- HỆ THỐNG THÔNG TIN ĐỊA LÝ (GIS) (Ch3 – Cấu trúc dữ liệu GIS) Phan Trọng Tiến Department of Software EngineeringHanoi University of AgricultureOffice location: 3rd floor, Administrative buildingOffice phone Ext: 132Website:http://fita.hua.edu.vn/pttien Email:
[email protected] or
[email protected] Giới thiệu các mô hình dữ liệu trong GIS Sau bài học này sinh viên có thể.
- Mô tả mô hình dữ liệu Vector và cho ví dụ Mô tả mô hình dữ liệu Raster và cho ví dụ Mô tả mô hình dữ liệu TIN Giải thích “topology.
- Mô tả các định dạng chính sử dụng trong GIS Mục tiêu Các đối tượng đồ họa Các đối tượng hiển thị trên bản đồ được gọi là các đối tượng đồ họa hay các đối tượng.
- Các đối tượng có thể là tự nhiên hoặc do con người tạo ra nó.
- Các đối tượng đồ họa Vectors Points or Nodes Lines or Arcs Polygons Raster Cells or Pixels Images Digital Orthophotography Các loại dữ liệu GIS Images Vector Raster (GRID.
- Annotation © Paul Bolstad, GIS Fundamentals Các nguồn dữ liệu Raster Ảnh vệ tinh Ảnh máy bay Các bản đồ quét Ảnh số trực giao (Digital Orthophotography.
- ImageCopyright 1993 Nassau County, NY Thiết lập bởi màu sắc của các pixel Cách đơn giản một mảng cácpixel được xếp theo cáchàng và các cột Các Pixel là được tô màu,nhưng không miêu tả các đốitượng một cách rõ ràng Rasters có thể có giá trị đi kèm.
- Source: Defense Mapping SchoolNational Imagery and Mapping Agency Các bản đồ dạng Raster (images) Đặc điểm của Raster Trông giống trang bản đồgiấy Giá thành rẻ và dễ sản xuất Chạy dễ dàng trên PC Có sẵn mọi nơi.
- Lưu trữ không hiệu quả Source: Defense Mapping SchoolNational Imagery and Mapping Agency Dữ liệu dạng Vector Source: Defense Mapping SchoolNational Imagery and Mapping Agency Một cách lưu trữ thông minh dữ liệu GIS, ở đó các đối tượng thế giới thực được miêu tả bằng cácđiểm (Point), đường (Line) vàvùng (Polyline).
- Một đối tượngđược miêu tả bởi các thuộc tínhvà các tọa độ.
- Các bản đồ số hóa Dữ liệu GIS Trong GIS chứathông tin.
- GIS kếthợp bản đồ với hệquản trị cơ sở dữ liệu.
- Vì vậy khiphân tích dữ liệukhông gian chỉ cần “click” trên đốitượng địa lý và tìmthông tin về nó.Hoặc có thể tryuvấn trong databaseđể tìm thông tin vềtất các các đốitượng thỏa mãnđiều kiện lọc.
- Thông tin về mộtđối tượng GIS đượcgọi là thuộc tính ( attribute ) Liên kết các thuộc tính và đồhọa Points Point là đối tượng vô hướng có vị trí và thuộc tính thông tin nhưng quá nhỏ để được biểu diễn bằng vùng.
- Tỷ lệ bản đồ quyết định một đối tượng là điểm hay không.
- Ứng dụng kiểu điểm Các mẫu đất Kiểu PH Chất gây ôi nhiễm (Contaminants.
- Vị trí các cột đèn Các vị trí xảy ra tai nạn Các trung tâm Khối/Đoạn Địa chỉ Chủ sở hữu Các cột đèn Sù thÓ hiÖn d÷ liÖu d¹ng Vector Mçi ®iÓm ®îc thÓ hiÖnb»ng 1 cÆp täa ®éMçi ®êng thÓ hiÖn b»ng1 chuçi c¸c cÆp täa ®éMçi vïng ®îc thÓ hiÖnb»ng 1 chuçi c¸c cÆp täa®é, cã cÆp täa ®Çu vµcÆp täa cuèi trïng nhau.
- MÔ HÌNH VECTOR Dữ liệu ở dạng Vector được tổ chức ở 2 mô hình.
- Mô hình Spagheti Mô hình quan hệ không gian Topology Mô hình dữ liệu Vector Spaghetti •Là mô hình dữ liệu đơn giản, các đốitượng chỉ được lưu trữ bằng các cặptoạ độ.
- •Thông tin về quan hệ không gian.
- •Thông tin thuộc tính.
- Tính liên tục Tính kề nhau Đầu, cuối giao của đường Tính tạo vùng Mô hình dữ liệu Vector Topology - Các đường ranh giới thửa không được phép giao nhau, phảiluôn cắt nhau tại đầu hoặc cuối đường ( tại điểm nút NODE).
- Đúng Áp dụng mô hình topology khi xây dựng CSDL không gian - Đường ranh giới tạo thành đường bao thửa đất luôn đảm bảotính khép kín tuyệt đối về toạ độ.
- Mô hình dữ liệu Vector Topology 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….
- Liên kết dữ liệu thuộc tính B ả ng d ữ li ệ u(Attributes.
- ESRI Là thông tin cho phép miêu tả một thựcthể đã được trình bày ở đối tượng đồhọa.
- Dữ liệu thuộc tính Bảng dữ liệu thuộc tính Rasters có giá trị số nguyên các ô định (số lượng các ô cùng giá trị) được ghi trongbảng dữ liệu thuộc tính.
- Mỗi bản ghi thuộc tính là duy nhất với mỗi giá trị của ô.
- Bạn có thể thêm các trường tới bảng dữ liệu Các kiểu dữ liệu miêu tả trong ô Dữ liệu được lưu trữ trong raster có thểđược phân loại một trong các loại sau.
- Dữ liệu tên (Nominal data): dữ liệu đượcphân loại theo tên.
- Dữ liệu số thứ tự (Ordinal data): dữ liệu được phân loại theo tên và khoảng giá trị.
- Khoảng dữ liệu (Interval data): sắp xếptheo thứ tự số và có các khoảng khác nhau có ý nghĩa.
- Dữ liệu tỷ lệ (Ratio data) Các kiểu dữ liệu miêu tả trong ô Phương pháp nén cây tứ phân (Quadtree code) Thể hiện sự chia liên tục của dạng ma trận 2 n x 2 n thành dạng cây4 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 trũ với các độ phân giải khác nhau.
- Khó khăn cho việc chọn các mô hình, giải pháp - Một vùng có thể chia thành rất nhiều phần gây khó khăn choviệc truy nhập DL TIN(Triangulated Irregular Network.
- TIN là một mô hìnhdữ liệu được sử dụng để miêu tả các đối tượng ba chiều.
- Dùng cácphương thức tính toán hình học, các điểm được kết nốivào nhau gọi làphép đạc tam giác.Các đường của các tam giác gọi là các cùng và miền phíatrong gọi là bề mặt ( facet ) TIN(Triangulated IrregularNetwork.
- Mô hình TIN có một vài điểm phức tạp hơndạng Point, Line, Polygon trong mô hình Vector, hay mô hình Raster, nó thực sự hữu ích miêu tả độ cao.
- Lưới Raster có thể thể hiện toàn bộ bề mặt củamiền địa lý.
- tốn bộ nhớ Với TIN chúng ta không phải dùng nhiều điểmtrên miền bằng phẳng, nhưng cũng có thể thêmnhiều điểm ở vùng dốc nơi chúng ta muốn hiểnthị nhiều chi tiết hơn.
- ESRI, Modeling Our World Chú giải (Annotation) Là văn bản ( text ) hoặc nhãn ( labels ) vẽ trên bản đồ mà miêu tả hoặc nhận diện một đối tượng hoặc thêm thôngtin khác tới bản đồ Chú giải (Annotation.
- Text Thông tin được đặt trên bản đồ cung cấpthêm thông tin về một đối tương đồ họa.
- Là cách thức mà các đối tượng đồ họa hiểnthị trong GIS Courtesy Village of Garden City Annotation, Symbology, and Text Vấn đề về tỷ lệ trong đốitượng mô tả Phụ thuộc vào tỷ lệ mô tả, một đối tượngcó thể nhận nhiều mẫu khác nhau Buildings Vẽ công trình công cộng – building outline USGS Quad Sheet – point location City USGS Quad Sheet – Polygon of city boundary Rand McNally Map – Point representing citylocation Tập hợp dữ liệu số miêu tả rõ ràngcác đối tượng liền kề , chứa trong nhau và tính liên tục.
- giữa các đốitượng bản đồ mà có thể lưu trữ và thao tác trên máy tính