55.Восстановление поверхностей на основе интерполяций.

В операциях обработки цифровой модели рельефа для восстановления поверхностей по множеству ее дискретных значений, а также для проведения изолиний, используется метод интерполяции. Интерполяция – восстановление функции на заданном интервале по известным ее значениям конечного множества точек, принадлежащих этому интервалу. Существует несколько методов интерполяции поверхности: 1. линейная интерполяция, 2. метод обратных взвешенных расстояний, 3. сплайн-интерполяция, 4. тренд-интерполяция, 5. кригинг-интерполяция. Кригинг - метод интерполяции, который основан на использовании методов математической статистики. Поверхность рассматривается в виде трех независимых величин. Тренд оценивается с использованием математического уравнения, которое наиболее близко представляет общее изменение поверхности, во многом подобно поверхности тренда. Метод включает в себя след. шаги: 1. предварительный статистический анализ данных, 2. построение вариаграммы (вариаграмма-это функция от одной переменной, статистически описанная пространственным распределением данных), 3. создание и анализ дополнительной поверхности. Метод часто используется в почвоведении и геологии. Метод обратных взвешенных расстояний. Этот метод основан на предположении, что чем ближе друг к другу находятся исходные точки, тем ближе их значения. Для точного описания топографии набор точек, по которым будет осуществляться интерполяция, необходимо выбирать в некоторой окрестности определяемой точки. Тренд интерполяция. Для поверхности тренда используется набор точек в пределах заданной окрестности. В пределах каждой окрестности строится поверхность наилучшего приближения на основе математических уравнений, таких как полиномы или сплайны. Сплайн  интерполяция. Возможность описания сложных поверхностей с помощью полиномов невысоких степеней определяется тем, что при  сплайн интерполяции вся территория разбивается на небольшие непересекающиеся участки. Аппроксимация полиномами осуществляется раздельно для каждого участка.

56.Основные процессы построения цмр. Требования к точности выполнения процессов.

Основными процессами построения ЦМР являются: 1) Преобразование исходных карт в растровые изображения, т.е. сканирование. При этом важным является выбор разрешения получаемого изображения. 2)  Монтаж растровых фрагментов. Монтаж или «сшивка» – это стыковка нескольких изображений произвольной формы в одно таким образом, чтобы границы между исходными изображениями были незаметны. 3)  Векторизация растрового изображения. Векторизация, или дигитализация горизонталей может выполняться в ручном, полуавтоматическом и автоматическом режимах. Для этого в Гис-программах разработаны специальные модули. 4)  Формирование ЦМР. ЦМР создается на основе методов интерполяции и может быть представлена в разных форматах. 5) Визуализация результатов. ЦМР обеспечивает визуализацию информации о поверхностях в разных формах.

Требования к точности выполнения процессов. Чем больше исходных точек, тем более точной будет интерполяция, и тем с большей вероятностью построенная модель поверхности будет адекватно отображать земную поверхность. Для сложных объектов, таких как впадины и долины рек, требуются дополнительные точки, чтобы гарантировать представление с достаточной детальностью.

57.Типы выходных данных. Методы визуализации данных.

Типы выходных данных. Выходные данные бывают трех типов: табличные, графические и картографические материалы. Для визуализации данных используются специальные технические средства: графопостроители, принтеры и дисплеи для интерактивной графики.

Методы визуализации данных. Визуализация – это графическое воспроизведение, отображение изображений, в том числе и картографических, на устройствах отображения, преимущественно на мониторе, на основе преобразования исходных цифровых данных с помощью специальных алгоритмов. В ГИС технологиях предусматривается разнообразная форма выдачи материала потребителю:  в виде распечаток на бумаге, таблиц, сводок, выборок, файлов, схем или карт;  для оперативных целей карты выводятся на экран дисплея; использование мультипликации, например, для имитации динамических  ситуаций загрязнения окружающей среды; создание объемно-перспективных изображений и стереокарт.

58.Способы картографического изображения пространственной информации в ГИС.

Способы картографического изображения пространственной информации в ГИС: способ ареалов-выделение на карте области распространения к-либо явления с помощью окраски, штриховки, значков и надписей; способ знаков движения-с помощью стрелок, линий разной формы и цвета (напр. миграция х.э.); способ символов-с помощью геометрических, буквенных, вне масштабных, разного размера и цвета (пункты наблюдения, месторождения); способ изолиний-изображение явлений непрерывного распространения с помощью семейства кривых линий, соединяющих точки с равными значениями (поверхность рельефа, магнитные поля); способ качественного фона-отображение качественных различий к-либо явления сплошного распространения с помощью цветового или штрихового фона, по выделенным р-ам, областям или др. единицам районирования (типы почв); способ количественного фона-показывает количественные различия к-либо явления сплошного распространения с помощью окраски или штриховки в соответствии с принятой шкалой; способ линейных знаков-изображение объектов локализованных на линиях с помощью линий разного цвета, ширины и рисунка; способ локализованных диаграмм; точечный. Идентификация объектов производится с помощью надписей. Различают три вида надписей: топонимы, т.е. наименования географических объектов; термины – надписи, обозначающие географические, геологические, океанологические, геофизические и другие понятия; пояснительные надписи, т.е. разного рода качественные, количественные, хронологические, и иные надписи на карте.

59.Легенда, топографические знаки.

Легенда темы показывает символы и цвета, используемые для рисования темы. Разновидности легенд: Отдельный символ (Единый символ). Все объекты темы (слоя) изображаются одним цветом и символом. Это очень полезно, когда вам необходимо только показать расположение объектов в теме. Цветовая шкала отображает объекты темы, используя цвет. Она имеет начальный и конечный цвет, в диапазоне которых размещаются все соответствующие спектру цвета. Например, цветовая шкала от желтого до красного идет через оранжевый. Обычно такие карты строят по числовым данным с прогрессией или диапазоном значений, подобно температуре или годовым продажам. Масштабируемый символ. Объекты изображаются одним цветом и символом, представляющими изменение значений. Масштабируемый символ используется только для точечных и линейных данных. Карты с типом легенды Масштабируемый символ отображают объекты темы, используя различный размер символов. Уникальное значение. Каждое уникальное значение в теме представляется уникальным символом. Это наиболее эффективный метод изображения содержательных (качественных) данных.  Плотность точек. Объекты полигональной темы изображаются точками, число которых соответствует значению. Например, карта с типом легенды плотность точек, отображающая население, будет иметь наиболее высокие концентрации точек вдоль рек и побережий. Локализованная диаграмма. Компоненты диаграмм соответствуют атрибутам данных, размер каждой части диаграммы определяется величиной каждого атрибута данных. Можно определить тип диаграммы как круговой или столбчатый. Карты локализованных диаграмм позволяют отображать значения многих атрибутов одновременно. Например, можно построить карту направления, скорости и повторяемости ветров.

60.Цель создания и принципы построения электронных карт и атласов.

Электронная карта (ЭК) – это система динамической визуализации цифровых карт при помощи видеомониторов и соответствующего программного интерфейса.

Электронный атлас (ЭА) – это система визуализации в форме электронных карт, электронное картографическое произведение, функционально подобное электронной карте. Основой для создания и обновления электронных карт являются изображения, которые получаются при съёмке местности специальной аппаратурой, размещённой на борту воздушно - транспортных средств. Основными целями создания ЭК являются: улучшение возможности анализа, обработки и отображения геоинформационных данных; визуальное отображение цифровых моделей явлений, не видимых для человеческого глаза; автоматизация отображения и картографического анализа в системах управления; исследование объектов, явлений и процессов с учётом динамики их развития и использования; получение экспертных решений.

Принципы построения: пространственно-временное отображение геоинформационных объектов реального мира; системность отображения главных элементов; избирательность, выделение характерных особенностей действительности; наглядность, возможность зрительного восприятия пространственных форм, размеров, связей; обзорность, возможность охвата обширных пространств с выделением главных элементов содержания; возможность тематической направленности. К электронной карте предъявляются следующие требования: возможность многоцелевого использования; наличие набора форм представления графической информации; возможность построения динамических моделей и наличие анимационных свойств; формирование картографического изображения в интерактивном и автоматизированном режимах; возможность интеграции геоинформации с данными ДЗ.