Komputasi Data Spasial Data Vektor

Media Penyimpanan Dahulu, peta cetak digunakan sebagai alat untuk menyimpan informasi spasial Komputerisasi Kartografi membutuhkan informasi dalam bentuk digital Sekarang ini, media penyimpanan yang tersebar melalui jaringan internet mengalami peningkatan Banyak aplikasi membutuhkan media penyimpanan data secara lokal Biaya dan ukuran media bukan lagi menjadi masalah utama

Evolusi Media penyimpanan

Penyimpanan Fisik Bit - the most basic information unit in a binary system (1 / 0) 1 Byte = 8 bits Binary (2-based), Decimal(10-based), and Hexadecimal (16-based) System Binary Operator – AND, OR, NOT Data on a disk -Sectors, Tracks, Platters File system – File, Directory

Gambar/Peta sebagai bilangan Data gambar/peta disimpan dalam memori komputer dalam bentuk struktur data yang tersimpan secara fisik (i.e. files and directories). Files dapat ditulis dalam bentuk binary atau Text ASCII (American Standard Code for Information Interchange). Binary lebih cepat dibaca dan ukurannya lebih kecil, sedangkan Text dapat dibaca dan disunting oleh manusia tetapi ukurannya besar.

ASCII Table

ASCII Table (extend)

Jenis Data Gambar Data Raster Data Vektor

Rasters vs. Vectors

Gambar Vektor Alternatif format gambar selain Raster adalah Vektor Penggunaan yang paling banyak dari format vektor adalah untuk gambar huruf/fonts – Citra dari characters (Postscript, TrueType) Gambar disimpan sebagai koleksi dari primitif geometri Contoh : Lines, polygons, circles, curves, … Sangat dimungkinkan untuk konversi dari vektor ke raster Kebalikannya (raster ke vektor) lebih sulit !!!

Gambar dgn Data Vektor Berkebalikan dengan gambar dijital dengan data raster (dimana data direpresentasikan menggunakan piksel), gambar dengan data vektor mengandung sebuah deskripsi geometrik yang mampu menggambarkan objek gambar tersebut secara halus tanpa adanya kemungkinan untuk pecah. Gambar dengan vektor dapat menggambarkan objek sebaik data raster. Gambar 3 Dimensi pada dasarnya selalu merupakan gambar dengan data vektor dengan data piksel untuk data tekstur permukaannya. Semua data vektor pada akhirnya harus dapat di”rasterisasi” (diubah kedalam data raster) untuk kebutuhan visualisasi pada layar komputer.

Contoh Data Vektor

Struktur Data Vektor Gambar vektor dijital (data vektor) merupakan fungsi dari sekumpulan objek geometrik (direpresentasiakan dalam koordinat pada suatu kerangka sistem koordinat), dalam matematik dapat disimbolkan: (x,y) : koordinat pada bidang dwimatra (x,y,z) : koordinat pada bidang trimatra Grafik vektor menggunakan objek primitif geometrik seperti titik, garis, kurva dan poligon yang semuanya menggunakan persamaan matematik untuk merepresentasikannya sebagai gambar dalam layar komputer.

Vektor (Primitif Object) 1 Dimensi Point 2 Dimensi Line Area 3 Dimensi Volume

Representasi Vektor Vektor adalah struktur data yang dapat digunakan untuk menyimpan data spasial. Titik : Node (berupa koordinat 2D (x,y) atau 3D (x,y,z) Garis : Line (himpunan node yg terdiri dari 2 buah node) Polyline (himpunan node yg terdiri dari lebih dari 2 buah node) Area : Polygon (himpunan node yg terdiri dari lebih dari 2 buah node) Volume : Himpunan Polygon.

Gambar Vektor Untuk kasus peta dijital, primitif grafik yang utama adalah : POINT / TITIK LINESTRING / UNTAIAN GARIS POLYGON / AREA Cara penyimpanan adalah dengan menggunakan daftar koordinat (dalam program bisa menggunakan array) POINT (X Y) atau (X Y Z) LINESTRING (X1 Y1, X2 Y2 ... Xn Yn) POLYGON(X1 Y1, X2 Y2 ... Xn Yn)

Representasi Objek Spasial Dunia nyata (real world): Obyek terlihat seperti apa adanya Model visualisasi: Diterjemahkan menjadi elemen gambar Komputer: Elemen gambar menjadi file komputer Sumur bor Titik + 3 Titik / point simpul / node Jalan raya Kawasan lindung Garis Luasan (areal) Poligon Garis / line Segmen garis / arc

Representasi Objek Spasial

Penyimpanan Vektor dlm File (contoh)

Contoh format vektor sederhana (Text File) POINT 10.0 10.0 LINESTRING 15.0 14.0 17.0 14.5 23.5 15.0 19.0 16.0 POLYGON 24.0 22.0 24.0 50.0 50.0 50.0 50.0 22.0 Perhatikan !! Koordinat awal harus sama dengan koordinat akhir

Contoh format vektor standard (WKT/Well Known Text) POINT(6 10) LINESTRING(3 4,10 50,20 25) POLYGON((1 1,5 1,5 5,1 5,1 1),(2 2, 3 2, 3 3, 2 3,2 2)) MULTIPOINT((3.5 5.6),(4.8 10.5)) MULTILINESTRING((3 4,10 50,20 25),(-5 -8,-10 -8,-15 -4)) MULTIPOLYGON(((1 1,5 1,5 5,1 5,1 1),(2 2, 3 2, 3 3, 2 3,2 2)),((3 3,6 2,6 4,3 3))) GEOMETRYCOLLECTION(POINT(4 6),LINESTRING(4 6,7 10))

Format File Vektor SVG (Scalable Vector Graphics) DXF (Drawing eXchange Format) Shapefile (SIG File).

Scalable Vector Graphic (SVG) Sebuah peta sederhana direpresentasikan oleh: titik (wells-sumur), polyline (rivers-sungai), and polygon (lake-danau). Buka file text-nya. Simple_vector_map.svg

DXF File ASCII versions of DXF can be read with a text-editor. The basic organization of a DXF file is as follows: HEADER section – General information about the drawing. Each parameter has a variable name and an associated value. CLASSES section – Holds the information for application-defined classes whose instances appear in the BLOCKS, ENTITIES, and OBJECTS sections of the database. Generally does not provide sufficient information to allow interoperability with other programs. TABLES section – This section contains definitions of named items. Application ID (APPID) table Block Record (BLOCK_RECORD) table Dimension Style (DIMSTYPE) table Layer (LAYER) table Linetype (LTYPE) table Text style (STYLE) table User Coordinate System (UCS) table View (VIEW) table Viewport configuration (VPORT) table BLOCKS section – This section contains Block Definition entities describing the entities comprising each Block in the drawing. ENTITIES section – This section contains the drawing entities, including any Block References. OBJECTS section – Contains the data that apply to nongraphical objects, used by AutoLISP and ObjectARX applications. THUMBNAILIMAGE section – Contains the preview image for the DXF file. END OF FILE The data format of a DXF is called a "tagged data" format which "means that each data element in the file is preceded by an integer number that is called a group code. A group code's value indicates what type of data element follows. This value also indicates the meaning of a data element for a given object (or record) type. Virtually all user-specified information in a drawing file can be represented in DXF format.

Vector or Raster? OR Advantages and Disadvantages (Burrough, 1986) Choices determined by Purposes Peuquet (1979) showed that “most algorithms using a vector data structure have an equivalent raster-based algorithm, in many cases more computationally efficient” (Clarke, 1995) Vector I/O devices are being increasingly replaced by raster I/O devices Most GIS software packages support both vector and raster data structures

Vectors just seemed more correcter Dapat mewakili fitur titik, garis, dan daerah yang sangat akurat. Jauh lebih efisien daripada data raster dalam hal penyimpanan. Cocok untuk pemetaan topologi Mendukung pengambilan interaktif, memungkinkan peta generalisasi

Vectors are more complex Kurang mudah dipahami Membutuhkan komputasi yang complex Tampilan dan plotting vektor mahal

Rasters are faster... Easy to understand Good to represent surfaces, i.e. continuous fields Easy to read and write A grid maps directly onto a programming computer memory structure called an array Easy to input and output A natural for scanned or remotely sensed data Easy to draw on a screen or print as an image Analytical operations are easier, e.g., autocorrelation statistics, interpolation, filtering

Rasters are bigger Inefficient for storage Raster compression techniques might not be efficient when dealing with extremely variable data Using large cells to reduce data volume causes information loss Poor at representing points, lines and areas Points and lines in raster format have to move to a cell center. Lines can become fat Areas may need separately coded edges