この分類は、もともと図形入出力装置の性格から来ているように思われる。
| ラスター型 | ベクター型 | |
|---|---|---|
| 図形情報のとらえかた | 等間隔に分割された画素(pixel=picture cell)の集まり | 順不同な位置にある点と点を結ぶ線分の集まり |
| 出力装置の典型例 | 液晶ディスプレイ、スポーツ応援の人文字 | X-Yプロッタ、運動場の石灰線引き |
| 入力装置の典型例 | スキャナ | ディジタイザ |
実際には、ソフトウェアで補う(エミュレーションする)ことにより、 ラスター型の装置をベクター型の装置であるかのように使う、あるいは その逆ができる。
|~~~~~~~~~~~~~~~~| |~~~~~~~~~~~~~~~~| ベクター型データを扱うプログラム
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_____|~~~~|_____ _____|~~~~|______ 左: ベクター型装置
|________________| |_____------------ 右: ラスター型上でベクター型を
エミュレーション(まね、代行)するソフトウェア
_____------------
|________________| ラスター型装置
(上の図は、ASCII文字が一定幅で表示されることを想定して作った。)
2次元の空間座標 x, y について、それぞれ等間隔に区切り、 画素(格子点あるいはマス目)のそれぞれに数値を対応させる。 データは、画素の数だけの数値の羅列となる。 格子点の位置の座標を決める情報も必要であり、 別に持つのがふつうである。 プログラム言語で、2次元配列というデータ型が使えれば、 処理するプログラムは比較的簡単に書くことができる。
| 対象の構造 | ラスター型の表現 | ベクター型の表現(後述) |
|---|---|---|
| 点データ | もっとも近い位置の画素に値を与える。 | 点の(x,y)座標に値を対応させる。 |
| 線データ(直線あるいは曲線の部分) | 1次元的に連結した一連の画素に、同じ値を与える。 | 線の通る点の(x, y)座標を列挙し、そのまとまりに値を対応させる。 |
| 面データ(領域)の表現 | 2次元的に連結した画素の集まりに、同じ値を与える。 | 領域をかこむ多角形の頂点の(x, y)座標を列挙し、 多角形にひとつの値を対応させる。 |
| 空間の連続関数の表現 | 画素の位置のそれぞれに関数値を与える。 | 決まった方式がない。等値線(等高線)で代表させることにすれば、 線データとして扱える。 |
空間座標としては、緯度・経度と、地図上の(x, y)座標を使う 場合がある。例...
Scripps海洋研究所で編集され、Rand Corporationで改訂された(1975年) 緯度・経度1度マス目の世界の標高データの一部を、 標高1000 mごとに色をかえて表示したもの。 作図したプログラムは グラフィックスの教材「GKSによるデータの可視化」の中の 「等値線による塗り分け」の項目の例文tilemain.{p,f,c}である。
NOAA/NESDISの北半球積雪データによる、1979年1月第1週の積雪の有無。
任意の空間座標(x, y)あるいはそれをならべた列に数値を対応させる。 同じ程度のデータ量あるいは計算能力であれば、 空間に対して離散的な(連続関数でない)ものの位置は、 ラスター型で持つよりも正確に表現できる。 ただし、arc/node構造(次に述べる)などのデータ構造を処理する ため、プログラムは一般に、ラスター型データを扱う場合に比べて 複雑になりやすい。
平面の領域を部分領域に区分する場合、となりあった領域の境界は 両方の領域を囲むのに使われる。この情報を二重にもつことは、記憶 容量のむだという欠点もあるが、むしろデータの一貫性の点でよくない。 (もし一方だけを修正してしまうと、どちらの領域にも含まれないか、 二重に含まれる部分ができてしまう)。
この欠点をもたないデータ構造として、次のような構造が よく使われる。
日本の各都道府県の1977年の工業出荷額と人口のデータ (「日本国勢図会」による)から、 人口あたりの工業出荷額(単位: 百万円／人)を計算しておき、 それを階級わけして、各県について1つの多角形を塗りわけたもの。 海岸線と県境の位置のデータは、東京大学地震研究所の 小竹美子さんによるものを、増田がarc/node型に編集して使った。 作図したプログラムは 「GKSによるデータの可視化」の中の「地図の塗り分け」の項目の例文 kenbetu.{p,f}である。 この図は、久保幸夫(1983)「グラフィックプログラムALIS利用の手引」(東京大学大型計算機センター)の例題の再現だが、データ構造は変えた。
| 主なデータ型 | ソフトウェア名 | 販売・提供者 | 動作するOS | 注 |
|---|---|---|---|---|
| ベクター | Arc/Info | ESRI社 (アメリカ; 代理店=パスコ) | Unix, Windows NT | 専用プログラム言語(AML)が発達。 |
| Arc View | ESRI社 | Windows | Arc/Infoの入門版。 | |
| ATLAS GIS | ESRI社 | DOS, Windows | 旧Strategic Mapping社の製品。入門向きと言われる。 | |
| ラスター | GRASS | アメリカ陸軍建設研究所(USA-CERL) ftp://moon.cecer.army.mil | Unixなど | コマンドライン型。public domain。 |
| GRASSLAND | LAS社(カナダ) | Windows | GRASSをもとにGUIなどを拡張。商品。 | |
| idrisi | Clark大学(アメリカ) | DOS, Windows | 商品だが安い。開発途上国での利用を想定。 | |
| ERDAS Imagine | ERDAS社(アメリカ; 代理店=パスコ) | Unix, Windows | 主に衛星画像処理用 |
地表面の標高の分布を有限個の数値データで表わしたものである。 習慣として、ラスター型のデータ構造にしたものをさすことが多いが、 TIN形式のものなども含むことがある。
なぜ「モデル」というのか? (「数値モデル」などとは違った意味。)