Послойное представление данных.

Послойный принцип очень нагляден и хорошо соотносится с приемами традиционной картографии. Он заключается в том, что находится некоторое деление объектов на тематические слои, и объекты, отнесенные к одному слою, образуют некоторую логически (а часто и физически) отдельную единицу данных. Например, они собираются в один файл или в одну директорию, имеют единую и отдельную от других слоев систему идентификаторов, к ним можно обращаться как к некоторому множеству. Так, мы выносим в один слой все объекты гидрографии, или все шоссейные дороги, или все относящееся к растительному покрову. Чаще всего при этом организуется также деление одного тематического слоя по горизонтали – по аналогии с отдельными листами карт. Это делается в основном для удобства администрирования баз данных и во избежании работы с чрезмерно большими файлами.

Векторно-топологическое представление данных.

Для этого случая представления данных существуют некоторые ограничения – в один лист одного тематического слоя можно поместить объекты не всех геометрических типов одновременно. Так в ArcInfoв одном покрытии (так называется физическая единица, соответствующая одному листу одного тематического слоя) можно поместить или только точечные, или только линейные, или только площадные объекты, или комбинацию линейных и точечных, либо линейных и площадных, но нельзя собрать вместе точечные и площадные или все три типа объектов. Это ограничение для практики никаких проблем не представляет, но оно типично для векторно-топологических моделей данных.

Векторно-нетопологическое представление данных.

Векторно-нетопологические данные предоставляют больше свободы, но часто и в них в один слой помещают только объекты одного геометрического типа. Число слоев при послойной организации данных может быть и ограничено, и практически неограниченно в зависимости от конкретной реализации. При послойной организации данных удобно манипулировать большими группами объектов, представленных слоями как единым целым, например, включая или выключая слои для визуализации, определить операции, основанные на взаимодействии слоев. В целом можно сказать, что послойная организация данных имеет большой аналитический потенциал. Она часто используется при построении как векторно-топологических, так и векторно-нетопологических моделей пространственных данных для ГИС. (Так же как нередко и в САПР. Там, впрочем, отдельные слои могут обычно включать все типы объектов, и само это деление на слои носит более простой и формальный характер – они часто используются только для управления визуализацией и как удобный способ задания умолчаний для чертежа.) И абсолютно преобладает послойный принцип организации в растровых моделях.

Объектно-ориентированное представление данных.

делает акцент не столько на общих свойствах объектов (моделируемых через деление на слои в предыдущем подходе), сколько на их положении в какой-либо сложной иерархической схеме классификации, на взаимоотношениях между объектами. В силу этого удобно отображаются различные родственные и генетические отношения между объектами, отношения соподчиненности, функциональные связи между объектами. В целом этот подход в чистом виде менее распространен, чем послойный, вероятно, отчасти из-за больших трудностей практической организации всей системы взаимосвязи объектов, особенно если мы рассматриваем объекты многосторонне, решая комплексные задачи. Трудозатраты на подготовительный этап формирования конкретной структуры базы данных могут быть очень велики. Возможны и определенные сложности с изменением сформированной однажды структуры базы данных и приспособлением ее к новым задачам. Для информации о природных объектах объектно-ориентированный принцип вообще применяется реже, чем послойный подход. Трудно также представить себе растровую ГИС, эффективно реализующую объектный подход.

Сегодня в моделях данных ГИС преобладает послойный принцип организации информации. Оба этих подхода (если отмести крайности) вообще не противоречат друг другу. Существуют возможности использования обоих подходов совместно. В будущем можно ожидать более тесного их взаимодействия. Однако сегодня могут существовать проблемы обмена информацией между системами, использующими эти разные подходы. Иногда высказывается мнение, что объектно-ориентированный подход более эффективен при работе с ГИС только по техногенным объектам, а послойный – при работе с природными объектами, и с теми и с другими одновременно. Сомнительно, что это положение носит общий характер, скорее, оно касается только каких-то конкретных систем.