GIS
.pdf
Определение пространственных отношений между дугами, узлами и полигонами в
векторно-топологической модели
1.Все узлы, дуги и полигоны пронумерованы (идентифицированы)
2.Для каждой дуги хранятся данные о ее начальном и конечном узлах и полигонах слева-справа от нее, по которым система определяет связные дуги и смежные полигоны
Смежные
полигоны
Связные
дуги
3.Для каждого полигона хранятся данные о дугах, его образующих, и их направлении
список и направление дуг
Полигоны обходятся по часовой стрелке
56
Векторно-топологическая модель
Преимущества создания и
хранения топологии в ГИС
меньше объем данных за счет сокращения избыточных координат;
можно выполнять различные виды
пространственного анализа:
моделирование потоков в сети через соединяющиеся линии;
слияние соседних полигонов с одинаковыми характеристиками;
наложение объектов.
3
4 1
2
3
4 |
1 |
1 |
|
2 |
|
|
|
2
23 /56
ГИС ArcGIS
( разработана Институтом Исследований Систем Окружающей Среды - Environmental Systems Research Institute, ESRI)
Карта
1 |
3 |
5 |
6 |
7 |
|
|
|||
2 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
8 |
|
|
|
11 |
9 |
|
|
|
|
10 |
|
|
||
12 |
|
13 |
|
14 |
|
|
|
||
идентификатор
ID
Табличные данные
Типы |
Коды |
Геол. |
ID почв |
районов |
зоны |
1
2
3
4
5
6
7
поддерживает векторно-топологическую
модель данных;
формат векторно-топологических данных в
ArcGIS - покрытие (coverage) ArcInfo.
Впокрытии
•каждое местоположение описывается набором Х,У
координат;
•атрибуты хранятся в отдельной таблице (по
одной записи для каждого объекта в покрытии);
•каждому объекту присваивается уникальный идентификатор, который хранится в двух местах:
в файле, содержащем координаты, и в
атрибутивной таблице; через него поддерживается
связь между пространственными объектами и записями в атрибутивной таблице;
•пространственные взаимосвязи между объектами устанавливаются с помощью дуг и узлов, которые
имеют свои внутренние идентификаторы. |
24 /56 |
Цифровые модели данных
Растровая модель данных - цифровое
представление пространственных объектов в виде двухмерного массива (матрицы) ячеек растра с присвоенными им
значениями.
Структура растра:
•охватывает прямоугольную область.
•все ячейки (пикселы) одинаковые.
•координаты ячейки (x,y) - это номер столбца (слева направо) и номер строки (сверху вниз). Нумерация строк и столбов начинается с 0.
•пространственный экстент (охват) растра определяется
географическими координатами верхнего левого угла сетки;
размерами ячейки;
количеством строк и столбцов.
0 1 2 столбцы |
x |
0
1
2
строки
y
25 /56
Растровая модель применяется, когда интересует каждая точка пространства с ее характеристиками, а не отдельные объекты.
Оптимальна для работы с явлениями, которые не имеют четко выраженных границ - с непрерывными данными,
непрерывными поверхностями («полями»: рельеф, температура,
осадки, вегетация, концентрация загрязняющих веществ).
Векторный вид |
Растровый вид |
Водоем и дорога
на космоснимке |
в векторном представлении |
в растровом представлении |
|
|
26 /56
Точность размещения пространственных объектов в растровой модели ограничена размером ячейки, что определяет пространственное разрешение растра - размер наименьшего из различаемых объектов на местности (например, 20x20 м).
Внутри ячейки все детали о каких-либо изменениях теряются и ячейке присваивается единственное значение.
Растровые данные
•либо моделируют пространственно непрерывные явления,
•либо хранят изображения.
Непрерывное явление (рельеф) |
Изображение (космоснимок) |
27 /56
Источники растровых данных
Растр можно получить с помощью систем сбора изображений или посредством вычислений по другим данным:
Космические
снимки
Сканированные
карты
Конвертированные данные
(преобразованные из других данных, например, векторных –
растеризация)
Аэрофотоснимки
Фотографии
Вычисленные
данные
28 /56
Растровая модель данных
Использование растровых данных:
как фон для отображения карты,
как источник для
дешифрования объектов и
получения тематических данных,
для представления
непрерывных поверхностей,
для анализа
пространственных процессов (гидрологический анализ, анализ рельефа местности)
Рельеф
Водоразделы
29 /56
Две категории растровых данных:
•изображения (снимки);
•тематические непрерывные данные.
Изображения - получают с помощью систем сбора изображений, которые регистрируют отраженный свет в
одной или нескольких зонах электромагнитного спектра и
кодируют его значениями от 0 до 255. Соответственно получаются одноканальные и многоканальные изображения.
30 /56
Две категории растровых данных
Способы отображения одноканальных растров
1. бинарное -
каждая ячейка имеет значение
0или 1;
3.цветное индексированное (псевдоцветное,
максимум 256 цветов).
Для задания цвета ячеек используется таблица цветов: значениям ячеек от 0 до 255 сопоставляются тройки значений красного,
зеленого и синего цвета, комбинация которых определяет итоговый цвет каждой ячейки.
2. полутоновое -
значения ячеек (от 0 до 255) преобразуются в оттенки серого;
Файл с таблицей цветов
(v-) |
|
31 /56 |
|
|
|
|
|
|