16. Анализ данных и моделирование в среде гис. Переструктуризация данных, трансформация проекций и изменение систем координат.

Весь набор аналитических операций сложился исторически, исходя их 3 основных крупных модулей ГИС: ввод, вывод информации, моделирование.

В рамках ГИС отрабатывались не процедуры, которые в дальнейшем были применены или отбрасывались.

1) Операция переструктуризаци данных: часто, что бы работать в рамках конкретных ГИС с данными, их необходимо преобразовать (адаптировать) под конкретные формы ГИС. В рамках конкретных ГИС осуществляется импорт-экспорт информации. Чем современнее ГИС, тем он обладает расширенными возможностями по экспорту-импорту информации. Растрово-векторные преобразования исполняются в рамках ГИС в нескольких вариантах. Растрово-векторные преобразования и обратно могут повторяться несколько раз. Более совершенна та ГИС, в рамках которой преобразования из растра в вектор и обратно может осуществляться неоднократно.

В настоящее время создано несколько десятков алгоритмов реализации преобразований из растрового формата в векторный и наоборот. В последнее время эти преобразования используются для картографической генерализации объектов.

2) Операции по пересчету координат пространственных объектов в рамках ГИС. От простейших операций (сдвиг, вращение, масштабирование); более сложные операции- «укладка изображения» по системе колиброльных точек в нужную систему координат, с применением аффинных преобразований и точечных различных степеней.

3) Самые трудоемкие процедуры- по пересчету картографических проекций. Часто в практике приходится объединять тематические карты на одной координатной основе. Если на картах имеется картографическая основа и известно уравнение проекции этой карты, то с высокой точностью можно привязать или её, или к ней какие-либо данные. Если оси картографической сетки, используют укладки изображения в необходимой системе координат по контрольным точкам. Современные ГИС обладают большими возможностями по преобразованию данных.

17. Операции вычислительной геометрии, оверлейные операции, общие аналитические, графоаналитические и моделирующие функции.

Операции вычислительной геометрии. Современные ГИС позволяют пользователю выполнять ряд картометрических операций в автоматическом режиме: подсчет периметров и площадей полигонов, определение координат центроидов полигонов и прочее. Все эти процедуры основываются на стандартных формулах геометрии. Ряд процедур этой группы позволяет проводить еще одну важную операцию- определение геометрических и топологических связей в пространстве вне объекта. Некоторые ГИС, например Arc Gis, в исходных данных уже имеют периметры и площади полигонов (уже подсчитаны).

Оверлейные операции. Суть в положении нескольких нижележащих слоев на одной координатной основе, с целью получения генерализованного третьего слоя, которых впоследствии унаследует характеристики исходных слоев. Этот механизм нужно использовать с осторожностью при проведении анализа на уровне среднего и мелкого масштаба. Построение поверхностей. Предыдущие аналитические процедуры используются для плоскости с использованием трехмерного пространства. Для этого необходимо высотное значение. Часто в практике исследователя, связанного с географией, экологией, используются цифровые модели рельефа. Существует множество способов по получению цифровых моделей рельефа, так как есть в наличии множество методов, позволяющих получить данные о земной поверхности. Несмотря на многообразие всех этих методов, можно в частности получить один объединенный(карту или план).

В 1975 году французкий ученый Пьер Жоли проанализировал все это многообразие методов создания цифровых моделей, и предложил классифицировать цифровые модели рельефа по типу пространственной организации данных.

1. Высотные (перпендикулярная сеть).

2. Полуупорядоченные данные, элементы рельефа (каркас)

3. Полностью упорядоченный набор данных (при сплошной топографической съемке). Они получаются в результате симерео-фото топографической съемке.