44. Растровое наложение

Процесс наложения на растровом типе данных подразумевает сравнение (сопоставление) ячеек двух или более растров, пространственное положение которых совпадает. Традиционно наложение рассматривается как метод сравнения полигональных покрытий. Но существуют и другие типы наложений, использующие точечные и линейные данные. Различают следующие типы наложений: «точка в полигоне», «линия в полигоне», «полигон в полигоне».

Ячейки растра, представляющие точечную информацию могут сравниваться с полигонами с помощью присваивания этим точкам, как и полигонам, легко отличимых чисел или категорий. При сопоставлении ячеек двух растров становится сразу же очевидно, какие ячейки точечного набора данных расположены в пределах интересующих нас полигонов.

Процесс растрового наложения «линия в полигоне» и «полигон в полигоне» прост, поскольку в растре линии и полигоны являются группами ячеек с одинаковыми наборами числовых значений.

Растровое наложение: Статистика по ячейкам:

Функция Статистика по ячейкам - это локальная функция, где значение каждой ячейки выходного растра является функцией от значений ячеек с тем же местоположением из входных растров.

При вычислении статистики по ячейкам мы можем вычислить для каждой ячейки выходного растра статистическую величину на основании значений ячеек с таким же местоположением во всех входных растрах.

Растровое наложение: Зональная статистика:

С помощью функции Зональной статистики можно вычислить статистические данные по каждой зоне в наборе данных по зонам на основании значений в другом наборе данных.

Зона - это все ячейки растра с одинаковым значением, независимо от их пространственной связанности. Однако, в качестве “набора данных зон” можно использовать как растровые, так и векторные данные.

Используя функцию Зональной статистики, мы можем вычислить среднюю высоту над уровнем моря для каждой лесной зоны или количество дорожно-транспортных происшествий на каждой улице города.

Завершая рассмотрение способов наложения на растровом типе данных, следует отметить следующее. Растровым наложениям свойствен недостаток пространственной точности, но при этом они обладают высокой гибкостью и скоростью выполнения операций. Общепризнанно, что в общем случае растровое наложение более предпочтительно вследствие его вычислительной легкости: поскольку каждая ячейка растра одного покрытия обязательно совмещена с такой же ячейкой в других покрытиях, компьютеру не приходится тратить ресурсы на вычисление координатных взаимоотношений объектов разных покрытий. Вместо этого все ресурсы тратятся на сравнение атрибутивных данных, что, конечно, повышает скорость выполнения данной операции.

45. Векторное наложение: типы наложений.

Наложение покрытий в векторных системах.

Операции векторного наложения дают те же преимущества, что и основанная на векторах компьютерная картография - они создают картографические продукты, напоминающие традиционные, рисованные от руки, карты гораздо больше, чем созданные из растровых карт.

Наложение САПР. Первый и простейший метод компьютерного векторного наложения очень похож на ручной метод в том, что мы просто располагаем символы отображения данных на одной поверхности. Результатом этой операции является изображение на экране, но не класс пространственных объектов в файле. Программа не отвечает за объединение атрибутов объектов. Нет также и топологии. В данном случае наложение всего лишь графический прием последовательной отрисовки отдельных слоев для создания объединенной картинки. Оно может быть напечатано и сохранено как файл на диске компьютера, но как объект аналитических функций ГИС использовано быть не может.

Наложение САПР очень полезно в своих аналитических пределах. Не всегда нужно выполнять сложные в вычислительном отношении запросы для определения соседства или пространственного сходства между объектами. Это легко можно сделать визуально. Преимущества наложения данного типа - простота и быстрота выполнения.

Топологическое векторное наложение подразумевает, что программа должна уметь определять положения точек или линий относительно границ полигонов, с которыми мы их сравниваем. При этом мы также будем подразумевать, что наборы векторных данных имеют общую систему координат.

Наложение «точка в полигоне» заключается в соотнесении координат точек с границей полигона с целью определения принадлежности этих точек внутренней области полигона. Такое наложение может выполняться с целью создания нового покрытия, состоящего только из тех полигонов, которые содержат указанные точки. Или другая задача – выбрать только те точки, что принадлежат указанным полигонам. Или- рассчитать сколько точек расположено в пределах каждого полигона.

Наложение "линия в полигоне" заключается в соотнесении координат концевых и промежуточных точек линии с границей полигона с целью определения принадлежности этих точек полигону, то есть, по сути, оно сводится к выполнению точечного наложения. Дополнительным моментом является то, что линия может пересекать границу полигона. Но более корректным подходом является определение точек пересечения линии с границей полигона и создание в них узлов, что позволит разделить атрибуты внутренних и внешних по отношению к полигону частей линии.

Векторное наложение «полигон в полигоне».

Поскольку векторные ГИС связаны с СУБД, не удивительно, что булева логика, используемая в запросах к БД, используется также и для пространственных запросов. Булево наложения является широко распространенным подходом.

Методы наложения полигонов:

Разбиение, Обновление, Идентичность, Стирание, Объединение, Вырезание, Пересечение.

Результат векторного наложения может отличаться от растрового, и выглядеть несколько иначе. В векторной системе могут неожиданно оказаться десятки и даже сотни мелких полигонов, особенно вдоль границ пересекающихся полигонов. Эти визуально незначительные расхождения могут существенно влиять на результаты анализа.