Реляционная модель

Иерархическая структура данных, известная как квадратомическое дерево, используется для накопленя и хранения географической информации. В этой структуре двухмерная геометрическая область рекурсивно подразделяется на квадранты, что определило название данной модели.

Технология построения квадратомического дерева основана на рекурсивном разделении квадрата на квадранты и подквадранты до тех пор, пока все квадранты не станут однородными по отношению к значению изображения (цвету) или пока не будет дотсигнут предопределенный заранее наименьший уровень разраешения.

Особенности организации данных в гис

Геоинформационные технологии предлагают новые эффективные средства хранения и анализа пространственно распределенной информации. Эти системы связывают географическое местоположение с другими характеристиками пространственных объектов.

В состав ГИС, как и любой информационной системы, входят компоненты для сбора, передачи, ввода, хранения, поиска, обработки и выдачи пространственно - временной информации. Геоинформационные системы содержат базы данных (БД) обычной информации и географические базы данных. Последние и являются основой интеграции всех данных в ГИС. В отличие от обычных информационных систем, ГИС содержат процедуры математического и картографического моделирования и образного отображения географически координированных данных, которые имеют не только пространственные, но и временные характеристики. Эти данные могут быть представлены в виде карт, таблиц и диаграмм и в дальнейшем использованы для принятия решений.

Каждый объект реального мира, отображаемый в ГИС, можно рассматривать в следующих измерениях:

• пространственном (место);

• временном (время);

• тематическом (предмет).

Пространственное измерение связано с определением местоположения объекта. Временное измерение характеризует изменение объекта с течением времени, в частности от одного временного среза до другого. Примером временных данных служат результаты переписи населения.

Тематическое измерение связано с выделением определенных признаков (характеристик) объекта, необходимых для его описания.

В большинстве технологий ГИС для определения места используют класс данных - координаты, для определения параметров времени и тематической направленности – другой класс данных - атрибуты.

Координатные данные

В системах ГИС используются различные системы координат: плоские декартовы координаты; плоские полярные координаты; геоцентрические; топоцентрические; и др.

В июле 2000 года вышло постановление Правительства Российской Федерации "Об установлении единых государственных систем координат". В соответствии с этим документом с 1 июля 2002 года для использования при осуществлении геодезических и картографических работ устанавливается система геодезических координат СК-95, а для использования в целях геодезического обеспечения орбитальных полетов и решения навигационных задач - геоцентрическая система координат "Параметры Земли 1990 года" (ПЗ-90). Основное преимущество, которое дает новая система геодезических координат 1995 года (СК-95) - это повышение точности координат пунктов государственной геодезической сети, являющихся исходными при выполнении геодезических, топографических и картографических работ всех уровней.

Для определения географической системы координат (разновидности сферической системы) введем следующие понятия:

плоскость земного экватора - проходит через центр Земли перпендикулярно к оси вращения;

плоскость географического (астрономического) меридиана — про­ходит через ось вращения Земли и отвесную линию в точке земной по­верхности;

меридиан - линия пересечения плоскостей географических мери­дианов с земной поверхностью;

параллель - линия, образованная пересечением плоскости, парал­лельной плоскости земного экватора, с поверхностью Земли.

Положение точки определяется широтой (ф) и долготой ( X).

Широта - это угол между точкой и экватором вдоль меридиана¹. Она изменяется от -90 ° (южный полюс) до +90 ° (северный полюс).

Долгота - это угол в плоскости экватора между меридианом точки и главным (нулевым) меридианом, проходящим через Гринвич (Англия). Она изменяется от -180 ° (западная долгота) до +180 ° (восточная дол­гота).

Основными понятиями этой системы координат являются:

меридиан - линия постоянной долготы;

параллель — линия постоянной широты;

большой круг - воображаемый круг на земной поверхности, обра­зованный плоскостью, проходящей через центр земного шара;

малый круг - воображаемый круг на земной поверхности, образо­ванный плоскостью, не проходящей через центр земного шара.

Рассмотренные системы координат носят в большей степени теоре­тический характер. На практике используют более широкий набор сис­тем координат[2]: геоцентрические, топоцентрические, полярные гео­дезические, эллиптические и др.