Câu 2 : Mô hình dữ liệu Raster

Dữ liệu GIS được lưu trữ dưới dạng lưới các ô (cells) hay pixel

Ảnh viễn thám, ảnh quét (scanner) luôn ở  dạng Raster

Dữ liệu Raster

Tập dữ liệu GIS

Về sử dụng đất/Độ bao phủ đất

Các Chỉ số thực vật

Sự ổn định đất

Ảnh số

Ảnh về các tòa nhà

Khung cảnh các tai họa

Sự thiệt hại mùa vụ

Các hình ảnh về sự vận động

Ảnh trực giao

Các ảnh trên không đã được chỉnh sửa

Dữ liệu raster

Là một mảng hai chiều các ô (pixel). Mỗi ô có chiều cao và chiều rộng cố định và cùng kích thước, trải trên một hình chữ nhật

Các kiểu dữ liệu miêu tả trong ô

Dữ liệu được lưu trữ trong raster có thể được phân loại một trong các loại sau:

Dữ liệu tên (Nominal data): dữ liệu được phân loại theo tên.

Dữ liệu số thứ tự (Ordinal data): dữ liệu được phân loại theo tên và khoảng giá trị.

Khoảng dữ liệu (Interval data): sắp xếp theo thứ tự số và có các khoảng khác nhau có ý nghĩa.

Dữ liệu tỷ lệ (Ratio data)

Kiểu Nominal và Ordinal dùng miêu tả theo các phân loại khác nhau, là cách tốt nhất miêu tả các ô dữ liệu kiểu integer.

Kiểu Interval và Ratio mô tả các giá trị liên tiếp, dùng với các ô dữ liệu là kiểu real.

PIXEL

PIXEL là đơn vị nhỏ nhất trong ảnh. Cơ sở hệ thống GIS là raster, thông tin thuộc tính có thể được khởi gán tới mỗi pixel.

Cách biểu diễn Raster

Raster có thể có một hoặc nhiều nhãn. Giá trị của mỗi ô có thể mang các giá trị khác nhau. Có một vài cách để hiển thị raster với giá trị của ô.

Hiển thị nhãn đơn (single-band)

Hiển thị nhãn bội (multi-band)

Cấu trúc dữ liệu Raster

Ma trận các ô bằng nhau

Các phương pháp nén dữ liệu Raster

Mục đích: Giảm kích thước lưu trữ.

Có các phương pháp:

Phương pháp nén theo đường biên vùng (Chain Code)

Phương pháp nén theo hàng cột (Run-length code)

Phương pháp nén theo khối (Block code)

Phương pháp nén cây tứ phân (Quadtree code)

Phương pháp nén theo đường biên vùng (Chain Code)

Các đường biên của cácvùng được thể hiện bằng hàng liên tục các vectơ đơn vị theo hướng 4 phương, được qui ước bằng các số: hướng Đông = 0, Bắc = 1 Tây = 2  Nam = 3.

Ví dụ trên nếu ta bắt đầu từ cell của hàng 0 theo chiều kim đồng hồ ta sẽ có dãy giá trị sau thể hiện biên của vùng theo  mã 1:

              02,3,0,1 ,03,32,2,34,02,32,23,1,22,1,22,12,02,32,22,12

Ưu điểm:

Là phương pháp nén dữ liệu raster hiệu quả.

Dễ dàng tiến hành tính chu vi và diện tích, nhận biết lồi lõm, thay đổi hướng đột ngột.

Nhược điểm:

Khó khăn trong phân tích chồng xếp.

Dư thừa dữ liệu vì đường biên lưu trữ hai lần.

Phương pháp nén theo hàng cột (Run-length code)

Các điểm trên mỗi đơn vị bản đồ được lưu trữ theo hàng từ trái qua phải từ cell đầu đến cell cuối

Ưu điểm:

Thích hợp cho việc lưu trữ dữ liệu trong máy tính có bộ nhớ ít.

Nhược điểm:

Khó khăn trong quá trình xử lý và phân tích dữ liệu.

Phương pháp nén theo khối (Block code)

Phương pháp này có hiệu quả với các vùng có diện tích lớn và hình dạng các đường biên đơn giản, có thể kiểm tra sự co giãn về hình dạng của vùng.

Phương pháp nén cây tứ phân (Quadtree code)

Thể hiện sự chia liên tục của dạng ma trận 2n x 2n thành dạng cây 4 nhánh ưu điểm của phương pháp nén hình cây:

- Dễ tính toán diện tích chu vi của các vùng có hình dạng chuẩn

- Có thể giam bớt sự lưu trũ với các độ phân giải khác nhau

Nhược điểm :

- Khó khăn cho việc chọn các mô hình, giải pháp

- Một vùng có thể chia thành rất nhiều phần gây khó khăn cho việc truy nhập DL