Оверлейные структуры данных. Представление пространственных объектов в ГИС. Соглашения, принятые для растровой ГИС

Оверлейные структуры данных

• Пространственные объекты
• сгруппированы в слои, называемые
• оверлеями,
• покрытиями
• или темами.
• Совокупность слоев образует интегрированную основу графической части ГИС.

• Картографический слой –
• Map Layer, Map Overlay-
• Интегрированный   набор  географических   данных,   представляющих определенный   тип  реальных  пространственных   объектов  или   их совокупность, объединенную по общему признаку или его конкретным значениям.

• Географические данные - Geographic dataСинонимы: Пространственные данные - Spatial Data, Геоданные -GeodataНабор   данных,   которые   индивидуально   или   в    определенной совокупности определяют географическое положение и форму реальных пространственных объектов.

• Географическая база данных - Geographic Database
• Совокупность  цифровых  географических
• данных  (картографических слоев  или   покрытий) и соотнесенных с ними атрибутивных   данных, организованных с целью их эффективного хранения и использования в ГИС.

• Слои в ГИС являются
• типом цифровых
• картографических моделей,
• которые построены
• на основе объединения (типизации) пространственных объектов,
• имеющих общие свойства
• или функциональные признаки.

• Послойное представление информации позволяет получать новые слои, формируемые методами пространственного анализа с привлечением логических процедур.

Пространственная (а) и тематическая (б) выборки данных

Разбиение на слои позволяет:

• решать задачи типизации

• повышает эффективность интерактивной и
• групповой автоматизированной обработки данных

• дает возможность использовать автоматические методы пространственного анализа на стадии сбора данных и при моделировании

• упрощает решение экспертных задач

ПРЕДСТАВЛЕНИЕ ПРОСТРАНСТВЕННЫХ ОБЪЕКТОВ В ГИС

• Пространственные данные состоят
• из цифровых представлений реально существующих дискретных пространственных объектов

• Метаданные пространственных данных - Spatial MetadataДанные,  описывающие содержание, объем, положение в пространстве, качество  и   другие  характеристики и  свойства   пространственных (географических) данных.

• Содержание карты может быть зафиксировано в базе данных путем превращения свойств карты в пространственные объекты.
• Многие свойства, которые показаны на карте, на самом деле виртуальны, например: линии разрезов, контуры зон изменений горных пород и т.п.

• Некоторые свойства пространственных объектов присущи им повсеместно,
• изменяются непрерывно (высота, температура, давление, магнитное поле
• и другие) и
• не имеют реально выраженных границ.

Способы представления непрерывно меняющихся величин

С помощью величин, измеренных в некоторых отдельных пунктах (точках)

Описанием трансектов (профилей)

Разделением площади на контуры (зоны), при допущении, что некоторое значение свойств внутри зоны есть величина постоянная

Изолиниями, например горизонталями при изображении рельефа

• Указанными способами создаются дискретные объекты, которые могут быть зафиксированы в виде:

1 - точек

2 - линий

3 - площадей

Виды представления пространственной информации

1 - растровый

2 - векторный

Модель геоданных - Geodata Model Формализованная система представления географических данных в ГИС.

• Растровая модель данных применяется в основном там, где пользователя не интересуют пространственные объекты в целом, а интересует лишь точка пространства с ее характеристиками.
• Векторные данные используются для представления информации, которая имеет объектную природу.

• Растровая модель данных
• Растровая модель данных - цифровое представление
• пространственных объектов в виде совокупности ячеек растра (пикселов)
• с присвоенными им значениями
• класса объекта.

• Растровая модель географических  данных  -  Raster Geographic Data ModelСпособ  представления географических данных в базе данных  ГИС  в виде  равномерной   ячеистой структуры, формирующей   прямоугольную матрицу,   в    которой  каждый  элемент
• принимает   определенное значение, присущее реальному пространственному объекту.

• Растровая модель предполагает
• позиционирование объектов с указанием их
• положения в соответствующей растру
• прямоугольной матрице единообразно для
• всех типов пространственных объектов
• (точек, линий, полигонов и поверхностей).

• Разбивает всю изучаемую территорию на элементы регулярной сетки или ячейки.
• Каждая ячейка содержит
• только одно значение,
• является пространственно заполненной, поскольку каждое местоположение на изучаемой территории соответствует ячейке растра, иными словами - растровая модель оперирует элементарными местоположениями .

• В растровых моделях изображение объекта дискретизируется,
• т.е. разбивается на
• элементы регулярной сетки или ячейки,
• так чтобы каждой ячейке растровой модели
• соответствовал одинаковый по размерам,
• но разный по характеристикам участок
• поверхности изображения.

• Растровое изображение - это оптическая
• решетка с окрашенными ячейками,
• цифровое представление которой
• определяется прямоугольной матрицей.
• Элементы матрицы - это значения,
• характеризующие класс ячеек растра.

Характеристики ячейки

1 - цвет окраски

2 -интенсивность окраски

• В растровой модели (а) реализовано непрерывное изображение
• поверхности
• объекта за счет
• заполнения
• пространства соприкасающимися между собой элементарными ячейками.
• Векторная модель
• данных (б)

Соглашения, принятые для растровой ГИС

1 - разрешение

2 -местоположение

3 -значение

4 - зона

• .
• Разрешение характеризует минимальную размерность
• наименьшей единицы изображения географического пространства