 |
Информационное обеспечение
|
|
|
|
Информационное обеспечение - совокупность массивов информации, систем кодирования и классификации информации. Информационное обеспечение составляют реализованные решения по видам, объемам, размещению и формам организации информации, включая поиск и оценку источников данных, набор методов ввода данных, проектирование баз данных, их ведение и метасопровождение. Особенность хранения пространственных данных в ГИС - их разделение на слои. Многослойная организация электронной карты, при наличии гибкого механизма управления слоями, позволяет объединить и отобразить гораздо большее количество информации, чем на обычной карте. Данные о пространственном положении (географические данные) и связанные с ними табличные могут подготавливаться самим пользователем либо приобретаться. Для такого обмена данными важна инфраструктура пространственных данных.
Инфраструктура пространственных данных определяется нормативно-правовыми документами, механизмами организации и интеграции пространственных данных, а также их доступность разным пользователям. Инфраструктура пространственных данных включает три необходимых компонента: базовую пространственную информацию, стандартизацию пространственных данных, базы метаданных и механизм обмена данными.
ЛЕКЦИЯ 3. СТРУКТУРЫ И МОДЕЛИ ДАННЫХ
Отображение объектов реального мира в ГИС
Объекты реального мира, рассматриваемые в геоинформатике, отличаются пространственными, временными и тематическими характеристиками.
Пространственные характеристики определяют положение объекта в заранее определенной системе координат, основное требование к таким данным - точность.
|
|
|
Временные характеристики фиксируют время исследования объекта и важны для оценки изменений свойств объекта с течением времени. Основное требование к таким данным - актуальность, что означает возможность их использования для обработки, неактуальные данные - это устаревшие данные.
Тематические характеристики описывают разные свойства объекта, включая экономические, статистические, технические и другие свойства, основное требование - полнота.
Для представления пространственных объектов в ГИС используют пространственные и атрибутивные типы данных.
Пространственные данные - сведения, которые характеризуют местоположение объектов в пространстве относительно друг друга и их геометрию.
Пространственные объекты представляют с помощью следующих графических объектов: точки, линии, области и поверхности.
Описание объектов осуществляется путем указания координат объектов и составляющих их частей.
Точечные объекты - это такие объекты, каждый из которых расположен только в одной точке пространства, представленной парой координат X, Y. В зависимости от масштаба картографирования, в качестве таких объектов могут рассматриваться дерево, дом или город.
Линейные объекты, представлены как одномерные, имеющие одну размерность - длину, ширина объекта не выражается в данном масштабе или не существенна. Примеры таких объектов: реки, границы муниципальных округов, горизонтали рельефа.
Области (полигоны) - площадные объекты, представляются набором пар координат (Х, У) или набором объектов типа линия, представляющих собой замкнутый контур. Такими объектами могут быть представлены территории, занимаемые определенным ландшафтом, городом или целым континентом.
Поверхность - при ее описании требуется добавление к площадным объектам значений высоты. Восстановление поверхностей осуществляется с помощью использования математических алгоритмов (интерполяции и аппроксимации) по исходному набору координат X, Y, Z.
|
|
|
Дополнительные непространственные данные об объектах образуют набор атрибутов.
Атрибутивные данные - это качественные или количественные характеристики пространственных объектов, выражающиеся, как правило, в алфавитно-цифровом виде.
Примеры таких данных: географическое название, видовой состав растительности, характеристики почв и т.п.
Природа пространственных и атрибутивных данных различна, соответственно различны и методы манипулирования (хранения, ввода, редактирования, поиска и анализа) для двух этих составляющих геоинформационной системы. Одна из основных идей, воплощенных в традиционных ГИС - это сохранение связи между пространственными и атрибутивными данными, при раздельном их хранении и, частично, раздельной обработке.
Общее цифровое описание пространственного объекта включает: наименование; указание местоположения; набор свойств; отношения с другими объектами. Наименованием объекта служит его географическое название (если оно есть), его условный код или идентификатор, присваиваемый пользователем или системой.
Однотипные объекты по пространственному и тематическому признакам объединяются в слои цифровой карты, которые рассматриваются как отдельные информационные единицы, при этом существует возможность совмещения всей имеющейся информации
Структуры данных
Для представления пространственных данных в ГИС применяют векторные и растровые структуры данных.
Векторная структура - это представление пространственных объектов в виде набора координатных пар (векторов), описывающих геометрию объектов (рис.1).
Рис. 1. Векторное представление пространственных данных
Растровая структура данных предполагает представления данных в виде двухмерной сетки, каждая ячейка которой содержит только одно значение, характеризующее объект, соответствующий ячейке растра на местности или на изображении. В качестве такой характеристики может быть код объекта (лес, луг и т.д.) высота или оптическая плотность.
Точность растровых данных ограничивается размером ячейки. Такие структуры являются удобным средством анализа и визуализации разного рода информации.
Рис. 2. Растровая структура данных
Для реализации растровых и векторных структур разработаны различные модели данных.
Модели данных
|
|
|
