1. Дайте классификацию и кратко охарактеризуйте модели пространственных данных.

2. Расскажите о нормативно-правовом обеспечении разработки гис.

Билет №12

1. Расскажите о векторных моделях данных. Что такое топология и как она поддерживается в гис?

Векторная нетопологическая модель данных

Данная модель предусматривает представление координатного описания объекта независимо от других объектов. Например, полигон хранится в виде структуры-массива, с координатами точек (x,y).

Данная модель традиционно используется в САПР. В ней в явном виде не фиксируются топологические отношения. Однако при необходимости они могут быть восстановлены по метри­ческим отношениям с помощью специальных процедур.

Несмотря на недостатки данной модели, она широко распростра­нена в коммерческих ГИС.

Плюсы:

1. Простота реализации процедур и их хранение и визуализация.

2. Низкая цена ПО.

3. Высокое быстродействие, нетребовательны к железу

Минусы:

1. Немного процедур пространственного анализа в базовом комплекте

Векторная топологическая модель данных

Топологическими моделями данных в ГИС считают модели, в ко­торых взаимосвязи объектов хранятся в явном виде и в которых эти взаимосвязи непосредственно используются для выполнения про­странственного анализа.

Для реализации таких моделей в ГИС чаще всего используют цепочно-узловую структуру данных. Базовыми элементами данных в цепочно-узловой структуре являются дуги, вершины дуг, узлы.

Дуга - замкнутая или незамкнутая ломаная, любая пара сегмен­тов которой не имеет общих точек. Примеры линий, являющихся и не являющихся дугами, приведены на рис.2.7.

Рис. 2.7. Примеры определения дуг

Вершины дуги - это все точки кон­цов сегментов ломаной, образующей дугу.

Узлы дуги - это единственная вершина в начале замкнутой дуги или две конечных вершины в незамкнутой дуге (рис. 2.8).

Рис. 2.8. Вершины и узлы

Говорят, что конечное множество дуг образует цепочку узловой структу­ры, если любые две дуги этого множе­ства или не имеют общих точек, или имеют один или два общих узла и не имеют других точек пересечения. Та­ким образом, на уровне математических представлений цепочно­узловая структура - это самонепересекающийся (планарный) граф. Пример такого графа показан на рис 2.9.

Рис. 2.9. Пример цепочно-узловой структуры

В цепочно-узловой структуре данных все множество точек плос­кости делится на непересекающиеся подмножества таким образом, чтобы все точки внутри одного подмножества были связаны, а любые две точки внутри разных под­множеств не связаны между собой. Точки считаются свя­занными, если существует соединяющая их ломаная, которая не пересекает дуг в цепочно-узловой структуре.

Эти подмножества образуют внутренности полигона, а при объединении с дугами – сами полигоны. Таким образом, полигоны в цепочно-узловой структуре об­разуют сплошное покрытие без разрывов (щелей) и перекрытий.

В цепочно-узловой структуре могут быть следующие структуры полигонов:

• сплошной многоугольник;

• многоугольник с одним или более внутренними островами;

• многоугольник, в котором острова сложным образом соприкасаются друг с другом и с границей;

• многоугольник, внутри которого «плавают» отдельные висячие ду­ги;

• неограниченная область, включающая все точки плоскости, кото­рые не попали в нормальный ограниченный полигон (для цепочно­узловой структуры такой полигон всегда существует и всегда является единственным, он называется внешним полигоном).

В модели данных покрытие представляется структурами данных, увязывающими все узлы, вершины, дуги и полигоны в единое целое системой взаимных ссылок. Пример реализации цепочно-узловой структуры данных приведен на рис. 2.10. В этом примере для описания покрытия формируется один массив координат точек T₁ – Т₅, массив дуг L₁ – L₆, которые определяются через номера точек, массив полигонов F₁ - F₅, который определяется через имена ограничиваю­щих его дуг, и возможны другие массивы для указания отношений смежности, принадлежности и т. д.

Рис 2.10. Пример реализации цепочно-узловой структуры данных

В математике топологические свойства объектов и их отношения определяются как свойства и отношения, которые сохраняются при непрерывных деформациях и преобразованиях. Раз­дел математики, который изучает такие свойства, называется топологией. Примером непрерывных преобразований являются аффинные преобразования, в частности преобразования поворота, сдвига, масштабирования. При анализе территориальных систем топология играет важную роль, поскольку значительная часть функций пространственного анализа использует топологические отношения между объектами, тем или иным образом представленные в моделях. Примером топологической модели является модель дорожной сети, использующаяся для определения оптимальных маршрутов проезда. Очевидно, что такая модель должна быть графом, пригодным для математического анализа. В ГИС для моделирования топологии используются специальные методы, например псевдотопология, векторная нетопологическая и векторная топологическая модели данных.

2. Расскажите о жизненном цикле ГИС, стадиях и этапах их создания.

Билет №13

1. Расскажите о растровых моделях данных и их использовании в ГИС.

2. Расскажите о методологиях разработки программного обеспечения, которые могут применяться при создании ГИС.

Билет №14

1. Опишите регулярную и нерегулярную триангуляционную модели поверхностей, их отличия и особенности применения.

2. Расскажите о методах и средствах моделирования программного обеспечения ГИС.

Билет №15

1. Как организуется совместное использование координатных и атрибутивных данных? Что такое формат данных? В чем состоят проблемы преобразования форматов? Какие форматы пространственных данных Вам известны и как они используются?

2. Дайте классификацию программного обеспечения ГИС. Расскажите о рынке программного обеспечения ГИС.

Билет №16

1. Какие типы данных используются в ГИС. Что такое экстенты наборов пространственных данных? Что такое классы пространственных объектов и как они представляются в ГИС?

2. Расскажите о методах и средствах создания ГИС в среде ArcGIS.

Билет №17

1. Расскажите о концепции базы геоданных в ArcGIS. Как хранятся и обрабатываются в базе геоданных пространственные объекты, их классы, пространственные отношения и правила?

2. Расскажите о возможностях и средствах реализации ГИС на базе открытого программного обеспечения.

Билет №18

1. Расскажите о методах и средствах создания баз геоданных в ArcGIS.

2. Расскажите о стандартизации в области разработки ГИС. Роль и результаты работы консорциума OGIS.

Билет №19

1. Как устроена программа ArcCatalog и как она применяется для управления базами геоданных?

2. Расскажите о методах и средствах создания ГИС в среде Интернет.

Билет №20

1. Как организуется доступ к пространственным данным в распределенных ГИС, в глобальных ГИС в сети Интернет? Какие виды картографических веб-сервисов вы знаете и как они используются?

2. Как организуется и реализуется защита информации в ГИС?