3 Формы представления моделей.

Выделяют табличные и графовые формы представления моделей.

Табличная форма дает представление модели или ее характеристик в виде одной или совокупности взаимосвязанных таблиц. При этом данные в ячейках таблицы не могут заноситься произвольно, они подчиняются определенным правилам, в частности, по столбцам располагают типизированные данные. Примером табличного представления модели кроме таблицы может служить логическая запись, которая представляет собой верхнюю строку таблицы,

Графовая форма основана на построении модели в виде графической схемы, называемой графом. Эта схема включает элементы графа, называемые вершинами (узлами) и ребрами (дугами). В отличие от произвольно нарисованной схемы графовая модель, как и табличная, строится по определенным правилам. В частности, каждое ребро может быть ориентировано, если определен путь от одной вершины к другой, и не ориентировано, что соответствует возможному пути от одной вершины к другой в обоих направлениях. Простейший пример ориентированного графа — вектор в трехмерном пространстве, а неориентированного графа — кривая пути из одной точки в другую. Кроме вершин и ребер существуют другие элементы, значение которых не столь существенно.

Экзаменационный билет №4

1 Векторные и растровые модели.

Основой визуального представления данных при помощи ГИС – технологий служит так называемая графическая среда. Основу графической среды и соответственно визуализации базы данных ГИС составляют векторные и растровые модели.

Векторные модели используют в качестве, атомарной модели последовательность координат, образующих линию.

Линией называют границу, сегмент, цепь или дугу.

В ГИС фор­ме представления координатных данных соответствуют два основных подкласса моделей - векторные и растровые (ячеистые или мозаичные). Возможен класс моделей, которые содержат характеристики как векто­ров, так и мозаик. Они называются гибридными моделями.

Векторные модели данных строятся на векто­рах, занимающих часть пространства в отличие от занимающих все про­странство растровых моделей. Это определяет их основное преимущество.

В векторной форме легче осуществляются операции с линейными и точечными объектами, например, анализ сети - разработка маршрутов движения по сети дорог, замена условных обозначений.

В растровых моделях дискретизация осуществляется наиболее про­стым способом - весь объект (исследуемая территория) отображается в пространственные ячейки, образующие регулярную сеть. При этом каж­дой ячейке растровой модели соответствует одинаковый по размерам, но разный по характеристикам (цвет, плотность) участок поверхности объекта. В ячейке модели содержится одно значение, усредняющее ха­рактеристику участка поверхности объекта. В теории обработки изоб­ражений эта процедура известна под названием пикселизация.

2 Трехмерные модели.

В настоящее время существуют два основных способа представле­ния трехмерных моделей в ГИС.

Первый способ, назовем его псевдотрехмерным, основан на том, что создается структура данных, в которых значение третьей коор­динаты Z (обычно высота) каждой точки (X, Y) записывается в качестве атрибута. При этом значение 2 может быть использовано в перспектив­ных построениях для создания изображений трехмерных представле­ний.

Второй способ - создание истинных трехмерных представле­ний - структур данных, в которых местоположение фиксируется в трех измерениях (X, Y, Z).

Истинные трехмерные представления позволяют:

• наглядно изображать (визуализировать) объемы;

• решать задачи, связанные с моделированием объемов;

• решать новый класс задач - разработка трехмерных ГИС;

• производить синтез трехмерных структур.

Оба способа трехмерных представлений пространственной информации имеют несколько важных приложений:

• проектирование инженерных и промышленных; сооружений (шах­ты, карьеры, плотины, водохранилища);

• моделирование геологических процессов;

• моделирование трехмерных потоков в газообразных и жидкостных средах.

Применение трехмерных моделей позволяет строить новые модели и расширяет возможности ГИС как системы принятия решений. С использованием методов трехмерной графики можно по-новому решать задачи проектирования жилой застройки, размещения объектов быто­вого и хозяйственного назначения в муниципальных округах, создавать новые типы трехмерных условных знаков и т.д.