Chương 3 cơ sở dữ liệu và cấu trúc dữ diệu bản đồ

Please purchase a personal license CHƯƠNG 3: CƠ SỞ DỮ LIỆU VÀ CẤU TRÚC DỮ LIỆU BẢN ĐỒ 3.1 Các đơn vị đồ - Khái niệm hình học Topo (Topology) - Điểm - Đường hay đoạn thẳng - Vùng hay diện tích 3.2 Cơ sở liệu đồ - Cơ sở liệu không gian - Cơ sở liệu thuộc tính 3.3 Cấu trúc sở liệu - Khái niệm cấu trúc sở liệu - Cấu trúc liệu Raste - Cấu trúc liệu Vector - Chuyển đổi kiểu cấu trúc DL 3.1 CÁC ĐƠN VỊ BẢN ĐỒ KHÁI NIỆM VỀ HÌNH HỌC TOPO (TOPOLOGY) Topology thủ tục toán học nhằm xác định mối liên hệ không gian đối tượng đồ Tập hợp liệu số miêu tả rõ ràng đối tượng liền kề, chứa tính liên tục đối tượng đồ mà lưu trữ thao tác máy tính CÁC ĐƠN VỊ BẢN ĐỒ Bản đồ tập hợp điểm, đường, miền (vùng) định nghĩa cho vị trí chúng không gian cho thuộc tính phi không gian Mọi liệu địa lý cần phải quy ba khái niệm hình học là: - Điểm - Đường - Vùng CÁC ĐƠN VỊ BẢN ĐỒ Điểm: Là đối tượng kích thước đặc trưng vị trí điểm Ví dụ: Chùa, cột điện, độc lập Đường: Là đối tượng chiều, có vị trí, có chiều dài Ví dụ: Sông, suối, đường ranh giới, đường giao thông Vùng: Là đối tượng hai chiều, có chiều dài chiều rộng (hay có diện tích) Ví dụ: Thửa đất, sông, hồ Một số hình dạng không gian 3.2 CƠ SỞ DỮ LIỆU BẢN ĐỒ 3.2 CƠ SỞ DỮ LIỆU BẢN ĐỒ Dữ liệu đồ là: mô tả theo phương pháp số hình ảnh đồ Chúng gồm toạ độ điểm lưu trữ theo quy luật hay cấu trúc ký hiệu dùng để xác định hình ảnh đồ cụ thể Qua phần mềm điều hành tạo hình ảnh đồ cụ thể Qua phần mềm điều hành GIS tạo hình ảnh đồ hình in giấy CƠ SỞ DỮ LIỆU BẢN ĐỒ CSDLBĐ CƠ SỞ DỮ LIỆU KHÔNG GIAN CƠ SỞ DỮ LIỆU THUỘC TÍNH Các mô hình liệu Raster Vector Real World 10 10 G B G G B B BG G B G G B G BK B G B B B B Miêu tả Raster 600 Trees 500 400 Y-AXIS Trees 300 House 200 River 100 100 200 300 400 500 X-AXIS Miêu tả Vector 600 SO SÁNH ĐÁNH GIÁ ƯU NHƯỢC ĐIỂM DỮ LIỆU RASTER VÀ DỮ LIỆU VECTOR SO SÁNH, ĐÁNH GIÁ DL1 DL2 DỮ LIỆU RASTER DỮ LIỆU VECTOR SO SÁNH DL RASTER VÀ DL VECTOR Do cấu trúc DL khác nên việc lưu trữ hai loại DL hoàn toàn khác việc so sánh giải thích phần cho khả ứng dụng loại DL Các số so sánh dựa trên: - Khối lượng nhớ để lưu trữ (hiệu suất lưu trữ liệu) - Tốc độ truy cập, độ ổn định - Hiệu suất xử lý phân tích liệu - Độ xác hiển thị liệu ƯU NHƯỢC ĐIỂM DỮ LIỆU RASTER Ưu điểm: - Có cấu trúc liệu đơn giản - Dễ dàng sử dụng phép toán chồng xếp phép toán xử lý ảnh viễn thám - Dễ dàng thực nhiều phép toán PT khác - Các toán mô thực đơn vị không gian giống (ô đơn vị) - Kỹ thuật xử lý đơn giản, công nghệ rẻ Nhược điểm: - Dung lượng liệu lớn - Độ xác giảm sử dụng không hợp lý kích thước ô đơn vị - Bản đồ hiển thị không đẹp - Có thể thông tin vùng giao - Khối lượng tính toán để chuyển đổi tọa độ lớn ƯU NHƯỢC ĐIỂM DỮ LIỆU VECTOR Ưu điểm: - Biểu diễn tốt liệu địa lý - Dữ liệu nhỏ gọn - Các quan hệ Topo xác định mạng kết nối - Chính xác hình học, chất lượng không thay đổi phóng to - Khả sửa chữa, bổ sung, thay đổi liệu hình học cung thuộc tính nhanh, tiện lợi Nhược điểm: - Cấu trúc liệu phức tạp - Chồng xếp đồ phức tạp - Các toán mô thường khó giải đơn vị không gian có cấu trúc khác - Kỹ thuật xử lý phức tạp - Rất khó thực toán PT phép lọc BẢNG SO SÁNH DL RASTER VÀ DL VECTOR STT Chỉ tiêu Raster Vector Nhập liệu Nhanh Chậm Khối lượng liệu Lớn Nhỏ Chất lượng đồ hoạ Trung bình Tốt Cấu trúc liệu Đơn giản Phức tạp Độ xác hình học Thấp Cao Khả phân tích vùng Tốt Kém Khả phối hợp liệu Tốt Kém Khả tạo lập đồ Đơn giản Phức tạp Lưu trữ Phức tạp Đơn giản 10 Tốc độ truy cập Chậm Nhanh CHUYỂN ĐỔI CƠ SỞ DỮ LIỆU DẠNG VECTOR VÀ DỮ LIỆU DẠNG RASTER CHUYỂN ĐỔI CƠ SỞ DỮ LIỆU DẠNG VECTOR VÀ DẠNG RASTER Việc chọn cấu trúc dử liệu dạng vector raster tuỳ thuộc vào yêu cầu người sử dụng Đối với hệ thống liệu vector, liệu lưu trữ chiếm diện tích nhỏ nhiều so với hệ thống liệu raster, đồng thời độ xác cao hệ thống liệu raster Ngoài tuỳ vào phần mềm máy tính sử dụng mà cho phép nên lưu trữ liệu dạng vector hay raster CHUYỂN ĐỔI DỮ LIỆU VECTOR SANG DỮ LIỆU RASTER Đối với việc sử dụng ảnh vệ tinh GIS thiết phải sử dụng dạng raster Một số công cụ phân tích GIS phụ thuộc chặt chẽ vào mô hình liệu raster, đòi hỏi trình biến đổi mô hình liệu vector sang liệu raster hay gọi RASTER HÓA Raster hoá tiến trình chia đường hay vùng thành ô vuông (pixcel) Nếu liệu raster cấu trúc tốt việc nhận dạng đối tượng phức tạp Nhiệm vụ biến đổi vector sang raster tìm tập hợp pixel KG raster trùng khớp với vị trí điểm, đường, đường cong hay đa giác biểu diễn vector CHUYỂN ĐỔI DỮ LIỆU VECTOR SANG DỮ LIỆU RASTER CHUYỂN ĐỔI DỮ LIỆU VECTOR SANG DỮ LIỆU RASTER Biến đổi từ raster sang mô hình vector hay gọi VECTOR HÓA, đặc biệt cần thiết tự động quét ảnh Vector hoá tập hợp pixcel để tạo thành đường hay vùng Quá trình chuyển đổi trình số hoá trực tiếp hình Người ta quan tâm đến kiểu chuyển đổi: - Nhận dạng vùng - Nhận dạng đường - Nhận dạng ký tự CÂU HỎI ÔN TẬP CHƯƠNG 3 Trình bày đơn vị đồ? Cho ví dụ? Thế liệu không gian liệu phi không gian (dữ liệu thuộc tính) Cho ví dụ? Trình bày phương pháp nén liệu Raster Chain-code, run-length code, block-code, quadtree Hãy nêu ưu nhược điểm phương pháp? Có loại cấu trúc liệu đồ số? Hãy nêu ưu nhược điểm loại cho ví dụ? Hãy so sánh giống khác cấu trúc vector cấu trúc raster? Trình bày ưu nhược điểm chúng? 10 CÂU HỎI VUI Bạn thử chạy thật nhanh lên núi xem thấy gì? Hầu làm thấy vậy? -> Thấy mệt Hoa biết nói? -> Hoa hậu Cầu biết đi? -> Cầu thủ Ba người mù dù hỏi người bị ướt? -> Không bị ướt, có mưa đâu! Ai người Việt Nam đặt chân lên mặt trăng đầu tiên? -> Chú cuội Một người nhảy xa 1m8 Làm nhảy qua hố dài 1m9? -> Nhảy qua chiều ngang hố Một bà già không nuôi gà, không mua mà không cho trứng, vân có trứng để ăn? -> Bà nuôi vịt (mà trứng được, trừ trứng gà) Có người ngã xuống ao, chìm hằn ngoi lên, ướt tóc không ướt, sao? -> Người đầu trọc Con thằn lằn em nói câu, thằn lằn anh nghe xong rơi bịch xuống đất, hỏi thằn lằn em nói gì? -> Nó nói: “Nằm ngửa anh!” 10 Nơi có đường xá, xe cộ; có nhà ở, người; có siêu thị, công ty hàng hóa Đó nơi nào? -> Bản đồ [...]... tính và đồ họa Courtesy Village of Garden City 3. 3 CẤU TRÚC CƠ SỞ DỮ LIỆU 3. 3 CẤU TRÚC CƠ SỞ DỮ LIỆU Khái niệm cấu trúc cơ sở dữ liệu Một cơ sở dữ liệu bao gồm nhiều tệp dữ liệu Cấu trúc cơ sở dữ liệu là: Cách bố trí, tổ chức cơ sở dữ liệu để có thể truy nhập dữ liệu từ một hay nhiều tệp một cách dễ dàng 3. 3 CẤU TRÚC CƠ SỞ DỮ LIỆU Cấu trúc cơ sở dữ liệu THUỘC TÍNH Có 3 loại mô hình cấu trúc cơ sở dữ liệu. .. tính đồ họa chỉ rõ hình dạng, phạm vi không gian, vị trí địa lý của một thực thể trong thế giới thực được khái quát hóa thành các đặc tính địa lý như điểm, đường hay vùng trên bản đồ dưới dạng raster hoặc vector Như vậy có hai cách cơ bản nhất cho việc biểu diễn dữ liệu KHÔNG GIAN: 1 DỮ LIỆU RASTER 2 DỮ LIỆU VECTOR CẤU TRÚC DỮ LIỆU KHÔNG GIAN • RASTER • VECTOR • TG THỰC CẤU TRÚC DỮ LIỆU RASTER Dữ liệu. .. quan hệ là một tập hợp các bảng dữ liệu Mỗi bảng là 1 ma trận gồm 1 chuỗi các hàng và cột giao nhau - Mối quan hệ giữa các bảng: Cột dữ liệu chung giữa 2 bảng, cột dữ liệu chung này được gọi là “khóa liên kết” để nối dữ liệu từ bảng này sang bản kia MÔ HÌNH QUAN HỆ Ưu điểm: - Có tính độc lập cao, dễ sử dụng - Có tính linh hoạt cao do nó đòi hỏi ít việc lập trình để truy cập dữ liệu hơn so với các dạng... Thông thường các dữ liệu thuộc tính được thể hiện bằng các mã và lưu trữ trong các bảng hai chiều Tuỳ theo đặc điểm chuyên đề và thuộc tính của nó mà các đối tượng được xếp vào các lớp khác nhau Cơ sở dữ liệu thuộc tính Ví dụ 1: Thông tin thuộc tính của dữ liệu cơ sở hạ tầng gồm: Các loại đường, hệ thống thủy lợi, thủy văn, mạng lưới điện, mạng lưới cấp thoát nước, các công trình cơ sở hạ tầng Ví dụ... và các yếu tố khác có liên quan Các dữ liệu không gian thể hiện các đối tượng bản đồ qua ba yếu tố hình học cơ bản là điểm, đường và vùng Cơ sở dữ liệu không gian Thông tin vị trí các đối tượng bản đồ luôn phải kèm theo các thông tin về quan hệ không gian (Topology), nó được thể hiện qua ba kiểu quan hệ: Liên thông nhau, kề nhau, nằm trong hay bao nhau Ví dụ: Dữ liệu không gian của thửa đất chính là.. .Cơ sở dữ liệu không gian Cơ sơ dữ liệu không gian là: Loại dữ liệu thể hiện chính xác vị trí trong không gian thực của đối tượng và quan hệ giữa các đối tượng qua mô tả hình học, mô tả bản đồ và mô tả topology Đối tượng không gian của BĐ số gồm: Các điểm khống chế tọa độ, địa giới hành chính, các thửa đất, các lô đất, các công trình xây dựng, hệ thống giao thông, thuỷ văn và các yếu tố... nghiên cứu, PT và cho nhiều kết quả lý thuyết cũng như ứng dụng trong thực tế Nhược điểm: - CSDL thường hoạt động chậm hơn so với các dạng khác Tuy nhiên trong đkiện hiện nay khi HT máy tính ngày càng PT thì sự chậm trễ này được khắc phục đáng kể - Công việc thiết kế CSDL đòi hỏi kỹ năng chuyên môn cao 3. 3 CẤU TRÚC CƠ SỞ DỮ LIỆU Dữ liệu trong hệ GIS còn được gọi là thông tin không gian Dạng dữ liệu này... của dữ liệu địa chính gồm: Số hiệu thửa đất, diện tích, chủ sử dụng đất, địa chỉ, địa danh, phân loại đất, phân hạng đất, giá đất, mức thuế và thông tin pháp lý Ví dụ 3: Thông tin thuộc tính của dữ liệu về hiện trạng rừng gồm: Số hiệu các lô rừng, tên lô, diện tích lô, trạng thái, loài cây, trữ lượng Liên kết các thuộc tính và đồ họa Trong GIS chứa thông tin GIS kết hợp bản đồ với hệ quản trị cơ sở dữ. .. nghiệp giá trị 3 ta sẽ có một mảng số liệu từ các giá trị 1,2 ,3 Biểu diễn dữ liệu Raster theo lưới điểm A B CÁCH BIỂU DIỄN DỮ LIỆU RASTER Dữ liệu Raster có thể có một hoặc nhiều nhãn Giá trị của mỗi ô có thể mang các giá trị khác nhau Có hai cách để hiển thị raster với giá trị của ô - Hiển thị nhãn đơn (single-band) - Hiển thị nhãn bội (multi-band) Hiển thị nhãn bội Hiển thị nhãn đơn Tổ chức dữ liệu Raster... địa Các nguồn xây dựng dữ liệu Raster Các nguồn DL xd nên DL raster có thể bao gồm: - Quét ảnh - Ảnh máy bay, ảnh viễn thám - Chuyển từ dữ liệu vector sang - Lưu trữ dữ liệu dạng raster - Nén theo hàng - Nén theo chia nhỏ thành từng phần - Nén theo ngữ cảnh Các đặc điểm của dữ liệu Raster Mô hình dữ liệu raster có các đặc điểm: - Các điểm được xếp liên tiếp từ trái qua phải và từ trên xuống dưới - ... kết thuộc tính đồ họa Courtesy Village of Garden City 3. 3 CẤU TRÚC CƠ SỞ DỮ LIỆU 3. 3 CẤU TRÚC CƠ SỞ DỮ LIỆU Khái niệm cấu trúc sở liệu Một sở liệu bao gồm nhiều tệp liệu Cấu trúc sở liệu là: Cách... không gian - Cơ sở liệu thuộc tính 3. 3 Cấu trúc sở liệu - Khái niệm cấu trúc sở liệu - Cấu trúc liệu Raste - Cấu trúc liệu Vector - Chuyển đổi kiểu cấu trúc DL 3. 1 CÁC ĐƠN VỊ BẢN ĐỒ KHÁI NIỆM...CHƯƠNG 3: CƠ SỞ DỮ LIỆU VÀ CẤU TRÚC DỮ LIỆU BẢN ĐỒ 3. 1 Các đơn vị đồ - Khái niệm hình học Topo (Topology) - Điểm - Đường hay đoạn thẳng - Vùng hay diện tích 3. 2 Cơ sở liệu đồ - Cơ sở liệu