Hỡnh 1 .7 Ánh xạ cỏc mẩu tin từ Country, City và River vào cỏc trang đĩa
Hỡnh 1.15 Biểu diễn raster
* So sỏnh mụ hỡnh Raster và mụ hỡnh Vectơ
Bảng 1.1 là một vài so sỏnh hai mụ hỡnh thường được sử dụng trong GIS: mụ hỡnh raster và mụ hỡnh vectơ, mỗi mụ hỡnh đều cú ưu nhược điểm riờng. Thực tế, cỏc hệ thống GIS thị trường được xõy dựng trờn cơ sở mụ hỡnh vectơ hay raster. Tuy nhiờn nhiều hệ thống GIS được xõy dựng trờn cơ sở cả hai loại mụ hỡnh này . Do vậy, tựy theo ứng dụng cụ thể để lựa chọn cụng cụ phần mềm GIS cho phự hợp.
Mụ hỡnh raster Mụ hỡnh vectơ Ưu điểm Mụ hỡnh hiệu quả Dễ tổ hợp, nạp chồng Hướng ảnh vệ tinh Dễ phõn tớch dữ liệu Cú khả năng mụ phỏng
Thuận tiện để biểu diễn hiện tượng tự nhiờn Mụ hỡnh cụ đọng
Cú khả năng tạo lập tụpụ lưới Thao tỏc hỡnh học dễ, chớnh xỏc
Cú khả năng tổng quỏt húa, dễ sửa đổi Hạn chế
Chất lượng dồ họa hạn chế Khú mụ hỡnh húa mạng Biến đổi phi tuyến phức tạp
Cấu trỳc dữ liệu phức tạp
Bảng 1.1. So sỏnh giữa mụ hỡnh vectơ và mụ hỡnh raster
1.2.4.3. Mụ hỡnh đồ thị (topology)
GIS sử dụng mụ hỡnh dữ liệu đồ thị để giải quyết cỏc bài toỏn đồ thị trờn hệ bản đồ. Bài toỏn thụng thường nhất là tỡm lộ trỡnh ngắn nhất cho cỏc loại phương tiện giao thụng, chuyờn biệt hơn là cỏc bài toỏn tối ưu tuyến, vạch tuyến trong quản lý đường dõy điện, ống dẫn khớ...
Mụ hỡnh đồ thị được xõy dựng với cỏc nỳt là tọa độ thực đường đi là cỏc con đường nối giữa cỏc nỳt này, danh sỏch kề thường được sử dụng. Bản đồ sẽ là một tập cỏc điểm nối với nhau bằng cỏc đường, và trong cấu trỳc dữ liệu phải thể hiện trực tiếp mối liờn kết này.
* Ưu điểm của mụ hỡnh đồ thị:
Giải quyết nhanh cỏc bài toỏn đồ thị hiệu quả.
* Khuyết điểm của mụ hỡnh đồ thị:
Tớnh liờn kết quỏ chặt chẽ nờn rất khú tạo lập, khú tớch hợp, phõn chia, khú sửa đổi và phức tạp với người dựng.
1.2.4.4. Sử dụng Mụ hỡnh CSDL quan hệ để quản trị dữ liệu phi khụng gian
Nhu cầu quản trị dữ liệu phi khụng gian đối với cỏc hệ GIS hoàn toàn như cỏc DBMS thụng thường. Tuy nhiờn do hoàn cảnh phỏt triển cỏc hệ GIS hiện nay mà GIS thường khụng đặt trọng tõm giải quyết vấn đề này như là cỏc hệ DBMS mà vay mượn cỏc DBMS thụng dụng thụng qua việc sử dụng cỏc giao
diện lập trỡnh (API) của cỏc hệ DBMS. Một số hệ GIS cũng tự giải quyết vấn đề quản trị dữ liệu phi hỡnh học cũng theo mụ hỡnh quan hệ nhưng khả năng rất hạn chế. Xu hướng hiện nay vẫn sử dụng cỏc DBMS thụng dụng để tăng tớnh mở tớnh tương thớch cao của hệ thống dữ liệu. Để nõng cao khả năng mở rộng, khả năng tớch hợp, tương thớch, liờn thụng dữ liệu cỏc hệ GIS thường cú khả năng liờn kết truy vấn vào hệ thống quản trị CSDL khỏc như SQLServer, Access, Excel... thụng qua cỏc API mà cỏc hệ thống này cung cấp.
Giải phỏp quản trị CSDL của cỏc hệ thống GIS quan tõm đến hai dạng dữ liệu mà GIS cần quản trị và khai thỏc là dữ liệu cú tớnh chất khụng gian (hỡnh học) và dữ liệu cú tớnh chất phi khụng gian (phi hỡnh học).
Để giải quyết phần dữ liệu khụng gian, GIS thường sử dụng cỏc cấu trỳc dữ liệu khụng gian (Spatial Data Structure) trong khoa học mỏy tớnh như mụ hỡnh đối tượng vector, raster, cỏc cõy sắp sếp dữ liệu quartree, octree, mụ hỡnh topology... là bởi vỡ mụ hỡnh CSDL tuy tổng quỏt nhưng thực tế khụng đỏp ứng được cỏc yờu cầu phức tạp về xử lý dạng dữ liệu này, nhất là vấn đề tốc độ.
Để giải quyết phần dữ liệu phi khụng gian, GIS sử dụng mụ hỡnh cơ sở dữ liệu quan hệ do nú thớch hợp và phổ biến hơn cả. Vỡ vậy cỏc nhiệm vụ của GIS ở việc giải quyết loại dữ liệu này giống như cỏc vấn đề mà cỏc hệ quản trị CSDL (DBMS) hiện nay phải giải quyết. GIS cú thể tự giải quyết hoặc vay mươn một phần khả năng của cỏc DBMS như là đối tỏc thứ ba. Việc sử dụng này cũng cú ý nghĩa là gia tăng khả năng tương thớch, liờn thụng, tớnh mở rộng của hệ thống dữ liệu GIS.
GIS sử dụng một mối liờn kết trực tiếp nhằm gắn chặt cỏc đối tượng hỡnh học và phần dữ liệu phi hỡnh học của nú để tạo thành một quan hệ nhất định gọi là lớp bản đồ và xem như nú là một quan hệ GIS tương tự một quan hệ, một bảng (Table ) của một DBMS thụng thường. Cỏc hệ GIS xem một dự ỏn bản đồ là một CSDL GIS bao gồm cỏc quan hệ là cỏc lớp bản đồ và đồng thời đặt cỏc tiện ớch quản trị, khai thỏc dữ liệu thụng dụng lờn đấy. Đú là cỏc tiện ớch Layer, Table, Query, Report, Modul... mà ta thường thấy tương tự cỏc tiện ớch của cỏc DBMS thụng dụng. Ngoài ra nú cũn những xử lý phức tạp chuyờn biệt về GIS mà cỏc DBMS thụng dụng khụng cú được.
Công cụ GIS Giao diện ng-ời dùng Mở rộng DBMS th-ơng mại Công cụ GIS Giao diện ng-ời dùng Mở rộng DBMS tự thiết kế
Tệp tọa độ Tệp tôpô Bảng thuộc tính Tệp tọa độ Tệp tôpô Bảng thuộc tính
b) a)
Sau đõy là mụ hỡnh kiến trỳc tớch hợp của hệ GIS: