13

Лекция6 ( после БД и ГиС) ФОРМАТЫ И СТАНДАРТЫ

Цифровой пространственной информации

(Внешние. Внутренние).

Растр. Вектор. Конвертирование, преобразование форматов. Кино. Интернет.

Форматы растр, вектор, текст, видео, звук, Интернет,

Мы ранее рассмотрели два варианта записи информации: растр и вектор их + и -. Но вариантов организации записи того или другого варианта может быть огромное количество.

Еще больше вариантов записей, содержащих комбинации растров и векторов. И количество их ежегодно, а м.б. и ежедневно возрастает.

В целом мы можем выделить такие группы записей:

Внутренние форматы, применяемые в приложениях. Они строятся, исходя из удобства программирования, обеспечения быстроты работы модулей программных пакетов.

Форматы отображения, форматы, обеспечивающие быструю визуализацию в задаваемом виде.

Форматы хранения готовой или промежуточной продукции, обеспечивающие минимальный объем, и сохранность данных и их восстановление при сбоях или утрате части носителя.

Форматы обмена информацией, обеспечивающие перенос с одного приложения на другое без потерьи информации или при минимальной ее утрате.

Если внутренние форматы и форматы отображения – это дело программистов , определяющие качество программного продукта, и нас ни в коей мере не затрагивает, то хранение, потребление и обмен информацией – это дело производителей информации и пользователей программными продуктами, т.е. касается нас напрямую.

Конвертирование - преобразование из формата в формат для экспорта/импорта данных из одной системы в другую. Стандартизация форм и форматов представления пространственных данных.

Формат должен отвечать интересам всего сообщества потребителей

Фундаментальная проблема стандартизации - это отображение одной и той же информации в разных структурах представления.

В ГИС информация: позиционная и атрибутивная.

Позиционная описывает положение объектов реального мира в координатах, атрибутивная - содержит текстовые и численные характеристики этих объектов.

Пространственная информация представляется растровой или векторной моделью. Здесь растр это представление именно пространственных объектов, а не образов карт, сканированных или синтезированных. Модель может содержать топологические взаимоотношения, использовать разные способы связи с атрибутивной информацией.

Топологическое векторное представление отличается от не топологического тем, что дает исчерпывающий список взаимоотношений связанных геометрических примитивов без изменения хранимых координат пространственных объектов. При работе с топологической моделью необходимо готовить геометрические данные для построения топологии. Уже для данных средней сложности невозможно этот процесс полностью автоматизировать. Он требует значительных затрат труда. Поэтому данные системы без поддержки топологии, нельзя надежно преобразовать автоматически в топологические. Переход от не топологического векторного представления к топологическому особо сложен

БазыДанных алфавитно-цифровой информации строятся по одной из моделей представления данных: реляционная, иерархическая, сетевая. ( уже ознакомились на предыд.лек.)

Наиболее широко применяется реляционная модель. Реляц /модели различаются по многим признакам, по способам связывания таблиц, по механизмам контроля целостности БД и другим.

При сходных моделях данных основное различие их в способах физического хранения. Для таких моделей преобразование данных из модели в модель есть алгоритм, не требующий вмешательства оператора.

При разных моделях представления, преобразование затруднительно, необходим анализ данных. Может потребоваться реструктурирование информации (операции типа разделения/соединения полей, разработки синтаксических конструкций и т.д.).

Иногда введенной в БД информации недостаточно для отображения в новой модели, или она не извлекаема автоматически. Например, практически нельзя преобразовать неструктурированный текст к таблице БД в автоматическом режиме, если структура текста заранее не известна или недостаточно изучена.

Процесс преобразования одной или нескольких плоских таблиц к структуре классической реляциионной БД, (с ключевыми полями, реляциями и т.д.) также сложен, хотя проще, чем в предыдущем случае, и требует анализа хранимой информации для ее структуризации.

сетевой или иерархической модели хорошо структурированы, для перевода в реляционную необходимо реструктуировать.

Передача неграфической информации

два аспекта передачи неграфической информации в ГИС.

Во-первых - это классификации пространственных объектов. ГИС обычно используют слои, как множество пространственных объектов одного типа: дорог, водных потоков и т.д. Однотипность объектов позволяет иметь одинаковый набор атрибутов и построение определенной топологии.

Однако, в электронной картографии типичные системы (и форматы) опираются на систему иерархических классификаторов объектов и не содержат слоев.

Во-вторых, системы различаются по способам хранения атрибутивной информации. Существуют следующие основные подходы к хранению этой информации в ГИС, а именно хранение для всех объектов системы 1-2 стандартных атрибутов; таблицы атрибутов, связанных с пространственными объектами и информации о реляциях; ссылок на элементы данных иерархической или сетевой БД; атрибутивной информации

отсутствует, если система опирается на классификатор.

Универсальный стандарт должен обеспечивать хранение разносортных данных, но требовать указания соответствия данных категории качества. Например, составлена ли карта в соответствии с требованиями ГОСТа (и какого), и может ли использоваться как официальный документ или пригодна только для учебных целей. Такой подход возлагает ответственность за использование карт подходящего качества на их потребителя и не блокирует работы в тех случаях, когда более точные или дорогостоящие материалы не нужны.

Передача топологической информации

в обменных форматах или для передачи топологической информации применяется классификация соответствия графических данных требованиям топологической коррекции. Обычно 4-6 градаций от "спагетти"(лапши) до полностью определенных полигонов и более сложных образований.

Средства передачи топологической информации это обособленные хранилища ссылок на геометрические примитивы. Одни и те же примитивы в разных объектах. Обменный формат должен обеспечивать хранение различных показателей точности и актуальности объектов:

точность позиционирования точек на поверхности Земли, точность и метод преобразования карты в цифровую форму (точность цифрования), актуальность данных (время и условия создания и обновления), точность и достоверность атрибутивной информации (например, глубин, состава леса, специализации предприятий и др.).

Информация о точности может относиться как к файлу или листу карты в целом, так и к отдельным слоям (классам) пространственных объектов и к отдельным их элементам. Многие зарубежные форматы предоставляют для этого широкие возможности.