Графическая среда гис

Основой визуального представления данных при помощи ГИС – технологий служит так называемая графическая среда, которая для визуального отображения информации использует различные модели. Основные из них –растровая, векторная и топологическая модели. Все эти модели взаимно преобразуемы.

Геоинформационные системы, ориентированные на транспортные, региональные, маркетинговые и т.п. приложения, базируются на векторных моделях, которые дают информацию о том, где расположен тот или иной объект. Растр, как правило, используется в качестве подложки.

Полная векторная модель данных ГИС отображает пространственные данные как совокупность следующих основных частей:

• геометрические объекты (точки, линии и полигоны - площади);

• атрибуты – характеристики объектов;

• связи между объектами.

В растровых моделях весь объект отображается в пространственные ячейки (пиксели). Растровая модель несет информацию о том, что расположено в той или иной точке поверхности объекта. Растровые модели характеризуются такими параметрами как разрешение, значение, ориентация, зоны и положение.

Разрешение – минимальный линейный размер наименьшего участка поверхности, отображаемый одним пикселем.

Значение – элемент информации, хранящийся в пикселе.

Ориентация – угол между направлением на север и положением колонок растра.

Зона включает соседние ячейки, имеющие одинаковые значения.

Положение обычно задается упорядоченной парой координат (номер строки и номер столбца), которые однозначно определяют положение каждого элемента отображаемой поверхности в растре.

Топологические модели позволяют представить элементы карты и всю карту в целом в виде графов. ГИС отличается от других программных комплексов именно умением работать с топологией. Топология это процедура определения пространственных связей объектов. Сразу отметим, что понятие топологии для линейных объектов и площадей отличается.

Топология линейных объектов. Набор линий имеет топологию, когда определены: взаимоотношения линий; направления линий; длина линий.

Для площадных объектов в топологию вкладываются другие понятия: определение полигонов; соседство полигонов.

Определения полигонов. То есть полигон это замкнутая область. Замыкание области должно быть абсолютно точно математически. То есть первая и последняя точка должны совпадать абсолютно. Как и при пересечении линий.

Любая ГИС система поддерживает специальные процедура создания топологий. Вы можете создавать графику где угодно. Хоть в Corel Draw экспортировать её в ГИС систему и построить топологию.

Цифровые географические карты. Суть любой ГИС, как это можно понять из названия, заключается в привязке различной информации об объектах к географической карте. Реализация электронного варианта карты местности – сама по себе задача нетривиальная. Обычно требуется «разбить» географическую карту на несколько слоев, несущих определенную информацию. При разработке и привязке информационной части к географической происходит аналогичная процедура. К каждой точке карты привязываются данные. Объединив данные одного типа, мы получим новый слой. Таким образом, каждый слой предназначен для хранения однотипных пространственных объектов (или набора данных), имеющих общие свойства или функциональные признаки. Например, слой регионов, слой коммуникаций и т.п. Каждому слою присущи свои групповые свойства объектов.

Слои могут иметь как векторные, так и растровые форматы. Однако многие ГИС допускают возможность работы со слоями только векторного типа, а растр используется в качестве подложки.

С помощью системы фильтров или заданных параметров объекты, принадлежащие слою, могут быть скопированы, записаны в базу данных. В других случаях можно наложить запрет на редактирование объектов слоя, запретить их просмотр или сделать невидимыми.

Многослойная организация электронной карты при наличии гибкого механизма управления слоями позволяет объединить и отобразить не только большее количество информации, чем на обычной карте, но и существенно упростить анализ картографических данных с помощью селекции данных, необходимых для визуализации и механизма «прозрачности» цифровой карты.

Таким образом, разбиение на слои позволяет:

• решать задачи типизации и разбиения данных на типы,

• повышать эффективность интерактивной обработки и групповой автоматизированной обработки,

• упрощать процесс хранения информации в базе данных,

• включать автоматизированные методы пространственного анализа на стадии сбора данных и при моделировании,

• упрощать решение экспертных задач.

Информация на каждом слое может отображаться произвольным образом – в зависимости от типа данных: различными цветами, диаграммой, просто цифрами. При необходимости провести анализ по нескольким параметрам, на экран выводится карта с соответствующими слоями.