4.3.2. Dime-структура
Наприкінці 60-х років XX ст. у Бюро перепису США (US Bureau of the Census) при підготовці до чергового перепису населення було розроблено структуру збереження просторової інформації, яку було названо за першими літерами слів Dual Independent Map Encoding (подвійне незалежне кодування карт) DIME-структурою. Вона належить до топологічних векторних структур даних.
Основним елементом DIME-структури є дуга (arc) або сегмент (segment) — послідовність ліній, що починається і закінчується вузловими точками. Під вузловою точкою (node) розуміють точку перетину трьох і більш ліній. Хоча сьогодні як вузлова точка або вузол найчастіше розглядається будь-яка початкова або кінцева точка послідовності ліній, що утворює сегмент, або дугу. Так, зокрема, трактується поняття «вузлова точка» у рамках пакета IDRISI.
Приклад формалізації просторових даних з використанням DIME-структури наведений на рис. 4.4. У таблиці сегментів (в) і полігонів (ділянок) (г) додатково введені атрибутивні дані — довжини сегментів (дуг) і прізвища власників, площі та кадастрові номери ділянок.
Рис. 4.4. Представлення картографічних даних з використанням DIME-структури: а) формалізація вихідної карти (напівжирним шрифтом виділені номери вузлових точок); б) таблиця координат опорних точок, в) таблиця сегментів; г) таблиця полігонів
Введення топологічних характеристик у структуру векторних даних дозволило уникнути основного недоліку точкових полігональних структур — необхідності подвійного обведення спільних меж і пов'язаних з цим похибок. Кожна точка при цьому запам'ятовується тільки один раз у складі якого-небудь сегмента (дуги) і може використовуватися багаторазово — стільки разів, скільки це буде необхідно.
4.3.3. Структури «дуга-вузол»
Подальшим розвитком DIME-структури є векторні топологічні структури типу дуга-вузол (Arc-Node Structure), або лінійно-вузлові структури векторних даних, у яких об'єкт у базі даних структурований ієрархічно, а базовими елементарними графічними об'єктами, крім точки, лінії і полігону є дуга (або сегмент). Опис метричного навантаження карти в базі даних з використанням лінійно-вузлової структури векторних даних, як і в DIME-структурі, складається з трьох наборів даних: 1) таблиці пар координат (х, у) точок введення, що представляють геометрію дуг, 2) таблиці атрибутів дуг і 3) таблиці атрибутів полігонів. Але на відміну від DIME-структури в таблиці атрибутів дуг наводяться тільки початкова (from) і кінцева (to) точки (вузли) кожної дуги. Вказівки на лівий і правий полігони не наводяться. За необхідності в структуру таблиць можуть бути введені атрибути, що характеризують точкові, лінійні або полігональні об'єкти. Це можуть бути, наприклад, характеристики початкових і кінцевих точок введення дуг, назви вулиць (лінійних об'єктів) і їх метричні характеристики, власники земельних ділянок (полігональних об'єктів), їхня площа і унікальні кадастрові номери (рис. 4.5).
Рис. 4.5. Подання в базі даних фрагмента картографічної інформації, зображеного на рис. 4.4, з використанням структури «сегмент (дуга) - вузол»: а) таблиця координат опорних точок; б) таблиця сегментів; в) таблиця полігонів
Лінійно-вузлові (топологічні) структури векторних даних представлені досить великою кількістю різновидів. Відзначимо модель TIGER (The Topologically Integrated Geographic Encoding and Referencing data format), яку було розроблено в Бюро переписів США для заміни DIME-структури наприкінці 80-х років XX ст., а також DLG-структуру (Digital Line Graph Structure) — стандарт Геологічної служби США (USGS) для пошарового кодування інформації, що міститься на топографічних картах і DLG-Е — Digital Line Graph-Enhanced — розширену версію формату DLG, а також покриття (coverage) - топологічний векторний файл ГІС-пакетів фірми ESRI.