三、用户对技术的选择

前面已经阐述 GIS 的发展形成了两种数据结构模式:矢量模式和栅格模式。采用矢量模式时,地理实体以点、线、面形式表示和存储。采用栅格模式时,地理实体则以像元形式表示和存储。它们的输入、输出和分析处理方式都各不相同。还有一种趋势是用数学函数来描述空间变化,其中数据形式也涉及到矢量和栅格表示的问题。尽管矢量和栅格数据结构可以相互转换, 因此同一数据库中可以同时采用两种数据结构。看起来似乎没有必要考虑数据结构的选择问题,然而我们必须注意到使用一种模式对特定任务的处理比另一种模式更有效,这是公认的事实。因此用户在选择数据结构时应考虑 GIS 的应用目的及其相应的数据处理方式。一般的看法是栅格和矢量数据结构是GIS 的互补形式,可选其中一种作为主要形式,而另一种作为辅助形式。栅格和矢量数据结构的优缺点已在第三章中作了比较,这里将它们的适用范围再进行比较。GIS 中栅格和矢量数据结构的应用范围:

  1. 用矢量数据结构建立空间数据的表象结构,例如土壤区域、土地利用单元等多边形数据;

  2. 用矢量数据结构进行网络分析,例如电话网、交通运输网、城市管线网分析等;

  3. 用矢量数据结构和矢量显示设备进行高质量线划绘图;

  4. 用栅格数据结构进行快速而费用低的地图叠置、数据组合和空间分析;

  5. 用栅格数据结构对地物表面进行仿造和模拟;

  6. 用栅格和矢量数据结构的联合方法进行高质量绘图,使多边形边界用矢量法绘制,而面积中的颜色用栅格法填绘;

  7. 用矢量数据结构进行数字化,用栅格数据结构存储叠置层,特别是数字化等高线建立 DEM 等;

  8. 用栅格—矢量和矢量—栅格算法,将数据转换成最适合于分析处理的形式;

  9. 显示系统存储和管理数据的数据结构系统是相互独立的,互相存在依赖关系。

考虑到矢量与栅格数据结构的优缺点和应用范围,以及相互转换技术的发展,在建立多目的的地理信息系统时,设法获得一些专门化的模块并连接在一起组成能用于公共数据源的子系统,将会比建立一个包罗万象的系统要好得多,也容易得多。专业模块一般都只能在某几项处理任务中工作良好, 而对其它类型的任务则效率很低。例如矢量模块的优势在于输入、管网分析等,特别适于高质量的绘图。栅格模块则在叠加分析、内插和图像分析中占有绝对优势。