4. Комплексное представление аэрокосмической видеоинформации в цифровом виде в пакетах тематической обработки.

При тематическом картографировании обычно используются не только снимки, но и целый набор сопутствующих данных. Это могут быть карты, бумажные или электронные, справочные экономико-географические и природно-климатические данные, а также пространственные измерения, полученные другими способами, например, цифровая модель рельефа (ЦМР), данные СВЧ-влагомера и т.п. Часть этих данных тоже может быть представлена в растровом виде. Кроме того, мы можем использовать данные предыдущих наблюдений, обработанные или не обработанные, а также изображения с разных типов аппаратуры.

В современных геоинформационных системах существует два основных способа представления пространственных данных: растровый и векторный. Цифровое изображение земной поверхности – это растровый тип данных. Растровые данные, в принципе, могут быть представлены в любом из наиболее распространенных форматов, использующихся в пакетах компьютерной обработки изображений. Практически все современные пакеты обработки аэрокосмических изображений воспринимают форматы BMP, JPEG,TIFF, PCX и некоторые другие, в зависимости от разработчика и версии программного продукта. В пакет ERDAS Imagine можно импортировать и специальные форматы, при условии, что пользователю полностью известна их внутренняя структура. В этом случае в качестве входного используется тип Generic Binary и пользователь сам определяет в диалоговом окне все характеристики своего формата. Основными способами представления данных в многозональных изображениях являются следующие:

BSQ (Band Sequential) – каналы записываются в виде последовательности отдельных изображений;

BIL (Band Interleaved by Line) – каждая строка изображения записывается в виде последовательности строк по всем каналам;

BIP (Band Interleaved by Pixel) – каждый пиксель изображения записывается в виде последовательности пикселей по всем каналам.

В пакетах обработки для каждого типа пространственных данных существует свой способ их представления. В ERDAS Imagine существует 3 типа растровых слоев (2 основных + 1 служебный) и 2 типа векторных слоев (1 основной + 1 служебный).

Под основными подразумеваются слои, которые представляют собой исходные данные и результаты обработки (конечные или промежуточные). Основные растровые слои имеют расширение .img; они могут быть конвертированы в другие форматы, а также читаются некоторыми другими пакетами (ENVI, ArcGIS).

Слои растрового формата .img бывают двух типов: непрерывные (continuous) и тематические (thematic).

Непрерывные слои представляют собой числа - результаты измерений или расчетов. То есть каждому участку земной поверхности, отображаемому определенным пикселем, сопоставляется некоторая численная характеристика. Если слой представляет собой снимок, полученный в некоторой зоне энергетического спектра, то численная характеристика – это нормированная к определенной шкале яркость объекта в данной зоне.

Численные значения в непрерывных слоях могут быть различных форматов: двоичные, целые, с плавающей точкой.

Тематические слои представляют собой растровые тематические карты, где значение каждого пикселя – это идентификатор определенной категории земной поверхности, то есть целое число. Например: 1-вода, 2-лес, 3-травянистая растительность и т.п. Расшифровка идентификаторов может быть описана в таблице атрибутов тематического слоя.

В соответствии с особенностями организации этих двух типов, существуют операции, которые можно выполнять только над непрерывными и только над тематическими слоями.

В качестве основного векторного формата в ERDAS Imagine используется формат покрытий ГИС-пакета ARC/INFO (разработка ESRI). В последних версиях допускается непосредственное использование (без предварительного импорта) некоторых других форматов. Заметим, что возможности выполнения операций над векторными слоями в ERDAS Imagine очень ограничены; эти слои выполняют в основном вспомогательные функции. Например, они могут быть использованы при оверлейном ГИС-анализе или картографической привязке изображений.

Под служебными слоями подразумеваются слои, которые создаются в процессе анализа изображений и имеют собственные внутренние форматы. Их можно сохранять для дальнейшей работы в пакете, но конверторов в другие форматы для них нет. Эти виды слоев будут рассмотрены в следующих разделах.