1.        Các loại dữ liệu cơ bản của dữ liệu không gian (điểm, đường, vùng)

-Điểm : Là đối tượng vô hướng , có vị trí trong không gian. Là sự thể hiện hình học đơn giản nhất. Tuy nhiên tỷ lệ của bản đồ có thể quyết định một đối tượng là dạng điểm hay không ?

-Đường : Là đối tượng 1 chiều , có vị trí , có chiều dài, ví dụ : sông suối ,đường , ranh giới  hành chính , đường điện ,dây cáp ,các loại đường ống

- Vùng : là đối tượng 2 chiều , có vị trí , có chiều dài, chiều rộng hoặc có diện tích .

2.        Cách tổ chức dữ liệu trong GIS (mô hình Vector, mô hình Raster)

Mô hình Vector: Lưu trũ các cặp tọa độ của các đối tượng

-          Điểm : được thể hiện bằng 1 cặp tọa độ

-          Đường : được thể hiện bằng 1 chuỗi các cặp tọa độ

-          Vùng : Được thể hiện bằng 1 chuỗi các cặp tọc độc và cặp tọa độ đầu và cặp tọc độ cuối trùng nhau.

              a. Kiểu đối tượng điểm (Points)

          Điểm được xác định bởi cặp giá trị tọa độ. Các đối tượng đơn, thông tin về địa lý chỉ gồm cơ sở vị trí sẽ được phản ánh là đối tượng điểm. Các đối tượng kiểu điểm có đặc điểm:  

               + Là toạ độ đơn (x,y)

               + Không cần thể hiện chiều dài và diện tích

               + Tỷ lệ trên bản đồ tỷ lệ lớn, đối tượng thể hiện dưới dạng vùng. Tuy nhiên trên bản đồ tỷ lệ nhỏ, đối tượng này có thể thể hiện dưới dạng một điểm. Vì vậy, các đối tượng điểm và vùng có thể được dùng phản ánh lẫn nhau. (VD: Hà Nội)

         b. Kiểu đối tượng đường (Arcs)

         Đường được xác định như một tập hợp dãy của các điểm. Mô tả các đối tượng địa lý dạng tuyến, có các đặc điểm sau:  

    + Là một dãy các cặp toạ độ

     + Một arc bắt đầu và kết thúc bởi node

       + Các arc nối với nhau và cắt nhau tại node

       + Hình dạng của arc được định nghĩa bởi các điểm vertex

        + Độ dài chính xác bằng các cặp toạ độ

    c. Kiểu đối tượng vùng (Polygons)

Vùng được xác định bởi ranh giới các đường thẳng. Các đối tượng địa lý có diện tích và đóng kín bởi một đường được gọi là đối tượng vùng polygons, có các đặc điểm sau:  

+ Polygons được mô tả bằng tập các đường (arcs) và điểm nhãn (label points)

+ Một hoặc nhiều arc định nghĩa đường bao của vùng

+ Một điểm nhãn label points nằm trong vùng để mô tả, xác định cho mỗi một vùng

*Mô hình Raster : sử dụng mạng lưới của các ô vuông để thể hiện các đối tượng của thế giới thực .( dữ liệu trong mô hình R được tổ chức thành các ma trận cell ( ô))

-Điểm : được thể hiện bằng 1 pixel

-Đường : được thể hiện bằng 1 chuỗi các pixel

-Vùng : được thể hiện bằng 1 nhóm các pixel

- Dữ liệu trong mô hình Raster luôn được lưu trữ trong một bảng thuộc tính (VAT)

•       Mức độ khái quát hoá phụ thuộc vào kích thước của pixel.

•       Sẽ bị mất thông tin nếu kích thước của pixel lớn

•       Sẽ bị tốn dung lượng của bộ nhớ nếu để kích thước của pixel quá nhỏ.

-           

3.        Khái niệm về Pixell

-          Cell là 1 đơn vị cơ bản cho 1 dạng Grid

-          Cell có hình vuông

-          Vị trí của cell được xác định bằng số dòng và số cột

-          Mỗi cell được gán 1 giá trị số

-          Những cell có giá trị giống nhau mô tả cùng một đối tượng

-          Giá trị của cell có thể là số nguyên , số thập phân hay là không có giá trị ( no data )

4.        Cơ chế chuyển đổi mô hình dữ liệu (Giải thích cơ chế rasterisation, cơ chế vectorisation)

Chuyển đổi mô hình dữ liệu.

   Việc chuyển đổi thường áp dụng nhất là chuyển đổi dữ liệuvector sang raster (rasterisation)hoặc ngược lại (vectorisation)

a. Giải thích cơ chế rasterisation:

+ Bước 1: Mã hoá các vùng

+ Bước 2: Lưới các ô đều nhau được chồng lên, các vùng chứatâm điểm ô được xác định

+ Bước 3: Các ô được nhận một giá trị bằng mã của vùng mà tâm điểm của ô thuộc về vùng đó

b. Giải thích cơ chế vectorisation:

+ Bước 1: Mỗi 1 ô lưới được nhận một giá trị thuộc tính

+ Bước 2: Ranh giới tập hợp các ô cùng thuộc tính được hình thành

+ Bước 3: Vùng được hình thành bởi tập hợp toạ độ các điểm giáp ranh

5.        So sánh hai mô hình Raster và Vector (Ưu điểm, nhược điểm)

RASTER

Ưu điểm:

-          Các vị trí lân cận có thể dễ dàng được phân tích

-          Các phép xử lý thuật toán dễ dàng hơn dạng Vector

Nhược điểm:- ko hiệu quả trg việc lưu trữ dữ liệu( tốn dung lượg của bộ nhớ)

-          Sẽ bị mất thông tin nếu kích thước của pixel quá lớn

-          Bản đồ ko đẹp và độ chính xác thấp

Vector

Ưu điểm- tốn ít bộ nhớ

-          Chất lg bdo tốt hơn dạng raster

-          Dễ dàng giao diện với các nguồn dữ liệu khác nhau

Nhươc: - cấu trúc số liệu phức tạp

-          Xử lý các thuật toán phức tạp

-          Không có khả năng giao diện với ảnh viễn thám

I.         Mô hình số hóa độ cao (Digital Elevation Model - DEM)

6.        Khái niệm DEM

- Mô hình số hóa độ cao (DEM) là sự thể hiện bằng số độ cao của bề mặt đất, độ cao của tầng đất, của mực nước ngầm…

- DEM được lưu trữ khác nhau tùy thuộc vào kiểu số liệu là Raster hay Vector.

7.        Các phương pháp xây dựng DEM

Có hai phương pháp xây dựng DEM:

-phương pháp chụp ảnh lập thể: dùng các dụng cụ chuyên dụng chụp ảnh để thu thập dữ liệu của 1 vùng với các giá trị X,Y,Z của các điểm trên bề mặt quả đất.

- phương pháp này đòi hỏi kỹ thuật cao trong việc chụp và xử lý ảnh, đòi hỏi số điểm kiểm soát nhiều.

VD: ảnh hành không, ảnh viễn thám.

-      Pp xây dựng DEM từ đường đồng mức.

8.      Vai trò của DEM trong nghiên cứu địa chất (tính toán độ dốc, hướng dốc, xây dựng bản đồ độ dốc, hướng dốc)

DEM là bản đồ đầu vào của các quá trình xử lý số liệu liên quan đến độ cao. DEM phục vụ cho nhiều mục đích ứng dụng sau:

-      Tính toán độ dốc

-      Tính hướng dốc

-      Tính mức độ lồi lõm của sườn dốc

-      Tính toán khối lượng đào đắp

-      Tính độ dài sườn dốc

-      Phân tích địa mạo của khu vực

-      Xác định luu vực và kiểu tới tiêu nước của 1 khu vực