3. Оверлейний аналіз.

При представленні аналітичних можливостей ГІС серед інших звичайно називають і оверлейні операції, або оверлейний аналіз, хоча тлумачення цих термінів неоднозначне. Як правило, при цьому розуміють операції «накладення один на одного двох або більше шарів, в результаті якого утворюється графічна композиція, або графічний оверлей, вихідних шарів (graphic overlay) або один похідний шар, що містить композицію просторових об'єктів вихідних шарів; топологія цієї композиції і атрибути арифметично або логічно похідні від топології і значень атрибутів вихідних об'єктів в топологічному оверлеї (topological overlay)» (Баранов и др., 1997). Таким чином, до понять «оверлейні операції» і «оверлейний аналіз» в загальному випадку можуть бути віднесені будь-які операції, пов'язані з графічним або аналітичним «накладенням» двох або більше шарів даних. Проте, враховуючи, що для растрової моделі просторових даних і арифметичні, і логічні операції з двома і будь-якою іншою кількістю шарів просторових даних виконуються з використанням алгоритмів картографічної алгебри. Фактично це операції аналізу географічного збігу і включення та їх похідні на основі векторної моделі просторових даних.

У сумісних оверлейних операціях можуть використовуватися різні типи просторових об'єктів: точкові, лінійні і полігональні. Наприклад, аналіз вартості прокладення кабелю через кілька різних ділянок передбачає операцію накладення карти траси кабелю (лінійні дані) на карту землекористування (полігональні дані). При цьому визначається довжина ділянки траси, що проходить через кожне землекористування, і залежно від типу ділянки визначається вартість прокладення. Можуть також аналізуватися перетини з іншими підземними комунікаціями, розміщеними на різній глибині, наявність додаткових споживачів та ін. Проте найчастіше спостерігаються накладення двох полігональних шарів.

Програмна реалізація векторних оверлейних алгоритмів досить складна і пов'язана з великими витратами машинного часу на пошук координат всіх перетинів і лінійних сегментів, що утворюють полігони. Аналіз перетину двох ліній - основна дія оверлейного аналізу. Багато алгоритмів ГІС для складних процесів часто містять декілька простих, що використовується, наприклад, у виробництві оверлея багатокутників (шляхом з'єднання і роз'єднання багатокутників у лінії).

4. Зональні та локальні операції.

Клас локальних операцій містить функції, що впливають на картографічні шари «покомірково», тобто - на окремі комірки однієї або декількох карт. Властивості комірок змінюються на основі вмісту цих самих комірок або вертикального потоку матеріалу через ці комірки. Операції не залежать від властивостей навколишніх комірок. Іншими словами, для кожної комірки нове значення обчислюється на основі значень у цій комірці в одному (чи більше) з картографічних шарів.

Найбільш простими з локальних операцій є арифметичні, тригонометричні, експоненціальні (показові) і логарифмічні функції, застосовувані до комірок одного або кількох шарів даних. Простими є оператори округлення, оператори порівняння й умовні оператори.

До цієї ж групи операторів належать булівські (логічні) оператори, оператори перекодування карти за алгоритмами, що задаються користувачем, і генерування полів випадкових чисел, реалізовані в ГІС-пакетах з розвинутими аналітичними можливостями.

Наведемо нижче стислий опис операторів даного класу, що найбільш часто використовуються в сучасних інструментальних ГІС.

Дана група операцій картографічного моделювання складається із операторів, що обчислюють нове значення для кожної комірки як функцію значень комірок, які входять у той самий ареал (зону), що і розглянута в даний момент комірка. Ці операції забезпечують агрегування значень комірок у межах територіальних одиниць (ареалів) розглянутої карти. Для кожної комірки розглянутої територіальної одиниці обчислюється статистичне значення на основі значень комірок вихідної карти. Це значення присвоюється всім коміркам результуючої карти, що належить до однієї (даної) територіальній одиниці (зони, ареалу). До операторів, що забезпечують виконання операцій даної групи, звичайно належать оператори:

- присвоєння кожній комірці карти значення площі ареалу, до якого вона належить;

- присвоєння кожній комірці середнього значення комірок, що належать даному ареалу (класу);

- присвоєння кожній комірці кількості унікальних значень змінної в межах ареалу;

- присвоєння кожній комірці значення, що найбільш часто виявляється в даному класі;

- присвоєння кожній комірці максимального значення з комірок ареалу, до якого вона належить;

- присвоєння кожній комірці мінімального значення з ареалу, до < якого вона належить;

- присвоєння кожній комірці суми значень комірок ареалу, до якого вона належить;

- ідентифікації всіх безперервних груп комірок з однаковими значеннями і присвоєння коміркам, що належать до однієї безперервної групи, нового унікального значення.

Загальний формат команд більшості зональних операцій такий:

Результат = оперятор(вираз, класи ареалів),

де: Результат - результуюча карта;

оператор - один із зональних операторів;

вираз - карта змінної, з якою виконуються дії (обчислюється площа, середнє значення, знаходиться кількість унікальних значень і т.ін.), класи_ареалів - карта просторового розподілу деяких класів просторових ареалів (ґрунтових, рослинності, ландшафтних, ( адміністративних або господарських одиниць).