基礎知識
表示連續的現象最好選擇柵格數據模型，又稱基於字段的模型。柵格數據模型用規則網格來覆蓋整個空間。格網中的各個像元值與其位置上的空間現象特征相對應，像元值的變化反映了現象的空間變異。
柵格數據模型要素
像元值：像元值賦在像元的部分取決於柵格數據的運算方法。一般來說，涉及距離測量的運算中，像元值應賦在像元中心（如：重采樣、計算自然距離）；許多其他柵格數據運算是基於像元的而不是基於點，將像元值賦予整個像元。
像元大小：指一個單元所代表的面積大小，即空間分辨率。如果一個柵格單元100m2，該柵格通常稱為10m柵格。
單元深度：指用於儲存單元值得比特數。
柵格波段：柵格數據可能具有單波段或多波段。
空間參照：經過與投影坐標系統匹配處理得柵格數據通常稱為地理參照柵格數據。
衛星圖像
衛星系統可以分為被動的和主動得。被動系統通常稱為光學系統，它從地表反射或發射電磁波頻譜獲得光譜波段。主動系統通常稱為合成孔徑雷達（SAR），它可以提供能量照亮其感興趣得區域，並測量從地球表面反射或散射的雷達電波。SAR的優勢是可以在雲、雨或黑暗條件下工作。
數字高程模型
數字高程模型（DEM）由一組均勻間隔的高程數據組成。傳統方法是通過立體像對或等高線地形圖插值成DEM；制作DEM的新技術包括光學傳感器、干涉合成孔徑雷達（InSAR）、激光雷達（LiDAR），這里不再贅述。
數字正射影像（DOQ）是一種數字化影像，其中由相機鏡頭傾斜和地形起伏的位移已被消除。
二值掃描文件和數字柵格圖（DRG）
圖形文件包括TIFF（標記圖像文件格式）、GIF（圖像交換格式）、JPEG（聯合圖像專家組）等。
柵格數據結構
常用的三種編碼結構：逐個像元編碼（cell-by-cell encoding）、游程編碼（run-length encoding）、四叉樹（quadtree）。
逐個像元編碼：柵格模型被儲存為矩陣，其像元值寫成一個行列式文件。多光譜波段的衛星影像每一個像元有一個以上的值，需要特殊處理，通常采用以下三種格式存儲：波段序列（bsq）、波段依行交替（bil）、波段依像元交替（bip）。
游程編碼（RLE）以行和組來記錄像元的值，每一組代表擁有相同像元值得鄰近像元。可用於壓縮柵格數據。
四叉樹不再每次按行進行處理，而是用遞歸分解法將柵格分成具有層次得象限。遞歸分解指的是續分過程，直到四叉樹的每一個象限中僅有一個像元值。
頭文件：為導入柵格數據，必須具有如數據結構、區域范圍、像元大小、波段數和表示無數據的值等信息，這些信息通常包含在頭文件中。
柵格數據壓縮
無損壓縮方法保留像元或像素值，允許原始柵格或圖像被精確重構（如TIFF）。有損壓縮方法不能完全重構原始圖像，但可以達到很高的壓縮率（如JPEG）。
小波變換（wavelet transform）將圖像看作是一個波，並且逐漸將該波分解為更簡單的小波。該變換用小波函數重復求取臨近像元組的平均值，同時記錄原始像元值與平均值之間的差異（小波系數）。
數據轉換與綜合
柵格化：包括三個基本步驟。
- 建立一個指定像元大小的柵格，此柵格覆蓋整個矢量數據的面積范圍，所有像元初值為0；
- 改變對應於點、線和多邊形的像元值。點賦值1，線賦予線值，多邊形界仙設為多邊形值；
- 用多邊形值來填充多邊形輪廓線內部。
矢量化：包括三個基本要素，以及線的平滑。
- 線的細化：柵格線細化到一個像元寬度；
- 線的提取：決定獨立線段的起、止點；
- 拓撲關系的重建：將提取的線條連接。