2.5 Атрибутивные данные гис

Для решения задач ГИС недостаточно иметь только одни координатные данные. Кроме метрической информации объекты должны обладать временной и описательной информацией. Например, если объектом на карте является «город», то он может иметь название, характеризоваться численностью населения в данный момент времени и др. информацией. Совокупность всевозможных характеристик объектов составляет класс атрибутивных моделей ГИС. Они описывают тематические и временные характеристики объектов. Таблица, хранящая описательную информацию, называется таблицей атрибутов. Каждая строка таблицы соответствует одному объекту; каждый столбец - тематическому признаку; ячейка, находящаяся на пересечении строки и столбца, отражает значение определенного

79

признака выбранного объекта. Важным атрибутом являются временные характеристики.

Временные атрибуты могут отражаться несколькими способами:

- путем указания временного периода существования объекта с данными характеристиками, например, сток реки Томь с 1.05. по 15.10 равен 1570 куб. м;

- путем соотнесения информации с определенным моментом времени, например, концентрация двуокиси азота в районе площади Революции 22.03.2001 г. в 15-00 равна 1.5 ПДК;

- путем указания алгоритма изменения характеристик объекта, например, скорость изменения популяции тараканов описывается законом NT = N0 ■ erT .

В зависимости от того, как отражается временная характеристика объекта, она может размещаться или в одной ячейке таблицы, или в целой таблице, или даже в нескольких связанных таблицах. Применение атрибутов позволяет решать ряд прикладных пользовательских задач, включая задачи фильтрации, поиска по запросам, формирование тематических карт и др. С помощью атрибутов можно классифицировать объекты.

Атрибутивное описание дополняет координатные данные, и вместе они создают полное описание модели предметной области ГИС. Атрибутами могут быть символы, числа, графические признаки объектов (цвет, рисунок, тип заливки и др.).

Связь атрибутивных и координатных данных производится по-разному. Часто используется четырехмерное пространство для представления характеристик объектов: первых два размера предназначены для координат Х и У, третий - для описательных атрибутов, а четвертый - для временных наборов данных. Третье и четвертое пространства могут быть многомерными таблицами.

Важный вопрос при формировании моделей данных ГИС /1/- достижение необходимой точности координатных и атрибутивных данных.

Под точностью в ГИС понимают близость данных, хранимых в базах данных ГИС, и соответствующих им истинных значений. Через понятие «точность представления данных» определяют важную характеристику моделей ГИС - «качество данных».

80

Имеется несколько показателей точности:

- точность измерений,

- точность вычислений,

- точность представления.

Точность измерения определяется качеством измерительных приборов. Точность вычислений определяется количеством значимых цифр после запятой при расчетах. Точность представления описывается количеством разрядов, с помощью которых представляют координатные данные. Точность вычислений всегда может быть достаточно высокой, намного выше, чем, например, чувствительность измерительных приборов.

В стандарте качества цифровых карт учитываются следующие параметры:

- позиционная точность;

- точность атрибутов;

- логическая непротиворечивость данных;

- полнота сбора и представления;

- происхождение данных.

Позиционная точность выражается степенью отклонения данных ГИС о местоположении объекта от истинного положения объекта на местности. Обычно точность карт определяется толщиной линии, с помощью которой выделяют объекты. Она принята равной 0,4 мм для карты масштаба 1:25 000, что соответствует 10 м на земной поверхности. Ошибка вносится как на этапе сбора информации, так и на этапе цифрования. Зная погрешности, вносимые на каждом этапе, можно оценить общую погрешность, суммируя квадраты отдельных погрешностей. Например, на шаге сбора информации ошибка равна 1 мм; на шаге формирования карты -0,4 мм и на шаге цифрования - 0,1 мм. Общая позиционная погрешность равна 1,08 мм, что соответствует определенному расстоянию на местности в зависимости от масштаба:

А = Л/12 + 0,42 + 0,12 «1,08 (мм).

Точность атрибутов определяется близостью значений атрибутов и их истинных величин. Атрибуты объекта могут со временем меняться. Точность атрибутов может быть разной в различных частях карты. Поэтому иногда пользуются обобщенными статистическими показателями.

81

Логическая непротиворечивость связана с внутренней непротиворечивостью структур данных, например, полигоны должны быть замкнуты, идентификаторы - уникальны и др., а также внутренней топологической непротиворечивостью. Например, подземный переход связывает две улицы, которые не соседствуют реально - это логическая противоречивость.

Полнота (или достаточность) данных связана со степенью охвата данными множества исследуемых объектов. При этом учитывают степень генерализации и масштаб представления территории.

Происхождение - специфический показатель, характерный для ГИС. Он учитывает источник данных, методы обработки данных, точность съема информации, погрешности расчетов и др.