29. Базовые геометрические типы моделей.

В ГИС применяют набор базовых геометрических типов моделей, из которых создают все остальные, более сложные. К ним относятся следующие: точка; линия незамкнутая; контур (замкнутая линия); полигон (ареал, район) – группы, примыкающих друг к другу замкнутых участков.

Точечные объекты. Точками отражаются те элементы карты, которые не видны на данном масштабе. Например, поселки на карте России. Особенность точечных объектов состоит в том, что они хранятся и в виде графических файлов, как и другие пространственные объекты, и в виде таблиц, как атрибуты.

Линейные объекты. Линиями отображаются объекты, которые в масштабе карты не имеют площади, но имеют протяженность. Линии широко применяются и для описания сетей, для которых в отличие от точечных объектов характерно присутствие топологических признаков. Например, речная сеть, сети инфраструктуры, транспортные сети (автодороги и железные дороги), линии электропередачи, газопроводы.

Любая сеть состоит из узлов (вершин) – соединений, концов обособленных линий и звеньев (дуг) – цепей в модели базы данных. Для каждого узла существует специальная характеристика, (валентность), определяемая количеством звеньев в нем.

Линейные объекты, как и точечные, имеют свои атрибуты, разные для дуг и узлов. Например, атрибутами для дуг могут быть: направление движения, интенсивность движения, диаметр трубы, направление движения газа. Атрибутами для узла могут быть: наличие перехода, названия пересекающихся улиц. Некоторые атрибуты (например, названия пересекающихся улиц) служат для связи одного типа объектов с другими (узлы со звеньями).

Площадные объекты. Площадные объекты,  представляются набором  пар  координат   (Х, У)  или набором объектов типа линия, представляющих собой замкнутый контур. Такими  объектами  могут  быть  представлены территории, занимаемые определенным ландшафтом, городом или целым континентом. Помимо указания местоположения областей через использование линий, мы можем себе представить три характеристики: форма и ориентация, и величина площади, которую область занимает.

Поверхности. Поверхность – образуется полигонами, не лежащими в одной плоскости. В этом случае к плановым координатам добавляется аппликата – проекция на ось Z (приложенная). Холмы, долины, гряды гор, скалы и множество других образований могут описываться указанием их местоположения, занимаемой площади, ориентации с добавлением третьего измерения, их высот. Характеристиками поверхностей являются критические точки: пики и углубления – самые высокие и низкие точки; линии хребтов и низин – линии изменения знака угла наклона поверхности; проходы – место схождения двух хребтов или низин; дефекты – резкие изменения значения (например, утесы); фронты – резкие изменения угла наклона поверхности. В программном обеспечении современных геоинформационных систем нет стандартных методов представления поверхностей, поэтому поверхности представляются в виде точек, линий и областей.

30. Векторный формат представления графической информации.

Под графическим форматом понимается способ машинной реализации представления пространственных данных.

Наиболее употребительным способом хранения и формирования компьютерных изображений являются: векторное и растровое.

Векторное представление данных – это цифровое представление точечных, линейных и полигональных пространственных объектов в виде набора координатных пар с описанием только геометрии объектов. 1.Точки в векторном формате представлены в виде последовательности записей, каждая из которых содержит три числа: уникальный идентификационный номер объекта, или идентификатор, значение координаты x и значение координаты y. 2.Линии представлены последовательностью идентификационных номеров и координат точек перегиба, или узлов: идентификатор (IDN) линии, отрезка; координатных пар точек; специального элемента («метки»), позволяющего отделить один отрезок от другого в файле данных. При этом предполагается, что линии представляют собой ломаные, состоящие из линейных отрезков и аппроксимирующих кривую. Соответствие между исходной кривой и ломаной прямо пропорционально количеству точек перегиба: больше их должно быть на сложных участках, меньше – на простых, относительно прямолинейных. 3.Полигоны представлены необязательно упорядоченной последовательностью идентификационных номеров и координат точек перегиба замкнутой ломаной, аппроксимирующей криволинейный контур. При этом предполагается, что координаты первой точки совпадают с координатами последней.