ESRI Shapefile技术详解

"Shape文件格式是Esri公司的一种矢量数据存储格式，主要用于地理信息系统（GIS）领域。Esri Shapefile Technical Description是该格式的技术白皮书，详细阐述了Shape文件的结构、特性以及使用规范。" Shape文件格式是Esri（Environmental Systems Research Institute）在1990年代初开发的一种开放标准，广泛应用于地理信息系统中，用于存储地理特征的数据，如点、线、多边形等。Shape文件实际上由三个或更多个相关的文件组成：`.shp`（几何数据）、`.dbf`（属性数据）和`.shx`（索引数据）。这些文件通常一起工作以提供完整的地理特征信息。 1. `.shp` 文件： - 形状文件包含了所有几何对象的坐标，包括点、线和多边形的顶点。它采用二进制编码，以最小化文件大小并提高读取速度。 - 每个形状记录由一个头部（包含形状类型、边界框等信息）和一组描述形状几何的坐标对组成。 2. `.dbf` 文件： - 这是Dbase格式的表格文件，用于存储与形状关联的属性数据。每个形状可以有多个属性字段，如地名、ID号等。 - `.dbf` 文件遵循标准的XBase文件格式，可以被多种软件读取和编辑。 3. `.shx` 文件： - 索引文件提供了快速访问`.shp` 文件中形状记录的机制。它包含每个形状记录的偏移量，使得能快速定位到特定的几何数据。 Shape文件格式的其他特点包括： - 支持不同类型的几何对象：点、多点、线串（多段线）、多边形及它们的集合。 - 支持Z（高度）和M（测量值）信息，可以表示三维空间和测距数据。 - 包含界限框（bounding box），用于快速的区域查询和裁剪操作。 - 可以通过附加的文件扩展名（如`.prj`）存储坐标系信息，确保数据的空间参考正确。 - 无限制的属性字段数量，但每个字段有最大长度限制。 - 数据结构简单，易于实现和读取，但不支持复杂的拓扑关系。 然而，Shape文件格式也存在一些局限性，如文件大小限制（单个文件不能超过2GB）、不支持复杂的关系型数据、没有内置的安全性和版本控制等。尽管如此，由于其广泛支持和兼容性，Shape文件仍然是GIS领域最常用的矢量数据格式之一。