ArcGIS三大文件格式解析


Shape數據

Shapefile是ArcView GIS 3.x的原生數據格式,屬於簡單要素類,用點、線、多邊形存儲要素的形狀,卻不能存儲拓撲關系,具有簡單、快速顯示的優點。一個shapefile是由若干個文件組成的,空間信息和屬性信息分離存儲,所以稱之為“基於文件”。

      

每個shapefile,都至少有這三個文件組成,其中:

*.shp 存儲的是幾何要素的的空間信息,也就是XY坐標

*.shx 存儲的是有關*.shp存儲的索引信息。它記錄了在*.shp中,空間數據是如何存儲的,XY坐標的輸入點在哪里,有多少XY坐標對等信息

*.dbf 存儲地理數據的屬性信息的dBase表

這三個文件是一個shapefile的基本文件,shapefile還可以有其他一些文件,但所有這些文件都與該shapefile同名,並且存儲在同一路徑下。

其它較為常見的文件:

*.prj 如果shapefile定義了坐標系統,那么它的空間參考信息將會存儲在*.prj文件中

*.shp.xml 這是對shapefile進行元數據瀏覽后生成的xml元數據文件

*.sbn*.sbx 這兩個存儲的是shapefile的空間索引,它能加速空間數據的讀取。這兩個文件是在對數據進行操作、瀏覽或連接后才產生的,也可以通過ArcToolbox >Data Management Tools >Indexes >Add spatial Index工具生成。

  當使用ArcCatalog對shapefile進行創建、移動、刪除或重命名等操作,或使用ArcMap對shapefile進行編輯時,ArcCatalog將自動維護數據的完整性,將所有文件同步改變。所以需要使用ArcCatalog管理shapefile。

  雖然Shapefile無法存儲拓撲關系,但它並不是普通用於顯示的圖形文件,作為地理數據,它自身有拓撲的。比如一個多邊形要素類,shapefile會按順時針方向為它的所有頂點排序,然后按頂點順序兩兩連接成的邊線向量,在向量右側的為多邊形的內部,在向量左側的是多邊形的外部。

  由於1990年代地理信息的迅速發展以及ArcView GIS 3.x軟件在世界范圍內的推廣,shapefile格式的數據使用非常廣泛,數據來源也較多。很多軟件都提供了向shapefile轉換的接口(eg:MapInfo、MapGIS等)。ArcGIS支持對shapefile的編輯操作,也支持shapefile向第三代數據模型geodatabase的轉換。

1.  shp存儲幾何要素的空間信息,即XY坐標 
shx存儲了有關.shp存儲的索引信息,即shp中空間數據的存儲方式,XY坐標的輸入點在哪里,有多少XY坐標對等信息 
dbf存儲地理數據的屬性信息的dBase表 
prj存儲了文件的空間參考信息,如坐標系統等 
shp.xml對元數據瀏覽后生成的xml元數據文件 
sbn和sbx存儲對shapefile的空間索引,加速空間數據的讀取 

Coverage數據

Coverage是ArcInfo workstation的原生數據格式。之所以稱之為“基於文件夾的存儲”,是因為在windows資源管理器下,它的空間信息和屬性信息是分別存放在兩個文件夾里。例如,在我的電腦E:\MyTest\example文件夾中,有3個coverage,它們在windows資源管理器下的狀態如圖1所示,所有信息都以文件夾的形式來存儲。空間信息以二進制文件的形式存儲在獨立的文件夾中,文件夾名稱即為該coverage名稱,屬性信息和拓撲數據則以INFO表的形式存儲。Coverage將空間信息與屬性信息結合起來,並存儲要素間的拓撲關系。

coverage是一個非常成功的早期地理數據模型,二十多年來深受用戶歡迎,很多早期的數據都是coverage格式的。ESRI不公開coverage的數據格式,但是提供了coverage格式轉換的一個交換文件(interchange file,即E00),並公開數據格式,這樣就方便了coverage數據與其他格式的數據之間的轉換。

  但是ESRI為推廣其第三代數據模型geodatabase,從ArcGIS 8.3版本開始,屏蔽了對coverage的編輯功能。如果需要使用coverage格式的數據,可以安裝ArcInfo workstation,或者將coverage數據轉換為其他可編輯的數據格式。

Coverage是一個集合,它可以包含一個或多個要素類

 

 

aat弧段屬性表,記錄弧段的起點和終點坐標信息 
adf為coverage格式,包括lab.adf、arc.adf、sec.adf、pal.adf、cnt.adf、tic.adf、lnk.adf、bnd.adf都記錄了坐標信息,arx.adf、pax.adf為索引文件和pat.adf、aat.adf為屬性文件
pat點屬性表,記錄lable點的坐標信息 
tic控制點,用於配准地圖的點 
aux保存柵格文件自身不能保存的輔助信息,包括彩色地圖信息,直方圖或表格,坐標系統,變換信息,投影信息 
rrd保存影像金字塔信息索引,加速顯示和漫游 
dat屬性信息 
nit屬性表定義文件 
dir屬性表路徑管理文件,用於關聯dat和nit 

Geodatabase數據

 

Geodatabase作為ArcGIS的原生數據格式,體現了很多第三代地理數據模型的優勢。隨着IT技術的發展,普通的事務型數據的管理模式,早已從傳統的基於文件的管理轉向利用基於工業標准建立的關系型數據庫進行管理,這種基於數據庫的管理方式的優點是不言而喻的。那么帶有空間信息的地理數據是否也可以利用這種非常成熟的數據庫技術進行管理呢?於是ESRI推出了geodatabase數據模型,利用數據庫技術高效安全地管理我們的地理數據。

  Geodatabase可以分為兩種,一種是基於Microsoft Access的personal geodatabase,另一種是基於oracle、SQL Server、Informix或者DB2的enterprise geodatabase,由於它需要中間件ArcSDE進行連接,所以enterprise geodatabase又稱為ArcSDE geodatabase。由於Microsoft Access自身容量的限制,personal geodatabase的容量上限為2GB,這顯然不能滿足企業級的海量地理數據的存儲需求。於是可以將geodatabase擴展為ArcSDE geodatabase,底層數據庫可以使用oracle這樣的大型關系數據庫,能夠存儲近乎“無限”的海量數據(僅受硬盤大小的限制)。雖然底層使用的數據庫各不相同,但是geodatabase給用戶提供的是一個一致的操作環境。

  在geodatabase中,不僅可以存儲類似shapefile的簡單要素類,還可以存儲類似coverage的要素集,並且支持一系列的行為規則對其空間信息和屬性信息進行驗證。表格、關聯類、柵格、注記和尺寸都可以作為geodatabase對象存儲。這些在perasonal geodatabase和ArcSDE geodatabase中都是一樣的(柵格的存儲有點小差異,但對用戶來說都是一樣的)。如圖所示,是一個personal geodatabase。

 對Personal geodatabase進行編輯,使用ArcView的license即可。不需要額外的軟件就能直接連接。但是Personal geodatabase不支持多用戶編輯,僅能滿足小項目的要求。

  而通過ArcSDE連接的ArcSDE geodatabase,則需要至少ArcEditor的license才能對其進行編輯。ArcSDE geodatabase通過版本的機制,可支持多用戶、長事務編輯。

  在ArcToolbox >Conversion Tools > To Geodatabase中,有多種轉換工具支持coverage、shapefile、CAD等矢量數據向geodatabase的轉換。在personal geodatabase和ArcSDE geodatabase間只要復制、粘貼即可,無須轉換。

 

adf - ARC/INFO coverage data file 
agf - Atlas GIS native binary geodataset file 
ain - attribute index file 
aih - attribute index file 
alg - ER Mapper algorithm 
apr - ArcView Project File (ODB format) 
avl - legend template file (ODB format) 
avp - palette file (ODB format) 
ave - Avenue script 
avx - ArcView extension file (ODB format) 
ai - Adobe Illlustrator picture file 
bat - DOS batch file 
bil - image file (band interleaved by line) 
bip - image file (band interleaved by pixel) 
blw - world file for bil image 
bmp - Windows bitmap image file 
bpw - world file for bip or bmp images 
bsq - image file (band sequential) 
bqw - world file for bsq image 
c - C programming language source code filename 
cat - UNIX hyperhelp supporting file 
cgm - Computer Graphics Metafile 
cls - geocoding classification file 
cnt - help file contents 
dat - generic data file extension dat - INFO attribute file 
db - Object Database File (also ODB) 
dbf - dBASE tabular data file 
dbf - Shapefile attribute table file 
dbg - problem debug log file 
dcp - default codepage file 
dct - geocoding dictionary file 
dec - UNIX hyperhelp supporting file 
def - defaults file (North Arrows, Layout Templates, etc) (ODB format) 
dem - Digital Elevation Model file 
dgn - Design drawing file (Intergraph) 
dir - INFO directory manager file 
dlg - Digital Line Graph file 
dll - Windows Dynamic Link Library file 
doc - MS-Word, MS-Wordpad document file 
dtd - UNIX hyperhelp supporting file 
dwg - Drawing file (AutoCAD) 
dxf - Drawing exchange file 
e00 - ARC/INFO export file 
ecw - ER Mapper Enhanced Compressed Wavelet 
eps - Encapsulated PostScript 
ers - ER Mapper raster file format 
exe - DOS/Windows executable file 
fbn - spatial index file for read-only datasets 
fbx - spatial index file for read-only datasets 
fls - Windows help supporting file 
ftg - UNIX help supporting file 
fts - UNIX help supporting file 
gen - ARC/INFO UnGenerate format 
gfw - world file for gif image 
gif - image file (CompuServe) 
hdr - header file (for ArcView extensions or TIF images) 
hlp - Windows help file 
htm - WWW file (hypertext markup, 3-character DOS version) 
html- WWW file (hypertext markup language, UNIX version) 
ico - Icon file 
idx - geocoding index for read-only datasets 
img - ERDAS Imagine image file 
ini - initialization file 
ixc - geocoding index for read-write coverages 
ixs - geocoding index for read-write shapefiles 
jpg - image file (Joint Photographic Experts Group) 
key - geocoding matching keys (ODB format) 
lin - ARC/INFO lineset symbol file 
lnk - Windows shortcut icon link file 
mat - geocoding matching parameters file 
mcp - image file (MacPaint) 
mid - MapInfo interchange format (always paired with "mif") 
mif - MapInfo interchange format (always paired with "mid") 
mrk - ARC/INFO markerset symbol file (not compatible w/ArcView) 
mxc - geocoding index for read-write coverages (ODB format) 
mxs - geocoding index for read-write shapefiles (ODB format) 
nit - INFO table definitions file 
ndx - fonts index file (UNIX only) 
nls - Codepage language files 
odb - Object Database ASCII file (ODB format) 
pat - geocoding pattern recognition file 
pdf - preferences definition file 
pif - Windows program information file (for DOS programs) 
pps - processing set codes 
prj - projections definition file 
ps - PostScript. file 
rlc - image file (run-length coding) 
rs - image file (raster snapshot | Sun rasterfile) 
sbn - spatial index for read-write shapefiles 
sbx - spatial index for read-write shapefiles 
shd - ARC/INFO shadeset symbol file 
shp - Shapefile (stores feature geometry) 
shx - Shapefile (stores file lookup index) 
stn - geocoding standardization file 
tab - lookup file 
tbl - geocoding support table 
tif - image file (Tag Image Format file) 
tfw - world file for tif image 
tmp - temporary file 
ttf - TrueType font file 
txt - text file (usually ASCII) 
xbm - image file (X Bitmap) 
wmf - image file (Windows Metafile) 
wld - world file for CAD datasets 
wri - Windows Write.exe file

 


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