土地矢量数据是什么

土地矢量数据是在直角坐标中，用x、y坐标表示地图图形或地理实体的位置和形状的数据。矢量数据一般通过记录坐标的方式来尽可能地将地理实体的空间位置表现得准确无误。

矢量数据的组织形式较为复杂，以弧段为基本逻辑单元，而每一弧段以两个或两个以上相交结点所限制，并为两个相邻多边形属性所描述。在计算机中，使用矢量数据具有存储量小，数据项之间拓扑关系可从点坐标链中提取某些特征而获得的优点。主要缺点是数据编辑、更新和处理软件较复杂。

特点

1、用离散的线或点来描述地理现象及特征

点用来描述地图上的各种标志点，如监控点、居民点；线包括直线和曲线，曲线又包括一般曲线和封闭曲线，分别用来表示河流、道路及行政边界等，此外，还包括一些特殊曲线，如等高线；面用来描述一块连续的区域，如湖泊、林地、居民地等。

2、用拓扑关系来描述矢量数据之间的关系

在矢量数据系统中，常用几何信息描述空间几何位置，用拓扑信息来描述空间的相连、相邻及包含等关系，从而清楚地表达空间地物之间结构。

3、面向目标的 *** 作

对矢量数据的 *** 作，更多地面向目标，从而使精度高、数据冗余度小、运算量少，如对区域面积的计算和道路长度的量算，分别用计算区域多边形面积及道路长度而获得。

这样直接根据目标几何形状用坐标值计算的方法，使计算精度大大提高。另外，由于矢量数据是以点坐标为基础来记录数据，不仅便于对图形放大、缩小，而且还便于将数据从一个投影系统转换到另一个投影系统。

4、数据结构复杂且难以同遥感数据结合

矢量数据系统不仅难以同DEM模型数据相结合，而且也难以同遥感数据相结合，从而限制了矢量数据系统的功能和效率。在目前基于矢量数据结构的地理信息系统中，为了解决同遥感结合的问题，往往是将矢量数据转换成栅格数据，再进行分析，然后，根据需要再转换回去。这是矢量数据结构在地理信息应用中的最大不足。

5、难以处理位置关系（如求交、包含等）

在矢量数据结构中，给出的是地物取样点坐标，判断地物的空间位置关系时，往往需要进行大量求交运算。例如，当已知某一土壤类型图和某一积温图，要叠置获取新分类图时，需进行多边形求交运算，组成新多边形，建立新的拓扑关系。因此，矢量数据结构解决这类问题是相当复杂的。

地形图数字化的方法主要有手扶跟踪数字化和扫描数字化。

1、手扶跟踪数字化

跟踪数字化是一种地图数字化方式，是通过纪录数字化板上点的平面坐标来获取矢量数据的。利用手扶跟踪数字化仪可以输入点地物、线地物以及多边形边界的坐标。其具体的输入方式与地理信息系统软件的实现有关。

2、扫描数字化

扫描图为栅格数据，要进行屏幕跟踪矢量化。故在扫描后处理中，需要进行栅格转矢量的运算称为扫描矢量（数字）化 。

扫描屏幕数字化就是利用数字化扫描仪将地图图形或图像转换成栅格数据的方法。

扩展资料：

二者优缺点

手扶跟踪数字化方法需要作业人员逐点，逐线地在数字化板上采集数据，存在劳动强度大，工作效率低等问题，因此，目前手扶跟踪数字化成图方法已经较少使用。

而地图扫描屏幕数字化方法亦称扫描矢量化，其矢量化软件通过人机交汇结合自动跟踪的方式，对扫描所得的影像地形图进行数据采集化，经过编辑整理，得到失量格式的数字化地图。

参考资料：

矢量数据的常用压缩方法：间隔取点法、垂距法、光栏法。

间隔取点法：每隔k个点取一点，或每隔一规定的距离取一点，但首末点一定要保留。这种方法可大量压缩数字化使用连续方法获取的点和栅格数据矢量化而得到的点，但不一定能恰当地保留方向上曲率显著变化的点。

垂距法：这个方法是沿着边界线，逐点计算通过当前点Pj的两条直线Lj1和Lj2之间的夹角αj，其中Lj1是经过Pj和Pj-k0两点的直线，而Lj2是经过Pj和Pj+k0这两点的直线。若｜αj｜小于某一阈值αo，那么就认为Pj是一应保留点。

光栏法：是一种矢量数据的压缩算法。光栏法的基本思路是对每一条曲线上的所有点，逐点定义一个扇形区域。若曲线的下一节点在扇形外, 则保留当前节点；若曲线的下一节点在扇形内,，则舍去当前节点。

数据有计量尺度：

1、名类尺度（Nominal scale，亦称分类尺度、列名尺度等）是这样一种品质标志，按照它可对研究客体进行平行的分类或分组，使同类同质，异类异质。例如，按照性别将人口分为男、女两类；按照经济性质将企业分为国有、集体、私营、混合制企业等。

2、顺序尺度（Ordinal scale，亦称序数尺度、顺位尺度等）是这样一种品质标志，利用它不仅能将事物分成不同的类别，还可确定这些类别的等级差别或序列差别。例如“产品等级”就是一种测度产品质量好坏的顺序尺度，它可将产品分为一等品、二等品、三等品、次品等。

3、区间尺度（Interval scale，亦称间隔尺度、等距尺度、定距尺度等）是能测度事物类别或次序之间间距的数量标志，更具体些说，区间尺度是可将事物区分为不同类别，对这些类别进行排序，并较准确度量类别之间数量差距的一种计量尺度。

4、比尺度（Ratio scale，亦称为比率尺度）的计量结果也表示为数值，跟区间尺度属同一层次，有时对两者可不作区分。比尺度这种数量标志不仅能测度各类别的大小和多少，还有一个绝对零点（Absolute zero）作为起点。

计算机中以矢量结构存贮的内部数据。是跟踪式数字化仪的直接产物。在矢量数据结构中，点数据可直接用坐标值描述;线数据可用均匀或不均匀间隔的顺序坐标链来描述;面状数据(或多边形数据)可用边界线来描述。

矢量数据的组织形式较为复杂，以弧段为基本逻辑单元，而每一弧段以两个或两个以上相交结点所限制，并为两个相邻多边形属性所描述。在计算机中，使用矢量数据具有存储量小，数据项之间拓扑关系可从点坐标链中提取某些特征而获得的优点。主要缺点是数据编辑、更新和处理软件较复杂。

矢量数据主要是指城市大比例尺地形图。此系统中图层主要分为底图层、道路层、单位层，合理的分层便于进行叠加分析、图形的无逢拼接以实现系统图形的大范围漫游。矢量数据一般通过记录坐标的方式来尽可能将地理实体的空间位置表现的准确无误，显示的图形一般分为矢量图和位图。

栅格结构是以规则的阵列来表示空间地物或现象分布的数据组织，组织中的每个数据表示地物或现象的非几何属性特征。

栅格结构的显著特点：属性明显，定位隐含，即数据直接记录属性的指针或数据本身，而所在位置则根据行列号转换为相应的坐标。

栅格数据的编码方法：

1、直接栅格编码，就是将栅格数据看作一个数据矩阵，逐行（或逐列）逐个记录代码；

2、压缩编码，包括链码（弗里曼链码）比较适合存储图形数据；

3、游程长度编码通过记录行或列上相邻若干属性相同点的代码来实现；

4、块码是有成长度编码扩展到二维的情况，采用方形区域为记录单元；

5、四叉树编码是最有效的栅格数据压缩编码方法之一，还能提高图形 *** 作效率，具有可变的分辨率。 矢量数据结构通过记录坐标的方式尽可能精确地表示点、线和多边形等地理实体，坐标空间设为连续，允许任意位置、长度和面积的精确定义。

矢量结构的显著特点：定位明显，属性隐含。

矢量数据的编码方法：

1、对于点实体和线实体，直接记录空间信息和属性信息；

2、对于多边形地物，有坐标序列法、树状索引编码法和拓扑结构编码法。

注：

（1）坐标序列法是由多边形边界的x,y坐标对集合及说明信息组成，是最简单的一种多边形矢量编码法，文件结构简单，但多边形边界被存储两次产生数据冗余，而且缺少邻域信息；

（2）树状索引编码法是将所有边界点进行数字化，顺序存储坐标对，由点索引与边界线号相联系，以线索引与各多边形相联系，形成树状索引结构，消除了相邻多边形边界数据冗余问题；

（3）拓扑结构编码法是通过建立一个完整的拓扑关系结构，彻底解决邻域和岛状信息处理问题的方法，但增加了算法的复杂性和数据库的大小。 1、矢量数据的优缺点：

优点为数据结构紧凑、冗余度低，有利于网络和检索分析，图形显示质量好、精度高；

缺点为数据结构复杂，多边形叠加分析比较困难。

2、栅格数据的优缺点：

优点为数据结构简单，便于空间分析和地表模拟，现势性较强；

缺点为数据量大，投影转换比较复杂。

3、两者比较：

栅格数据 *** 作总的来说容易实现，矢量数据 *** 作则比较复杂；

栅格结构是矢量结构在某种程度上的一种近似，对于同一地物达到于矢量数据相同的精度需要更大量的数据；

在坐标位置搜索、计算多边形形状面积等方面栅格结构更为有效，而且易于遥感相结合，易于信息共享；

矢量结构对于拓扑关系的搜索则更为高效，网络信息只有用矢量才能完全描述，而且精度较高。对于地理信息系统软件来说，两者共存，各自发挥优势是十分有效的。

在印刷方面，当我们把低分辨率的光栅图形放大为大型广告牌时，图形会变得非常模糊。因此矢量图形是专业人士的首选。 1、矢量转栅格：

（1）内部点扩散法，即由多边形内部种子点向周围邻点扩散，直至到达各边界为止；

（2）复数积分算法，即由待判别点对多边形的封闭边界计算复数积分，来判断两者关系；

（3）射线算法和扫描算法，即由图外某点向待判点引射线，通过射线与多边形边界交点数来判断内外关系；

（4）边界代数算法，是一种基于积分思想的矢量转栅格算法，适合于记录拓扑关系的多边形矢量数据转换，方法是由多边形边界上某点开始，顺时针搜索边界线，上行时边界左侧具有相同行坐标的栅格减去某值，下行时边界左侧所有栅格点加上该值，边界搜索完毕之后即完成多边形的转换。

2、栅格转矢量：即是提取具有相同编号的栅格集合表示的多边形区域的边界和边界的拓扑关系，并表示成矢量格式边界线的过程。步骤包括：

（1）多边形边界提取，即使用高通滤波将栅格图像二值化；

（2）边界线追踪，即对每个弧段由一个节点向另一个节点搜索；

（3）拓扑关系生成和去处多余点及曲线圆滑。

3、所有的现代计算机显示器都要将矢量图形转换成栅格图像的格式，包含屏幕上每个像素数值的栅格图像保存在内存中。

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