2. Расскажите о функциях сетевого анализа.

Сетевой анализ позволяет пользователю проанализировать про­странственные сети связанных линейных объектов (дороги, трубопро­воды, линии электропередач и т. д.). Обычно сетевой анализ служит для решения следующих задач:

• поиска кратчайшего или наиболее выгодного пути;

• определения уровня нагрузки на сеть;

• определения связности участков сети при исключении из нее от­дельных элементов;

• определения влияния одних объектов сети на другие.

Математические сети описываются теорией графов, а решение сетевых задач дает линейное и нелинейное программирование. Клас­сическим представлением сети является сеть, набранная из линий, которые могут иметь не более двух общих точек с другими линиями - в начале и в конце. Точки соединения линий принято называть узлами, линейные участки графа - дугами.

На рис. 3.4 приведен результат выполнения типовой процедуры сетевого анализа по поиску маршрута объезда множества точек в го­роде. Данные функции в настоящее время реализуются в программах, поставляемых с автомобильными навигаторами.

Рис. 3.4. Поиск маршрута объезда

Несмотря на то, что в описании всех видов сетей наблюда­ется много общего, для пользователей обычно является трудным ис­пользовать абстракт­ные механизмы сетево­го анализа. Кроме того, отдельные виды сетей имеют различия в представлении.

Напри­мер, транспортные сети представляют собой различные виды дорог, объединенны вместе перекрестками. Авиа­линии и пути движения судов похожи на транспортные сети, но не имеют строгой координатной привязки на поверхности. Электрические и тепловые сети характеризуются наличием внутренних схем соедине­ний в узлах, а также наличием выключателей и вентилей, способных изменять структуру графа при изменении своего состояния. Поэтому для моделирования каждого вида сетей обычно создаются собствен­ные модули ГИС или отдельные специализированные программные системы, сочетающие в себе функции ГИС с различными функциями моделируемой предметной области.

Билет №7

1. Что такое топографические карты и планы? Как на них представляются пространственные объекты и рельеф? Что такое разграфка и номенклатура карт? Как организована государственная система картографического обеспечения в России?

Топографическая карта - это подробная карта местности, позво­ляющая определять как плановое, так и высотное положение точек. Топографические карты издаются на листах в масштабах 1:1 000 000 и крупнее.

Топографический план - картографическое изображение на плос­кости в ортогональной проекции: крупном масштабе ограниченного участка местности, в пределах которого кривизна поверхности Земли не учитывается в масштабе от 1:500 до 1:5000. Топографические пла­ны обычно используются при картографировании территории городов.

Для показа различных объектов и явлений на кар­тах применяют условные обозначения (картографические условные знаки). Условные знаки могут характеризовать пространственное по­ложение реальных или абстрактных объектов, их вид, форму и разме­ры, качественные и количественные особенности, внутреннюю струк­туру, положение в иерархии однородных объектов. Совокупности ус­ловных знаков на картах формируют картографические образы изо­браженных объектов или явлений.

Важным свойством топографических карт и планов является представление рельефа и возможность определения высот точек. Рельеф - это взаимосвязанная совокупность неровностей земной поверхности. На топографических картах рельеф изображают с по­мощью горизонталей - линий равных высот. Для численного представ­ления рельефа используют понятия высоты и превышения.

Высота точки - это расстояние по нормали от данной точки до поверхности эллипсоида. Числовые значения высот принято называть отметками высот.

Превышение - это разность отметок двух высот. В России ис­пользуется Балтийская система высот, в которой отсчет ведется от Кронштадтского фукштока, фиксирующего средний уровень моря в Финском заливе. На топографических планах высоты отсчитываются от любой условной уровенной поверхности (условная система высот).

Система деления карты на отдельные листы называется разграфкой, система обо­значения (нумерации) листов - номенклатурой.

Система обозначения листов карт имеет иерархическую структу­ру. Каждая зона проекции Гаусса - Крюгера имеет номер от 1 до 60. Нумерация ведется в восточном направлении, начиная от 180°. Каж­дый широтный пояс шириной в 4 градуса обозначается буквой латин­ского алфавита, начиная от экватора к северу и к югу. В результате вся поверхность земного шара делится на трапеции, определяющие номенклатуру листов карт масштаба 1:1000000. Номенклатура каждого листа включает букву ряда и номер зоны. Например, лист, на котором находится Иваново, имеет номер 0-37.

В ГИС степень секретности определяется использующимися в ней данными, главным образом - картографическими материалами, использованными при создании системы. На момент написания этой книги секретность картографических материалов устанавливалась по четырем показателям:

1. системе координат;

2. точности координат географических объектов;

3. содержанию;

4. размеру охватываемой территории.

По этим требованиям все топографические карты масштаба крупнее 1:100000 являются секретными. Однако в последние годы на­блюдается тенденция к снижению требований по установлению сек­ретности материалов, поскольку многие из них в настоящее время лег­ко преодолеваются и в то же время являются сдерживающими факто­рами развития ГИС.

Следует учитывать, что в соответствии с действующим законо­дательством создание и публикация цифровых карт является лицен­зируемым видом деятельности, для осуществления которого необхо­димо пройти процедуру государственного лицензирования. Сами же карты являются объектами авторского права и охраняются соответст­вующими законами как интеллектуальная собственность.