HỆ THỐNG THÔNG TIN ĐỊA LÝ (GIS)

HỆ THỐNG THÔNG TIN ĐỊA LÝ (GIS)



(Ch3 – Cấu trúc dữ liệu GIS)
Phan Trọng Tiến
Department of Software Engineering
Hanoi University of Agriculture
Office location: 3rd floor, Administrative building
Office phone: (04)38276346, Ext: 132
Website:
Email: or

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)
 Attributes
 TIN (Triangulated Irregular Network)
 Annotation
© Paul Bolstad, GIS Fundamentals
Các loại dữ liệu GIS
© Paul Bolstad, GIS Fundamentals
Dữ liệu không gian
• RASTER
• VECTOR
• Thế giới thực
Source: Defense Mapping School
National Imagery and Mapping Agency
Các bản đồ điện tử ở hai định dạng
Raster và Vector
Các nguồn dữ liệu Raster

Ảnh vệ tinh
Ảnh máy bay
Các bản đồ quét

Ảnh số trực giao (Digital
Orthophotography)
 Một ảnh được quét,
dùng các công cụ
toán học sửa, bỏ đi,
dịch chuyển để có
các hiệu quả mong
muốn đó là các đối
tượng luôn hiển thị
vuông góc với mặt
đất.
 Ảnh trực giao cho ta
ảnh giống như thực
trạng của trái đất.
Image
Copyright 1993 Nassau County, NY
 Thiết lập bởi màu sắc của
các pixel

 Cách đơn giản một mảng các
pixel được xếp theo các
hàng và các cột

 Các Pixel là được tô màu,
nhưng không miêu tả các đối
tượng một cách rõ ràng

 Rasters có thể có giá trị đi
kèm.

Source: Defense Mapping School
National Imagery and Mapping Agency
Các bản đồ dạng Raster (images)
Đặc điểm của Raster
 Trông giống trang bản đồ
giấy

 Giá thành rẻ và dễ sản xuất

 Chạy dễ dàng trên PC

 Có sẵn mọi nơi.

 Nhược điểm:
 Mốc tính toán có hoặc không
theo hệ tọa độ WGS84
 Không cho phép tự động loại
bỏ chế độ nền hay sự trợ giúp
phân tích của máy tính.
 Lưu trữ không hiệu quả

Source: Defense Mapping School
National Imagery and Mapping Agency
Dữ liệu dạng Vector
Source: Defense Mapping School
National 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 các
điểm (Point), đường (Line) và
vùng (Polyline). Một đối tượng
được miêu tả bởi các thuộc tính
và các tọa độ.
Ví dụ:
Các bản đồ số hóa
Dữ liệu GIS
 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 tryu
vấn trong database
để tìm thông tin về
tất các các đối
tượng thỏa mãn
điều kiện lọc.
 Thông tin về một
đối tượng GIS được
gọi là thuộc tính
(attribute)
Liên kết các thuộc tính và đồ

họa
Liên kết các thuộc tính với đồ họa
 Trong ví dụ
này, ngưởi
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
Dữ liệu Vector được phân lớp
Spatial Data Analysis
•
•
•
•
•
•
•
•
•
•
•
2
5
1

4
7
6
Lake
Features:
Line
Points:
Connected
Detached
Area
Text
•
Lake
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
Sự thay đổi về mô hình
Có thể nhìn thấy sự
khác nhau giữa bản đồ
giấy và bản đồ số (phụ
thuộc vào phần mềm)
Database cho phép truy
vấn và chọn các layer
Phóng to các chi tiết
Phức tạp, đắt tiền và

tốn nhiều thời gian để
làm ra sản phẩm
Source: Defense Mapping School
National Imagery and Mapping Agency
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
Dữ liệu GIS được lưu trữ trong các lớp
riêng biệt như Point, Line, Polygon
Mô hình dữ liệu Vector
© Paul Bolstad, GIS Fundamentals
Cấu trúc dữ liệu Vector
 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:

 Points: là các đối tượng vô hướng có vị trí
không gian, miêu tả các đối tượng GIS
như vị trí, hoặc cây …
 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).
 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 hồ … Nó được tạo bởi
việc kết nối các đường, điểm bắt đầu của
polygon cũng là điểm kết thúc
Point
Line

Polygon
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
Các trung tâm