栅格基础知识—ArcMap

栅格数据集通过将世界分割成在格网上布局的离散方形或矩形像元来表示地理要素。每个像元都具有一个值，用于表示该位置的某个特征，例如温度、高程或光谱值。

栅格数据集常用于表示和管理影像、数字高程模型及许多其他现象。通常，栅格是用于表示点、线和面要素的一种方法。在下面的示例中，可以看到如何将一系列面表示为栅格数据集。

栅格可用于表示所有地理信息（要素、影像和表面），并且具有丰富的分析地理处理运算符。除了在 GIS 中作为保存影像的通用数据类型外，栅格还经常用于表示要素，从而允许在基于栅格的建模和分析中使用所有地理对象。

地理数据库中的栅格

栅格是以行列排列的一组像元，是 GIS 中经常使用的数据集。用户通常使用多个栅格文件，然而随着 DBMS 中其他地理信息的增加，许多用户已看到不断增长的栅格数据管理需求。文件和企业级地理数据库均提供了非常有效的栅格数据管理方式。

栅格的以下两种数据管理策略非常重要：

栅格提供 - 让栅格数据集在 GIS 中迅速“发挥作用”意味着最有可能按数据集原样使用，通常为一系列栅格文件的形式。这可以是一系列独立文件，或者使用类似 ArcGIS Image Server 的技术来管理这些现有数据集并将这些数据集用作集合。
地理数据库中的栅格 - 当希望管理栅格、添加行为和控制方案；希望将一组定义良好的栅格数据集作为 DBMS 的一部分进行管理；需要获得高性能而不丢失内容和信息（无压缩）；以及想要一个数据架构用于管理所有内容时，该策略非常有用。

通常为所有栅格数据集记录四种地理属性。这些属性对于地理参照非常有用，可帮助解释栅格数据文件的构造方式。理解此概念相当重要：有助于您了解栅格在地理数据库中的存储和管理方式。

栅格数据集具有定义地理位置的特殊方法。一旦可以精确地对像元或像素进行地理配准，就可以轻松获得栅格中所有像元值的有序列表。这意味着每个栅格数据集通常都具有一个保存其地理属性的标头记录，而内容正文仅是像元值的有序列表。

栅格的地理属性通常包括

可以使用此信息查找任何特定像元的位置。通过获得此信息，栅格数据结构按顺序（从左上角像元沿每一行至右下角像元）列出所有像元值，如下图所示。

栅格数据大小通常比要素大得多，因此需要端表以存储数据。例如，典型的正射影像具有多达 6700 行及 7600 列（超过 5 千万个像元值）。

为了在使用这些较大栅格数据集时获得高性能，可将地理数据库栅格分割成较小分块（称为块），其典型大小约为 128 行 x 128 列或 256 x 256。随后这些较小的块将保存在每个栅格的端表中。每个单独的分块都保存在块表的单独的行中，如下所示。

这种简单结构意味着必要时仅需提取一定范围内的块，而无需提取整个影像。此外，可以在同一个块表中存储和管理用于构建栅格金字塔的重采样块与附加行。

这使得在 DBMS 中管理庞大的栅格成为可能，从而实现非常高的性能，并提供多用户安全访问。

栅格在 GIS 应用中经常使用并日益广泛。地理数据库可针对多种目的进行栅格管理：作为单个数据集、数据集的逻辑集合和表中的图片属性。

用户可通过多种地理数据库功能扩展管理栅格信息的方式，如下所述：


使用	要实现的目的
栅格数据集	管理非常大的连续影像数据集和镶嵌栅格。
镶嵌数据集	镶嵌数据集是混合了栅格目录和栅格数据集的数据模型，表示栅格目录的动态视图。可用于存储、管理、查看和查询栅格影像数据集合。
栅格目录	实现多种用途，包括管理分块的栅格图层，其中每个分块都是一个独立的栅格。在 DBMS 中管理任意系列的栅格。管理栅格时间序列。
表中的栅格属性列	将图片或扫描的文档作为属性存储在表中。