Cấu trúc dữ liệu trong GIS

Ch­¬ng II cÊu tróc d÷ liÖu trong GIS Các vấn đề cơ bản Các loại dữ liệu cơ bản của dữ liệu không gian Dữ liệu dạng Vector Dữ liệu dạng Raster So sánh hai loại cấu trúc Raster và Vector Tỷ lệ và độ phân giải Các loại dữ liệu cơ bản của dữ liệu không gian Điểm: là đối tượng vô hướng, có vị trí trong không gian. Là sự thể hiện hình học đơn giản nhất. Tuy nhiên tỷ lệ của bản đồ có thể quyết định một đối tượng là dạng điểm hay không. Đường: là đối tượng một chiều, có vị trí, có chiều dài, ví dụ: sông, suối, đường, ranh giới hành chính, đường điện, dây cáp, các loại đường ống Các loại dữ liệu cơ bản của dữ liệu không gian Vùng: là đối tượng hai chiều, có vị trí, có chiều dài, và có cả chiều rộng (hay có diện tích) Các loại dữ liệu cơ bản của dữ liệu không gian Có hai mô hình cơ bản để lưu trữ dữ liệu địa lý: - Mô hình Vector - Mô hình Raster Mô hình Vector lưu trữ các cặp toạ độ của các đối tượng. Mô hình Raster sử dụng mạng lưới của các ô hình vuông để thể hiện các đối tượng của thế giới thực. Dữ liệu trong GIS được tổ chức như thế nào? Mô hình Vector Kiểu Vị trí Điểm 3,2 Đường 1,5; 3,5; 5,7; 8,8; 11,7 Vùng 5,3; 6,5; 7,4; 9,5; 11,3; 8,2; 5,3 Điểm: Được thể hiện bằng một cặp toạ độ Đường: Được thể hiện bằng một chuỗi các cặp toạ độ Vùng: Được thể hiện bằng một chuỗi các cặp toạ độ và cặp toạ độ đầu và cặp toạ độ cuối trùng nhau. Sự thể hiện dữ liệu dạng Vector Mỗi điểm được thể hiện bằng 1 cặp tọa độ Mỗi đường thể hiện bằng 1 chuỗi các cặp tọa độ Mỗi vùng được thể hiện bằng 1 chuỗi các cặp tọa độ, có cặp tọa đầu và cặp tọa cuối trùng nhau. Mô hình Raster Dữ liệu trong mô hình Raster được tổ chức thành ma trận các cell (ô). Điểm: Được thể hiện bằng một pixel. Đường: Được thể hiện bằng một chuỗi các pixel. Vùng: Được thể hiện bằng một nhóm các pixel. • ¶nh viÔn th¸m, ¶nh quÐt (scanner) lu«n ë d¹ng Raster M« h×nh Raster [...]... tại điểm nút NODE) Sai Đún g Dữ liệu không gian chuẩn Cơ sở dữ liệu chuẩn là dữ liệu không còn lỗi như: bắt quá, bắt chưa tới, vùng chưa khép Sai Đúng Metadata - Metadata là dữ liệu của dữ liệu, là các thông tin đi kèm theo dữ liệu, lý lịch dữ liệu trong CSDL địa lý - Metadata chỉ ra dữ liệu do ai làm, làm bằng công nghệ nào, ai kiểm tra chất lượng, làm thời gian nào, nằm trong hệ toạ độ nào - Nội dung... dung metadata bao gồm: + Mô tả chung tập hợp dữ liệu địa lý: tóm tắt nội dung, mục tiêu đầu tư, ai sử dụng, cơ quan quản lý DL nguồn + Độ chính xác dữ liệu, làm bằng công nghệ nào + Hệ quy chiếu và hệ toạ độ dữ liệu + Cơ sở pháp lý dữ liệu: quá trình kiểm tra nghiệm thu, nguồn dữ liệu + Nội dung bản đồ: mô tả các ký hiệu BĐ, cấu trúc, tổ chức DL BĐ + Các số liệu hành chính khu vực So sánh hai mô hình... Chuyển đổi dữ liệu từ dạng Vector sang dạng Raster Chuyển đổi dữ liệu từ dạng Vector sang dạng Raster Mô hình vector Dữ liệu ở dạng Vector được tổ chức ở 2 mô hình: Mô hình Spagheti Mô hình quan hệ không gian Topology Mô hình dữ liệu Vector Spaghetti - Là mô hình dữ liệu đơn giản, các đối tượng chỉ được lưu trữ bằng các cặp toạ độ -Thông tin về quan hệ không gian -Thông tin thuộc tính Mô hình dữ liệu Vector... (Polygon-Arc topology) + Nằm trong nhau, phủ nhau Mô hình dữ liệu Vector Topology - Thông tin về vị trí trong không gian + Dữ liệu không gian các đối tượng vùng là một tập các đối tượng đường định nghĩa đường bao vùng và một điểm nhãn + Điểm nhãn nằm trong đối tượng vùng có ý nghĩa để xác định cho vùng này Mô hình dữ liệu Vector Topology -Thông tin về quan hệ không gian + Dữ liệu không gian các đối tượng... điểm: - Không hiệu quả trong việc lưu trữ dữ liệu (tốn dung lượng của c bộ nhớ) c 5 7 3 a 4 b a 4 -3 Sẽ bị mất thông tin nếu kích thước của pixel quá lớn b -Bản đồ không đẹp và độc chính xác thấp So sánh hai mô hình Raster và Vector Vector Ưu điểm: - Tốn ít bộ nhớ - Chất lượng bản đồ tốt hơn dạng Raster - Dễ dàng giao diện với các nguồn dữ liệu khác nhau Nhược điểm: - Cấu trúc số liệu phức tạp - Xử lý... meters Thay đổi kích thước của pixel Mô hình Raster Dữ liệu raster thể hiện được cả các giá trị rời rạc dạng số nguyên và cả các giá trị liện tục dạng thập phân Các loại hình sử dụng đất thể hiện các giá trị rời rạc dạng số nguyên Độ cao thể hiện các giá trị liên tục dạng thập phân Mô hình Raster Dữ liệu trong mô hình Raster luôn được lưu trữ trong một bảng thuộc tính (VAT) Mức độ khái quát hoá phụ... tích, tính toán không gian đều thực hiện khó khăn - Đối với dữ liệu dạng vùng, đường ranh giới giữa 2 vùng được ghi nhận 2 lần, mỗi lần cho một vùng - ưu điểm của mô hình là đơn giản, dễ trình bày, biên tập, in ấn vì vậy vẫn được sử dụng rộng rãi để thành lập bản đồ - Phần mềm điển hình là Mapinfo Mô hình dữ liệu Vector Topology - Mô hình dữ liệu Vector topology là một mô hình phức tạp, các đối tượng... tạo vùng (Diện tích vùng, chu vi vùng) Các đường tham gia định nghĩa vùng ở cả hai bên : phải và trái Tính kề nhau (Adjacency or contiguity) Mô hình dữ liệu Vector Topology Đầu, cuối, giao của đường Tính kề nhau Tính liên tục Tính tạo vùng Mô hình dữ liệu Vector Topology áp dụng mô hình topology khi xây dựng CSDL không gian - Đường ranh giới tạo thành đường bao thửa đất luôn đảm bảo tính khép kín tuyệt... gian giữa các đối tượng - Mô hình dữ liệu Vector topology mô tả trọn vẹn các thông tin của các đối tượng không gian bao gồm: - Thông tin về vị trí không gian (Spatial data): Thông tin được thể hiện theo mô hình vector, bằng các tọa độ mô tả vị trí, hình dạng, đường biên của các đối tượng - Thông tin về quan hệ không gian (Relational Spatial data Topology) Mô hình dữ liệu Topology thể hiện QHKG dưới . liÖu trong GIS Các vấn đề cơ bản Các loại dữ liệu cơ bản của dữ liệu không gian Dữ liệu dạng Vector Dữ liệu dạng Raster So sánh hai loại cấu trúc. loại dữ liệu cơ bản của dữ liệu không gian Vùng: là đối tượng hai chiều, có vị trí, có chiều dài, và có cả chiều rộng (hay có diện tích) Các loại dữ liệu