柵格數據結構
柵格結構是以規則的陣列來表示空間地物或現象分布的數據組織，組織中的每個數據表示地物或現象的非幾何屬性特征。
柵格結構的顯著特點：屬性明顯，定位隱含，即數據直接記錄屬性的指針或數據本身，而所在位置則根據行列號轉換為相應的坐標。
柵格數據的編碼方法：直接柵格編碼，就是將柵格數據看作一個數據矩陣，逐行（或逐列）逐個記錄代碼；壓縮編碼，包括
鏈碼（弗里曼鏈碼）比較適合存儲圖形數據；
游程長度編碼通過記錄行或列上相鄰若干屬性相同點的代碼來實現；
塊碼是有成長度編碼擴展到二維的情況，采用方形區域為記錄單元；
四叉樹編碼是最有效的柵格數據壓縮編碼方法之一，還能提高圖形操作效率，具有可變的分辨率。
矢量數據結構
矢量數據結構是通過記錄坐標的方式盡可能精確地表示點、線和多邊形等地理實體，坐標空間設為連續，允許任意位置、長度和面積的精確定義。
矢量結構的顯著特點：定位明顯，屬性隱含。
矢量數據的編碼方法：
對於點實體和線實體，直接記錄空間信息和屬性信息；
對於多邊形地物，有坐標序列法、樹狀索引編碼法和拓撲結構編碼法。坐標序列法是由多邊形邊界的x,y坐標對集合及說明信息組成，是最簡單的一種多邊形矢量編碼法，文件結構簡單，但多邊形邊界被存儲兩次產生數據冗余，而且缺少鄰域信息；樹狀索引編碼法是將所有邊界點進行數字化，順序存儲坐標對，由點索引與邊界線號相聯系，以線索引與各多邊形相聯系，形成樹狀索引結構，消除了相鄰多邊形邊界數據冗余問題；拓撲結構編碼法是通過建立一個完整的拓撲關系結構，徹底解決鄰域和島狀信息處理問題的方法，但增加了算法的復雜性和數據庫的大小。
矢量柵格數據的比較
矢量數據的優缺點：
優點為數據結構緊湊、冗余度低，有利於網絡和檢索分析，圖形顯示質量好、精度高；
缺點為數據結構復雜，多邊形疊加分析比較困難。
柵格數據的優缺點：
優點為數據結構簡單，便於空間分析和地表模擬，現勢性較強；
缺點為數據量大，投影轉換比較復雜。
兩者比較：
柵格數據操作總的來說容易實現，矢量數據操作則比較復雜；
柵格結構是矢量結構在某種程度上的一種近似，對於同一地物達到於矢量數據相同的精度需要更大量的數據；在坐標位置搜索、計算多邊形形狀面積等方面柵格結構更為有效，而且易於遙感相結合，易於信息共享；矢量結構對於拓撲關系的搜索則更為高效，網絡信息只有用矢量才能完全描述，而且精度較高。對於地理信息系統軟件來說，兩者共存，各自發揮優勢是十分有效的。
矢量柵格相互轉換算法
矢量轉柵格：內部點擴散法，即由多邊形內部種子點向周圍鄰點擴散，直至到達各邊界為止；復數積分算法，即由待判別點對多邊形的封閉邊界計算復數積分，來判斷兩者關系；射線算法和掃描算法，即由圖外某點向待判點引射線，通過射線與多邊形邊界交點數來判斷內外關系；邊界代數算法，是一種基於積分思想的矢量轉柵格算法，適合於記錄拓撲關系的多邊形矢量數據轉換，方法是由多邊形邊界上某點開始，順時針搜索邊界線，上行時邊界左側具有相同行坐標的柵格減去某值，下行時邊界左側所有柵格點加上該值，邊界搜索完畢之后即完成多邊形的轉換。
柵格轉矢量：即是提取具有相同編號的柵格集合表示的多邊形區域的邊界和邊界的拓撲關系，並表示成矢量格式邊界線的過程。步驟包括：多邊形邊界提取，即使用高通濾波將柵格圖像二值化；邊界線追蹤，即對每個弧段由一個節點向另一個節點搜索；拓撲關系生成和去處多余點及曲線圓滑。