Hệ thống thông tin địa lý (gis) (chương 3 – cấu trúc dữ liệu gis)
Các đối tượng đồ họa q Các đối tượng hiển thị trên bản đồ được gọi là các đối tượng đồ họa hay các đối tượng. q Các đối tượng có thể là tự nhiên hoặc do con người tạo ra nó
Bạn đang xem trước 20 trang tài liệu Hệ thống thông tin địa lý (gis) (chương 3 – cấu trúc dữ liệu gis), để xem tài liệu hoàn chỉnh bạn click vào nút DOWNLOAD ở trên
1
HỆ THỐNG THÔNG TIN ĐỊA LÝ (GIS)
(CH3 – CẤU TRÚC DỮ LIỆU GIS)
Phan Trọng Tiến
Bộ môn Công nghệ phần mềm – Khoa CNTT
Học Viện Nông nghiệp Việt Nam
Website:
Email: phantien84@gmail.com
Mục tiêu
Giới thiệu các mô hình dữ liệu trong GIS
Sau bài học này sinh viên có thể:
q Mô tả mô hình dữ liệu Vector và cho ví dụ
q Mô tả mô hình dữ liệu Raster và cho ví dụ
q Mô tả mô hình dữ liệu TIN
q Giải thích “topology”
q Mô tả các định dạng chính sử dụng trong GIS
Cấu trúc dữ liệu GIS 2
2
Các đối tượng đồ họa
q Các đối tượng hiển thị trên bản đồ được gọi là
các đối tượng đồ họa hay các đối tượng.
q Các đối tượng có thể là tự nhiên hoặc do con
người tạo ra nó.
Cấu trúc dữ liệu GIS 3
Các đối tượng đồ họa
q Vectors
q Points hoặc Nodes
q Lines hoặc Arcs
q Polygons
q Raster Cells hoặc Pixels
q Images
q Digital Orthophotography
Cấu trúc dữ liệu GIS 4
3
q Images
q Vector
q Raster (GRID)
q Attributes
q TIN (Triangulated
Irregular Network)
q Annotation
© Paul Bolstad, GIS Fundamentals
Các loại dữ liệu GIS
Cấu trúc dữ liệu GIS 5
Các loại dữ liệu GIS
Cấu trúc dữ liệu GIS 6
© Paul Bolstad, GIS Fundamentals
4
Dữ liệu không gian
• RASTER
• VECTOR
• Thế giới thực
Source: Defense Mapping School
National Imagery and Mapping Agency Cấu trúc dữ liệu GIS 7
Các bản đồ điện tử ở hai định dạng Raster và
Vector
Cấu trúc dữ liệu GIS 8
5
Các nguồn dữ liệu Raster
Ảnh vệ tinh
Ảnh máy bay
Các bản đồ quét
Cấu trúc dữ liệu GIS 9
Ảnh số trực giao (Digital Orthophotography)
q Một ảnh được quét, dùng
các công cụ toán học sửa, bỏ
đi, dịch chuyển để có được
hiệu quả mong muốn đó là
các đối tượng luôn hiển thị
vuông góc với mặt đất.
q Ảnh trực giao cho ta ảnh
giống như hiện trạng của
trái đất.
Image
Copyright 1993 Nassau County, NY
Cấu trúc dữ liệu GIS 10
6
Các bản đồ dạng Raster (images)
q Thiết lập bởi màu sắc của các pixel
q Cách đơn giản một mảng các pixel
được xếp theo các hàng và các cột
q Các Pixel là được tô màu, nhưng
không miêu tả các đối tượng một
cách rõ ràng
q Rasters có thể có giá trị đi kèm.
Source: Defense Mapping School
National Imagery and Mapping Agency
Cấu trúc dữ liệu GIS 11
Đặc điểm của Raster
q Trông giống trang bản đồ giấy
q Giá thành rẻ và dễ sản xuất
q Chạy dễ dàng trên PC
q Có sẵn mọi nơi.
q Nhược điểm:
q Mốc tính toán có hoặc không
theo hệ tọa độ WGS84
q Không cho phép tự động loại bỏ
chế độ nền hay sự trợ giúp phân
tích của máy tính.
q Lưu trữ không hiệu quả
Source: Defense Mapping School
National Imagery and Mapping Agency Cấu trúc dữ liệu GIS 12
7
Dữ liệu dạng Vector
q Một cách lưu trữ thông
minh dữ liệu GIS, ở đó các
đối tượng thế giới thực
được miêu tả bằng các
điểm (Point), đường (Line)
và vùng (Polygone). Một
đối tượng được miêu tả
bởi các thuộc tính và các
tọa độ.
q Ví dụ:
q Các bản đồ số hóa
q Dữ liệu GIS
Source: Defense Mapping School
National Imagery and Mapping Agency Cấu trúc dữ liệu GIS 13
Liên kết các thuộc tính và đồ họa
q Trong GIS chứa thông
tin. GIS kết hợp bản đồ
với hệ quản trị cơ sở dữ
liệu. Vì vậy khi phân tích
dữ liệu không gian chỉ
cần “click” trên đối
tượng địa lý và tìm thông
tin về nó. Hoặc có thể
truy vấn trong database
để tìm thông tin về tất
các các đối tượng thỏa
mãn điều kiện lọc.
q Thông tin về một đối
tượng GIS được gọi là
thuộc tính (attribute)
Cấu trúc dữ liệu GIS 14
8
Liên kết các thuộc tính với đồ họa
q Trong ví dụ
này, người
dùng truy
vấn chọn ra
tất cả các
thuộc tính mà
được phân
loại các gia
đình = 210,
và các vùng
tìm thấy có
màu đỏ
Cấu trúc dữ liệu GIS 15
Dữ liệu Vector được phân lớp
Spatial Data Analysis
•
•
•
•
• •
••
••
•
2
5
1
4
7 6
Lake
Features:
Line
Points:
Connected
Detached
Area
Text
Dữ liệu GIS đặt riêng biệt trên các theme Network Analysis
30 30’ N
040 40’ E
30 30’ N
040 50’ E
Source: Defense Mapping School
National Imagery and Mapping Agency
Cấu trúc dữ liệu GIS 16
9
Sự thay đổi về mô hình
q Có thể nhìn thấy sự khác
nhau giữa bản đồ giấy và
bản đồ số (phụ thuộc vào
phần mềm)
q Database cho phép truy
vấn và chọn các layer
q Phóng to các chi tiết
q Phức tạp, đắt tiền và tốn
nhiều thời gian để làm ra
sản phẩm
Source: Defense Mapping School
National Imagery and Mapping Agency
Cấu trúc dữ liệu GIS 17
Các mô hình dữ liệu Raster và Vector
Miêu tả Vector
X-AXIS
500
400
300
200
100
600 500 400 300 200 100
Y-AXIS
River
House
600
Trees
Trees
B
B
B B
B
B
B
B G
G
BK
B
B
B
G
G
G G
G
Miêu tả Raster
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
Real World
G
G
Source: Defense Mapping School
National Imagery and Mapping Agency
Cấu trúc dữ liệu GIS 18
10
Mô hình dữ liệu Vector
Dữ liệu GIS được lưu trữ trong các lớp riêng biệt
như Point, Line, Polygon
Cấu trúc dữ liệu GIS 19
© Paul Bolstad, GIS Fundamentals Cấu trúc dữ liệu GIS 20
11
Cấu trúc dữ liệu Vector
q Có mối quan hệ giữa các kiểu dữ liệu vector. Mỗi
kiểu thường độc lập trên một kiểu khác nhau. Khi
miêu tả dữ liệu GIS theo định dạng vector, dữ liệu
phải được lưu trữ:
q Points: là các đối tượng vô hướng có vị trí không
gian, miêu tả các đối tượng GIS như vị trí, hoặc
cây
q Lines: miêu tả đối tượng một chiều, có vị trí, có
chiều dài như đường, sông. Lines được tạo bởi
việc kết nối các điểm với nhau. Một đường bắt đầu
và kết thúc tại một điểm gọi là nút (node), và các
điểm tạo nên đường gọi là đỉnh (Vertices).
q Polygons/Area: miêu tả đối tượng hai chiều, có vị
trí, có chiều dài, và có cả chiều rộng như đường
danh giới của cánh đồng, đất đai, hoặc ao hồ
Nó được tạo bởi việc kết nối các đường, điểm bắt
đầu của polygon cũng là điểm kết thúc
Point
Line
Polygon
Cấu trúc dữ liệu GIS 21
Points
q Point là đối tượng vô hướng có vị trí và thuộc
tính thông tin nhưng quá nhỏ để được biểu
diễn bằng vùng.
q Tỷ lệ bản đồ quyết định một đối tượng là điểm.
Cấu trúc dữ liệu GIS 22
12
Ứng dụng kiểu điểm
q Các mẫu đất
q Kiểu
q PH
q Nơi xảy ra ôi nhiễm, dịch bệnh
q Thiết kế cảnh quan(vị trí các cột đèn )
q Các vị trí xảy ra tai nạn
q Các trung tâm
q Khối/Đoạn
q Địa chỉ
q Chủ sở hữu
Cấu trúc dữ liệu GIS 23
Các cột đèn
Cấu trúc dữ liệu GIS 24
13
Các trung tâm
Cấu trúc dữ liệu GIS 25
Lines hoặc Arcs
q Lines là các đối tượng
một chiều, có vị trí, có
chiều dài nhưng không
có chiều rộng như
đường, sông. Lines
được tạo bởi việc kết
nối các điểm với nhau.
Một đường bắt đầu và
kết thúc tại một điểm
gọi là nút (node), và các
điểm tạo nên đường gọi
là đỉnh (Vertices).
Cấu trúc dữ liệu GIS 26
14
Ứng dụng Lines hoặcArcs
q Đường phố
q Tên các con phố
q Address Ranges
q Hệ thống nước
q Kích thước
q Chất liệu
q Ngày khởi công
q Sông suối
q Độ sâu
q Chất lượng nước
q Tốc độ dòng chảy
Cấu trúc dữ liệu GIS 27
Đường phố
Cấu trúc dữ liệu GIS 28
15
Polygons
Polygons là đối tượng hai
chiều, có vị trí, có chiều
dài, và có cả chiều rộng
(hay có diện tích)
Cấu trúc dữ liệu GIS 29
Ứng dụng Polygons
q Các mảnh đất
q Mã thửa đất
q Kích thước và diện tích
q Ranh giới thửa đất
q Kiểu đất
q Độ thấm
q Vùng lũ lụt
Cấu trúc dữ liệu GIS 30
16
Polygons
Cấu trúc dữ liệu GIS 31
Polygons
Cấu trúc dữ liệu GIS 32
17
Mô hình dữ liệu Vector
q Điểm: Được thể hiện bằng một cặp toạ độ
q Đường: Được thể hiện bằng một chuỗi các cặp toạ độ
q Vùng: Được thể hiện bằng một chuỗi các cặp toạ độ và cặp toạ độ
đầu và cặp toạ độ cuối trùng nhau.
KiÓu VÞ trÝ
§iÓm 3,2
§êng 1,5; 3,5; 5,7; 8,8; 11,7
Vïng 5,3; 6,5; 7,4; 9,5; 11,3;
8,2; 5,3
Cấu trúc dữ liệu GIS 33
Cấu trúc dữ liệu Vector
KiÓu VÞ trÝ
§iÓm 3,2
§êng 1,5; 3,5; 5,7; 8,8; 11,7
Vïng 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.
Cấu trúc dữ liệu GIS 34
18
Biểu diễn dữ liệu dạng Vector
Mỗi điểm thể hiện bằng một
cặp toạ độ
Mỗi đường thể hiện mỗt
chuỗi các cặp toạ độ
Mỗi vùng được thể hiện
bằng một chuỗi các cặp
toạ độ, điểm đầu và
điểm cuối trùng nhau
Cấu trúc dữ liệu GIS 35
Mô hình Vector
q Dữ liệu ở dạng Vector được tổ chức ở 2 mô
hình:
q Mô hình Spagheti
q Mô hình quan hệ không gian Topology
Cấu trúc dữ liệu GIS 36
19
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 không gian.
• Thông tin thuộc tính.
Cấu trúc dữ liệu GIS 37
Mô hình dữ liệu Vector Spaghetti
q Không mô tả được mối quan hệ không gian
giữa các đối tượng, vì thế các phép phân tích,
tính toán không gian đều thực hiện khó khăn.
q Dữ liệu dạng vùng, đường ranh giới giữa 2
vùng được ghi nhận 2 lần, mỗi lần cho một
vùng.
q 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.
q Phần mềm điển hình là Mapinfo.
Cấu trúc dữ liệu GIS 38
20
Mô hình dữ liệu Vector Topology
q Là một mô hình phức tạp, các đối tượng được quản lý
không chỉ bởi toạ độ mà còn bằng cả mối quan hệ không
gian giữa các đối tượng.
q Mô tả trọn vẹn các thông tin của các đối tượng không
gian bao gồm:
q 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.
q Thông tin về quan hệ không gian (Relational Spatial data –
Topology). Mô hình dữ liệu Topology thể hiện QHKG dưới 3 kiểu
quan hệ là:
q Liên thông với nhau: thể hiện dưới dạng file đường - điểm nối (Arc-
Node topology)
q Kề nhau: thể hiện dưới dạng file mô tả đường bao (Polygon-Arc
topology)
q Nằm trong nhau, phủ nhau.
Cấu trúc dữ liệu GIS 39
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.
Cấu trúc dữ liệu GIS 40
21
Mô hình dữ liệu Vector Topology
Các quan hệ không gian Các đặc tính không gian
Mỗi một đường (arc) có điểm bắt đầu và
kết thúc tại điểm nút (node).
Độ dài của đường.
Hướng đường (Directionality).
Các đường (arc) nối với nhau tại các điểm
nút (node).
Tính liên tục (Connectivity)
Các đường (arc) nối với nhau tạo thành
đường bao của vùng (polygon).
Tính 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)
Thông tin về quan hệ 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.
+ Mô hình Topology dùng các quan hệ không gian để định nghĩa các đặc
tính không gian của các đối tượng
Cấu trúc dữ liệu GIS 41
Tính liên tục
Tính kề nhau
Đầu, cuối giao của đường
Tính tạo vùng
Mô hình dữ liệu Vector Topology
Cấu trúc dữ liệu GIS 42
22
Tính kề nhau
Cấu trúc dữ liệu GIS 43
Sai Đúng
Sai Sai Đúng
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 đối về toạ độ.
- Các đường ranh giới thửa không được phép giao nhau, phải luôn cắt
nhau tại đầu hoặc cuối đường ( tại điểm nút NODE).
Mô hình dữ liệu Vector Topology
Cấu trúc dữ liệu GIS 44
23
DỮ LIỆU KHÔNG GIAN CHUẨN
Sai §óng
Cơ sở dữ liệu chuẩn là dữ liệu không còn lỗi như: bắt
quá, bắt chưa tới, vùng chưa khép.
Cấu trúc dữ liệu GIS 45
Liên kết dữ liệu thuộc tính
Bảng dữ liệu
(Attributes)
© ESRI
Cấu trúc dữ liệu GIS 46
24
Dữ liệu thuộc tính
Là thông tin cho phép miêu tả một thực thể đã
được trình bày ở đối tượng đồ họa.
Cấu trúc dữ liệu GIS 47
Dữ liệu thuộc tính
q Thông tin về đối tượng đồ họa
q Mỗi phần thông tin thuộc tính liên quan tới một phần
đối tượng đồ họa
q Các trường thuộc kiểu dữ liệu truyền thống của
CSDL
q Images
q Photos
q Video
Cấu trúc dữ liệu GIS 48
25
Courtesy Village of Garden City
Liên kết các thuộc tính
Cấu trúc dữ liệu GIS 49
Mô hình dữ liệu Raster
q Dữ liệu GIS được lưu trữ dưới dạng lưới các ô
(cells) hay pixel
q Ảnh viễn thám, ảnh quét (scanner) luôn ở
dạng Raster
Cấu trúc dữ liệu GIS 50
26
Dữ liệu Raster
q Tập dữ liệu GIS
q Về sử dụng đất/Độ bao phủ đất
q Các Chỉ số thực vật
q Sự ổn định đất
q Ảnh số
q Ảnh về các tòa nhà
q Khung cảnh các tai họa
q Sự thiệt hại mùa vụ
q Các hình ảnh về sự vận động địa chất
q Ảnh trực giao
q Các ảnh trên không đã được chỉnh sửa
Cấu trúc dữ liệu GIS 51
Dữ liệu Raster
q Là một mảng hai chiều
các ô (pixel). Mỗi ô có
chiều cao và chiều rộng
cố định và cùng kích
thước, trải trên một hình
chữ nhật.
Cấu trúc dữ liệu GIS 52
27
Bảng dữ liệu thuộc tính
q Rasters có giá trị số nguyên các ô (số lượng các ô cùng giá
trị) được ghi trong bảng dữ liệu thuộc tính. Mỗi bản ghi
thuộc tính là duy nhất với mỗi giá trị của ô.
q Có thể thêm các trường tới bảng dữ liệu
Cấu trúc dữ liệu GIS 53
Các kiểu dữ liệu miêu tả trong ô
q Dữ liệu được lưu trữ trong raster có thể được phân loại
một trong các loại sau:
q Dữ liệu tên (Nominal data): dữ liệu được phân loại
theo tên.
q Dữ liệu số thứ tự (Ordinal data): dữ liệu được phân
loại theo tên và khoảng giá trị.
q Khoảng dữ liệu (Interval data): sắp xếp theo thứ tự
số và có các khoảng khác nhau có ý nghĩa.
q Dữ liệu tỷ lệ (Ratio data)
Cấu trúc dữ liệu GIS 54
28
Các kiểu dữ liệu miêu tả trong ô
Cấu trúc dữ liệu GIS 55
Các kiểu dữ liệu miêu tả trong ô
q Kiểu Nominal và Ordinal
dùng miêu tả theo các
phân loại khác nhau, là
cách tốt nhất miêu tả các
ô dữ liệu kiểu integer.
q Kiểu Interval và Ratio mô
tả các giá trị liên tục, dùng
với các ô dữ liệu là kiểu
real.
Cấu trúc dữ liệu GIS 56
29
PIXEL (PICTURE ELEMENT)
PIXEL là đơn vị nhỏ nhất trong ảnh. Cơ sở hệ
thống GIS là raster, thông tin thuộc tính có thể
được khởi gán tới mỗi pixel.
Cấu trúc dữ liệu GIS 57
© ESRI, Modeling Our World
Cấu trúc dữ liệu GIS 58
30
Cách biểu diễn Raster
q Raster có thể có một hoặc nhiều nhãn. Giá trị
của mỗi ô có thể mang các giá trị khác nhau.
Có một vài cách để hiển thị raster với giá trị
của ô.
q Hiển thị nhãn đơn (single-band)
q Hiển thị nhãn bội (multi-band)
Cấu trúc dữ liệu GIS 59
Hiển thị nhãn đơn
Cấu trúc dữ liệu GIS 60
31
Hiển thị nhãn bội
Cấu trúc dữ liệu GIS 61
Cấu trúc dữ liệu Raster
q Ma trận các ô bằng nhau
Cấu trúc dữ liệu GIS 62
32
Vấn đề về độ phân giải
WHEAT
HAY
APPLES WHEAT
HAY
APPLES
Cấu trúc dữ liệu GIS 63
Raster và Vector
q Phải được cân nhắc kỹ
q Tính rời rạc của thực thể đang mô tả
q Ứng dụng mong đợi (Các chức năng)
q Nguồn dữ liệu
q Quan tâm sự lưu trữ
q Độ phân giải
q Màu sắc
Cấu trúc dữ liệu GIS 64
33
Mô hình Raster và
Vector
Land
Shoreline
Water
Vector Shoreline
Source: Defense Mapping School
National Imagery and Mapping Agency
Vậy “Định dạng nào là tốt nhất mô tả
các đối tượng trong GIS, raster hay
vector”. Câu trả lời là một trong hai hoặc
cả hai. Đó là, dùng một trong hai mô
hình dữ liệu là tốt nhất trong mỗi trường
hợp hoặc cả hai mô hình đều thực hiện
các vai trò nhất định trong GIS.
Trong ví dụ, nguồn dữ liệu vector miêu
tả đường bờ biển xuất hiện có nhiều chi
tiết hơn và độ chính xác lớn hơn. Dữ
liệu Vector có thể lưu trữ thông tin trong
nhiều định dang hơn dữ liệu Raster, và
cũng làm việc tốt với đối tượng thuộc về
chiều dài như dữ liệu mạng lưới.
Tuy nhiên, các mô hình dữ liệu Raster
tốt cho miêu tả thông tin liên tục trong tự
nhiên như nhiệt độ nơi mà giá trị nhiệt
độ có thể khác với nơi liền kề.
Cấu trúc dữ liệu GIS 65
Vector – Những ưu điểm và nhược điểm
q Thuận lợi
q Miêu tả tốt thực tế
q Gắn kết nhiều cấu trúc dữ liệu
q Topology có thể được mô tả trong mạng
q Đồ họa chính xác
q Nhược điểm
q Cấu trúc dữ liệu phức tạp
q Mô phỏng khó khăn
q Một vài phân tích không gian là khó khăn hoặc
không thể thi hành.
Cấu trúc dữ liệu GIS 66
34
Raster – Ưu điểm và nhược điểm
q Ưu điểm
q Cấu trúc dữ liệu đơn giản
q Dễ phủ lên nhau
q Có nhiều kiểu phân tích không gian khác nhau
q Không thay đổi kích thước và hình dáng
q Công nghệ rẻ
q Nhược điểm
q Số lượng lớn dữ liệu
q Không đẹp
q Thay đổi hệ quy chiếu là khó khăn
q Tỷ lệ khác nhau giữa các lớp có thể là cơn ác mộng
q Có thể mất thông tin ở những vùng giao nhau
Cấu trúc dữ liệu GIS 67
© Paul Bolstad, GIS Fundamentals
Các chức năng Raster
Cấu trúc dữ liệu GIS 68
35
Các phương pháp nén dữ liệu Raster
q Mục đích: Giảm kích thước lưu trữ.
q Có các phương pháp:
q Phương pháp nén theo đường biên vùng (Chain
Code)
q Phương pháp nén theo hàng cột (Run-length code)
q Phương pháp nén theo khối (Block code)
q Phương pháp nén cây tứ phân (Quadtree code)
Cấu trúc dữ liệu GIS 69
Phương pháp nén theo đường biên vùng
(Chain Code)
q Các đường biên của các vùng được thể hiện bằng hàng liên
tục các vectơ đơn vị theo hướng 4 phương, được qui ước
bằng các số: hướng Đông = 0, Bắc = 1 Tây = 2 Nam = 3.
q Ví dụ trên nếu ta bắt đầu từ cell của hàng 0 theo chiều kim
đồng hồ ta sẽ có dãy giá trị sau thể hiện biên của vùng theo
mã 1:
02,3,0,1 ,03,32,2,34,02,32,23,1,22,1,22,12,02,12,22,12
0 1
2 3
Cấu trúc dữ liệu GIS 70
36
Phương pháp nén theo đường biên vùng
(Chain Code)
q Ưu điểm:
q Là phương pháp nén dữ liệu raster hiệu quả.
q Dễ dàng tiến hành tính chu vi và diện tích, nhận biết
lồi lõm, thay đổi hướng đột ngột.
q Nhược điểm:
q Khó khăn trong phân tích chồng xếp.
q Dư thừa dữ liệu vì đường biên lưu trữ hai lần.
Cấu trúc dữ liệu GIS 71
Phương pháp nén theo hàng cột (Run-length
code)
q Các điểm trên mỗi đơn vị bản đồ
được lưu trữ theo hàng từ trái qua
phải từ cell đầu đến cell cuối.
Hàng Cột
q Hàng 1: 2,3 5,7
q Hàng 2: 2,7
q Hàng 3: 4, 6
q Hàng 4: 4, 6
q Hàng 5 : 2, 6
q Hàng 6: 2, 6
q Hàng 7: 4, 8
q Hàng 8: 6, 8
Cấu trúc dữ liệu GIS 72
37
Phương pháp nén theo hàng cột (Run-length
code)
q Ưu điểm:
q Thích hợp cho việc lưu trữ dữ liệu trong máy tính có
bộ nhớ ít.
q Nhược điểm:
q Khó khăn trong quá trình xử lý và phân tích dữ liệu.
Cấu trúc dữ liệu GIS 73
Phương pháp nén theo khối (Block code)
q Ví dụ trên có thể viết
dưới dạng nén block code
2n x 2n như sau:
q 7 block 1 đơn vị ô vuông
q 7 block 4 đơn vị ô vuông
• Phương pháp này có hiệu quả với các vùng có diện tích lớn và
hình dạng các đường biên đơn giản, có thể kiểm tra sự co giãn về
hình dạng của vùng.
Cấu trúc dữ liệu GIS 74
38
Phương pháp nén cây tứ phân (Quadtree code)
Cấu trúc dữ liệu GIS 75
Phương pháp nén cây tứ phân (Quadtree code)
Thể hiện sự chia liên tục của dạng ma trận 2n x 2n thành
dạng cây 4 nhánh ưu điểm của phương pháp nén hình cây:
- Dễ tính toán diện tích chu vi của các vùng có hình dạng
chuẩn
- Có thể giam bớt sự lưu trữ với các độ phân giải khác nhau
Nhược điểm :
- Khó khăn cho việc chọn các mô hình, giải pháp
- Một vùng có thể chia thành rất nhiều phần gây khó khăn
cho việc truy nhập DL
Cấu trúc dữ liệu GIS 76
39
TIN(Triangulated Irregular Network)
q TIN là một mô hình dữ
liệu được sử dụng để
miêu tả các đối tượng
ba chiều. Các điểm
miêu tả bởi các giá trị
x,y,z. Dùng các
phương thức tính toán
hình học, các điểm
được kết nối vào nhau
gọi là phép đạc tam
giác