14. Стандарты и форматы данных. Понятие и назначение.

Зарубежный опыт стандартизации в области ГИС насчитывает более 20 лет. Инициативы по стандартизации в этой области предпринимались государственными органами по стандартизации, международными организациями и частными компаниями. Те или иные разработки в области стандартов обмена пространственной информацией предпринимались практически во всех развитых странах.

Зарубежные стандарты способствуют решению проблемы файлового обмена, описаний структур данных, обмена данными и взаимодействия приложений в сетях Отдельную роль играют стандарты метаданных (данных о данных). Структура файла не оказывается критичной для стандарта и одна и та же спецификация может быть реализована на нескольких типах файлов. В связи с этим следует различать понятия стандарта и формата файла

Стандарт - это нормативно-технический документ, который устанавливает комплекс норм, правил, требований к объекту стандартизации. Стандарт может быть разработан как на материальные предметы (продукцию, эталоны, образцы веществ), так и на нормы, правила, требования в различных областях

Формат - это способ расположения или представления данных в памяти, базе данных, документе или на внешнем носителе. Формат в ГИС, машинной графике и обработке изображений - это общее наименование способа машинной реализации представления (модели) пространственных данных (векторный формат, растровый и т. п.) или форматы данных конкретной системы, программного средства, средства стандартизации, обмена данными.

Основной формат пространственных данных, с которым работает система – это формат шейп-файла. Он был введен совместно с программным продуктом ESRI ArcView 2, который предназначался для отображения карт и выполнения запросов. Формат шейп-файла используется для кодирования простых пространственных объектов, представляемых в виде точек, линий или полигонов, без учета топологии, условий целостности и пр. Простые пространственные объекты составляют значительную часть существующих географических данных, поскольку их легко создавать, они просты в понимании и обладают высокой скоростью отображения.

Итак, шейп-файл содержит формы одного геометрического типа: это могут быть точки, линии или полигоны. Кроме пространственной информации (данных о координатах объектов), шейп-файлы хранят атрибутивную информацию. Эта информация содержится в таблицах формата dBASE, к которым можно присоединить по первичному ключу атрибуты объектов из другой таблицы dBASE.

Все файлы, составляющие шейп-файл, должны иметь одинаковое имя, к которому добавляются их расширения. Так, если мы работаем с шейп-файлом city, на диске компьютера он будет представлен как минимум следующим набором файлов:

- city.shp – основной файл

- city.shx – индексный файл

- city.dbf – таблица в формате dBASE.

По мере работы с шейп-файлом на диске компьютера могут появиться дополнительные файлы с тем же именем и расширениями .sbn и .sbx. Эти файлы хранят дополнительные пространственные индексы объектов, они появляются, если была проделана операция пространственного объединения двух объектов или операция выбора, имеющего ограничением форму одного из объектов. Кроме того, могут возникнуть файлы с расширениями .ain и .aih. Это происходит, когда произведено объединение двух таблиц.

Заметим, что только файлы формата шейп-файла могут быть отредактированы в системе ArcView. Если вам нужно включить в работу векторный файл другого формата, его можно конвертировать в формат шейп-файла.

Другие форматы пространственных данных, с которыми работает система, следующие:

– покрытия ARC/INFO

– гриды ARC/INFO

– растровые изображения

– чертежи CAD.

Перечислим здесь форматы растровых изображений, которые поддерживает система ArcView (без загрузки дополнительных модулей). Это хорошо известные растровые графические форматы .BMP (Windows bitmap images) и .TIFF (Tag Image File Format), форматы, в которых поступают данные дистанционного зондирования, – .BSQ (Band sequential multiband images), .BIL (Band interleaved by line multiband images) и .BIP (Band interleaved by pixel multiband images), растровые форматы .LAN и .GIS системы ERDAS, растровый формат ESRI GRID и растровые форматы операционной системы SUN.

Самыми крупными и наиболее продвинутыми являются американские и канадские разработки и проекты В США уже принят стандарт на передачу пространственной информации - SDTS (Spatial Data Transfer Standard (Specification)). На его основе создаются национальные стандарты других государств, в частности в Австралии (ASDTS - Australian Spatial Data Transfer Standard). Конверторы в файлы формата SDTS уже включены в состав таких распространенных программных систем как Arclnfo, Intergraf MGE, GRASS и некоторых других. Этот формат позволяет хранить многие из широко распространенных ныне моделей представления пространственной информации включая векторную топологическую, растровую и растровые изображения.