Комбіновані структури даних

Ідея однієї з загальновідомих [Burrough] комбінованих структур даних ґрунтується на розумінні того, що атрибути і топологічні дані повинні зберігатись окремо один від одного, але можуть бути легко зв'язані між собою. Атрибутивні дані, що описують сутності, можуть включати дані про їх реальні атрибути, а також про те, як сутність повинна керуватись у БД. Останні можуть включати також інформацію, що керує типами відношень, які дана просторова сутність може мати. Наприклад, точкова сутність не повинна мати запис, що вказує на її площу, і полігональна сутність повинна бути визначена у термінах записів, що включають інформацію про сутності (границі або піксели), котрі описують її просторово. Для границь і дуг дані сутності можуть бути описані множиною відношень (таблиць). Допустима множина таблиць управляється типом сутності. Нарешті, кожна сутність має ім'я сутності для її унікальної ідентифікації.

На самому високому рівні полігон описується простою множиною відношень, що перелічує (listing) ім'я сутності, тип сутності та дані сутності.

Тоді як ім'я і тип є простими записами, дані сутності є множиною таблиць, що включає атрибути, просторові відношення, покриття і просторовий опис. Зауважимо, що дані сутності ідентичні у всіх аспектах для векторної та растрової нотації, виключаючи множину таблиць, на яку посилаються у записі просторового опису.

У векторній формі тип сутності для границі встановлюється таким же чином, як і для полігону. Таблиця даних сутності включає атрибути границі, список дуг, що формують границю, і список граничних сутностей дірок всередині границі. Структура даних для дуг включає атрибути, що вказують полігони зліва і справа, границю, якій вони належать, і список їх координат.

І растрове, і векторне представлення простору є рівнозначними структурами даних. Якщо є підпрограми для швидкого перетворення із однієї просторової структури даних в іншу, то процедури пошуку і аналізу можна запрограмувати так, щоб вибрати структуру, найбільш ефективну для вирішення даної проблеми без втручання користувача.

Порівняння структур даних

Класифікація векторних і растрових структур

Класифікація векторних та мозаїчних структур даних наводиться згідно [ Rhind et al ].

Класифікація векторних структур

Прості структури даних

· Нетопологічні структури ("spaghetti" структури).

· Прості топологічні структури (напр., GIMMS).

· Направлені (directed) топологічні структури (напр., DIME).

· Ієрархічно індексовані топологічні структури (напр., POLYVRT).

Гібридні структури даних

· Мережеві індексовані векторні структури (напр., pre-TIGRIS Intergraph).

· Гео-реляційні структури (напр., ESRI's ARC/INFO, UNISYS's System 9).

Класифікація растрових структур

Регулярні мозаїки

· Комірчасті або растрові структури.

· Шестикутні структури.

· Трикутні структури.

Нерегулярні мозаїки

· Діаграми Вороного(Тіссена /Діріхле полігони).

· Делоне триангуляція.

Вкладені регулярні мозаїки

· Квадродерева областей (region quadtrees).

· Лінійні квадродерева.

· Краєві (edge) і лінійні дерева.

· Вкладені шестикутні структури.

Вкладені нерегулярні мозаїки

· Точкові квадродерева.

· K-d дерева.

· Смугові (strip) дерева.

Порівняння переваг і недоліків векторних та растрових структур і методів роботи з ними

Порівняння переваг та недоліків растрових і векторних методів дано за [ Burrough ], [ Берлянт та ін. ].

Векторні структури і методи

Переваги

· Добре представлення феноменологічних структур даних.

· Компактна структура даних.

· Топологія може бути описана повністю за допомогою мережових зв'язків.

· Точна графіка.

· Можливі пошук, редагування та генералізація графіки та атрибутів.

Недоліки

· Складна структура даних.

· Комбінація кількох полігонів векторних карт або полігональних і растрових карт шляхом оверлея створює труднощі.

· Моделювання важке, оскільки кожна одиниця має відмінну топологічну форму.

· Відображення та малювання може бути дорогим, особливо при високій якості, кольорів, тощо.

· Технологія дорога, особливо для більш складного програмного та апаратного забезпечення.

· Просторовий аналіз та фільтрація всередині полігонів неможлива.