Bài giảng: Cơ sở dữ liệu trong GIS

ng 4. ng 4.

ươCh ươ Ch

C S D LI U TRONG GIS C S D LI U TRONG GIS

Ơ Ở Ữ Ệ Ơ Ở Ữ Ệ

i thi u chung v d li u. i thi u chung v d li u.

ng d li u không ng d li u không

4.1. Gi ề ữ ệ 4.1. Gi ề ữ ệ 4.2. C s d li u không gian. 4.2. C s d li u không gian. ữ ệ ữ ệ

ố ượ ố ượ

ệ ớ ệ ớ ơ ở ữ ệ ơ ở ữ ệ 4.2.1. Các đ i t 4.2.1. Các đ i t gian. gian. 4.2.2. C u trúc d li u. 4.2.2. C u trúc d li u.

- C u trúc d li u Raster. - C u trúc d li u Raster. - C u trúc d li u Vector. - C u trúc d li u Vector.

ữ ệ ữ ệ ữ ệ ữ ệ ữ ệ ữ ệ

ấ ấ ấ ấ ấ ấ

4.2.2.1. C u trúc Raster 4.2.2.1. C u trúc Raster

ấ ấ

ữ ệ ữ ệ i các ô vuông  i các ô vuông ướ ướ

• C u trúc raster: ấC u trúc raster: ể ấ ấ ể ấ i d ng l  không gian d t ả t i d ng l  không gian d ả (các pixel hay đi m  nh). (các pixel hay đi m  nh). là ki u c u trúc d  li u mô   là ki u c u trúc d  li u mô  ướ ạ ướ ạ ể ả ể ả

ộ ộ ố ố

ậ ố ậ ố ệ ạ ệ ạ ộ ộ

ị ị

• M t ma tr n s nguyên, m i giá tr s M t ma tr n s nguyên, m i giá tr s ị ố ị ố nguyên đ i di n cho m t thu c tính, v trí ộ ị nguyên đ i di n cho m t thu c tính, v trí ộ ị c a s nguyên chính là v trí c a đ i ủ ố ủ ố c a s nguyên chính là v trí c a đ i ủ ố ủ ố ng. ượt ượ ng. t

c t c t

ch c thành ma tr n ch c thành ma tr n

ữ ệ ữ ệ

ượ ổ ứ ượ ổ ứ

ậ ậ

ộ ộ

ể ể ườ ườ

ượ ượ

ộ ộ

• D li u trong mô hình Raster đ D li u trong mô hình Raster đ các cell (ô). các cell (ô). • Đi m: Đ c th hi n b ng m t pixel. Đi m: Đ c th hi n b ng m t pixel. ể ệ ằ ượ ể ệ ằ ượ • Đ ng: Đ c th hi n b ng m t chu i các pixel. Đ ng: Đ c th hi n b ng m t chu i các pixel. ỗ ể ệ ằ ỗ ể ệ ằ • Vùng: Đ c th hi n b ng m t nhóm các pixel. Vùng: Đ c th hi n b ng m t nhóm các pixel.

ể ệ ằ ể ệ ằ

ượ ượ

ộ ộ

• Vùng • Đi mể • Đ ngườ

 Pixell.

ộ ơ ộ ơ ộ ớ ộ ớ ạ ạ

• Cell là m t đ n v c b n cho m t l p d ng Cell là m t đ n v c b n cho m t l p d ng ị ơ ả ị ơ ả Grid.Grid.

ộ ộ ượ ắ ượ ắ ố ố

c g n m t giá tr s ( s nguyên, ị ố c g n m t giá tr s ( s nguyên, ị ố ị ị

cùng cùng ị ố ị ố ả ả

ng. ng. • M i cell đ M i cell đ ỗ ỗ s th p phân hay không giá tr - no data). ố ậ s th p phân hay không giá tr - no data). ố ậ • Nh ng cell có giá tr gi ng nhau mô t Nh ng cell có giá tr gi ng nhau mô t ữ ữ đ i t ố ượ đ i t ố ượ

ướ ướ

ướ ướ

c pixell: 20m c pixell: 20m ở ở

Kích th Kích th Di n tích bao trùm b i m t ộ ệ Di n tích bao trùm b i m t ộ ệ pixell là: 400m22 pixell là: 400m

ộ

c pixell: 10m Kích th c pixell: 10m Kích th Di n tích bao trùm b i ở ệ Di n tích bao trùm b i ở ệ ộm t pixell là: 100m 22 m t pixell là: 100m

ữ ệ ữ ệ ễ ễ ả ả

ấ ấ

ễ  u đi m c a c u trúc d li u Raster. u đi m c a c u trúc d li u Raster. ữ ệ ủ ấ Ư ể ủ ấ Ư ể ữ ệ • C u trúc đ n gi n, đ ng nh t. C u trúc đ n gi n, đ ng nh t. ấ ồ ả ơ ấ ấ ồ ả ơ ấ • D ch ng ghép b n đ v i các d li u vi n D ch ng ghép b n đ v i các d li u vi n ồ ớ ễ ồ ồ ớ ễ ồ thám. thám. • D phân tích không gian, nh t là không gian D phân tích không gian, nh t là không gian ễ ễ liên t c.ụ liên t c.ụ • D mô hình hóa. ễD mô hình hóa.

c đi m c a c u trúc d li u Raster. c đi m c a c u trúc d li u Raster. ượ ượ ữ ệ ữ ệ

ng ng ộ ộ ộ ộ ả ể ả ả ể ả ố ượ ố ượ

i đ gi m kh i l i đ gi m kh i l ộ ộ ả ả

ệ ệ

ạ ạ ợ ợ

Nh Nh ủ ấ ể ủ ấ ể • C n nhi u b nh . C n nhi u b nh . ớ ề ầ ầ ớ ề • Khi gi m đ phân gi Khi gi m đ phân gi ả ả d li u s làm gi m đ chính xác hay làm ữ ệ ẽ d li u s làm gi m đ chính xác hay làm ữ ệ ẽ ấm t thông tin. ấ m t thông tin. • Khó bi u hi n các m i quan h không gian. Khó bi u hi n các m i quan h không gian. ố ệ ể ệ ể ố • Không thích h p v i phân tích m ng. Không thích h p v i phân tích m ng. ớ ớ • Đ h a không đ p. Đ h a không đ p. ẹ ẹ ồ ọ ồ ọ

 Ph Ph

ng pháp nén l u tr d li u raster. ng pháp nén l u tr d li u raster.

ươ ươ

ữ ữ ệ ữ ữ ệ

ư ư

ữ ệ ớ ữ ệ ớ ữ ữ ữ ệ ữ ệ

ị ầ ư ị ầ ư ầ ầ ị ọ ộ ị ọ ộ

ể ư ể ư

ượ ượ ng pháp nén d li u: ng pháp nén d li u:

ng biên c a vùng (Chain codes). ng biên c a vùng (Chain codes). ườ ườ

ộ ộ

phân ( Quadtree block).  phân ( Quadtree block). • Raster ( Raster (nn × × mm): ): nn ×× mm ×× 33 giá tr c n l u tr - dung giá tr c n l u tr - dung ng d li u l n c n nén d li u. l ượ ng d li u l n c n nén d li u. l ượ hàng ×× mm c t ộ c t ộ ×× 33 giá tr t a đ x, y và giá tr giá tr t a đ x, y và giá tr ((nn hàng ị ị ộthu c tính = nn ×× mm ×× 33)) ộ thu c tính = • Nén d li u: Cách th c mã hóa đ l u tr d Nén d li u: Cách th c mã hóa đ l u tr d ữ ữ ứ ữ ệ ữ ệ ữ ữ ứ ng th p. li u v i dung l ấ ớ ệ ng th p. li u v i dung l ấ ớ ệ • 4 ph 4 ph ữ ệ ươ ữ ệ ươ - Nén theo đ ủ - Nén theo đ ủ - Nén theo hàng c t (Run – length codes). - Nén theo hàng c t (Run – length codes). - Nén theo kh i ( Block codes). ố - Nén theo kh i ( Block codes). ố - Nén theo cây t ứ - Nén theo cây t ứ

 Ph Ph

ng biên c a ng biên c a

ươ ươ

ườ ườ

ủ ủ

ng pháp nén d li u theo đ ữ ệ ng pháp nén d li u theo đ ữ ệ vùng (Chain codes). vùng (Chain codes).

ị ị

1 0

ắ ầ ắ ầ

ng biên (trên, bên ng biên (trên, bên

ị ị c nh y. ả c nh y. ả c 2 đ n h t ế ế c 2 đ n h t ế ế

: Xác đ nh các vùng riêng BB11: Xác đ nh các vùng riêng t (giá tr , hình h c) bi ọ ị ệ t (giá tr , hình h c) bi ọ ị ệ BB22: : Đ i v i m i vùng Đ i v i m i vùng ỗ ố ớ ỗ ố ớ - Xác đ nh đi m b t đ u Xác đ nh đi m b t đ u ể ị ể ị c a đ ủ ườ c a đ ủ ườ trái). trái). - T đi m b t đ u, theo T đi m b t đ u, theo ắ ầ ừ ể ắ ầ ừ ể ng biên (chi u kim đ ề ườ đ ng biên (chi u kim ề ườ đ ng h ) xác đ nh giá tr ị ồ ồ đ ng h ) xác đ nh giá tr ị ồ ồ ng và b h ướ ướ h ng và b ướ ướ L p l i b BB33:: L p l ặ ạ ướ i b ặ ạ ướ các vùng. các vùng.

2 3

•

ệ ệ ươ ươ ng pháp nén d li u raster hi u ữ ệ ng pháp nén d li u raster hi u ữ ệ

ế ế t l ế ồ t l ế ồ ệ ệ ng đ t ộ ng đ t ộ ổ ướ ổ ướ

c đi m: ể c đi m: ể

ồ ồ

ế ế ng biên l u tr hai ư ng biên l u tr hai ư ườ ườ ữ ữ

Ư ểu đi m: Ư ể u đi m: – Là ph Là ph qu .ảqu .ả – D dàng ti n hành tính chu vi và di n tích, D dàng ti n hành tính chu vi và di n tích, ễ ễ i lõm, thay đ i h nh n bi ậ nh n bi i lõm, thay đ i h ậ ng t.ộng t.ộ • Nh Nh ượ ượ – Khó khăn trong phân tích ch ng x p. Khó khăn trong phân tích ch ng x p. – D th a d li u vì đ D th a d li u vì đ ư ừ ữ ệ ư ừ ữ ệ l n.ầl n.ầ

 Ph Ph

ươ ươ

ng pháp nén theo hàng c t ộ ng pháp nén theo hàng c t ộ

(Run – length codes). (Run – length codes).

5,7

ồ ượ ư ồ ượ ư

trái qua trái qua cell đ u đ n ầ cell đ u đ n ầ ế ế

• Theo t ng vùng Theo t ng vùng ừ ừ • Các đi m trên m i đ n Các đi m trên m i đ n ỗ ơ ể ỗ ơ ể c l u tr v b n đ đ ữ ị ả v b n đ đ c l u tr ữ ị ả theo hàng t ừ theo hàng t ừ ph i t ả ừ ph i t ả ừ cell cu i.ố cell cu i.ố

Hàng • Hàng 1: • Hàng 2: • Hàng 3: • Hàng 4: • Hàng 5 : • Hàng 6: • Hàng 7: • Hàng 8:

C tộ 2,3 2,7 4, 6 4, 6 2, 6 2, 6 4, 8 6, 8

•

ữ ữ ệ ữ ữ ệ

ộ ộ

c đi m: ể c đi m: ể

ử ử

Ư ểu đi m: Ư ể u đi m: – Thích h p cho vi c l u tr d li u trong Thích h p cho vi c l u tr d li u trong ệ ư ợ ợ ệ ư máy tính có b nh ít. ớ máy tính có b nh ít. ớ • Nh Nh ượ ượ – Khó khăn trong quá trình x lý và phân tích Khó khăn trong quá trình x lý và phân tích d li u. ữ ệ d li u. ữ ệ

 Ph Ph

ng pháp nén theo kh i ( Block codes). ng pháp nén theo kh i ( Block codes).

ươ ươ

ố ố

ướ ạ ướ ạ

ơ ơ

ơ ơ ị ị

• D i d ng nén theo kh i D i d ng nén theo kh i ố ố – block code g m:ồ – block code g m:ồ - 7 block 4 đ n v ô ị - 7 block 4 đ n v ô ị vuông vuông - 7 block 1 đ n v ô - 7 block 1 đ n v ô vuông vuông

ng pháp này có hi u qu v i các vùng có ng pháp này có hi u qu v i các vùng có ả ớ ả ớ

ườ ườ ớ ớ

ng biên ng biên ề ề ể ể ể ể ự ự

• Ph Ph ươ ệ ươ ệ di n tích l n và hình d ng các đ ạ ệ di n tích l n và hình d ng các đ ạ ệ đ n gi n, có th ki m tra s co giãn v hình ả ơ đ n gi n, có th ki m tra s co giãn v hình ả ơ d ng c a vùng. ủ ạ d ng c a vùng. ủ ạ

 Ph Ph

phân phân

ươ ươ

ứ ứ

ng pháp nén theo cây t ng pháp nén theo cây t ( Quadtree block). ( Quadtree block).

x nn x ụ ủ ạ ụ ủ ạ

ủ ủ ể ể

ư ư ng pháp nén hình cây: ng pháp nén hình cây:

- D tính toán di n tích chu vi c a các vùng có - D tính toán di n tích chu vi c a các vùng có ủ ủ

ạ ạ

- Có th giam b t s l u trũ v i các đ phân gi - Có th giam b t s l u trũ v i các đ phân gi Th hi n s chia liên t c c a d ng ma tr n 2 ậ ể ệ ự Th hi n s chia liên t c c a d ng ma tr n 2 ể ệ ự ậ thành d ng cây 4 nhánh u đi m c a 22nn thành d ng cây 4 nhánh u đi m c a ạ ạ ươph ươ ph ễ ệ ệ ễ hình d ng chu n ẩ hình d ng chu n ẩ ớ ự ư ớ ự ư ớ ớ ộ ộ i ả i ả

ể ể khác nhau khác nhau c đi m : ể ượ c đi m : ể ượ

Nh Nh i pháp - Khó khăn cho vi c ch n các mô hình, gi ả ọ i pháp - Khó khăn cho vi c ch n các mô hình, gi ả ọ - M t vùng có th chia thành r t nhi u ph n gây ầ - M t vùng có th chia thành r t nhi u ph n gây ầ ề ề ấ ấ

ệ ệ ộ ể ể ộ khó khăn cho vi c truy nh p DL ệ khó khăn cho vi c truy nh p DL ệ ậ ậ