Các mô hình dữ liệu
2.3.1.Cấu trúc dữ liệu vector
Như ta biết, vector là một ựại lượng biến thiên có ựộ lớn, có hướng và có thể phân tắch thành các hợp phần. GIS vector là hệ thống sử dụng biểu diễn vector trong lưu trữ và phân tắch dữ liệu.
Với mô hình vector, toàn bộ thế giới thực hay các ựối tượng ựịa lý ựều có thể ựược biểu diễn ựược bằng ba loại thực thể không gian cơ sở sau:
điểm
đường
Vùng hay ựa giác
Các thực thể ựó ựược mô tả hình học bằng cách ghi lại các cặp tọa ựộ x,y và có thể cả z (ựối với GIS 3 chiều) theo một hệ quy chiếu nhất ựịnh (hệ tọa ựộ phẳng hay hệ tọa ựộ ựịa lý).
Một ựiểm ựược biểu diễn bằng một cặp tọa ựộ duy nhất; P = (x.y).
Một ựường ựược biểu diễn bằng một danh sách các cặp tọa ựộ nối tiếp nhau; L = (x1,y1), (x2,y2),Ầ (xn,yn) = P1, P2,Ầ Pn.
Một ựa giác ựược biểu diễn bằng một danh sách các cặp tọa ựộ nối tiếp nhau và khép kắn hay danh sách các ựường nối tiếp nhau và khép kắn; P = L1, L2,Ầ Ln.
Các ựối tượng trên bề mặt Trái ựất ựược thể hiện trên bản ựồ theo một mặt phẳng, bản ựồ hai chiều như ựiểm, ựường, vùng. Hệ tọa ựộ x,y (Cartesian) dùng ựể qui chiếu các vùng bản ựồ tương ứng với các vùng trên mặt ựất.
2, 6 5, 7 5, 7 9, 10 15, 12 2, 3 5, 3 5, 4 9, 6 9, 2 5, 3 0 2 4 6 8 10 12 14 0 2 4 6 8 10 12 14 16 Hình 2.2: Hệ tọa ựộ phẳng
Theo hệ tọa ựộ này, mỗi ựiểm ựược lưu trữ bằng một cặp tọa ựộ (x,y). Các ựường ựược lưu trữ bằng một dãy các cặp tọa ựộ (x,y). Các vùng ựược ghi thành một dãy các cặp tọa ựộ (x.y) xác ựịnh các ựoạn thẳng bao quanh vùng ựó. Với các cặp tọa ựộ (x,y), ta có thể biểu diễn các ựiểm, ựường, vùng như là một dãy các tọa ựộ thay cho các hình ảnh hoặc ựồ thị. Trong hình vẽ trên, cặp tọa ựộ (2,3) biểu diễn vị trắ một ựiểm; các cặp tọa ựộ (2,6) (5,7) (9,10) (15,12) biểu diễn một cung; các cặp tọa ựộ (5,3) (5,4) (9,6) (9,2) (5,3) biểu diễn cho một vùng. Chú ý là cặp tọa ựộ ựầu tiên và cuối cùng phải trùng nhau vì một vùng luôn có hình khép kắn. Các tọa ựộ biểu diễn cho các ựối tượng bản ựồ sẽ ựược lưu trữ như một tập các số x,y trong máy tắnh và chắnh vì vậy mà xuất hiện thuật ngữ số hóa bản ựồ.
Các tọa ựộ có thể ựược biểu diễn bằng các ựơn vị như inch, cm, mẦ ựể ựo các khoảng cách trên bản ựồ. Nhưng các bản ựồ lại hay sử dụng các hệ tọa ựộ thế giới thực ựược qui chiếu trên một mặt phẳng. Các tọa ựộ này biểu diễn một vị trắ thực sự trên bề mặt Trái ựất trong một vài hệ tọa ựộ. Trong vắ dụ trên, các tọa ựộ thực ựược qui chiếu vào trong một hệ tọa ựộ gọi là UTM (Universal Transverse Meleator) trong ựó ựơn vị tọa ựộ là mét.
Việc lưu trữ các tọa ựộ của một ựối tượng có thể ựược thực hiện như trên. Tuy nhiên, khi ta có nhiều ựối tượng, ta có thể gán cho mỗi ựối tượng một số nguyên liên tiếp nhau hoặc một ựịnh danh riêng biệt (ID). Khi ựó các tọa ựộ sẽ ựược lưu trữ một cách tương ứng với ựịnh danh ựó. Vắ dụ:
Như vậy, các thực thể không gian trong mô hình vector ắt nhiều sát với các thực thể không gian trên Trái ựất
* Ưu ựiểm của cấu trúc dữ liệu vector:
Tiết kiệm bộ nhớ.
Dễ biểu diễn các quan hệ không gian.
Thắch hợp với phân tắch mạng.
Dễ tạo ựồ họa ựẹp, chắnh xác.
* Nhược ựiểm của cấu trúc dữ liệu vector:
Cấu trúc phức tạp.
Khó chồng ghép.
Khó biểu diễn không gian liên tục.