 和其他网络、移动应用程序而设计。

扩展26：GE Smallworld 版本托管数据存储

文件类型：.VMDS

描述：Smallworld 软件广泛应用于电气、电信、燃气、供水和公用事业领域。 它使用 VMDS “版本管理数据存储” 进行数据库存储。 VMDS 在空间和拓扑公用事业网络中存储多种类型的栅格和矢量几何图形， 还可以在 GE Smallworld 中进行查询和分析。

扩展27：SpatiaLite

文件类型：

• .SL3
• .SQLITE

描述： SpatiaLite 使用 SQLite 数据库引擎。 但 SpatiaLite 通过赋予 SQLite 空间功能扩展了 SQLite。 SpatiaLite 为地理数据库提供了类似的功能， 并且大致等同于 PostgreSQL + PostGIS。 它们是开源且轻量级的， 能够在单个文件容器中保存空间和非空间文件。