>>>مقایسه مدل رستری (raster) و مدل برداری (vector)

مقایسه مدل رستری (raster) و مدل برداری (vector)

نویسنده : |۱۳۹۷-۱۰-۲۱ ۲۳:۴۴:۰۸ +۰۰:۰۰ ۱۷م آذر, ۱۳۹۴|جی.آی.اس (GIS), مقالات آموزشی|۱۱ دیدگاه

مدل رستری (raster) و مدل برداری (vector)

   مدل رستری (raster) و مدل برداری (vector) ابزارهایی برای نمایش عوارض مختلفی هستند که در اطراف خود مشاهده می‌کنیم. هر پدیده براساس خصوصیات ذاتی و نقشی که در آنالیزهای مکانی ایفا می‌کند بصورت یک داده رستری یا برداری تعریف و ذخیره‌سازی می‌شود. در این مقاله ابتدا به تعریف هریک از مدل‌های رستری و برداری پرداخته و در ادامه نیز آن‌ها را با یکدیگر مقایسه خواهیم نمود.

مدل برداری (Vector) : در مدل برداری عوارض جهان واقعی به‌وسیله عناصر هندسی مثل نقطه، خط و سطح، نمایش داده می‌شوند. ذخیره داده در مدل برداری نیز به دو صورت منظم و نامنظم صورت می‌گیرد. معمولاً داده‌های مکانی دو‌بعدی یا سه‌بعدی در قالب فرمت‌های برداری چون DWG، DXF، TIN و Shapefile ذخیره‌سازی می‌شوند.

مدل رستری (Raster) : رستر شامل مجموعه‌ای از نقاط یا سلول‌هایی است که عوارض زمین را در یک شبکه منظم می‌پوشاند. به‌طوری‌که کل سطح گرافیکی نقشه به شبکه‌ای از سلول‌های ریز و منظم که پیکسل نیز نامیده می‌شود، تقسیم می‌شود.
پیکسل، یک موقعیت در سطح زمین است و فرمت رستری، یک آرایه m*n از این پیکسل‌ها است. هر لایه مجموعه‌ای از این پیکسل‌ها و مقادیر مربوط به آن‌ها است.
عمدتاً فرمت‌های رستری چون Tiff، JPG ،BMP، ECW و Esri grid برای ‌ذخیره‌سازی داده‌های رستری مورد استفاده قرار می‌گیرند.

مدل برداری (vector) یا مدل رستری (raster) ؟ کدامیک را انتخاب کنم؟

مدل برداری (vector) یا مدل رستری (raster) ؟ کدامیک را انتخاب کنم؟

برتری مدل داده برداری نسبت به رستری

1. فشردگی داده:
در مدل برداری فشردگی داده زیاد است به طوری که می توان وسعت زیادی از داده ها را در حجم کوچکی نمایش داد، اما در مورد داده ی رستری فشردگی کمتر می باشد. به بیان دیگر حجم داده های برداری به مراتب کمتر از حجم داده رستری از یک منطقه مشترک است.

2. پردازش توپولوژیکی:
در مدل برداری پردازشهای توپولوژیکی امکان پذیراست، یعنی عوارض ساختار مشخصی داشته و میتوان ارتباطات همسایگی بین عوارض را تعریف نمود.

3. کیفیت کارتوگرافی(نقشه کشی):
مدل برداری کیفیت کارتوگرافی بالایی دارد. در نقشه هایی که بصورت برداری ذخیره شده اند، هرچه مقیاس را تغییر میدهیم از کیفیت ترسیم عوارض کاسته نمیشود، اما در یک نقشه رستری اگر زوم را بالا ببریم، به مرور، پیکسلها را میتوانیم مشاهده کنیم و نقشه زیبایی خود را از دست خواهد داد.

مقایسه رفتار داده های برداری و رستری هنگام بزرگنمایی

مقایسه رفتار داده های برداری و رستری هنگام بزرگنمایی

4. مدیریت داده ی توصیفی:
مدل برداری داده ی توصیفی را به خوبی مدیریت و نمایش میدهد و ما میتوانیم برای هر عارضه مقادیر توصیفی بسیاری را در قالب جداول ذخیره سازی کنیم، اما در مدل رستری مدیریت داده توصیفی محدود است.

5. دقت هندسی:
داده برداری دقت هندسی بالایی دارند. هنگامی که یک داده برداری را به رستر تبدیل میکنیم، ثابت بودن موقعیت پیکسلها باعث میشود تا در عوارض مکانی جابجایی هایی ایجاد شود. روشهای مختلفی برای این تبدیلات وجود دارد اما همه آنها با کاهش دقت هندسی این کار را انجام میدهند. این مساله هنگامی خود را به خوبی نشان میدهد که شما بخواهید مجدداً فایل رستر حاصل از یک داده برداری را به vector تبدیل نمایید.

دقت هندسی عوارض هنگام تبدیل آنها به رستر (raster) کاهش می یابد

دقت هندسی عوارض هنگام تبدیل آنها به رستر (raster) کاهش می یابد

6. اندازه گیری فاصله:
مدل برداری بخوبی فاصله ها را اندازگیری میکند اما مدل رستری در این مورد عملکرد ضعیفی دارد. درواقع به دلیل دقت هندسی پایین در فایلهای رستری، دقت محاسبه طول عوارض خطی و مساحت پلیگونها نیز پایین می آید.

پیشنهاد بعدی   گوگل ارث (Google Earth) ؛ دریچه ای کوچک به سمت کشف زیبایی‌های دنیا

7. سرعت نمایش داده:
مدل برداری داده ها را به راحتی و سرعت نمایش میدهد اما مدل رستری برای بارگذاری تصویر زمان زیادی را از دست میدهد. همچنین بسته به اندازه و تعداد پیکسل ها از سرعت کمتری بهره مند است.

8. آنالیز شبکه:
در مدل برداری آنالیز شبکه ممکن است اما مدل رستری این کار را یه سختی انجام می دهد.

  9. حجم ذخیره سازی:
برای ذخیره سازی داده های برداری نیاز به فضای کمتری داریم تا یک داده رستری. برای مثال اگر حجم Shapefileهای مربوط به یک منطقه 40 مگابایت باشد و از آن منطقه نقشه ای با فرمت Tiff تهیه کنیم، این امکان وجود دارد که حجم لایه Tiff تهیه شده حدود 100 مگابایت و یا بیشتر شود.

 

 

برتری مدل رستری نسبت به برداری

1. مدل داده:
در مدل رستری، مدل داده ساده و گویا و رنگی است اما در مدل برداری به علت استفاده از نقطه،خط و سطح مدل پیچیده بنظر می آید.

2. استفاده از فن آوری:
مدل رستری در استفاده از فن آوری نوین، ارزان قیمت است. این بدان معنا است که شما برای کار با داده های رستری نیاز به مدلسازی پیچیده ندارید و با الگوریتمهای ساده تری میتوانید آنالیزهای مکانی را انجام دهید.

3. جمع آوری داده:
مدل رستری به سادگی داده را جمع آوری می کند. مثلا با گرفتن یک عکس هوایی از منطقه و یا تهیه یک تصویر ماهواره ای داده ای رستری دراختیار ما قرار میگیرد، اما برای تولید یک داده برداری ساعتها زمان و هزینه باید صرف برداشت و یا ترسیم عوارض گردد.

4. پردازش داده:
در مدل رستری پردازش راحت تر از مدل برداری است. درواقع میتوان گفت که روابط بین بخشهای تشکیل دهنده یک داده رستری (پیکسلها) بسیار ساده تر از روابط توپولوژیک موجود بین عوارض در فایل برداری است. همین امر نیز موجب پیچیدگی پردازشهایی میشود که بر روی یک فایل برداری صورت میگیرد.

درباره نویسنده :


کارشناس ارشد ژئوفیزیک-ژئوالکتریک
f.javanmardi86 [at] gmail.com

۱۱ Comments

  1. سارا ۱۳۹۷/۰۸/۲۸ در ۷:۰۸ ب.ظ - پاسخ دادن

    سلام
    ببخشید برای تهیه نقشه های CN از چه فرمتی باید استفاده کرد؟ رستری یا برداری باشد؟

    • حسن واعظی ۱۳۹۷/۰۸/۲۸ در ۱۱:۱۵ ب.ظ - پاسخ دادن

      سلام
      تا آنجایی که مطالعات بنده میگوید، نقشه CN از تلفیق نقشه گروههای هیدرولوژیک خاک و کاربری اراضی به دست می آید. این نقشه ها هم عمدتاً رستری هستند.
      البته میتوانند بصورت وکتور هم با یکدیگر تلفیق شوند، اما اگر این پردازش با داده های رستری انجام شود پیچیدگی آنالیز کمتر خواهد شد.

  2. آرمان ۱۳۹۶/۱۱/۲۸ در ۸:۵۷ ق.ظ - پاسخ دادن

    سلام
    من برای یک محدوده کوچک حدود 30 هکتار دارم نقشه های پایه رو از جمله نقشه شیب و جهت و … اما چون سایز پیکسل ها بزرگ می باشد نقشه تولید شده حالت زیگ زاگ دارد. لطفا راهنمایی کنین چطوری میتونم این مشکل رو رفع کنم.
    ممنون

    • حسن واعظی ۱۳۹۶/۱۱/۳۰ در ۳:۴۰ ب.ظ - پاسخ دادن

      سلام
      به نظر می‌رسد بهتر باشد که شما ابتدا از DEM خود یک Shapefile نقطه‌ای ایجاد کنید (Raster to Point) و سپس بااستفاده از این لایه نقطه‌ای و با یکی از روشهای تولید DEM مانند IDW، Spline و Topo to Raster یا کریجینگ یک DEM جدید با اندازه پیکسل کوچکتر تهیه کنید. درنهایت هم از آن Contour بزنید.

  3. سمین ۱۳۹۶/۱۰/۱۸ در ۴:۴۱ ب.ظ - پاسخ دادن

    از اینکه پاسخ بنده رو دادید یک دنیا ممنونم.

  4. سمین ۱۳۹۶/۱۰/۱۷ در ۹:۵۴ ق.ظ - پاسخ دادن

    سلام وقت شما بخیر
    در تبدیل مراحل رستر به وکتور کدام گزینه صحیح است ؟؟؟ خیلی جستجو کردم و هر بار جواب متفاوتی گرفتم. لطفا بنده رو راهنمایی بفرمایید
    الف ) باینری کردن _ نازک سازی _ ترسیم
    ب) نازک سازی _ باینری کردن _ ترسیم
    خواهش میکنم جواب صحیح رو به بنده عرض بفرمایید.

    • حسن واعظی ۱۳۹۶/۱۰/۱۷ در ۴:۲۸ ب.ظ - پاسخ دادن

      سلام
      من صرفا میتوانم نظر شخصی خودم را اعلام کنم و مستندات خاصی در این باره ندارم.
      اگر شما بخواهید هنگام تبدیل رستر باینری شده به وکتور از گزینه Simplify برای عوارض استفاده کنید، عملاً نیاز چندانی به نرم کردن نخواهید داشت.
      اما اگر فرض کنیم از گزینه بالا بهره نبرید، اگر ابتدا باینری کرده و سپس نازک سازی انجام دهید آزادی عمل بیشتری خواهید داشت. زیرا در اینحالت میتوانید محدوده موردنظر خود را کمی بیشتر تعریف کنید، به این امید که در مرحله بعد (نازک سازی) میتوانید بخشهای اضافی را برطرف کنید.
      این در حالی است که اگر ابتدا گزینه نازک سازی را انجام دهید، نمیتوانید محدوده باینری قابل قبول خود را زیادتر کنید، چرا که اگر این کار را انجام دهید در مرحله پایانی که صرفاً ترسیم را دراختیار دارید، نخواهید توانست بخشهایی را که در نتیجه بزرگتر گرفتن محدوده اعداد باینری دچار ضخامت بیش از اندازه شده اند، حذف نمائید.

  5. آراز ۱۳۹۵/۱۰/۲۴ در ۲:۱۲ ب.ظ - پاسخ دادن

    با سلام و عرض ادب . روش تبدیل لایه رستری به لایه وکتوری را توضیح دهید. با تشکر

    • حسن واعظی ۱۳۹۵/۱۰/۲۴ در ۵:۳۶ ب.ظ - پاسخ دادن

      سلام. ابزارهای زیادی برای تبدیل رستر به وکتور وجود دارند. چه در ArcGIS و چه خارج از این محیط.
      اگر رستر شما پیچیدگی داشته باشد میبایست رقومی سازی بصورت دستی انجام شود.
      اگر هم رستر ساده ای داشته باشید میتوانید با استفاده از ماژول ArcScan و یا با ابزارهای بخش conversion در ArcToolbox این کار را انجام دهید.
      موفق باشید.

  6. Lo.FARZAD.vE@gmail.com ۱۳۹۵/۰۸/۲۱ در ۱۰:۵۳ ق.ظ - پاسخ دادن

    سلام دوستان دوتا سوال داشتم اما از هیچ منبعی به جواب نرسیدم لطفا کمک کنید :
    ۱ – وردی داده ها در رستر سریعتر از وکتور است ؟
    ۲ – آیا یک نقشه سفید یکدست با یک پیکسل حجیم تر است یا همان نقشه با ۴ پیکسل یا نه فرقی نداره ؟
    مرسی از راهنمایی

    • حسن واعظی ۱۳۹۵/۰۸/۲۱ در ۱۱:۵۵ ق.ظ - پاسخ دادن

      سلام
      1- منظورتان از ورود داده ها در رستر باید مشخص باشد تا بتوان پاسخ درستی داد. اما در کل اگر بخواهیم یک داده رستری برای یک منطقه داشته باشیم (مثل تصویر ماهواره ای و یا DEM) ورود داده ها زمان زیادی نمیخواهد، مگر اینکه برای تولید آن داده (مانند تولید DEM) زمان زیادی را صرف کنیم. اما وارد کردن داده ها در حالت وکتور، اگر به معنای دیجیتایز آنها باشد، زمان بر خواهد بود.
      2- اگر نقشه رستری شما هنگام ذخیره سازی از الگوریتمهای فشرده سازی استفاده نکرده باشد، هیچ تفاوتی نمیکند. اما اگر فشرده سازی شده باشد، در حالتی که ارزش عددی پیکسل ها یکی باشند تفاوت چندانی نمیکند که شما 4 تا پیکسل با ارزش یکسان داشته باشید و یا یک پیکسل با همان ارزش عددی.
      تفاوت مختصری هم که دارد برای این خواهد بود که الگوریتمهای فشرده سازی یکسری اطلاعات جانبی مختصر هم ذخیره میکنند و در این مثال شما میتواند همان مختصر اطلاعات هم فضای اضافی بگیرد. پس فقط در مثالی که گفتید، حجم یک پیکسل کمتر خواهد بود.

دیدگاه خود را اینجا ثبت کنید