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什么是栅格与矢量数据

大地量子的时空数据产品基本都以栅格或矢量数据的形式存在,下面是对这两个概念的简单介绍。

栅格数据

栅格数据中的“栅格”,指的是将空间按一定的网格进行划分之后,所形成的一个个独立的网格。每一个网格都代表了一个具体的、有明确尺寸和位置的矩形空间,并且每一个网格都被赋予了一个值,从而表达某种信息。

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上图所示的林草识别产品就是典型的栅格数据。这个产品的本质是一张 geotiff 图片,图片的每个像元都代表地表上一块具有准确位置的 10x10 米大小的正方形区域(在标准空间分辨率下)。

同时,每一个像元根据地物类型被赋予不同的值。在前端显示时,不同值的像元被渲染为不同的颜色,从而体现出林地和草地各自的分布。通过统计每种值的像元的数量,就可以统计林地和草地各自的总面积。

矢量数据

矢量数据的本质是“点”。这些点或单独存在,表达一个具体的位置点;或以一定的次序集群存在,表达一个具有明确位置和形状的多边形区域。这些位置点和多边形都可以被赋值而表达某种信息。

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上图所示的大棚识别产品则是典型的矢量数据产品。每一个绿色的小区域都是一个由多个点构成的矢量多边形,而图中的每个多边形都被赋予了一个代表“大棚”的值。

栅格 vs. 矢量

在实操中,一种数据产品是使用栅格还是矢量形式进行发布,或者兼具两种形式,主要取决于 2 个因素:

数据本身的特性和需要传达的信息
  1. 如果一个数据产品,强调的是信息表达要达到某个空间颗粒度(例如需要精确到地表上 10x10 米,或 0.5x0.5 米),这种数据通常需要通过栅格数据的形式来表达。典型例子包括林草分布监测、出苗率监测、水体污染物监测等。

  2. 如果一个数据产品,强调的是某个位置或一整片区域具备某种性质(例如某一片区域是洪水淹没区或者森林变化区),而不强调空间颗粒度,这种数据通常会被表达为矢量数据。典型例子包括森林砍伐区域监测、洪水淹没区监测、地块级作物灾损评估、地表形变监测等。

数据在应用中被使用的方式
  1. 如果一个数据产品只需用于展示和数据统计,而不需要参与交互,那么这个数据可以选择使用栅格形式。
  2. 如果一个数据产品不仅用于展示和统计,还需要参与交互,那么这个数据需要是矢量形式。
  3. 除此之外,在实际应用中,数据需要使用什么形式发布,也和前端应用的一些基础条件相关。使用何种前端框架,是在 2D 还是 3D 环境展示等因素都会影响数据形式的选择。

以下是一份理解栅格和矢量数据的快捷方式 😄

快速理解栅格和矢量数据

性质栅格数据矢量数据
基本概念由一个个独立的网格构成。每一个网格都代表了地表上一个具体的、有明确尺寸和位置的矩形空间,并且都被赋予了一个值从而表达某种信息本质是“点”。这些点或单独存在,表达一个具体的位置点;或以一定的次序集群存在,表达一个具有明确位置和形状的多边形区域。这些位置点和多边形都可以被赋值而表达某种信息
典型数据格式GeotiffGeojson, Shp, KML/KMZ
典型数据产品森林变化类型、地块级作物识别等森林砍伐区域监测、洪水淹没区监测、地块级作物灾损评估、地表形变监测等
典型应用方式数据展示及统计数据展示及统计,参与前端交互

以上是对栅格和矢量这两种数据形式的简要介绍。在明确概念之后,为了使开发在实际应用中尽可能快捷,同时优化前端显示性能,大地量子推荐您使用标准化 WMTS 服务,详情请参考:

  1. WMTS 图层服务