22.Оверлейные операции с линейными объектами

В совместных оверлейных операциях могут использоваться различные типы пространственных объектов: точечные, линейные и полигональные. Например, анализ стоимости прокладки кабеля через несколько разных участков предусматривает операцию наложения карты трассы кабеля (линейные данные) на карту землепользования (поли ¬ гон данные). При этом определяется длина участка трассы, проходящей через каждое землепользования, и в зависимости от типа участка определяется стоимость прокладки. Могут также анализироваться пересечения с другими подземных коммуникациями, расположенными на разной глубине, наличие дополнительных потребителей и др..

Анализ пересечения двух линий - основное действие оверлейного анализа. Много алгоритмов ГИС для сложных процессов часто содержат несколько простых, который используется, например, в производстве оверлея многоугольников (путем соединения и розъединения многоугольников в линии).

В случае оверлея двух прямых линий для нахождения точки пересечения двух линий, проходящих через точку с известными координатами, может использоваться такой алгоритм

Уравнение прямой, как известно, имеет вид:

у = а + bх,

где а - свободный член; b - угловой коэффициент.

Опираясь на две точки на прямой с координатами (хх; ух) и (х; у), угловой коэффициент Ь может быть определен выражением:

b - (Y, - Y ) / (x1, "х2).

Затем находят чему равно а, после чего вычисляется координата х и после путем подставления ордината у.

Однако этот алгоритм может давать сбой во многих случаях, например, если одна из линий вертикальная (b = 0) или линии параллельны. Для предотвращения этого в программу оверлейного анализа должны вводиться дополнительные процедуры проверки.

На практике чаще наблюдаются случаи анализа пересечения сложных линий, состоящих из множества прямых сегментов. Они также могут быть обработаны простым алгоритмом, который проверяет каждый участок в одной линии против каждого сегмента в другой. Количество работы, которую необходимо выполнить, пропорциональна количеству сегментов. Объем непроизводительной работы, направленной на анализ сегментов, явно не пересекающихся, может быть значительно сокращен за счет введения в алгоритм элементов эвристического анализа.

Одним из таких методов является метод минимально прилегающего прямоугольника. Размеры такого прямоугольника определяются минимумом и максимумом X и Y координат линии. Если минимально прилегающие прямоугольники двух линий не пересекаются, то и линии не могут пересечься. Если они пересекаются, то находятся минимально прилегающие прямоугольники для каждого сегмента линии, чтобы выделить те, которые имеют возможность пересечься.

23. Понятие сетевой структуры. Основные функции и задачи сетевого анализа в гис.

Сетевой анализ направлен на решение задач по определению ближайшего, наиболее выгодного сетевого (это может быть транспортная сеть, сеть телекоммуникаций и т.д.) маршрута, установлению уровней нагрузки на сеть, определению зон влияния на объекты сети других объектов. Сетевой анализ часто используют в процессе принятия решений по транспортным задачам, по проектированию и эксплуатации разнообразных сетей инженерных коммуникаций и т.д.

Сетевой анализ нацелен на обработку данных линейных объектов, которые имеют разветвленную (древовидную) структуру. Он может быть использован, например, при анализе геологических данных по интенсивности спектральных линий.

Для решения более сложных исследовательских задач используется моделирование распределения пространственных и атрибутивных параметров графических объектов методом регулярной ячейки. Этот метод представляет из себя набор пространственных операций, в процессе выполнения которых территория разбивается на регулярные ячейки строго установленного размера и вычисляются статистические значения пространственных или атрибутивных данных объектов в этих ячейках. Регулярная ячейка представляет из себя двухмерный пространственный объект, элемент разбиения земной поверхности линиями регулярной сети, то есть регулярно-ячеистого представления пространственных объектов, в отличие от пикселя (как элемента растрового представления), образуемого разбиением линиями растра изображения (а не земной поверхности).