
- •1 Общее представление о географических информационных системах
- •1. Общая характеристика гис движения
- •1. Общая характеристика гис движения
- •2. Определение гис
- •3. Общая характеристика компонентов гис
- •4. Обшая характеристика отличительных функций гис
- •5. Пространственные запросы в гис
- •6. Гис как пересечение наук
- •7. Историческая справка
- •5 Географические объекты и географические данные
- •1. Географические объекты
- •1.1 Определение географических объектов
- •1.2 Способы локализации географических объектов
- •1.3 Виды географических объектов
- •2. Понятия «информация» и «данные»
- •2.1 Информация
- •2.2 Понятия "информация" и "данные"
- •2.3 Географические данные, информация о географическом объекте
- •6 Векторные модели географических объектов
- •1. Базовые понятия картографического представления информации
- •2. Векторное нетопологическое представление пространственных объектов
- •2.1. Векторные модели единичных пространственных объектов
- •2.2. Векторные модели множества пространственных объектов
- •3.Векторное топологическое представление пространственных объектов
- •3.1. Пространственные отношения
- •3.2. Понятие «граф»
- •3.3. Понятие «топология»
- •3.4. Топологическое представление области
- •3.5. Топологическое представление смежности
- •3.6. Топологическое представление связности
- •6.2. Таблицы атрибутов
- •6.3. Связь пространственных и атрибутивных данных
- •7. Растровые модели географических объектов
- •7.1. Концепция растровых моделей географических объектов
- •7.1.1. Определение и виды растровых моделей
- •7.1.2. Источники растровых данных
- •7.1.3. Матрица ячеек
- •7.1.4. Представление географических объектов
- •7.2. Характеристики растровых моделей
- •1. Разрешение
- •2. Геометрия растров
- •3. Координаты ячеек
- •4. Значение ячеек растра
- •5. Цветовые модели
- •6. Таблица атрибутов растра
- •7. Зонирование
- •8. Хранение растровых данных
- •9. Методы сжатия растровых данных
- •10. Форматы растровых данных
- •8 Tin модели географический объектов
- •1. Определение поверхности. Растровое представление поверхности
- •2. Определение tin
- •3. Свойства tin
- •4. Геометрия tin
- •5. Триангуляция Делоне
- •6. Топология в tin
- •7. Создание tin
- •8. Визуализация поверхности
- •8.1. Затенение граней
- •8.2. Диапазоны высот
- •3 Характеристика: хранение пространственных данных
- •10 Геореференция пространственных данных
- •1. Сферы и сфероиды
- •2. Даты
- •3.1. Географические системы координат
- •3.2. Проецированные системы координат
- •4. Картографические проекции
- •4.1. Что представляет собой картографическая проекция?
- •4.2. Классификация проекций по типу искажений
- •4.3. Классификация проекций по типу развертывающихся поверхностей
- •5. Географические преобразования
- •5.1. Методы географических преобразований (Метод с тремя параметрами, Метод с семью параметрами)
- •11 Геореляционная модель данных
- •1. Сущность реляционной модели данных
- •2. Сущность геореля ционной моде ли данных
- •3.1. Набор данных «Тема»
- •3.2. Модель данных "Шейпфайл"
- •3.3. Модель данных "Покрытие"
- •4. Преимущес тв а и недостатки геореля ционной м одели данных.
- •12.Объектно-ориентированная модель данных
- •3 . Общая характеристика модели данных "База геоданных"
- •4. Элементы бгд
- •4.1. Таблицы. Расширения таблиц
- •4.2. Классы пространственных объектов. Расширения классов пространственных о бъектов.
- •4.3. Наборы растровых данных. Расширения растров.
- •13 Пространственный анализ векторных моделей
- •1.Алгоритмы вычислительной геометрии
- •1.1. Пересечение линий
- •1.2. Определение площади полигона
- •1.3. Определение принадлежности точки к полигону
- •1.4. Определение центральной, репрезентативной точки полигона
- •2. Базовые группы операций пространственного анализа векторных моделей
- •3. Топологическое наложение векторных моделей
- •3.1. Концепция топологическое наложение карт
- •3.2. Булева алгебра в топологическом наложении
- •3.3. Классификация векторных оверлейных операций
- •3.4. Алгоритмы векторных оверлейных операций (Обработка "точка в полигоне")
- •3.5. Типы оверлейных операций (Объединение, Пересечение, Включение, Исключение)
- •4. Генерирование буферов
- •4.1.Определение и назначение буферов
- •4.2. Буферизация точечных пространственных объектов
- •4.3. Буферизация линейных пространственных объектов
- •4.4. Буферизация полигональных пространственных объектов
- •5. Этапы пространственного анализа
- •14. Пространственный анализ растровых моделей
- •1. Типы цифровых данных
- •2. Пространственная перевыборка: Метод ближайшего соседа, Метод билинейной интерполяции, Метод кубической интерполяции
- •3. Мозаичный монтаж
- •4. Реклассификация
- •5. Операции окрестности. Статистический анализ окрестности
4.4. Буферизация полигональных пространственных объектов
Алгоритм буферизации полигональных пространственных объектов использует тот же самый процесс, как алгоритм буферизации линий , с одним небольшим отличием – буферный полигон создан толь ко на одной стороне линии , которая определяет поли гон. По умолчанию метод состоит в том, чтобы создать буфер вне полигона, который окружает границу полигона. Некоторые паке ты программного обеспечения ГИС предоставляют также опции, чтобы создать буфер, который находится внутри границы полигона. На рис. 5.6.4 представлен пример возможных исходов буферизации полигона.
После построения буферов выполняются операции выбора объектов, находящихся в буферных зона х, и анализа и х атрибутов.
5. Этапы пространственного анализа
Этап 1. Постановка проблемы
Формулирование проблемы всегда начинается с определения цели анализа в виде вопросов, на которые необходимо получить ответы.
Специфика проблемы чаще всего определяет и выбор типа анализа; и метод, наиболее эффективный в данном случае; и способ интерпретации результатов. От характера проблемы зависит также необходимая детальность решения, которая в свою очередь определяет затраты на получение данных, приобретение или аренду необходимых программных средств и вычислительны х мощностей. Именно на этом этапе формируется соответствие между масштабом возникшей проблемы и средствами, необходимыми для ее решения.
Этап 2 .Оценка исходных данных
Тип данных и объектов , доступны х для проведения данного исследования, в значительной мере определяет специфику метода, который будет использован , и достижимую точность результата . С другой стороны, чтобы получить качественную информацию, нужно обеспечить соответствующий уровень исходных данных.
Создание новы х данных, в свою очередь, может послужить причиной появления новы х атрибутов в таблице данных или даже новы х слоев карт. На э том этапе может возникнуть необходимость подготовки данных для пространственных операций, в том числе, изменения данных, преобразования единиц измерения и системы координат, добавления данных, конвертирования данных из одного формата в другой.
Этап 3. Выбор метода анализа
При выборе метода всегда возникает дилемма: оперативность или точность анализа. Оперативность анализа возникает, когда требуется быстро оценить ситуацию в целом и принять решение.
Метод анализа определяется моде лью имеющихся данных. Векторные данные являются наиболее удобными, когда необходимо сохранять точное местоположение исходного объекта, работать с дискретными объектами, границами или моделировать линейную сеть. Растровые данные целесообразно использовать для анализа непрерывных я влений. Триангуляционные данные целесообразно использовать для анализа поверхностей.
В зависимости о т выбранных моделей данных выбираются и средства и х обработки. Современные ГИС имеют большое количество аналитических средств пространственных и атрибутивных данных.
Этап 4. Обработка данных
Как только выбран метод, необходимо выстроить цепочку его реализации средствами ГИС. Каждая пространственная операция приводит к новой информации. В большинстве случаев анализа требуется набор операций с множеством слоев. При работе с векторными наборами данных они выполняются ступенчатым образом – два входных слоя используются для формирования нового слоя, этот промежуточный слой обрабатывается совместно с третьим слоем, чтобы формировать другой промежуточный слой, и так да лее до достижения желательного результирующего слоя карты. При работе с растровыми наборами данных есть возможность одновременной обработки нескольких слоев, алгоритм ко торой реализуется в растровом калькуляторе (Raster Calcu lator).
Этап 5. Оценка и отображение результатов
В процессе оценки результатов выполняется интерпретация результатов, определяется объективность и достаточность полученной информации. Если необходимо, то принимается решение о повторении анализа с другими параметрами, или уточнение анализа, или применение другого метода. Результаты анализа могу т быть представлены в виде карты, диаграммы, значений в таблице – фактически новой информации. Необходимо решить, ка кую информацию выносить на карту, как группировать значения для наилучшего отображения данных.
Эта методология использует как векторные, та к и растровые модели реального земного пространства .