13. Сравнение растровых и векторных моделей гис. Достоинства и недостатки моделей.

В последние 10 лет ГИС сложились в основном представления с векторной моделью данных. Исторически сложилось так, что первыми моделями были векторные, первые устройства оцифровки-дигитайзеры.- начало 60-х годов. Растровые модели появились позднее в 70-х годах, когда появились сканерные устройства. Первоначально векторные модели имели преимущество перед растровыми, с точки зрения технических средств, существовавших тогда. Точность представления информации выше в векторных моделях, чем в растровых. На ранних стадиях становления ГИС векторные модели имели преимущество в том, что пространственная информация находится отдельно от справочной информации. Такое разделение было присуще для векторных моделей и было удобно использовать их как информационно-справочные системы. Позднее векторная модель стала несколько утрачивать свои позиции, на первый план стали выходить аналитические функции, которые удобнее реализовывать на растровых моделях. Первоначально алгоритмы по наложению слоев были разработаны в рамках векторных моделей. Но так как алгоритмы были довольно сложными с их аналитическими функциями, ГИС все чаще стали реализовываться на растровых моделях. Наличие растровых и векторных моделей сейчас повсюду: основная база данных информации хранится в векторном формате-это пространственные координаты и различная дополнительная информация. Растровая информация служит для показа отдельных растровых слоев, которые имеют непрерывное распространение на земной поверхности(рельеф, почва, геология, геофизические поля). Часто в рамках ГИС осуществляют переход от одного типа к другому. В настоящее время основные операции- векторно-растровые функции анализа и чисто технически отдельный модуль (Spatial Analist в Arc View). Сейчас еще один вариант использования растровых моделей- растровая подложка: часто создаваемые проекты( например, прокладка газопровода), основа размещения труб- в векторном формате, а в почве- для обзора подложки могут использоваться растровые массивы, привязываемые к той же системе координат. В последнее время все больше растровые модели схематическом картографировании на оси данных дистанциооного зондирования : по структуре этот процесс во многом схож с векторным, разница в исходных данных. В настоящее время все большее применение находят ортофотопланы. Созданы программные продукты, которые позволяли получать ортофопланы по данным аэрофотосъемок и космических снимков высокого разрешения. Эти программы созданы как отдельные модули для некоторых систем или же как отдельные продукты Erdas Imagin V8.4- программа, Orto Base-модуль, Photoschope-продукт, ENVI, ER Mapper. При создании ортофото-изображений необходима привязка растрового массива к какой-либо системе координат. Исходная система координат-пиксельная. В будущем ГИС все больше будут основываться на данных дистанционного зондирования, минуя стадия бумажных карт.

Преимущества
Растровая модель	Векторная модель
1. Простая структура данных 2.Эффективные оверлейные операции 3. Работа со сложными структурами 4. Работа со снимками	1. Компактная структура 2. Топология 3. Качественная графика

Для представления пространственных объектов растровая модель использует плоскостное или объемное перечисление, а векторная — изображение границ объектов. Иными словами, растр описывает объекты непосредственно, а векторная модель хранит информацию только о границах объектов. Представление пространственной информации в векторном формате требует меньше объема памяти, чем в растровом.

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) Трансформация проекций и изменение систем координат. Входят 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 афинных преобразований и точечных различных степеней. 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.