Modelos de Datos Vectoriales y Representación Topológica

Modelos de Datos Vectoriales y Topología

Estructura Arco/Nodo

El elemento fundamental sobre el que se basa esta estructura es el arco. Este se define como una sucesión de líneas o segmentos que comienzan y terminan en un nodo. Los nodos se marcan allí donde se produce la intersección de tres o más arcos, excepto si son nodos terminales (culs de sac) o polígonos isla (pseudonodos).

Relaciones Topológicas

Las relaciones topológicas se expresan en 3 tablas:

• Topología de los polígonos: en ella se registran los arcos que cierran un polígono.
• Topología de los nodos: en ella se indican los arcos que comparten un mismo nodo.
• Topología de los arcos: en ella se almacena el nodo origen y final de cada arco según una dirección y sentido; así como los polígonos que deja a izquierda y derecha.

En estas 3 tablas se registra la topología, pero no la geometría.

La estructura arco/nodo tiene el inconveniente de la duplicidad de datos, pero es una estructura completa desde el punto de vista topológico, que almacena las relaciones de contigüidad, conectividad e inclusión de la siguiente manera:

• La contigüidad de los polígonos se conoce a través de la tabla de topología de los arcos, donde se analiza el polígono que deja a la derecha y a la izquierda del arco.
• La relación de conectividad entre arcos se almacena en la tabla de topología de arcos a través de los nodos comunes a los arcos.
• La relación de inclusión se registra en la tabla de topología de polígonos, normalmente mediante un signo o un "0" situado delante del identificador del arco que conforma.

Estructura DIME

Fue elaborada en las oficinas de censo de los EEUU. Estos ficheros son de los primeros ejemplos de representación vectorial donde se recoge la topología de manera completa; su utilidad principal es la representación de polígonos.

Se estructura en tablas:

• Se crea una lista de vértices con identificador y coordenadas X,Y que forman la tabla de coordenadas de los vértices.
• Se conforma la tabla de segmentos rectos, a partir de los objetos lineales, indicando en qué vértice empieza y en qué termina, conociendo el sentido de cada segmento lineal y especificando el polígono que tiene a derecha y izquierda.
• Y una tercera tabla que recoge la información de los polígonos y los límites de los mismos a través de los segmentos rectos.

Con esta estructura, todos los elementos topológicos se han incluido y es posible averiguar qué líneas están conectadas, qué segmentos determinan polígonos, qué polígonos son contiguos... Se evita la duplicidad de información de las coordenadas e incluso de los elementos que forman un polígono.

Una evolución de esta estructura es la que conlleva a los ficheros Tiger; en estos se almacena información espacial de todas las divisiones administrativas de los EEUU: del callejero de las principales ciudades, cuencas hidrográficas, todas las vías de comunicación, etc.

Estructura TIN

Es una estructura de datos vectorial basada en la estructura arco/nodo, especialmente diseñada para representar la elevación del terreno, pero utilizable para cualquier otra variable continua.

Consiste en una red de triángulos irregulares interconectados donde se registran las coordenadas X,Y de los nodos que definen los triángulos y el valor de elevación Z u otra variable continua de dichos nodos.

Esta estructura está formada por 4 tablas: 2 topológicas y 2 geométricas.

Las tablas mencionadas son:

• Tabla de nodos: donde se almacena el identificador del triángulo y los nodos (vértices) de los mismos.
• Tabla topológica de aristas: almacena el identificador del triángulo y las aristas contiguas o adyacentes de dichos triángulos a través del identificador del triángulo.
• Tablas geométricas: almacenan la altimetría y la planimetría de la variable que se está representando en este modelo de datos.