SlideShare a Scribd company logo
Understanding Raster Data 

Introduction 
The following document is intended to provide a basic understanding of raster data.  
Raster data layers (commonly referred to as grids) are the essential data layers used in 
all tools developed by the National Interagency Fuels Technology Team (NIFTT).  If you 
are an experienced ArcGIS user and well familiar with raster data, you may skip this 
primer or review it as a refresher.  
 
What is raster data? 
In its simplest form, a raster consists of a matrix of cells (or pixels) organized into rows 
and columns (or a grid), as shown in the graphic below, where each cell contains a 
value representing information, such as temperature.  Rasters are digital aerial 
photographs, imagery from satellites, digital pictures, or even scanned maps.  
                                                




                                                                        
                                                
 
Data stored in a raster format represent real‐world phenomena such as: 
   • Thematic data (also known as discrete data), representing features such as land‐
       use or soils data.  LANDFIRE data layers depicting fuels, vegetation, fire 
       regimes, and other features are also examples of this. 
   • Continuous data representing phenomena such as temperature and elevation 
       data or spectral data, including, for example, satellite images and aerial 
       photographs. 
   • Pictures; examples include scanned maps or drawings and building 
       photographs. 
 
Thematic and continuous rasters may be displayed as data layers along with other 
geographic data on a map, but they are often used as the source data for spatial analysis 
with the ArcGIS Spatial Analyst extension.  Picture rasters are often used as attributes in 
tables—they can be displayed with geographic data and are used to convey additional 



                                                                                            1
Understanding Raster Data 

information about map features. 
 
While the structure of raster data is simple, it is exceptionally useful for a wide range of 
applications.  Within a GIS, the uses of raster data fall under four main categories: 
   
  1) Rasters as base maps 
  A common use of raster data in a GIS is as a background display for other feature 
  layers.  For example, orthophotographs displayed underneath other layers provide 
  the map user with confidence that map layers are spatially aligned and represent real 
  objects, as shown in the image below. Three main sources of raster base maps are 
  orthophotos from aerial photography, satellite imagery, and scanned maps.   
   




                                                                      
     
    2) Rasters as surface maps 
    Rasters are well suited for representing data that changes continuously across a 
    landscape (surface).  They provide an effective method for storing the continuity as a 
    surface.  They also provide a regularly spaced representation of surfaces.  Elevation 
    values measured from the earthʹs surface are the most common application of surface 
    maps, as depicted in the graphic below.  Other values, such as rainfall, temperature, 
    concentration, and population density, can also define surfaces that can be spatially 
    analyzed.   
     




                                                                                            2
Understanding Raster Data 




                                                                      
                                                  
    3) Rasters as thematic maps 
    Rasters representing thematic data can be derived from analyzing other data.  A 
    common analysis application is the classification of a satellite image by land‐cover 
    categories.  Basically, this activity groups the values of multispectral data into classes 
    (such as biophysical settings shown in the graphic below) and assigns a categorical 
    value.  Thematic maps can also result from geoprocessing operations that combine 
    data from various sources, such as vector, raster, and terrain data.  For example, a user 
    can process data through a geoprocessing model to create a raster data set that maps 
    suitability for a specific activity.  Most of the LANDFIRE data layers are derived in 
    this manner. 
                                                     




                                                                                       
                                                  
    4) Rasters as attributes of a feature 
    Rasters used as attributes of a feature may be digital photographs (see image below), 
    scanned documents, or scanned drawings related to a geographic object or location.  A 
    parcel layer may have scanned legal documents identifying the latest transaction for 
    that parcel, or a layer representing cave openings may have pictures of the actual cave 


                                                                                             3
Understanding Raster Data 

    openings associated with the point features.  
     




                                                                     
 
Why store data as a raster?  
Sometimes there is no choice as to how data are stored; for example, imagery may only 
be available as a raster.  However, there are many other features (such as points) and 
measurements (such as rainfall) that could be stored as either a raster or a feature 
(vector) data type. 
 
Following is a list of the advantages of storing data as a raster: 
    • A simple data structure—A matrix of cells with values representing a coordinate 
        and sometimes linked to an attribute table 
    • A powerful format for advanced spatial and statistical analysis 
    • The ability to represent continuous surfaces and perform surface analysis 
    • The ability to uniformly store points, lines, polygons, and surfaces 
    • The ability to perform fast overlays with complex data sets 
 
Storage space must be a consideration when working with rasters, as they can be 
potentially very large data sets.  Resolution increases as the size of the cell decreases; 
however, cost normally also increases in both disk space and processing speeds.  For a 
given area, changing cells to one‐half the current size requires as much as four times the 
storage space, depending on the type of data and storage techniques used.  There is also 
a loss of precision that accompanies restructuring data to a regularly spaced raster‐cell 
boundary. 
 
General characteristics of raster data  
In raster data sets, each cell (which is also known as a pixel) has a value.  The cell values 
represent the phenomenon portrayed by the raster data set such as a category, 
magnitude, height, or spectral value.  The category could be a land‐use class such as 


                                                                                            4
Understanding Raster Data 

grassland, forest, or road.  A magnitude might represent gravity, noise pollution, or 
percent rainfall.  Height (distance) could represent surface elevation above mean sea 
level, which can be used to derive slope, aspect, and watershed properties.  Spectral 
values are used in satellite imagery and aerial photography to represent light 
reflectance and color. 
 
Cell values can be either positive or negative, integer, or floating point.  Integer values 
are best used to represent categorical (discrete) data, and floating‐point values to 
represent continuous surfaces.  All LANDFIRE data layers are stored as integer value 
rasters.  Cells can also have a NoData value to represent the absence of data. 
 
A cell value applies to the center point of the cell and to the entire area of the cell, as 
depicted below, depending on the raster application. 
 




                                                                                 
                                               
                                               
The area (or surface) represented by each cell consists of the same width and height and 
is an equal portion of the entire surface represented by the raster (see graphic below).  
For example, a raster representing elevation (that is, digital elevation model) may cover 
an area of 100 square kilometers.  If there were 100 cells in this raster, each cell would 
represent one square kilometer of equal width and height (that is, 1 km x 1 km).  
LANDFIRE data cells are 30 meters by 30 meters, with each cell or pixel representing an 
area of 900 square meters, or .2224 acres.   




                                                                                               5
Understanding Raster Data 

                                               




                                                             
The dimension of the cells can be as large or as small as needed to represent the surface 
conveyed by the raster data set and the features within the surface, such as a square 
kilometer, square foot, or even a square centimeter.  The cell size determines how coarse 
or fine the patterns or features in the raster will appear.  The smaller the cell size, the 
smoother or more detailed the raster will be.  However, the greater the number of cells, 
the longer it will take to process, and it will increase the demand for storage space.  If a 
cell size is too large, information may be lost or subtle patterns may be obscured.  For 
example, if the cell size is larger than the width of a road, the road may not exist within 
the raster data set. In the diagram below, you can see how this simple polygon feature 
will be represented by a raster data set at various cell sizes. 
                                                 




                                                                    
                                               

Raster attribute tables 
Raster data sets that contain attribute tables typically have cell values that represent or 
define a class, group, category, or membership.  For example, a satellite image may 
have undergone a classification analysis to create a raster data set that defines land uses. 
Some of the classes in the land‐use classification may be forest land, wetland, crop land, 
and urban.  The numbers below could represent which cell value in the raster data set 
would define the land use:  
 



                                                                                           6
Understanding Raster Data 

       1   Forest land 
       2   Wetland 
       3   Crop land 
       4   Urban 
 
By building a raster attribute table, you can maintain this tableʹs attribute information 
with this classified raster data set, as well as define additional fields to be stored in it.  
For example, there may be specific codes associated with those classes or further 
descriptions of what those classes represent.  You may also want to perform 
calculations on the information in the table.  For example, you may want to keep 
records of the total area represented by those classes by calculating the number of cells 
multiplied by the area each cell represents.  You can also join the raster attribute table to 
other tables.  
 
The graphic below illustrates a raster data set with attribute table. The NoData values 
are not calculated in the raster attribute table.  There are also three columns that are 
calculated by default; the other columns can be added individually or by using a join 
operation.  
 




                                                                                            
                                               
When a raster attribute table is generated, there are three default fields created in the 
table: OID, VALUE, and COUNT.  It is not possible to edit the content in these fields. 
The ObjectID (OID) is a unique system‐defined object identifier number for each row in 
the table.  VALUE is a list of each unique cell value in the raster data sets.  COUNT 
represents the number of cells in the raster data set with the cell value in the VALUE 
column.  Cell values represented by NoData are not calculated in the raster attribute 
table.  
 
In summary, understanding the structure and function of raster data is an important 
foundation for working with LANDFIRE data and the suite of NIFTT tools.  For 



                                                                                             7
Understanding Raster Data 

additional information regarding raster data, please consult ArcGIS Desktop Help or 
visit the ESRI support web site at support.esri.com. 
 
 
 
 
Portions of this work include the intellectual property of ESRI and are used herein under license.  Aspects 
of the ArcGIS® Desktop Help text and graphics have been used and edited for training purposes by 
Acadia West LLC.  Copyright © 2009 ESRI.   All rights reserved. 




                                                                                                          8

More Related Content

PDF
Raster data model
PPT
raster data model
PDF
Database gis fundamentals
PDF
Four data models in GIS
PPT
Spatial data mining
PDF
Scattered gis handbook
PPTX
GIS & Raster
PPTX
Spatial databases
Raster data model
raster data model
Database gis fundamentals
Four data models in GIS
Spatial data mining
Scattered gis handbook
GIS & Raster
Spatial databases

What's hot (20)

PPTX
Spatial databases
PDF
Raster
PPTX
Raster data model
PDF
GIS data structure
PPTX
TYBSC IT PGIS Unit I Chapter I- Introduction to Geographic Information Systems
PDF
Components of Spatial Data Quality in GIS
PPTX
THE NATURE AND SOURCE OF GEOGRAPHIC DATA
PDF
Spatial data analysis 1
PDF
Spatial vs non spatial
PPT
datamodel_vector
PPTX
Spatial analysis and modeling
PPTX
Geographic Phenomena and their Representations
PPT
GIS Data Types
PPT
215 spatial db
PPTX
Raster data ppt
PPTX
Raster data analysis
PDF
Structure of geographic data
PDF
Spatial Data Model
PPT
4.2 spatial data mining
PPTX
Spatial data for GIS
Spatial databases
Raster
Raster data model
GIS data structure
TYBSC IT PGIS Unit I Chapter I- Introduction to Geographic Information Systems
Components of Spatial Data Quality in GIS
THE NATURE AND SOURCE OF GEOGRAPHIC DATA
Spatial data analysis 1
Spatial vs non spatial
datamodel_vector
Spatial analysis and modeling
Geographic Phenomena and their Representations
GIS Data Types
215 spatial db
Raster data ppt
Raster data analysis
Structure of geographic data
Spatial Data Model
4.2 spatial data mining
Spatial data for GIS
Ad

Viewers also liked (18)

PPT
Process concept
PDF
PDF
Digital orthophoto
PDF
Automatic digital terrain modelling
PDF
PPT
Purpose of command interpreter
PPT
Process management in os
PDF
Relation between Ground-based Soil Moisture and Satellite Image-based NDVI
PDF
Difference between gis and cad
PDF
Aerial photographs and their interpretation
PPT
Secondary storage management in os
PPT
DOCX
Soil moisture
DOCX
C Programming
PDF
Electromagnetic radiation
PDF
Data compression
PPT
Services provided by os
PPT
System call
Process concept
Digital orthophoto
Automatic digital terrain modelling
Purpose of command interpreter
Process management in os
Relation between Ground-based Soil Moisture and Satellite Image-based NDVI
Difference between gis and cad
Aerial photographs and their interpretation
Secondary storage management in os
Soil moisture
C Programming
Electromagnetic radiation
Data compression
Services provided by os
System call
Ad

Similar to Understanding raster (20)

PPT
Terminology and Basic Questions About GIS
DOCX
microclimate
PPTX
Geographic information system (gis)
PPT
Intro to GIS and Remote Sensing
PPT
Remote Sensing2.ppt
PDF
geographic information system pdf
PPTX
Geographic information system
PPT
Introduction to GIS systems
PPTX
Overview of gis new
PPTX
Data Input and Analysis.pptx engineering
PPTX
Database management systems and Spatial referencing.pptx
DOC
USING THE G.I.S. INSTRUMENTS TO OPTIMIZE THE DECISIONAL PROCESS AT THE LOCAL ...
PPTX
Unit 4 Data Input and Analysis.pptx
PPTX
Raster data model
PDF
RASTER DATA MODEL, Digitial Elevation Models
PPTX
Raster data and Vector data
PPTX
Introduction to Geographic Information Systems (GIS).pptx
PPTX
Data models in geographical information system(GIS)
PPTX
the title of this course is Entitles as GIS and Remote sensing
PPTX
UG6thSem_major_GIS Data Structures.pptx DR P DAS.1.pptx
Terminology and Basic Questions About GIS
microclimate
Geographic information system (gis)
Intro to GIS and Remote Sensing
Remote Sensing2.ppt
geographic information system pdf
Geographic information system
Introduction to GIS systems
Overview of gis new
Data Input and Analysis.pptx engineering
Database management systems and Spatial referencing.pptx
USING THE G.I.S. INSTRUMENTS TO OPTIMIZE THE DECISIONAL PROCESS AT THE LOCAL ...
Unit 4 Data Input and Analysis.pptx
Raster data model
RASTER DATA MODEL, Digitial Elevation Models
Raster data and Vector data
Introduction to Geographic Information Systems (GIS).pptx
Data models in geographical information system(GIS)
the title of this course is Entitles as GIS and Remote sensing
UG6thSem_major_GIS Data Structures.pptx DR P DAS.1.pptx

More from Sumant Diwakar (20)

PDF
Hydrologic Assessment in a Middle Narmada Basin, India using SWAT Model
DOCX
C Programming
PDF
REMOTE SENSING & GIS APPLICATIONS IN WATERSHED MANAGEMENT
PDF
Solar irradiation & spectral signature
PDF
Optical remote sensing
PDF
Interaction of EMR with atmosphere and earth surface
PDF
History of remote sensing
PPT
Map projection
PDF
Differential gps (dgps) 09 04-12
PDF
Principle of photogrammetry
PDF
Digital terrain model
PDF
Aerial photography abraham thomas
PDF
Wide field sensor
PDF
Thematic mapper
PDF
RADARSAT
PDF
PDF
Indian remote sensing
Hydrologic Assessment in a Middle Narmada Basin, India using SWAT Model
C Programming
REMOTE SENSING & GIS APPLICATIONS IN WATERSHED MANAGEMENT
Solar irradiation & spectral signature
Optical remote sensing
Interaction of EMR with atmosphere and earth surface
History of remote sensing
Map projection
Differential gps (dgps) 09 04-12
Principle of photogrammetry
Digital terrain model
Aerial photography abraham thomas
Wide field sensor
Thematic mapper
RADARSAT
Indian remote sensing

Recently uploaded (20)

PDF
Complications of Minimal Access Surgery at WLH
PPTX
PPT- ENG7_QUARTER1_LESSON1_WEEK1. IMAGERY -DESCRIPTIONS pptx.pptx
PDF
O7-L3 Supply Chain Operations - ICLT Program
PPTX
PPH.pptx obstetrics and gynecology in nursing
PDF
Insiders guide to clinical Medicine.pdf
PPTX
IMMUNITY IMMUNITY refers to protection against infection, and the immune syst...
PPTX
Cell Structure & Organelles in detailed.
PPTX
master seminar digital applications in india
PDF
Physiotherapy_for_Respiratory_and_Cardiac_Problems WEBBER.pdf
PDF
Saundersa Comprehensive Review for the NCLEX-RN Examination.pdf
PPTX
human mycosis Human fungal infections are called human mycosis..pptx
PPTX
Final Presentation General Medicine 03-08-2024.pptx
PPTX
Institutional Correction lecture only . . .
PDF
102 student loan defaulters named and shamed – Is someone you know on the list?
PDF
STATICS OF THE RIGID BODIES Hibbelers.pdf
PDF
Abdominal Access Techniques with Prof. Dr. R K Mishra
PDF
O5-L3 Freight Transport Ops (International) V1.pdf
PDF
ANTIBIOTICS.pptx.pdf………………… xxxxxxxxxxxxx
PDF
3rd Neelam Sanjeevareddy Memorial Lecture.pdf
PDF
Supply Chain Operations Speaking Notes -ICLT Program
Complications of Minimal Access Surgery at WLH
PPT- ENG7_QUARTER1_LESSON1_WEEK1. IMAGERY -DESCRIPTIONS pptx.pptx
O7-L3 Supply Chain Operations - ICLT Program
PPH.pptx obstetrics and gynecology in nursing
Insiders guide to clinical Medicine.pdf
IMMUNITY IMMUNITY refers to protection against infection, and the immune syst...
Cell Structure & Organelles in detailed.
master seminar digital applications in india
Physiotherapy_for_Respiratory_and_Cardiac_Problems WEBBER.pdf
Saundersa Comprehensive Review for the NCLEX-RN Examination.pdf
human mycosis Human fungal infections are called human mycosis..pptx
Final Presentation General Medicine 03-08-2024.pptx
Institutional Correction lecture only . . .
102 student loan defaulters named and shamed – Is someone you know on the list?
STATICS OF THE RIGID BODIES Hibbelers.pdf
Abdominal Access Techniques with Prof. Dr. R K Mishra
O5-L3 Freight Transport Ops (International) V1.pdf
ANTIBIOTICS.pptx.pdf………………… xxxxxxxxxxxxx
3rd Neelam Sanjeevareddy Memorial Lecture.pdf
Supply Chain Operations Speaking Notes -ICLT Program

Understanding raster