16)Tin- представление данных. Многоугольники Тиссена. Триангуляция Делоне
В новой версии программы (7.0) имеется возможность на заданном множестве точек строить полигоны Вороного, известные также как полигоны Тиссена или Дирихле. Полигоны Вороного - области, образуемые
на заданном множестве точек таким образом, что расстояние от любой точки области до данной точки меньше, чем для любой другой точки множества. Границы полигонов Вороного являются отрезками перпендикуляров, восстановленных к серединам сторон треугольников в триангуляции Делоне, которая может быть построена относительно того же точечного множества. Команда позволяет строить такие полигоны из указанного набора точек, причем точки и полигоны могут находиться как на одном, так и на разных слоях. MapInfo Professional предусматривает прямое чтение Shape-файлов. При открытии такого файла можно выбрать его проекцию, а также определить стили объектов.
17) Способы представления геополей
18) Геодезическая основа карты. Датум. Создание датума.
Геодезическая основа карты
Совокупность геодезических данных, необходимых для создания карты и определяющих положение объектов на карте по широте, долготе и абсолютной высоте. Г.о.к.включает принятый для построения карты эллипсоид и геодезическую сеть.
Датум (лат. Datum) — набор параметров, используемых для смещения и трансформации референц-эллипсоида в локальныегеографические координаты.
Понятие «Датум» используется в геодезии и картографии для наилучшей аппроксимации к геоиду в данном месте. Датум задается смещением референц-эллипсоида по осям: X, Y, Z, а также поворотом декартовой системы координат в плоскости осей на угол rX, rY, rZ. Также необходимо знать параметры референц-эллипсоида а и f, где а — размер большой полуоси, f — сжатие эллипсоида.
Чаще всего с датумами приходится сталкиваться в GPS приемниках, в ГИС системах и в картографии при использовании какой-либо локальной координатной сети. Преобразование координат в таких системах из одного датума в другой может, в общем случае, выполняться автоматически. Неверная установка датума (либо неправильное его преобразование) в итоге дает горизонтальные и вертикальные ошибки определения места величиной от нескольких до сотни и даже больше метров.
Поскольку земной шар имеет круглую форму, а карты создаются на плоской поверхности, для перенесения координат со сферической поверхности на плоскую поверхность необходимо использование математической формулы. Результатом такой операции является картографическая проекция - определенный способ отображения одной поверхности на другую, устанавливающий аналитическую зависимость между координатами точек эллипсоида (сферы) и соответствующих точек плоскости, Картографическая проекция осуществляет перенос координат со сферической поверхности земного шара на плоскость карты. Подобный процесс порождает искажения формы, площади, расстояния и направления. К счастью, существует несколько разновидностей картографических проекций, которые различаются по степени своей пригодности для представления определенных частей земной поверхности. Некоторые картографические проекции сводят к минимуму искажения по одному параметру за счет увеличения искажения по другим параметрам, в то время как другие картографические проекции пытаются минимизировать все искажения в равной степени.
Ниже приводятся виды земного шара, изображенные в четырех различных проекциях. Первая проекция, которая называется проекцией Меркатора, является равновеликой, то есть сохраняющей формы в пределах небольших площадей, рис.3.24. Показания компасной стрелки в этой проекции также представляются точными. Проекция Моллвейде является проекцией точных форм, то есть стремится к сохранению свойств формы объектов. Проекция Робинсона представляет собой пример компромиссной проекции: она пытается уменьшить искажение по нескольким параметрам и то же время не сохраняет точность ни по одному из параметров. Проекция Робинсона уменьшает искажения формы и площади. Наконец, Азимутальная проекция является проекцией равных расстояний.
19)Проекции: 4 семейства проекций. Классификация проекций по типу искажений.
20) Рекомендации к выбору проекций. Проекция Гаусса-Крюгера. Проекция UTM.
Проекция Гаусса-Крюгера и Universal Transverse Mercator (UTM) - это разновидности поперечно-цилиндрической проекции.Воображаемый цилиндр, на который происходит проекция, охватывает земной эллипсоид по меридиану, называемому центральным (осевым) меридианом зоны. Зона - это участок земной поверхности, ограниченный двумя меридианами. Обе проекции делят земной эллипсоид на 60 зон шириной 6°. Зоны нумеруются с запада на восток, начиная с 0°: зона 1 простирается с меридиана 0° до меридиана 6°, ее центральный меридиан 3°. Зона 2 - с 6° до 12°, и т. д. Нумерация номенклатурных листов начинается с 180°, например, лист N-39 находится в 9-й зоне.
Таким образом, для данной долготы номер зоны = (целая часть от деления долготы на 6°) + 1, центральный меридиан = (номер зоны) * 6° - 3°
В проекции Гаусса-Крюгера цилиндр касается эллипсоида по центральному меридиану, масштаб (scale) вдоль него равен 1.
UTM - это проекция на секущий цилиндр и масштаб равен единице вдоль двух секущих линий, отстоящих от центрального меридиана на 180 000 м.
Цилиндр разворачивают в плоскость и накладывают прямоугольную километровую сетку с началом координат в точке пересечения экватора и центрального меридиана. Вертикальные линии сетки параллельны центральному меридиану. Для того, чтобы все прямоугольные координаты были положительны, вводится восточное смещение (false easting), равное 500 000 м, т. е. координата X на центральном меридиане равна 500 000 м.
Сравнение UTM и проекции Гаусса-Крюгера
|
UTM |
Гаусс-Крюгер |
Ширина зоны |
6° |
в России 6° |
Масштаб по центральному меридиану |
0.9996 |
1.0000 |
Начальный меридиан |
180° |
180° |
False Easting |
500 000 м |
500 000 м |
False Northing (северное полушарие) |
0 м |
0 м |
False Northing (южное полушарие) |
10 000 000 м |
10 000 000 м |
Диапазон применения |
80°S - 84°N |
|
21) Концептуальные основы баз данных: иерархические, сетевые, реляционные.
|
|
|
|
22) Схема сбора информации и этапы создания ГИС
Разработка программной оболочки ГИС состоит из шести этапов:
1. Анализ требований, предъявляемых к ГИС
2. Определение спецификаций
3. Проектирование системы
4. Кодирование
5. Тестирование
6. Эксплуатация и обслуживание
При создании ГИС перед коллективом разработчиков сразу же возникает множество проблем как технологических, так и концептуальных. Необходимо определить основные понятия, объекты и процедуры обработки информации, которые будут лежать в основе ГИС. Подходить к решению этой задачи необходимо очень ответственно, так как именно концепция будущей системы и совершенство модели данных определяет её успех и живучесть на рынке. При этом разработчикам приходится учитывать множество факторов – достоинства и недостатки концепций уже существующих систем, постоянно изменяющиеся требования со стороны прикладных задач, изменения в информационных технологиях и многое другое.
На этапе определения спецификаций осуществляется точное описание функций системы, задается структура входных и выходных данных, решается комплекс вопросов, имеющих отношение к структуре файлов, организации доступа к данным, обновлению и удалению последних. Спецификации выполняют только те функции, которые система должна выполнять, не указывая, каким образом это достигается. Составление подробных алгоритмов реализации функций системы на данном этапе не осуществляется.
На этапе проектирования разрабатываются алгоритмы, задаваемые спецификациями, и формируется общая структура информационной системы. Разрабатываемую систему разбивают на небольшие части таким образом, чтобы ответственность за реализацию каждой такой части можно было возложить либо на одного разработчика, либо на группу исполнителей. При этом для каждого определенного таким образом модуля системы должны быть сформулированы предъявляемые к нему требования: реализуемые функции, размеры модулей, время выполнения и другие.
Следующий этап – кодирование. Этот этап наиболее простой. При его реализации используются алгоритмические языки высокого уровня, методы структурного и объектно-ориентированного программирования. Кодирование освоено лучше, чем любой другой этап разработки программного обеспечения.
Этап тестирования – один из самых дорогостоящих этапов. Затраты на тестирование составляют половину всех расходов на создание системы. Плохо спланированное тестирование часто приводит к увеличению сроков и срыву графика работ. В процессе тестирования используются данные, характерные для системы в рабочем состоянии. План проведения испытаний должен быть составлен заранее, а большую часть тестовых данных следует определить на этапе проектирования системы.
Тестирование подразделяется на три стадии:
• автономное;
• комплексное;
• системное.
При автономном тестировании каждый модуль проверяется с помощью данных, подготавливаемых программистами. При этом программная среда модуля имитируется с помощью программы управления тестированием, содержащей фиктивные программы вместо реальных подпрограмм (так называемые “заглушки”), к которым имеются обращения из данного модуля.
В процессе комплексного тестирования производится совместная проверка групп программных компонентов.
Системное или оценочное тестирование – это завершающая стадия проверки системы, то есть испытание системы в целом с помощью независимых тестов.
Глоссарий
Геометрические примитивы отображения и особенности ввода атрибутивной информации в ГИС обусловливают в большей степени количественный анализ.
Атрибуты – табличные данные, связанные с географическими объектами.
Простые объекты – геометрические примитивы + атрибуты
Сложные объекты – простой объект + простой объект
Дуга - строка координат x,y, линейный объект
Атрибуты – табличные данные, связанные с географическими объектами
Покрытие – введенный в компьютер слой карты
Точка - пара координат x,y
Полигон – площадь, определяемая замкнутой последовательностью координат x,y.
Узел – пара координат x,y; конечная точка дуги.
Вершина – пара координат x,y, точке на дуге между узлами, задающая форму дуги.
Вид – один из компонентов проекта (из тем)
Слой – это совокупность пространственных объектов, относящихся к одной теме в пределах некоторой территории и системе координат.проект – это набор видов, таблиц, диаграмм, макетов карт, программ.
Тема- совокупность однородных географических объектов, например, дорог, рек, участков или природных достопримечательностей. Наборы данных обычно связаны единым географическим положением, им приписываются реальные координаты, и их можно накладывать друг на друга в произвольной комбинации, составляя интерактивные карты различного содержания.
пространственное разрешение - Определяется максимальным числом раздельно передаваемых на снимках (изображениях) параллельных штрихов, приходящихся на 1 мм изображения, при наличии одинаковой ширины промежутков между ними.
Apr –файл -
грид-файл –
shape-файл - Характеристика отображения или видимая форма представления географического объекта на карте. ГИС для представления географических объектов использует варианты трех основных форм: точки, линии и полигоны.
Скрипт - Набор инструкций, хранящийся обычно в файле и интерпретируемый в ходе выполнения.
Компоновка - Организация элементов отображения цифровой карты или печатной карты, включая заголовки, легенду, стрелки севера, масштабную линейку и географические данные.
Горячая связь –
Экстент слоя - Пары координат, определяющие минимальный прямоугольник (xmin, ymin и xmax, ymax), ограничивающий источник данных. Все координаты источника данных попадают в пределы этих границ.
Минимальный масштаб проявления –
Максимальный масштаб проявления темы –
Цифрование - 1. процесс аналого-цифрового преобразования данных, то есть перевод аналоговых данных в цифровую форму, доступную для существования в цифровой машинной среде или хранения на машиночитаемых средствах с помощью цифрователей различного типа.
Дегитализация-
экстент объекта –
ПЗ-90 – Параметры Земли 1990 года государственная геоцентрическая система координат, использующаяся в целях геодезического обеспечения орбитальных полётов и решения навигационных задач
СК-42 – Система 1942 г. являлась основной системой координат, принятой для использования в России. После 1946 г., когда были приняты параметры нового эллипсоида, более подходящего на территории нашей страны для обработки астрономо-геодезических построений и картографирования, в России была установлена система исходных геодезических дат с началом в пункте Пулково и поверхностью относимости в виде референц-эллипсоида Красовского.
WGS -84 – трёхмерная система координат для позиционирования на Земле. В отличие от локальных систем, является единой системой для всей планеты. определяет координаты относительно центра масс Земли, погрешность составляет менее 2 см.
Поле – Столбец в таблице, в котором хранятся значения отдельного атрибута.
Запись - Набор связанных полей данных, часто ряд в базе данных, содержащий все атрибутивные значения для одного элемента. Например, в базе данных с адресами, одну запись составляют поля, описывающие адрес определённого объекта. В терминах SQL, запись называется "кортеж" (tuple).
Пиксел - Элемент данных в пространственном и спектральном аспектах. Пространственная переменная определяет наблюдаемый размер элемента разрешения (т. е. области на Земле, представленной значениями данных), а спектральная переменная интенсивность спектрального отклика для этого элемента разрешения в определенном канале.
Разрешение 600 dpi –
Векторизация - При программной обработке растрового изображения представление изображения в виде массива векторизованных объектов (полигональных или лин
цифровая карта - цифровая модель карты, созданная путем цифрования картогр, источников, фотограмметрической обработки материалов дистанционного эондирования, цифровой регистрации данных полевых съемок, или иным способом. По сути термин "Ц. к.” означает именно цифровую модель, цифровые картогр. данные. Ц. к. создается с полным соблюдением нормативов и правил картографирования, точности карт, генерализации, системы условных обозначений, Ц. к. служит основой для изготовления обычных бумажных, компьютерных, электронных карт, она входит в состав картогр, баз данных, составляет один из важнейших элементов информационого обеспечения ГИС и одновременно может быть результатом функционирования ГИС.
Растр - Модель пространственных данных, которая определяет пространство как совокупность равновеликих ячеек, организованных по рядам и столбцам. Каждая ячейка содержит атрибутивное значение и координаты местоположения. В отличие от векторной структуры, где координаты хранятся достаточно ясно, растровые координаты хранятся в матрице. Группы ячеек с одинаковым атрибутивным значением представляют пространственные объекты.
Внутренний индентификатор -
буферная зона - Зона вокруг объекта на карте, измеряемая в единицах расстояния или времени. Используется при анализе близости.
нормализация таблицы -
сжатие растрового файла -
ключевое поле -
геокодирование - ГИС-операция, конвертирующая тексовые адреса в пространственные данные, которые можно отображать как пространственные объекты на карте, обычно через ссылку на адресную информацию из сегмента имеющегося слоя улиц.
TIN представление данных -
окно проекта -
растеризация темы -
геоид - Гипотетическая поверхность, представляющая свободную поверхность океанов, которая сформировалась бы под воздействием гравитации и центробежных сил в отсутствие суши. ОбычныйГеоид имеет неправильную форму и его поверхность отличается от поверхности сферы до 75 метров выше и 100 метров ниже её поверхности.
Сенсор -
географическая система координат - Базовая система, использующая широту и долготу для определения местоположений точек на поверхности сферы или сфероида. Определение "географическая система координат" включает датум, главный меридиан и угловые измерения.
Gps - Глобальная позиционирующая система, ГПС – навигационная позиционирование подвижного радиоприемника спутниковых сигналов.
Глонасс -
Фрейм - В MOLE, геометрическая граница графического изображения, показывающая воинские соединения, масштабы сражений и статус элементов военных сражений, представляемых графикой MOLE.
класс объектов - Таблица в базе геоданных используемая для хранения коллекции объектов с похожими атрибутами и поведением. Информация о нелокализованных объектах хранится как ряд или запись в классах объектов. Пространственные объекты хранятся как ряды в пространственных классах, которые являются специфическим типом класса объекта в котором объекты имеют специальные атрибуты, определяющие их географическое положение.
набор классов объектов - В ArcGIS, несколько классов пространственных объектов, которые хранятся совместно и обладают общей пространственной привязкой; то есть используется одна система координат, а их пространственные объекты находятся в пределах общей географической территории. Классы пространственных объектов, обладающие разными типами геометрии, можно хранить в одном наборе классов объектов.
файл слоя (lyr) -
база геоданных - Комплект наборов географических данных используемых в ArcGIS. Различные типы географических данных включают классы пространственных объектов, атрибутивные таблицы, растровые данные, сетевые данные, топологию и многое другое.
триангуляция Делоне -
многоугольники Тиссена -
оверлей -
ЦМР – Цифровая модель рельефа средство цифрового представления 3-мерных пространственных объектов в виде трехмерных данных как совокупности высотных отметок или отметок глубин и иных значений аппликат в узлах регулярной сети с образованием матрицы высот, нерегулярной треугольной сети (TIN) или как совокупность записей горизонталей (изогипс, изобат) или иных изолиний.
ДЗЗ –
ДДЗЗ -