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系統簡介

空間資料結構

地理資訊系統的空間資料結構有兩大類:向量式(vector)與網格式(raster)。

將傳統紙圖或文字資料輸入電腦的過程稱為數值化(digi-tizing),在地理資訊系統的世界中,空間資料數值化的過程可轉換成向量式及網格式這兩種資料結構。這兩種結構各有優劣,各有其適用的用途,不同結構的資料也可以互相轉換(例如:vector to raster ,raster to vector)。

1、向量式資料

在向量資料格式中,地理空間資料如點、線、面 均是以一系列的點座標來加以表示的。

項目圖上的點,以一對(X,Y)座標來表示。

項目圖上的線,以線的前、後端點之座標來表示。

項目圖上多邊形,以一序列的點座標來表示,分別代表各折點。

項目圖上之圓,以一個點座標表示圓心,另一個數字表示半徑長度。

相量式資料表示法

圖1-5 向量式資料表示法

2、網格式資料

在網格資料格式中,地理空間資料如點、面、線均是以一個一個一致的小網格單位來表示,把地圖當做一個由很多小網格面積所組合而成的連續平面來處理,每個小網格只能指定一個值,代表一個單元,因此格子的大小決定了網格式資料的解析度,格子愈小,圖形愈清晰,資料愈精準,相對的資料量愈大,不同屬性必須存放在不同的格子中。如下圖1-6 即為網格式資料表示法

網格式資料表示法

圖1-6 網格式資料表示法

3、向量式資料及網格式資料的優缺比較

網格式及向量式資料的優缺點比較
資料表示方式 優點 缺點
網格式

影像式結構簡單明瞭,易於學習

掃描數化作業較簡單,容易建檔

適合表達高程、土壤、土地利用等覆蓋全地表類的資料

遙感探測資料屬於網格式資料,適合網格式地理資訊系統使用

格子大小決定影像資料的精確度,若需要高精確度的資料時會相當耗費記憶體空間

由於網格式資料將真實世界的地形地物以格子方式表達,對於物體的輪廓會產生鋸齒般的邊緣,較不美觀

不利於表達有複雜空間關係的資料,如道路網、管線資料等

向量式

能精確表示地理位置

可以儲存地理實體的各種複雜的位相關係,利於地址定位、網路分析等處理

難以表達地形的起伏等連續性的變化

數化工作量大,檔案較難建立,成本較高

 

4、簡論

所謂地理資訊系統就是與地理位置有關的資訊系統。就GIS系統所處理的資料來說,我們簡單的將它分類為空間資料與屬性資料。空間資料(Spatial Data)是與地理位置有關的資料,一般說來以座標的方式來表示,如經緯度座標、世界橫麥卡脫座標皆是。而屬性資料(Attribute Data)則是與地理位置無關的資料,如街道名稱、河川名稱/長度、水利會涵蓋面積、或與地籍有關的地號、地目、所有人等等均屬此類。在空間資料中的各個物件,彼此之間有其空間關連性,再加上空間資料與屬性資料之間的連結關係,也就構成了一個GIS系統兼具查詢、顯示、分析、資料管理等之多功能、效率高之整合性系統。例如台北市敦化北路170號在MIS系統是一串文字資料,而在GIS表現的是一張出現該地址位置之街道圖。

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