初學者往往會被格式五花八門的 GIS 數據文件，弄得一頭霧水，每個軟件（ArcGIS、SuperMap、MapGIS等等）也都喜歡自己整一套數據格式，更想讓自己開發的數據結構成為標準，這些廠商為瞭達到商業目的各自為陣，給我們這些學習和使用者帶來瞭很多麻煩，增加瞭學習成本，數據互操作困難，這個軟件編輯的數據，那個軟件打不開。

有意思的是這種格式間的壁壘，卻讓有心之人嗅到瞭商機，從而很多格式轉換工具被開發出來，比如著名的 FME(Feature Manipulate Engine)，支持100多種不同 GIS 空間數據格式之間的轉換，自然正版價格不便宜。

透過現象看本質，數據模型決定數據結構，數據格式又是根據數據結構設計的。就矢量數據模型來說，需要描述的無非是幾何實體（點、線、面）、空間關系、空間索引、空間參考、一般屬性等內容，所以無論是什麼數據格式的文件，基本都是在和上面這些信息打交道，有的格式可能註重於讀寫效率、有的可能沒有保存拓撲關系、有的可能註重數據壓縮。

柵格數據是將空間分割成有規律的網格，每一個網格稱為一個單元（像素），並在各單元上賦予相應的屬性值來表示實體的一種數據形式，它的數據結構較於矢量數據更加簡單瞭。各種數據格式的差異主要體現在壓縮方式、讀寫效率、元數據等方面。

下面就著重介紹一下幾種常見的格式：

1.矢量數據^[1]

矢量數據格式，如文章開頭的導圖所示，種類繁多，這裡隻介紹幾種常見、常用的格式，這幾個格式中大部分都和 GIS 第一大廠 ESRI 脫不開關系。

1.1.Shapefile

shapefile 可能是大多學 GIS 接觸最多也是接觸最早的數據格式之一，它是ESRI 提出的一種矢量數據格式，也是最被廣泛使用的矢量數據格式。目前，它已經是地理信息軟件界開放標準格式，也是一種重要的交換格式，能夠在ESRI與其他公司的產品之間進行數據互操作，如果一個 GIS 軟件不支持 shp，肯定會貽笑大方。需要註意的是 shapefile 不能存儲拓撲關系

一個 shapefile 文件至少有三個文件：

• *.shp：主文件用於存儲地理要素的幾何圖形
• *.shx：索引文件用於存儲圖形要素和屬性信息索引
• *.dbf：dBase 表文件用於存儲要素的一般屬性信息

除此之外，還有一些可選文件：

• *.prj：存儲空間參考信息
• *.sbn/sbx：存儲幾何實體的空間索引信息
• *.fbn/fbx：存儲隻讀集合實體的空間索引信息

每個 shapefile 文件隻能存儲一種幾何類型（或點、或線、或面）的數據，在 ArcCatalog 中瀏覽 shp 數據文件夾可以看到，文件名左側圖標清晰的標識出該 shp 所存幾何實體的文件類型。

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1.2. File GeoDatabase

Esri 創建的一種采用標準關系數據庫技術來表現地理信息的數據模型。其具有結構和性能上的優勢：快速的性能、多樣的數據關系、兼容存儲柵格數據、優化空間索引以及數據壓縮等。下圖可以看到，在ArcGIS 中創建數據庫時有三種選項：

File Geodatabse 不同於 Personal Geodatabase，File GeoDatabase 在存儲能力、平臺支持、讀寫速度、壓縮率等方面全面強於 Personal Geodatabse， 具體差異不在此贅述。Database Connection 連接的就是ArcSDE GeoDatabase，它通過 ArcSDE 使用大型數據庫 Oracle，SqlServer，DB2 等存儲空間數據，可以實現並發操作，不過需要單獨的用戶許可。

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1.3. Coverage

Coverage 也是 ESRI 提出的一種地理空間數據格式，現在已經很少使用，但畢竟是大廠出品，這裡還是說一下。它沒有擴展名，隻是一組文件夾。Coverage使用要素類來存儲點、弧、多邊形或註釋。tic是地理控制點，有助於確定覆蓋范圍。

1.4. E00

後綴為E00的文件是Esri的一種通用交換格式文件。這種文件通過明碼的方式表達瞭幾乎所有的矢量格式以及屬性信息，廣泛應用於與其他軟件之間進行數據交換。

1.5. GeoJSON

GeoJSON 是一種基於JSON的開源標準格式，其和 JSON 一樣數據結構簡單，可讀性強，前後端兼容性好，也特別適合在 Web 中使用。GeoJSON 的點數據結構說明如下，詳情請點擊「閱讀原文」瞭解。

由於 GeoJSON 結構簡單、使用靈活，許多輕量的前端地圖展現都采用 GeoJSON，比如前端圖表組件 EChart 中地圖顯示就是采用 GeoJSON 作為數據源。

在 web 地圖中，常常有這樣的需求：點擊或搜索某塊區域時，讓這塊區域能夠高亮顯示，來改善用戶體驗，這裡的高亮效果就可以通過 GeoJSON 來處理，後面會寫幾篇文章介紹如何制作、使用GeoJSON。

1.6. KML/KMZ

KML是標記語言（Keyhole Markup Language）的縮寫，最初由 Google 旗下 Keyhole 公司開發，是一種基於XML 語法與格式的、用於描述和保存地理信息（如點、線、圖像、多邊形和模型等）的編碼規范。KMZ 是一個經過ZIP格式壓縮過的 KML 文件，其文件自身可以包含圖標，影像和模型等。KMZ/KML 可以被 Google Earth、Google Map 和 ArcGIS Earth 等識別並顯示。

你可以通過 ArcGIS ToolBox 中「Layer to KML」工具將 *.lyr 文件轉為 kml 格式，然後打開google earth 添加查看：

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1.7. AutoCAD（.dxf）

DXF 是 AutoCAD 與其它軟件之間進行 CAD 數據交換的開放矢量數據文件格式，可以分為兩類：ASCII 格式和二進制格式；ASCII 具有可讀性好的特點，但占用的空間較大；二進制格式則占用的空間小、讀取速度快。由於 AutoCAD 現在是最流行的 CAD 系統，DXF 也被廣泛使用，成為事實上的標準。絕大多數 CAD 系統都能讀入或輸出 DXF 文件。

8. MapGIS

MapGIS 現在大多使用於國土、市政相關領域，應用范圍也挺廣，畢竟是國產軟件還是要支持一下的。

其數據文件主要包括工程文件文件和工程內各工作區的文件。工作區是MAPGIS提出的一個概念，簡單地說，工作區就是一個數據池，存放實體的空間數據、拓撲數據、圖形數據和屬性數據，每個工作區都對應於一個MAPGIS數據文件。數據文件主要有以下幾種：

• 工作區（.MPJ文件）：工程文件，存放工程中所有的工作區文件
• 點工作區（.WT文件）：點（PNT）
• 線工作區（.WL文件）：線(LIN)、結點(NOD)
• 區工作區（.WP文件）：線(LIN)、結點(NOD)、區(REG)
• 網工作區（.WN文件：線(LIN)、結點(NOD)、網(NET)
• 表工作區（.WB文件）：無空間實體，僅有表格記錄

2.柵格數據

2.1. GeoTIFF (.tiff)

GeoTIFF 已經成為 GIS 和衛星遙感應用的行業圖像標準文件。幾乎所有的GIS和圖像處理軟件包都具有 GeoTIFF 兼容性。GeoTIFF 包含的其他文件有：

• TFW：渲染柵格地理位置所需的文件
• XML：可選，元數據文件
• AUX：輸出輔助文件，存儲投影等信息

2.2. Erdas Imagine（.img）

Erdas Imagine是美國 ERDAS 公司開發的遙感圖像處理系統（ERDAS IMAGINE）使用的遙感影像格式。這種格式廣泛應用於遙感數據處理，因為它提供瞭一個用於整合來自多源傳感器數據的框架。該框架支持地理參考、地理編碼元數據、多波段、不同數據類型的數據的存儲，同時該格式基於瓦片的方式進行數據的存取，這樣加快瞭數據顯示和重采樣的速度。

2.3. ENVI （.hdr）

ENVI 使用的是通用柵格數據格式，包含一個簡單的二進制文件和一個相關的ASCII（文本）的頭文件。這也保證瞭單個 ENVI 柵格文件沒有大小上限。ENVI 柵格文件必須包含這兩個文件，其中頭文件的後綴名為 .hdr，數據文件的後綴隨意，甚至可以不帶後綴名。這兩個文件是通過文件名來關聯，即數據文件和頭文件名稱一致。

2.4. HDF (Hierarchical Data Format)

HDF 格式是一種不必轉換格式就可以在不同平臺間傳遞的數據格式，由美國國傢高級計算應用中心（NCSA）研制，已經應用於 MODIS、MISR 等數據中。當前流行的版本是 HDF5。HDF 有6種主要數據類型：柵格圖像數據、調色板(圖像色譜)、科學數據集、HDF 註釋(信息說明數據)、Vdata(數據表)、Vgroup（相關數據組合)。HDF 采用分層式數據管理結構，並可以直接從嵌套的文件中獲得各種信息。因此，打開一個HDF文件，在讀取圖像數據的同時可以方便的查取到其地理定位、軌道參數、圖像屬性、圖像噪聲等各種信息參數。

到這裡常用的 GIS 常用的數據格式介紹完瞭，這裡給瞭矢量數據更多的篇幅，因為矢量數據結構更加復雜，在 GIS 中使用場景也更豐富靈活；而柵格數據就數據本身來說結構相對簡單許多，但其背後卻是一門遙感學科，牽扯到的關於影像的一系列知識，可絕不是作者隨便說幾句就能掰扯清楚的，咱們來日方長~~~

參考

1. ^http://zhuanlan.icpchaxun.com/p/26786188