Bài giảng Hệ thống thông tin địa lý: Chương 2 Cơ sở dữ liệu GIS cung cấp cho người học những kiến thức như: Khái quát về cơ sở dữ liệu GIS; Cơ sở dữ liệu bản đồ; Cấu trúc cơ sở dữ liệu GIS; Các mô hình dữ liệu không gian; Xây dựng cơ sở dữ liệu GIS.
TRƯỜNG ĐẠI HỌC KHOA HỌC KHOA TÀI NGUYÊN VÀ MÔI TRƢỜNG HỆ THỐNG THÔNG TIN ĐỊA LÝ GEOGRAPHIC INFORMATION SYSTEM (GIS) Giảng viên: Tiến sĩ Kiều Quốc Lập Chương CƠ SỞ DỮ LIỆU GIS NỘI DUNG CHÍNH Khái quát sở liệu GIS Cơ sở liệu đồ Cấu trúc sở liệu GIS Các mơ hình liệu khơng gian Xây dựng sở liệu GIS Khái quát liệu GIS - Dữ liệu (Data) thành phần quan trọng GIS, “nguyên liêu” để làm lên “cái bánh” - Theo Homby (1988): Dữ liệu thông tin chuẩn bị thao tác chương trình máy tính - Dữ liệu GIS liệu địa lý tồn dạng: + Dữ liệu truyền thống: giấy ảnh, đồ, báo cáo, + Dữ liệu số: mã hóa thành số theo hệ nhị phân lưu trữ máy tính, máy ảnh số, ổ đĩa + Dữ liệu khơng gian: phản ánh vị trí đối tượng + Dữ liệu thuộc tính: phản ánh đặc điểm đối tượng 2 Nguồn liệu đồ Dữ liệu đồ gì? Có mối quan hệ với GIS nào? Bản đồ nguồn liệu, thông tin địa lý quan trọng, đầu vào đầu ra, nguyên vật liệu sản phẩm GIS Bản đồ thường chứa đứng thông tin bản: + Thơng tin khơng gian mơ tả vị trí đối tượng + Thơng tin mơ tả thuộc tính đối tượng Nguồn liệu đồ Một số kiến thức liên quan đến liệu đồ: - Tính chất đồ ? + Cơ sở toán học + Ngơn ngữ, hình ảnh, ký hiệu + Q trình tổng quát hóa - Các yếu tố cấu thành đồ ? + Yếu tố nội dung + Yếu tố toán học + Yếu tố hỗ trợ Nguồn liệu đồ Các hệ quy chiếu hệ tọa độ sử dụng Việt Nam: - Sử dụng hệ tọa độ quốc gia VN-2000 - Sử dụng hệ quy chiếu quốc tế WGS-84 làm Ellípsoid quy chiếu quốc gia - Sử dụng lươi chiếu tọa độ phẳng UTM (Universal Transverse Meleator) lưới chiếu tọa độ phẳng quốc gia - Lựa chọn điểm mốc tọa độ quốc gia N00 Viện NC địa chính, số 18 đường Hồng Quốc Việt, Hà Nội - Chia múi phân mảnh đồ theo hệ thống lưới chiếu hình trụ ngang đồng góc UTM quốc tế Cấu trúc sở liệu GIS Có dạng cấu trúc sở liệu GIS? Đặc điểm dạng cấu trúc liệu GIS? Dữ liệu không gian: Điểm, đường, vùng Tổ chức theo lớp (layer) liệu Dữ liệu thuộc tính: Đặc điểm đối tượng (định tính, định lượng) Tổ chức theo bảng (table): phân nhánh, mạng, quan hệ Lưu ý: Dữ liệu khơng gian thuộc tính có mối quan hệ chặt chẽ với 4 Mơ hình liệu khơng gian Có hai mơ hình liệu khơng gian bản: Mơ hình liệu Vector Mơ hình liệu Raster: Mơ hình liệu khơng gian Mơ hình liệu Vector: - Mơ hình liệu Vector dựa sở điểm có tọa độ để biểu diễn đối tượng dạng: điểm, đường vùng - Vị trí đối tượng thể hệ tọa độ X, Y - Điểm xác định cặp giá trị đơn, khơng thể chiều dài diện tích - Đƣờng xác định tập hợp dãy điểm, có độ dài theo tọa độ véctor - Vùng xác định ranh giới đường thẳng, có diện tích xác định 4 Mơ hình liệu khơng gian Mơ hình liệu khơng gian *Ƣu điểm mơ hình liệu Vector: - Tiết kiệm nhớ - Dễ biểu diễn quan hệ không gian - Thích hợp với phân tích mạng - Dễ tạo đồ họa đẹp xác *Nhƣợc điểm mơ hình liệu Vector: - Cấu trúc phức tạp - Khó chồng xếp liệu - Khó biểu diễn khơng gian liên tục Mơ hình liệu khơng gian Mơ hình liệu Raster: - Là mơ hình liệu không gian thể ô (cell, picel) liên tục, cạnh Mỗi ô mang vị trí, giá trị định xác định dịng cột - Trong mơ hình liệu Raster: + Điểm biểu diễn ô + Đƣờng biểu diễn ô liên tục dọc theo hướng + Vùng tập hợp liên tục dày đặc ô trải theo nhiều phương 4 Mơ hình liệu khơng gian Mơ hình liệu khơng gian Độ phân giải ảnh (Raster): Mơ hình liệu khơng gian *Ƣu điểm mơ hình liệu Raster: - Cấu trúc liệu đơn giản, đồng - Dễ chồng xếp đồ với liệu viễn thám - Dễ phân tích khơng gian, đặc biệt k/g liên tục - Thuận lợi mơ hình hóa CSDL *Nhƣợc điểm mơ hình liệu Raster : - Tốn nhiều nhớ - Khi giảm độ phân giải ảnh để giảm dung lượng giảm độ xác, thơng tin - Khó biểu diễn mối quan hệ không gian - Đồ họa khơng đẹp Mơ hình liệu khơng gian Mơ hình Raster Vector Ƣu điểm Nhƣợc điểm Cấu trúc liệu đơn giản Thích hợp để biểu diễn liệu viễn thám liệu ảnh quét Dễ dàng chồng xếp lớp mang lại hiệu cao Biểu diễn phân tích khơng gian đơn giản hiệu Chiếm nhiều nhớ Phụ thuộc vào kích thước Hình ảnh khơng đẹp Khó khăn việc thể mối quan hệ topology Chiếm dung lượng nhớ Tiện lợi tốn phân tích không gian nhờ cấu trúc topology Dữ liệu xuất sang liệu ảnh đẹp, sắc nét Cấu trúc liệu phức tạp Không phù hợp liệu viễn thám Khó khăn nhiều thời gian chồng lớp khơng gian Mơ hình liệu khơng gian STT Đặc điểm Vector Raster Khả nhập liệu Chậm Nhanh Dung lượng liệu Nhỏ Lớn Chất lượng đồ họa Tốt Trung bình Độ xác hình học Cao Thấp Cấu trúc liệu Phức tạp Đơn giản Khả phân tích vùng Kém Tốt Khả phối hợp lớp liệu Khả tạo lập đồ Kém Tốt Phức tạp Đơn giản Mơ hình liệu khơng gian Chuyển đổi mơ hình liệu Vector sang Raster ngƣợc lại: Xây dựng sở liệu GIS Các bƣớc xây dựng sở liệu GIS: - Bước 1: Xác định mục tiêu; - Bước 2: Thu thập liệu; - Bước 3: Chuẩn hóa liệu; - Bước 4: Nhập liệu; - Bước 5: Quản lý liệu CÂU HỎI ÔN TẬP CHƢƠNG 2: Trình bày khái quát sở liệu GIS Dữ liệu đồ có vai trị sở liệu GIS Vì nói đồ liệu đầu vào, đồng thời sản phẩm đầu dự án ứng dụng GIS? Phân biệt cấu trúc liệu không gian cấu trúc liệu thuộc tính Dữ liệu khơng gian liệu thuộc tính GIS có mối quan hệ nào? Phân biệt hai mơ hình liệu vector raster Trình bày phương pháp chuyển đổi liệu vector sang raster ngược lại Anh (chị) chọn dự án ứng dụng GIS lĩnh vực chuyên ngành, viết đề cương trình bày bước xây dựng sở liệu để thực dự án