对网格配准概念及其在建模中的相关性的混淆

Question

我想要利用的ETOPO1数据集作为波浪模型的水深测量输入。我看到了关于网格注册的讨论:结构化方单元网格的注册。

这本材料我读了好几遍，有些地方我还是不明白。根据我对那页图的理解:蓝点代表数据值。我们从数据集中知道每个蓝点的经度和纬度。对于每个蓝点，它总是在细胞的中心，这就是它所代表的区域。如果到目前为止我是正确的，这两个方案的区别或意义是什么?红线的目的是什么?既然我们已经知道蓝点的位置和这些位置的数据值，为什么会有模糊性呢?它会影响我们对数据的解读吗?

如果有人能在这方面帮助我，或者给我指点相关资源，我将不胜感激。

Answer 1

是的，这很重要。在这种情况下，网格注册的数据集保真度更高。然而，单元格注册更容易处理。

如您所见，这两种类型的数据都可用在数据集的页面上。页面上写道:

网格注册是权威注册。

该页面还指出:

单元格注册是从网格注册派生出来的，转换产生略微扁平的浮雕。

那么有什么不同呢?网格注册版本将数据点放在网格角落(红线，而不是灰色方块，定义网格边界)。您必须想象左侧图像中的网格单元)。因此，如果有$n \乘以m$网格单元格，那么在网格注册数据中就有$(n+1) \乘以(m+1)$数据点。

由于单元格注册版本中的数据点较少，因此需要对网格注册版本中的值进行一些平滑(平均)。这里有一个关于这种影响的例子另一页你链接到;注意值为90的中心单元格最终是如何被平滑的:

因此，如果精度是最重要的，您应该使用网格注册版本。

但是…

您可能会发现使用单元格注册的数据更方便(至少对我来说，它更直观地类似于图像)。

问题是，如果您有网格注册，但不小心将其视为单元注册，那么数据将移动半个单元。所以你应该仔细记录你拥有的数据类型。正如美国国家海洋和大气管理局页面所述:

大多数网格应用程序都可以识别这两种类型，并避免[网格移动]问题，但应该小心。

事实上，一个流行的开源GIS工具，草，显然只处理单元格注册数据，正如GRASS wiki中解释的那样。所以加载后(无论何处)，你应该检查光栅的像素实际结束。

Answer 2

免责声明:我对这个数据集没有特别的了解。但通过阅读链接页面，我同意这不是很清楚，以下是我的理解:

如您所述，数据点实际上表示具有有限区域的单元格，而不是点。这两种方法的区别在于，细胞的位置是通过给出细胞中心的坐标(由蓝点所示)来识别的，还是通过给出细胞一角的坐标来识别的。

换句话说，您拥有的纬度/高度坐标可能与蓝点的位置不对应，但与蓝点有半个单元格的偏移。

Answer 3

我带着剩余的顾虑联系了数据集的作者，他的反应惊人地快。以下是我从与之交谈的人(包括kwinkunks、Simon W和数据集的作者)那里了解到的所有内容的精髓，旨在补充现有的答案。

对于网格注册和单元格注册，数据集提供了3条信息:项目#1:每个蓝点的lat，项目#2:每个蓝点的lon，项目#3:每个蓝点的数据(仰角/深度)。此外，对于这两种注册，每个蓝点都位于单元格区域的中心，蓝点表示该单元格区域的平均海拔/深度。

这两种注册的区别仅仅在于外部边界(由红线划分)在哪里。

创建单元注册版本是因为它更适合创建地图和图像。网格注册的版本在极点附近绘图时存在困难，极点会“滚动”到另一边。

由于我的应用程序是波建模，并且只需要数据集的一个子集，网格注册版本是权威的非扁平版本，最适合我。

我感激每一个帮助过我的人。

Answer 4

定义网格点的不同方案与保真度或易于处理无关。

这里的关键字是“交错网格”。在计算守恒定律的物理模拟中，在单元中心定义标量(如密度、温度)是有意义的，而在单元界面定义有向量或矢量(动量、能量通量)。

所以这取决于你对哪个变量感兴趣，这个变量的数据可以相对于其他变量移动1/2格。在创建地图时，你必须考虑到这一点。