信息科学与系统科学
在地理信息系统中，为什么要进行矢量数据和栅格数据的转换，其转换的方法有哪些？
题目
在地理信息系统中，为什么要进行矢量数据和栅格数据的转换，其转换的方法有哪些？
参考答案和解析
正确答案:矢量数据结构定位明显，属性隐含。有便于面向现象的数据表示，数据结构紧凑、冗余度低，有利于网络分析，图形显示质量好、精度高。缺点是数据结构复杂，软件与硬件的技术要求比较高，多边形叠和分析比较困难，显示与绘图成本比较高。栅格数据结构明显，定位隐含。其数据结构简单，空间分析和地理现象的模拟均比较容易，有利于与遥感数据的匹配应用和分析，输出方法快速，成本叫低廉。缺点是图像数据量大，投影转换比较困难，栅格地图的图形质量比较低，现象识别效果不如矢量数据。一般情况下，同一个GIS系统能够处理、存储栅格和矢量数据。对同一个研究区域而言，有时为了处理问题的方便，需要实现栅格和矢量数据间的转换。矢量和栅格数据转换的方法：
1、矢量向栅格的转换方法，内部点扩散算法、复数积分算法、射线算法、扫描算法、边界代数算法。
2、栅格向矢量转换的方法，通常包括四个基本步骤，多边形边界提取、边界线追踪、拓扑关系生成、除去多余点及曲线圆滑。
1、矢量向栅格的转换方法，内部点扩散算法、复数积分算法、射线算法、扫描算法、边界代数算法。
2、栅格向矢量转换的方法，通常包括四个基本步骤，多边形边界提取、边界线追踪、拓扑关系生成、除去多余点及曲线圆滑。
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相似问题和答案
第1题：
最新修订后的国家标准《地理空间数据交换格式》支持以下（）的转换
A矢量数据格式
B栅格数据格式
C拓朴关系
D时态要素
A,B,C,D
略
第2题：
在系统转换过程中，不仅要进行机器转换和程序转换，而且要进行更难的（）转换。
正确答案:人工
第3题：
矢量数据和栅格数据间在一定条件下可以互相转换。()
此题为判断题(对，错)。
参考答案：正确
第4题：
矢量数据向栅格数据转换中注意的问题？
正确答案: 矢量数据变成栅格数据的原理与方法并不困难，但由于矢量数据的记录方式各不相同，也会产生一些问题。如多边形之间公共边原来只有一条交界线转变成网格后成为有一定宽度的界线产生了一定的近似性。特别是几条线交叉处.一个网格元素中包括了相邻的几种类别，转换时只能用其中的一种类别作为交叉点所在元素的类别，这种误差应在允许的范围以内。而减小网格尺寸，虽提高了精度.但大大提高了数据的冗余量，这是一对明显的矛盾。
第5题：
比较栅格模型和矢量模型的特点、简述栅格数据和矢量数据常见的空间分析方法并举例说明。
正确答案: 栅格数据模型是将地理空间划分成若干行、若干列，称为一个像元阵列，其最小单元称为像元或像素，用像元值表示空间对象的类型、等级等特征，每个像元的位置由行列号确定，其属性则以唯一属性值形式表示。
矢量数据模型是通过记录坐标的方式，用一系列有序的x、y坐标对来表示点、线、面等地理实体的空间位置，尽可能地将点、线、面地理实体表现得精确无误。
栅格模型的优点是：
（1）结构简单，易数据交换；
（2）叠置分析和地理现象模拟较易；
（3）利于遥感数据的应用和分析，便于图像处理；
（4）输出快速，成本低廉。
缺点是：
（1）难以表达拓扑；
（2）图形数据量大，数据结构不严密不紧凑，需用压缩技术解决该问题；
（3）投影转换困难；
（4）图形质量转低，图形输出不美观，线条有锯齿，需用增加栅格数量来克服，但会增加数据文件。
矢量模型的优点是：
（1）结构紧凑，冗余度低；
（2）便于描述线或边界；
（3）利于网络、检索分析，提供有效的拓扑编码，对需要拓扑信息的操作更有效；
（4）图形显示质量好，精度高。
缺点是：
（1）数据结构复杂，各自定义，不便于数据标准化和规范化，数据交换困难；
（2）多边形叠置分析困难；
（3）表达空间变化性能力差
（4）软硬件技术要求高，显示与绘图成本较高。
栅格数据常见的空间分析方法有聚类分析，追踪分析，窗口分析，量算分析。 矢量数据常见的空间分析方法有包含分析，缓冲区分析，叠置分析，网络分析。
第6题：
简述栅格数据到矢量数据的转换。
正确答案: 基于图像数据的矢量化：
1、二值化
2、预处理
3、细化
4、跟踪
基于再生栅格数据的矢量化：
1、识别内边界
2、识别公共边界
3、追踪外边界
4、建立绘图数据文件
第7题：
栅格数据跟矢量数据对比，下面说法错误的是（）
- A、栅格数据空间位置精度低
- B、栅格数据不易实现拓扑和网络分析
- C、矢量数据针对图形运算简单、低效
- D、矢量数据数据结构复杂，获取数据慢
正确答案:C
第8题：
图形数据是用矢量数据还是用栅格数据，与()等有关，必要时可互相转换。
A:使用的设备
B:数据大小
C:精度要求
D:空间位置
E:制图的目的
B:数据大小
C:精度要求
D:空间位置
E:制图的目的
答案：A,C,E
解析：
图形数据是用矢量数据还是用栅格数据，与使用的设备、制图的目的、精度要求、处理方法等有关。故选ACE。
第9题：
简述栅格数据到矢量数据转换的过程。
正确答案: （1）二值化：将栅格数据灰度级压缩为2级（0与1），首先设定阀值，若像素灰度级大于阀值，则取值为1；反之为0.阀值一般选取灰度直方图中两个波峰之间的波谷处灰度级。
（2）二值图像预处理：为了去除图像中的噪声，可以利用数字图像处理的一些方法，如平滑处理的方法去除噪声，为进一步细化打下基础。
（3）图像细化：细化即将二值图像像元阵列逐步剥除轮廓边缘的点，使之成为线划宽度只有1个像元的骨架图形。基本要求是保持原线划的连续性，线宽为1个像元，细化后的骨架是原线划的中心线，保持图形的原有特征。（注意一种经典的细化算法）
（4）追踪：将细化后的图像的骨架图转换为矢量图形的坐标序列。（基本步骤略）
（5）拓扑化：找出线的端点，节点，还有鼓孤立点，然后利用矢量数据自动拓扑生成方法拓扑化。
第10题：
下列既是获取矢量数据的方法，又是获取栅格数据的方法是：（）
- A、手扶跟踪数字化法
- B、扫描仪法
- C、数据结构转换法
- D、分类影象输入法
正确答案:C