Раздел: Документация

0 ... 7 8 9 10 11 12 13 ... 36

Проводя сравнение ГИС-технологий с техиоши ними ( AI1Г отметим, что основные типы координатных данных в I Til " ми н и шпини ами элементарных моделей, которые в САПР называют прнмшиппми

Точечные объекты. Простейший тип прочршп mi иною оОьекта задают точечные данные, к которым относятся локили шшппые ооьскты, отображаемые точечными условными знаками. ИмОор иомшои, представляемых в виде точек, зависит от масштаба или исслгдоппния 11кнример, на крупномасштабной карте точками показываются ut;i<- iblibic с1росиия, а на мелкомасштабной карте - города.

Особенность точечных объектов состоит в юм, но они хринятся и в виде графических файлов, как другие простраиспкииы udmu, и в виде

таблиц, как атрибуты. Последнее обусловлено тем, по ыюрлиш..... каждой

точки описывают как два дополнительных aipiitiyin М i пну нот информацию о наборе точек можно представить в нидг pxini рнуюп аблицы или таблицы, содержащей помимо координат наборы пгрнпуюн (идентификационные номера, тематические характеристики и 1.д) II емких i-аблицах каждая строка соответствует точке - в ней собрана пги информации о данной точке. Каждый столбец - это признак, содержащий ниш шроншшыс данные: координаты или атрибуты. Каждая точка независим» 01 mm ос ипп.ных точек, представленных отдельными строками.

Линейные объекты. Они широко применяю!in для описания сетей, для которых в отличие от точечных объектов характерно npiii утстиис топологических признаков.

Любая сеть состоит из узлов (вершин) - соединении, концом обособленных линий и звеньев (дуг) - цепей в модели базы innin.ii

Для каждого узла существует специальная xupu* irpm шкн, ншываемая валентностью, определяемая количеством перессниощихгя шеш.св в нем. Концы обособленных линий одновалентны. Уличным ишм (пересечения

типа "крест") соответствуют четырехвалентные узлы. В гидрографии чаще всего встречаются трехвалентные узлы (развилки).

Некоторые атрибуты (например, названия пересекающихся улиц) служат для связи одного типа объектов с другими, другие характеризуют только участки звеньев сети.

Сети часто используют как системы линейной адресации. В этих случаях точки размещают в сети по данным о номере звена и о расстоянии от его начала. Это более удобно, чем использовать (X,Y) координаты точки из таблицы, поскольку такие данные непосредственно указывают положение точки в сети.

Данный подход определяет метод присвоения атрибутов отдельным участкам звеньев. При этом линейные объекты (здания, тоннели) хранятся в отдельных таблицах, а с сетью они увязаны путем указания номера звена и расстояния от его начала.

Для точечных объектов необходимо указать одно значение координат, для линейных - два ( для начальной и конечной точек).

Ареалы. В ГИС мо!ут быть представлены разные типы ареалов; зоны в приложении к окружающей среде или природным ресурсам, социально-экономические зоны, данные об угодьях и др.

Для ареальных объектов границы могут определяться свойством или явлением, а также независимо от явления (затем перечисляются значения атрибутов). Кроме того, границы могут устанавливаться искусственно, например, для микрорайонов.

6.2.2. Взаимосвязи между координатными моделями

В общем случае пространственные данные могут иметь большое число разнообразных связей. Эти связи играют важную роль для пространственного анализа данных. Например, связь типа "содержится в..." позволяет со-

---

относить объекты с их окружением, связь типа "пересекает" между двумя линиями важна для анализа маршрутов в сетях.

Взаимосвязи могут существовать между объектами одного типа или разных типов.

Исходя из критерия построения моделей, можно выделить три основных типа взаимосвязей между координатными объектами.

Первый тип - взаимосвязи для построения сложных объектов из простых элементов, например, взаимосвязи между дугой и упорядоченным набором определяющих ее вершин, взаимосвязи между полигоном и упорядоченным набором определяющих его линий. При этом используют процедуры агрегации и обобщения.

Второй тип - взаимосвязи, которые можно вычислить по координатам объектов. Например, координаты точки пересечения двух линий определяют взаимосвязь типа "скрещивается" и наличие четырехвалентного узла. Табличные координаты отдельной точки и данные о границах полигонов позволяют найти полигон, включающий данную точку. Этим определяется взаимосвязь типа "содержится в". Используя данные о границах полигонов, можно установить, перекрываются ли полигоны и гем самым установить взаимосвязь типа "перекрывает". Другими словами, второй тип связи содержится в атрибутивных данных в неявном виде.

Третий тип - "интеллектуальный". Эти взаимосвя *и нельзя вычислить по координатам, они должны получать специальное описание и семантику при вводе данных. Например, можно вычислить пересечение двух линий, но, если этими линиями являются автодороги, нельзя сказать пересекаются они или в этом месте находится развязка автодорог. Следовательно, для решения дополнительных задач необходима дополнительная информация о связях. Учет связей происходит при кодировании данных, т.е. в подсистемах семантического моделирования.

6.2.3. Атрибутивное описание

Координатные данные описывают только метрические и геометрические характеристики пространственных объектов безотносительно к их тематической принадлежности. Объекты с пространственной локализацией, кроме метрической, обладают тематическими и временными характеристиками. Эти группы характеристик в геоинформатике называют атрибутами, а их описание атрибутивным описанием. Совокупность атрибутов определяет класс атрибутивных моделей ГИС.

Для отображения координатных данных используют графическую форму представления и реже табличную. Для отображения атрибутивных данных используют таблицы.

Таблица, содержащая атрибуты объектов, называется таблицей атрибутов. Каждому пространственному объекту соответствует строка таблицы, каждому тематическому признаку - столбец таблицы. Каждая клетка таблицы отражает значение определенного признака для определенного объекта.

Временная характеристика может отражаться несколькими способами:

путем указания временного периода существования объектов; путем соотнесения информации с определенными моментами времени;

путем указания скорости движения объектов.

В зависимости от способа отражения временной характеристики она может размещаться в одной таблице или в нескольких таблицах атрибутов данного объекта для различных временных этапов.

Применение атрибутов позволяет осуществлять анализ объектов базы данных с использованием стандартных форм запросов и разного рода фильтров, а также выражений математической логики.

---

Точность вычисления определяется количеством значимых цифр после запятой, точность измерений - количеством значимых цифр при измерениях точность представления - количеством разрядов, описывающих координатные данные.

Точность вычислений и измерений не адекватна точности представления. Большое количество значимых цифр не всегда гарантирует точность вычислений или измерений.

Точность вычисления в ГИС велика, обычно она намного выше, чем точность самих данных. Более того, набор специальных методов и алгоритмов в ряде случаев позволяет повысить точность первичных измерений.

Точностные характеристики играют важную роль в ГИС. Например, они определяют возможность применения данных для построения карт или проведения каких-либо расчетов. Для каждого масштабного ряда существуют свои допуски.

6.3. ОРГАНИЗАЦИЯ ДАННЫХ В ГИС

Тематические данные хранятся в ГИС в виде таблиц, поэтому проблем с их хранением и организацией в базах данных не возникает.

Наибольшие проблемы представляет хранение и визуализация графических данных. Основой визуального представления данных при помощи ГИС-технологий служат специальные графические модели. Они подразделяются на векторные и растровые модели.

В общем случае модели пространственных (координатных) данных могут иметь векторное или растровое (ячеистое) представление, содержать или не содержать топологические характеристики. Этот подход позволяет классифицировать модели по трем типам: растровая модель;

векторная нетопологическая модель; векторная топологическая модель.

Таким образом, атрибутивное описание: дополняет координатное, совместно с ним создает полное описание моделей ГИС, решает задачи типизации исходных данных, упрощает процессы классификации и обработки.

Атрибутами могут быть: символы (названия), числа (статистическая информация, код объекта) или графические признаки (цвет, рисунок, заполнения контуров).

Можно по -разному организовывать взаимосвязь координатного и атрибутивного описания. Например, В. Вебером было предложено специфическое сочетание координатного и атрибутивного классов для описания картографических данных. Для построения общей модели данных ГИС он вводит четырехмерное пространство объекта, где первые два (плановые) размера присваиваются X/Y данным, атрибуты располагаются в третьем измерении, а четвертое измерение резервируется для временных наборов данных.

Такой подход не нов, он заимствован из методов релятивистской механики и теории N-мерных пространств. По Веберу данные по координате Z следует обрабатывать как атрибуты, помещая их в одну и ту же категорию наряду с описательными текстами и значениями.

6.2.4. Точностные характеристики

Использование любой информации допустимо, если она удовлетворяет определенным критериям и стандартам. Одним из критериев применимости пространственно- временных данных в ГИС является точность.

Точность - близость результатов, расчетов или оценок к истинным значениям (или значениям, принятым за истинные).

Рассмотрим несколько показателей точности в ГИС: точность вычисления, точность измерения, точность представления.

0 ... 7 8 9 10 11 12 13 ... 36