8. Преобразование данных из других цифровых источников при вводе в гис.

8. Преобразование данных из других цифровых источников при вводе в гис.

В настоящее время все больше данных появляется на магнитных носителях, CD-ROM, данных, доступных в сети Internet; (цифровые карты мира - DCW, цифровые картографические данные Геологической службы США - DLG, цифровые космические снимки, так называемые Quicklook, и многие другие). Однако, нужно помнить, что пока изображения, распространяемые в Интернет зачастую имеют низкое разрешение, растровый формат и ограниченные размеры. Истинное горизонтальное и вертикальное положение объектов обычно непосредственно определяется в результате полевой съемки. Система спутникового позиционирования (ССП) - новый способ точного определения положения объектов на земной поверхности. Положение объекта рассчитывается по сигналам, поступающим с серии ИСЗ (Искусственный спутник Земли) (ГЛОНАСС, Россия, NAVSTAR или GPS, США) с точностью от метров до нескольких сантиметров. Она сопоставима с точностью самых крупномасштабных карт. Аэрофото- и космические снимки (первичные данные) представляют собой великолепные подложки для оцифровки ГИС данных. Они содержат координаты совместно с изображениями и подтверждают или расширяют информацию о конкретном географическом регионе. В ГИС используют не первичные материалы дистанц.зондирования, получаемые во время съемки, а производные, формируемые в результате их обработки. Данные со спутников подвергаются предварительной цифровой обработке для устранения радиометрических и геометрических искажений, влияния атмосферы и т.д. Для улучшения визуального качества исходных изображений могут применяться процедуры для изменения яркости и контрастности, фильтрации для устранения шумов или подчеркивания контуров и мелких деталей. При использовании аэрофотоснимков следует обращать внимание на искажения, вызываемые углами наклонов снимков и рельефом местности, которые могут быть устранены в процессе трасформирования или ортофототрансформирования.

9. Вывод данных из гис. Типы вывода данных. Растровые и векторные устройства вывода графической информации.

Вывод данных из ГИС не обязательно осуществляется в виде карты. Более того, многие ГИС не имеют в своём проекте достаточно хорошие картографических возможностей. Типы вывода данных: Текст - таблицы, списки, цифровой или текстовый ответ на запрос; Графический - карты, изображения на экране, графики, перспективные изображения; Цифровые данные - на диске, ленте, или передаваемые по сети - другие, пока ещё непривычные; Кoмпьютepный звук; Трёхмерные изображения. ТЕКСТОВЫЙ ВЫВОД ДАННЫХ имеет, возможно, более важное значение для обнародования результатов анализа, чем карты. Итог работы может представлять собой список или таблицу некоторых объектов с атрибутами. Вывод текста может осуществляться с помощью звукового генератора (например повернуть налево у следующего светофора). ТАБЛИЦЫ например, список всех ареалов, пригодных для рубки, с указанием площади, древесных видов, возраста и оценки прироста, Списки представляют особый интерес, если сопровождаются картой, на которой обозначены все указанные в них объекты. Список всех опасных материалов, находящихся на расстоянии до 100 м от места пожара; передаётся пожарной команде по факсу. ГРАФИЧЕСКИЙ ВЫВОД ДАННЫХ графические периферийные устройства обеспечивают графический ввод и вывод карт, диаграмм и схем. Интерактивные граф. устройства позволяют пользователям указывать объекты и выявлять их пространственное окружение. Один из первых интерактивных вариантов компьютерной игры "Звёздные войны", разработанный в начале 60-х гг. предназначался для компьютера PDP-1 с видеодисплеем. Устройства графического вывода можно подразделить на растровые и векторные. Растровые устройства строят картинку, заполняя её одинаковыми элементами изображения, обычно построчно. Например, построчно-печатающие устройства, матричные принтеры, сканерные устройства. Элементы изображения называются элементами растра (пикселами) (pels). Разрешение обычно выражается в мегапикселах (приблизительно 10**6 пикселов); разрешение 640*480 – это 0,3 мегапиксела; 1280*1024 - это 1,3 мегапиксела. - векторные устройства строят картинку, рисуя линии, закрашивая ареалы и т.д., метод запоминающей ЭПТ. Растровое устройство может приводиться в действие векторными командами, которые оно преобразует для показа, и наоборот. Т.о, переход от растра к вектору и обратно на пути от ввода до вывода данных может осуществляться в ГИС не один раз. BЫВОД ДАННЫХ В ВИДЕ РАСПЕЧАТКИ. Построчно-печатающие устройства. Первое устройство, широко использовавшееся для вывода данных с ЭВМ; стоимость - 30 000 долл. Позволяло напечатать от 200 до 1000 строк текста за минуту. Каждая строка состояла из 132 элементов, находящихся в заданных позициях вся строка печаталась одновременно путем удара молоточков по красящей ленте. Ограниченный набор печатаемых элементов. Недостатки с точки зрения графического вывода данных заключались в: - прямоугольном форме ячеек; - фиксированном разрешении, например, 4,2 мм на 2,5 мм; - фиксированном положении ячеек; - ограниченности набора печатаемых элементов; - трудности проведения непрерывных линий. Наиболее пригодно для повторяющегося картографирования статистических данных.

Матричные печатающие устройства/графопостроители. Изображения состоят из рядов точек, которые часто печатаются блоками, например, 9 или 25 рядов одновременно. Точки должны отбираться случайно, чтобы избежать нежелательных узоров. В первых устройствах каждой точке соответствовал свой молоточек; стоимость - 500 долл. В более современных используются лазер и ксерография, разрешение увеличилось до 300 точек на дюйм; стоимость – 2000 дол. Имеются и цветные устройства - манипулируют струйками трёх или четырёх основных цветов; стоимость - 2000 долл. Электростатические графопостроители рисуют ряды точек для создания изображений размером с карту; стоимость – 40 000 долл. Перьевые графопостроители. Создают изображения путем перемещения пера под управлением ЭВМ. Большинство устройств дискретно - линия рисуется большим количеством движений заданной длины в заданных направлениях. Многие оснащены двумя моторами - одним для х, другим для у. С точки зрения перспектив Г'ИС - важное значение имеет возможность черчения поверх напечатанной базовой карты. Это позволяет не хранить всю информацию базовой карты в цифровой форме. Типы графопостроителей. Самые дешёвые - настольные, рассчитаны на стандартные листы бумаги формата А4. Бумага располагается на плоской поверхности, перья меняются автоматически, что позволяет создавать различные цвета. Среднего класса рассчитаны на формат карт. Бумага наворачивается на барабан. Движение пера параллельно оси барабана. Другое направление движения создается путем вращения барабана. Сложность состоит в том, чтобы удержать бумагу в рабочей зоне, поскольку в процессе построения карты или диаграммы она может сдвигаться и вытягиваться. Трудность заключается и в обеспечении влажности перьев на протяжении всего времени работы. Обычно работа продолжается от 3 до 8 часов. Высшего класса высокоточные. Используются для черчения, производства карт. Обычно плоские (планшетные) - носитель располагается на идеальной плоской поверхности. Замена пера производится с помощью переключателя на кожухе чертежного устройства.

Оптические сканирующие устройства. Вывод данных осуществляется на фотобумагу. Бумага устанавливается на внутренней поверхности вращающегося барабана. Изображение создаётся путём вращения барабана и перемещения источника света вдоль его оси. Наиболее распространенные устройства вывода для дистанционного зондирования и обработки изображений. Другие устройства выводят данные непосредственно на 35 мм обратимую плёнку.

ЭЛТ (ЭЛЕКТРОННО-ЛУЧЕВЫЕ ТРУБКИ). Самые первые (произведенные около 1968 г.) могли изображать ряды символов в фиксированных позициях, мало использовались для показа карт или изображений.

Метод восстановления изображения. Терминалы с восстанавливаемым изображением пришли на смену методу "запоминающей трубки около 1975 г. Намного дешевле. Изображение вызывается из оперативной памяти 25-50 раз в секунду. Изображение создавалось путём высвечивания точек в фиксированных позициях. Разрешение определяется количеством столбцов и строк точек. Трёхмерное отображение. Они создают иллюзию глубины путём быстрой смены двух изображений, одно из которых предназначено для левого глаза, а другое для правого. Перед экраном находится фильтр, который по-разному поляризует эти изображения. Пользователь надевает очки, имеющие чистые поляризующие фильтры. - поскольку каждое из двух изображении должно восстанавливаться 25-50 раз в секунду, то экран должен обеспечивать чередование 50-100 изображений в секунду. Результаты обработки данных на выходе из вычислительной системы должны быть представлены в виде документов, удобных для восприятия человека. К таким документам принадлежат табличные, графические и картографические материалы. Два последних требуют развитых технических устройств. К техническим устройствам принадлежат средства машинной графики, средства программной поддержки их работы, включая драйверы этих устройств.

Для визуализации данных в картографической форме используются специальные технические средства: графопостроители (плоттеры) для пассивной машинной графики и дисплея для интерактивной. Плоттер предназначен для перевода цифрового материала, заложенной в ЭВМ, в графическую форму.

Среди плоттеров можно выделить два основных класса: планшетного и барабанного типа. Довольно часто для построения карт применяются барабанные и планшетные плоттеры фирмы CALCOMP. Система CALCOMP – 7 000 состоит из самого плоттера, программируемого контролера и математического обеспечения. Плоттер в зависимости от формата имеет различную рабочую площадь до max 1516*2540 мм, по которой на каретке двигаются четыре пера с системой принудительной подачи чернил, обеспечивающий ровный поток чернил при любой скорости черчения. Чертежи выполняются со скоростью до 1 000 мм/с. К каретке плоттера может быть прикреплён держатель, обеспечивающий либо высокоточное черчение жирных линий, либо резку фольги и фотоплёнки. CALCOMP 9 000 барабанный плоттер в настоящее время чаще других используется в картосоставлении. В зависимости от назначения работы могут использоваться одно или несколько перьев с жидкими чернилами. Рабочая площадь до 1520*856 мм. Максимальная скорость черчения до 750 мм/с.

Достаточно типичный набор оборудования – персональный комп, на вводе дигитайзер, реже сканер, на выходе – принтер, плоттер.