Câu 3. Mô hình dữ liệu Vector?

1. Định nghĩa

Cấu trúc dữ liệu vector là một cố gắng nhằm thể hiện chính xác các đối tượng trong thế giới thực lên bản đồ số bằng giá trị liên tục của các cặp tọa độ và xác minh chính xác mối quan hệ không gian của các đối tượng. Do khoảng cách k gian được coi là liên tục chứ k lấy giá trị trung bình nên tất cả các vị trí k gian, các khoảng cách và các kích thước đều có thể được hiển thị chính xác tỷ lệ theo giá trị thực của chúng.

2. Sự thể hiện dạng vector

- Mỗi điểm được thể hiện bằng một cặp tọa độ

- Mỗi đường được thể hiện bằng một chuỗi các cặp tọa độ

- Mỗi vùng được thể hiện bằng một chuỗi các cặp toạ độ và cặp toạ độ đầu và cặp toạ độ cuối trùng nhau.

3. Tổ chức dữ liệu trong vector

Dữ liệu ở dạng Vector được tổ chức ở 2 mô hình:

 Mô hình Spagheti

 Mô hình quan hệ không gian Topology

a. 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 quan hệ không gian.

- Thông tin thuộc tính.

- 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.

- Dữ liệu dạng vùng, đường ranh giới giữa 2 vùng được ghi nhận 2 lần, mỗi lần cho một vùng.

- 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.

- Phần mềm điển hình là Mapinfo.

b. Mô hình dữ liệu Vector Topology

- 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.

- Mô tả trọn vẹn các thông tin của các đối tượng không gian bao gồm:

+ 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.

+ 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:

• Liên thông với nhau: thể hiện dưới dạng file đường - điểm nối (Arc-Node topology)

• Kề nhau: thể hiện dưới dạng file mô tả đường bao (Polygon-Arc topology)

• Nằm trong nhau, phủ nhau.

- 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.

- Mô hình Topology dùng các quan hệ không gian để định nghĩa các đặc tính không gian của các đối tượng

- 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).

Cơ sở dữ liệu chuẩn là dữ liệu không còn lỗi như: bắt quá, bắt chưa tới, vùng chưa khép

4. Ưu và nhược điểm:

- Thuận lợi

+ Miêu tả tốt thực tế

+ Gắn kết nhiều cấu trúc dữ liệu

+ Topology có thể được mô tả trong mạng

+ Đồ họa chính xác

- Nhược điểm

+ Cấu trúc dữ liệu phức tạp

+ Mô phỏng khó khăn

+ Một vài phân tích không gian là khó khăn hoặc không thể thi hành.