Bài giảng Hệ thống thông tin địa lý (GIS) – Chương 5: Mô tả thông tin trong hệ thống thông tin địa lý

Chương này gồm có những nội dung chính sau: Mức độ mô tả thông tin, cấu trúc dữ liệu mô tả, Mô hình dữ liệu không gian, cấu trúc dữ liệu đồ họa (Graphical data structures), tổ chức dữ liệu thuộc tính. Mời các bạn cùng tham khảo.
Nội dung trích xuất từ tài liệu:
Bài giảng Hệ thống thông tin địa lý (GIS) – Chương 5: Mô tả thông tin trong hệ thống thông tin địa lý Chương 5MÔ TẢ THÔNG TIN TRONG HTTTĐLMức độ mô tả thông tin H5.1 Mức độ mô tả thông tin Những MHDL HTTTĐL Một CSDL HTTTĐL thể hiện một khía cạnh thế giới thực. Mỗi CSDL HTTTĐL là một tập hợp của dữ liệu có liên quan tới không gian, những sự kiện phản ánh thực tế. Ta có khái niệm: “Mô hình (Model) là một tập hợp các nguyên tắc để mô tả những dữ liệu được tổ chức hợp lý trong CSDL, đôi khi nó ngụ ý cả những chú thích, chú giải mô tả dữ liệu và tập hợp những thao tác vận hành dữ liệu này”Trong HTTTĐL, chúng ta sử dụng “MHDL” để xây dựng mô hình máy tínhtrình bày những một khía cạnh của thế giới thực mà chúng ta quan tâm.MHDL sử dụng trong HTTTĐLQuá trình tổ chức thông tin liên quan với quá trình tổ chức dữ liệu (miêu tả,biểu diễn thế giới thực bằng cách sử dụng dữ liệu). Mức thấp nhất của mô tảthông tin được sử dụng thuật ngữ mô hình dữ liệu-MHDL (Peuquet, 1991).Có nhiều MHDL được sử dụng trong HTTTĐL, gồm:Mô hình tổng quát Ê Mô hình mì ống – (Spaghetti model)MHDL cơ bản – (Basic data models) Ê Vector Ê RasterMô hình không gian – (Spatial models) Ê Mô hình hình học phẳng. Ê Mô hình topology phẳngMô hình bề mặt - (Surface models) Ê Mô hình số độ cao-(Digital Elevation Models -DEMs) Ê Mô hình mạng tam giác –(Triangular Irregular Network -TIN)Mô hình toán học-(Mathematical models)Mô hình khái niệm-(Conceptual models) Ê Mô hình Thực thể - mối quan hệ (Entity-Relationship (ER)) Ê Mô hình Thực thể - mối quan hệ nâng cao (Enhanced Entity- Relationship (EER)) Ê Mô hình thực thi – (An implementation model) Ê Mô hình quan hệ-(Relational model)Mô hình ngữ nghĩa – (Semantic models) Ê Mô hình hướng đối tượng (Object-oriented model) Ê Mô hình chức năng (Functional model)Những mô hình có thứ bậc-(Hierarchical models) Ê quadtrees, strip treesMô hình độc quyền (Proprietary models) Ê Arc/Info Ê ERDAS Ê Geovision Ê Grass Ê Caris Ê DBMS based Ê Ingres Ê Oracle Ê PostgresMột số mô hình sẽ được nói tới trong sách này, phần lớn chúng là nhữngMHDL mô tả. HTTTĐL gồm những mô hình mô tả những khía cạnh lựa chọn của thế giới thực. Thực tế không có giới hạn những khía cạnh này, vì vậy không có giới hạn về những MHDL . Do vậy, ý nghĩa MHDL là sự hữu ích của nó. Cấu trúc dữ liệu Mức cao hơn MHDL là cấu trúc dữ liệu, liên quan với thiết kế và quá trình tổ chức thông tin. Thể hiện định hướng tổ chức dữ liệu thường liên quan tới phần mềm không xem xét phần cứng. Cấu trúc file Thể hiện định hướng phần cứng của dữ liệu, lưu trữ vật lý dữ liệu trong một số loại như ổ cứng, băng từ hay liên quan tới phần cứng độc lập nào đó.Cấu trúc dữ liệu mô tả Cấu trúc dữ liệu mô tả thể hiện thiết kế và thực hiện của quá trình tổ chức thông tin phi thuộc tính không gian (non-spatial data). Như phần lớn các hệ thống thông tin thực hiện ngày nay dựa trên mô hình CSDL Quan hệ- relational và hướng đối tượng object-oriented. Cấu trúc dữ liệu quan hệ 5. 3 Cấu trúc dữ liệu quan hệĐặc điểm cấu trúc dữ liệu quan hệ (Hình 5.3)Ì Mối quan hệ là một tập hợp (ký hiệu, biểu tượng, đặc điểm của một yếu tố) tương ứng như những hàng trong bảng.Ì Số lượng của tập hợp của yếu tố trong mối quan hệ được gọi là phần tử.Ì Các phần tử tạo nên thuộc tính của đối tượng tương ứng với cột trong bảngÌ Số lượng thuộc tính gọi là mức độÌ Mỗi mối quan hệ xác định duy nhất gọi là khóa gốc. Khóa gốc là cột hay phối hợp cột sao cho giá trị một hàng có cùng PK là duy nhất, điều này cho phép sử dụng PK liên kết dữ liệu trong những bảng khác nhau.Ì Những bảng dữ liệu khác có cùng khóa gốc nhưng được gọi là khóa ngoài foreign keys .Ì Để đảm bảo tính toàn vẹn dữ liệu, mối quan hệ phải chuẩn hóa và dựa trên dạng chuẩn hóa.Cấu trúc dữ liệu hướng đối tượng (Object-oriented data structure) Hình 5.4 Cấu trúc dữ liệu hướng đối tượngKhông giống mô hình quan hệ, there is not a formalized object-oriented datastructureCấu trúc dựa trên sự thực hiện các hướng đối tượng khác nhau sẽ có cấu trúckhác nhau, có thể giải thích trong thuật ngữ tổng quát khái niệm tính xác định- object identify, Cấu trúc-object structure và type constructors (Elmasri and Navathe, 1994) Một đối tượng phức tạp được cấu trúc từ những đối tượng đơn giản. Mỗi đối tượng được xem như 3 phần (i, c, v) trong đó: i = Xác định duy nhất (he objects unique identifier (OID)) c = Cấu trúc (chỉ ra cơ chế tạo ra giá trị đối tượng) v = giá trị đối tượng (object value)MHDL không gian Có hai mô hình cơ bản để biểu diễn thành phần không gian của thông tin địa lý đó là raster và vector. Hình 4.8 Mô hình raster và vector biểu diễn Thế giới thựcMô hình Raster (Raster model)Mô hình raster dựa ...