Вопрос 16. Grid представление поверхностей. Характеристики, способы интерполяции.

Наиболее популярный способ регулярного задания цифровых моделей поверхностей – это представление значения полей на регулярной сетке прямоугольников, когда в ее узлах заданы значения показателя. Регулярная сетка (GRID)– цифровая модель поверхности, в основу которой положена сеть точек, каждой из которых сопоставлено значение уровня поля в этой точке, причем точки расположены в определенной регулярной форме и задан способ вычисления значений уровней между узлами сетки.

На практике используют регулярные сетки с квадратной или прямоугольной ячейками. то обусловлено относительной простотой математического аппарата для оперирования такими данными.

Начальные минимальные необходимые свойства описания:

1. Начальное значение x – координаты сетки.

2. Начальное значение y – координаты сетки.

3. Число узлов по оси x (ширина).

4. Число узлов по оси y (высота).

5. Расстояние между узлами.

При выборе грида указывается либо высота и ширина, либо расстояние между узлами.

По сути своей представление поверхности способом GRID – это растровый подход, причем уменьшая размер прямоугольника регулярной сетки, мы приближаемся к более точному описанию поверхности. Для увеличения точности цифровой модели поверхности необходимо уменьшить шаг между узлами грида.

Для расчета гридов используются различные интерполяторы: IDW, KGIGING, Minimumcurature, Nearesneighbor, PolynomialRegression, Triangulation, Spline и др.

Вопрос 17. Какую информацию можно получить из grid

При анализе гридов можно рассчитать изолинии, уклонов местности, освещенность, сделать отмывку рельефа, определить зоны видимости.

Вопрос 18. Tin представление поверхностей. Характеристики, способы интерполяции

TINпредставление (от англ. «triangulatedirregularnetwork, TIN» – триангуляционная нерегулярная сеть) – векторный способ отображения поверхностей. Триангуляция – это процесс создания смежных непересекающихся треугольников, вершинами которых являются точки. Наиболее часто используется триангуляция по критерию Делоне: окружность, проведенная через три вершины любого треугольника не должна содержать в себе никаких других точек.

Цифровая модель поверхности подразумевает, что для каждой точки внутри области определения поверхности можно однозначно определить значение уровня в этой точке. Следует различать цифровые модели поверхностей и формы их представления. В отличие от цифровых моделей, формы представления поверхностей ориентированы на визуальное представление.

Основным и традиционным методом представления поверхностей является способ изолиний. Изолинии – это линии уровня, представляющие собой горизонтальные сечения поверхностей. Сечения могут проводиться как с равным шагом, так и с произвольным. В ГИС для описания изолиний используются линейные примитивы – линии. Каждой такой линии в качестве атрибута ставится значение изолинии.

Разновидность изолинейного способа является представление поверхностей в виде изоконтуров (полосовых контуров). Изоконутры – это области, ограниченные двумя соседними изолиниями. При этом область определения поверхности разделяется на дискретный набор зон, где каждая зона является изоконтуром. В ГИС для описания изоконтуров используются площадные примитивы – полигоны. Каждому полигону в качестве атрибутов ставится в соответствие начальный и конечный уровни (шкала).

Для визуализации регулярных сеток (гридов) в виде цифровых карт также используют растровый способ. Суть подхода заключается в сопоставлении каждому узлу сетки пикселя определенного цвета. При этом используется градиентная раскраска. Значение поля в каждой точке интерполируется на основе соседних точек. При этом обязательная шкала градиентной раскраски.

Использование современных ГИС позволяет выполнять трехмерную визуализацию поверхностей. Особенно это актуально для визуализации поверхностей.