Dữ liệu vecter và raster nằm trong một cơ sở dữ liệu của hệ thống thông tin địa lý nhằm hỗ trợ xử lý và phân tích dữ liệu ảnh viễn thám. Mỗi loại có những đặc điểm riêng và chúng khác nhau về yêu cầu lưu giữ số liệu, hiệu quả, xử lý và hiển thị.
Dữ liệu không gian [hay còn gọi là Vecter]
Cơ sở dữ liệu không gian chứa đựng những thông tin định vị của các đối tượng, cho biết vị trí, kích thước, hình dạng, sự phân bố… của các đối tượng. Các đối tượng không gian được định dạng về 3 loại: đối tượng dạng điểm, dạng đường và dạng vùng. Dữ liệu không gian có hai mô hình lưu trữ: mô hình dữ liệu raster và mô hình dữ liệu vector.
Mô hình thông tin không gian
Dữ liệu là trung tâm của hệ thống GIS, hệ thống GIS chứa càng nhiều thì chúng càng có ý nghĩa. Dữ liệu của hệ GIS được lưu trữ trong cơ sở dữ liệu và chúng được thu thập thông qua các mô hình thế giới thực. Dữ liệu trong hệ GIS còn được gọi là thông tin không gian.
Đặc trưng thông tin không gian là có khả năng mô tả “vật thể ở đâu” nhờ vị trí tham chiếu, đơn vị đo và quan hệ không gian. Chúng còn khả năng mô tả “hình dạng hiện tượng” thông qua mô tả chất lượng, số lượng của hình dạng và cấu trúc.
Cuối cùng, đặc trưng thông tin không gian mô tả “quan hệ và tương tác” giữa các hiện tượng tự nhiên. Mô hình không gian đặc biệt quan trọng vì cách thức thông tin sẽ ảnh hưởng đến khả năng thực hiện phân tích dữ liệu và khả năng hiển thị đồ hoạ của hệ thống.
Kiểu đối tượng điểm [Points]
Điểm được xác định bởi cặp giá trị đ. Các đối tượng đơn, thông tin về địa lý chỉ gồm cơ sở vị trí sẽ được phản ánh là đối tượng điểm. Các đối tượng kiểu điểm có đặc điểm:
Kiểu đối tượng đường [Arcs]
Kiểu đối tượng vùng [Polygons]
Vùng được xác định bởi ranh giới các đường thẳng. Các đối tượng địa lý có diện tích và đóng kín bởi một đường được gọi là đối tượng vùng polygons.
Hệ thống phi không gian [ Raster ]
Những mô hình dữ liệu dạng raster phản ánh toàn bộ vùng nghiên cứu dưới dạng một lưới các ô vuông hay điểm ảnh [pixcel].
Mô hình raster có các đặc điểm:
- Các điểm được xếp liên tiếp từ trái qua phải và từ trên xuống dưới.
- Mỗi một điểm ảnh [pixcel] chứa một giá trị.
- Một tập các ma trận điểm và các giá trị tương ứng tạo thành một lớp [layer].
- Trong cơ sở dữ liệu có thể có nhiều lớp.
Mô hình dữ liệu raster là mô hình dữ liệu GIS được dùng tương đối phổ biến trong các bài toán về môi trường, quản lý tài nguyên thiên nhiên.
Mô hình dữ liệu raster chủ yếu dùng để phản ánh các đối tượng dạng vùng là ứng dụng cho các bài toán tiến hành trên các loại đối tượng dạng vùng: phân loại; chồng xếp.
Các nguồn dữ liệu xây dựng nên dữ liệu raster có thể bao gồm:
- Quét ảnh
- Ảnh máy bay, ảnh viễn thám
- Chuyển từ dữ liệu vector sang
- Lưu trữ dữ liệu dạng raster.
- Nén theo hàng [Run lengh coding].
- Nén theo chia nhỏ thành từng phần [Quadtree].
- Nén theo ngữ cảnh [Fractal].
Trong một hệ thống dữ liệu cơ bản raster được lưu trữ trong các ô [thường hình vuông] được sắp xếp trong một mảng hoặc các dãy hàng và cột. Nếu có thể, các hàng và cột nên được căn cứ vào hệ thống lưới bản đổ thích hợp.
Việc sử dụng cấu trúc dữ liệu raster tất nhiên đưa đến một số chi tiết bị mất. Với lý do này, hệ thống raster-based không được sử dụng trong các trường hợp nơi có các chi tiết có chất lượng cao được đòi hỏi.
Cấu trúc dữ liệu Raster và Vector
Mô hình dữ liệu Vector: thông tin về điểm, đường, vùng được mã hóa và lưu dưới dạng tập hợp các tọa độ x,y. Đối tượng dạng điểm lưu dưới dạng tọa độ [x,y].
Đối tượng dạng đường như đường giao thông, sông suối… được lưu dưới dạng tập hợp các toạ độ điểm x1y1,x2y2, …, xnyn hoặc là một hàm toán học, tính được chiều dài.
Đối tượng dạng vùng như khu vực buôn bán, nhà cửa, thủy hệ… được lưu như một vòng khép kín của các điểm tọa độ, tính được chu vi và diện tích vùng.
Biểu diễn thông tin đối tượng theo cấu trúc vector
Mô hình dữ liệu Raster: Trong cấu trúc dữ liệu Raster, đối tượng được biểu diễn thông qua các ô [cell] hay ô ảnh [pixel] của một lưới các ô. Trong máy tính, các ô lưới này được lưu trữ dưới dạng ma trận trong đó mỗi ô lưới là giao điểm của một hàng và một cột trong ma trận.
Điểm được xác định bởi một pixel [giá trị nhỏ nhất trong cấu trúc Raster], đường được xác định bởi một chuỗi các ô có cùng thuộc tính kề nhau có hướng nào đó, còn vùng được xác định bởi một số các pixel cùng thuộc tính phủ lên trên một diện tích nào đó.
Cấu trúc dữ liệu Raster
Mối quan hệ logic giữa vị trí của các đối tượng trong cấu trúc dữ liệu được gọi là TOLOGY. Cấu trúc dữ liệu thuộc topology cung cấp một cách tự động hóa để xử lý việc số hóa, xử lý lỗi; giảm dung lượng lưu trữ dữ liệu.
Dữ liệu thuộc tính
Dữ liệu vecter và raster thuộc tính lưu trữ các số liệu mô tả các đặc trưng, tính chất,… của đối tượng nghiên cứu. Các thông tin này có thể là định tính hay định lượng, được lưu trữ trong máy tính như là tập hợp các con số hay ký tự; ở dạng văn bản và bảng biểu.
Thông thường, dữ liệu thuộc tính là các thông tin chi tiết cho đối tượng hoặc các số liệu thống kê cho đối tượng.
Các Dữ liệu vecter và raster chủ yếu được tổ chức thành các bảng dữ liệu, gồm có các cột dữ liệu [trường dữ liệu]: mỗi cột diễn đạt một trong nhiều thuộc tính của đối tượng; và các hàng tương ứng với một bản ghi: gồm toàn bộ nội dung thuộc tính của một đối tượng quản lý.
Nguồn: tracdiapro, voer.edu
Ngọc Hiền