4. í nghĩa của đề tài
1.3.5.1.Dữ liệu khụng gian
Dữ liệu khụng gian hay cũn gọi là dữ liệu bản đồ được dựng để diễn tả hỡnh ảnh của thụng tin bản đồ trong một khuụn dạng hiểu được của mỏy tớnh. Cỏc dữ liệu này là những thụng tin mụ tả về đăc tớnh hỡnh học của cỏc đối tượng địa lý như hỡnh dạng, kớch thước, vị trớ… tồn tại trong thế giới thực của chỳng. Vỡ tớnh đa dạng và phức tạp về đặc tớnh hỡnh học của cỏc đối tượng địa lý trờn thực tế cho nờn người ta phải thực hiện trừu tượng hoỏ cỏc đối tượng đú và quy chỳng về cỏc loại đối tượng hỡnh học cơ bản để lưu trữ và thể hiện trờn bản đồ cũng như trong CSDL. Cỏc đối tượng hỡnh học cơ bản đú là: điểm, đường, vựng…
* Cấu trỳc dữ liệu vector
Xột về mặt toỏn học, vector là đoạn thẳng cú hướng và độ dài xỏc định. Theo đú điểm là được xỏc định là một vector nhưng cú độ dài bằng 0. Trong kiểu cấu trỳc dữ liệu vector, vị trớ của đối tượng khụng gian được ghi nhận chớnh xỏc bằng cỏc toạ độ (x,y) trong một hệ toạ độ tham chiếu với một hệ toạ độ dựng cho Trỏi đất.
Toạ độ Ký hiệu Quy luật Chấmđiểm Điểm Đường Vựng Ghi chỳ Thuộc tớnh Tham khảo địa lý Chỉ số địa lý Cỏc quan hệkhụng gian Chữ Số Ký tự Số- chữ
+ Đối tượng điểm được biểu diễn bằng một cặp toạ độ (x,y); điểm là một vector vụ hướng và khụng cú độ dài.
+ Đối tượng đường: đường đơn giản nhất là đoạn thẳng nối hai điểm bất kỳ cú toạ độ (xi,yi) và (xj,yj). Cỏc đoạn được nối với nhau tại cỏc điểm trung gian (vertex) và toạ độ của chỳng cũng được xỏc định trong CSDL GIS. Điểm xuất phỏt và kết thỳc của đường gọi là nỳt (node).
+ Đối tượng vựng: vựng được thể hiện là một đa giỏc (polygon) khộp kớn bởi nhiều đường cú cỏc toạ độ cỏc điểm (node hoặc vertex)
Hỡnh 1.8. Biểu diễn cỏc đối tượng kiểu cấu trỳc dữ liệu vector
* Cấu trỳc dữ liệu lưới điểm hay dữ liệu raster
Cấu trỳc dữ liệu lưới điểm rất đơn giản nú được tạo nờn bởi một ma trận, trong đú mỗi phần tử được xỏc định bởi một toạ độ hàng, cột và giỏ trị của phần tử.
Cỏc đối tượng trong thế giới thực được biểu diễn theo kiểu cấu trỳc raster dưới dạng ma trận khụng gian của cỏc điểm ảnh gọi là pixel. Cỏc pixel cú kớch thước đồng nhất, chỳng là cỏc ụ lưới nhỏ của một ma trận khụng gian và được sắp xếp theo quy luật hàng và cột.
Ba đối tượng chớnh là điểm, đường, vựng được thể hiện dưới dạng cấu trỳc raster khỏc hẳn cấu trỳc vector.
(x, y) Pi Pi+1 Pi+2 Pi+3 Pj Pj+1 Pj+2 Pj+3 Pj+4 Pj+5 Điểm Đường Vùng Pi = (xi, yi) điểm trung
+ Một điểm trong thế giới thực cú thể là một hoặc một vài pixel cú cựng giỏ trị số (mó).
+ Một đường trong thế giới thực thể hiện trờn cấu trỳc raster là tổ hợp một dóy pixel (cú cựng giỏ trị số) liờn tiếp nhau. Giỏ trị của pixel chớnh là mó được gỏn cho đối tượng đường và nú đụi khi được thể hiện bằng một màu nhất định.
+ Đối tượng vựng về bản chất cũng là một nhúm cỏc pixel liờn tiếp nhau, tuy nhiờn nú được phõn biệt với đường do bản chất đối tượng mà người sử dụng quan tõm hoặc do mục đớch của người dựng.
Hỡnh 1.9. Sự khỏc biệt giữa cấu trỳc dữ liệu vector (a) và raster (b) trong việc thể hiện đối tượng đường
Tuỳ thuộc vào mục đớch, yờu cầu cụ thể người sử dụng cú thể lựa chọn một trong hai mụ hỡnh dữ liệu trờn (hoặc cả hai mụ hỡnh dữ liệu) cho nghiờn cứu của mỡnh bởi vỡ chỳng đề cú những ưu điểm và hạn chế riờng. Trong những trường hợp cụ thể, hai dạng dữ liệu này cú thể chuyển đổi cho nhau.
Bảng 1.3. So sỏnh sự khỏc nhau giữa dữ liệu vector và raster Chức năng Vector Raster
Xử lý đồ hoạ Tốt Khú
Độ chớnh xỏc Cao Thấp
Cấu trỳc dữ liệu Chặt chẽ Đơn giản
Dung lượng dữ liệu Nhỏ Lớn
Phõn tớch khụng gian Kộm Tốt
Cụng nghệ xử lý, phần cứng, phần mềm Phức tạp Rẻ