ESRI Shapefile技术描述 - 官方文档

"ESRI Shapefile Technical Description" ESRI Shapefile是一种广泛使用的地理空间数据存储格式，由ESRI公司开发，主要用于地理信息系统（GIS）软件。这份官方白皮书详细阐述了Shapefile的结构和组成，涵盖了1997年和1998年的版权信息。Shapefile的设计目的是提供一个轻量级、高效的数据交换格式，能够存储点、线和多边形等几何对象，以及与这些几何对象相关的属性数据。 Shapefile由多个相关文件组成，包括一个.shp主文件，用于存储几何数据，一个.dbf文件用于存储属性数据，以及可能的.shx索引文件、.prj投影文件和其他辅助文件。以下是Shapefile结构的关键知识点： 1. **.shp文件**：这是Shapefile的核心，包含几何对象的二进制表示。每个记录都由一个头部（描述几何类型和长度）和一个几何体数组组成。支持的几何类型有Point、Multipoint、Polyline、Polygon以及它们的多边形变种。 2. **.dbf文件**：这是一个Dbase格式的文件，存储与几何对象关联的属性表。每个记录对应.shp文件中的一个几何对象，包含字段定义和实际值。 3. **.shx文件**：这是一个索引文件，提供了.shp文件中记录的快速访问。它存储每个记录的偏移量，允许快速定位特定几何对象。 4. **.prj文件**：这个文件定义了Shapefile的空间参考系统，即坐标系信息。这对于正确解析和显示几何对象的位置至关重要。 5. **其他文件**：可能还包括.dbc（用于压缩.dbf文件）、.sbn和.sbx（用于.bln的分块索引）等，这些文件增强了Shapefile的功能和性能。 6. **数据结构**：Shapefile使用固定长度和可变长度的数据结构，以提高读取效率。例如，点、线和多边形的顶点以Z（高度）、M（测量值）和ZM（同时包含高度和测量值）的形式存储，可以支持三维和测距信息。 7. **压缩与优化**：虽然Shapefile本身不内置压缩机制，但可以通过第三方工具进行压缩，以减少存储空间。此外，可以使用拓扑规则来优化数据，确保几何对象之间的关系正确无误。 8. **限制**：Shapefile有其局限性，如最大记录数为10,000个，单个文件大小不超过2GB，以及对复杂几何结构的处理能力有限。 9. **互操作性**：由于其开放性和广泛支持，Shapefile成为不同GIS软件之间交换数据的标准格式。然而，由于其复杂性，正确解析和创建Shapefile需要对文件格式有深入理解。 ESRI Shapefile Technical Description白皮书是理解Shapefile结构和工作原理的重要参考资料，对于GIS开发者和数据分析人员来说，掌握这些知识是至关重要的。