32. Векторная нетопологическая модель

Пространственная информация о географических объектах представляется

наборами элементарных графических примитивов – точек, линий, областей

(полигонов).

Семантическая информация, передается условными знаками (символами и

цветом) и надписями (например, название улицы, этажность дома…).

Векторные модели широко применяются в САПР. Они строятся на

векторах, занимающих часть пространства в отличие от занимающих все

пространство растровых моделей. Это определяет их основное преимущество -

на порядки меньший объем памяти для хранения и меньшие затраты времени на

обработку и представление, а главное более высокая точность

позиционирования и представления данных.

При построении векторных моделей объекты создаются путем соединения

точек прямыми линиями, дугами окружностей, полилиниями. Площадные

объекты - задаются наборами линий

Каждое векторное образование в цифровой форме представляется

координатными парами X,Y.

-Точечный географический объект представляется одной координатной

парой X,Y.

- Линейный географический объект представляется последовательностью

координатных пар X1,Y1; X2,Y2; X3,Y3;…сегментов полилинии.

- Полигональный географический объект представляется

последовательностью координатных пар X1,Y1; X2,Y2; X3,Y3;…; X1,Y1.

сегментов полигона. В этом списке совпадение первой и последней пары

координат означает, что полигон замкнутый.

При описании множества полигонов каждый отрезок границы,

заключенный между двумя узловыми точками

33.Векторная Топологические модели

Разновидностью векторных моделей являются топологические модели. Топологические модели объединяет «взаимосвязанность» объектов, которая бывает простой или сложной. Топологические свойства фигур не изменяются при деформациях, производимых без разрывов или соединений .Термин топологический в ГИС понимают так, что в моделях объектов хранятся взаимосвязи, которые расширяют возможности использования данных ГИС для различных видов пространственного анализа. Например, в логическую структуру описания данных вводится информация о том, какие линии и в каких точках пересекаются, из чего состоит полигон и др.Теоретической основой представления топологических моделей является теория графов. Топологические модели позволяют представить всю карту в виде графа. Площади, линии и точки описываются с помощью узлов и дуг. Каждая дуга идет от начального к конечному узлу. Известно, что находится справа и слева.

Необходимая процедура при работе с топологическими данными – подготовка геометрических данных. Этот процесс практически не может быть автоматизирован: топологические характеристики должны быть вычислены заранее и занесены в базу данных вместе с координатными данными.

Характеристики топологических моделей

1. Связанность контуров – это означает, что контуры должны храниться не как совокупность отдельных точек, а как взаимосвязанные друг с другом объекты, например, имея карту автодорог, можно определить возможность проехать из точки А в точку Б.

2. Связанность и примыкание районов – это информация о взаимном расположении районов и об узлах пересечения на них.

3. Пересечение – информация о типах пересечений, которая позволяет «строить» на картах автомобильные развязки,мосты и др.

4. Близость – показатель пространственной близости линейных или полигональных объектов. Оценивается числовым параметром.

Топологические характеристики линейных объектов могут быть представлены в виде графа со всеми узлами и пересечениями. Примерами таких графов могут служить схема трамвайных маршрутов; схема метрополитена. Узлы графа соответствуют пересечениям дорог, ребра описывают участки дорог. Длина ребер может и не нести информативной нагрузки. Топологические характеристики полигональных объектов могут быть представлены в виде графов покрытий и смежности. Ребра графа – границы районов, узлы – точки смыкания районов. Степень вершины такого графа – число районов,которые в ней смыкаются. Общепринятым является деление векторных программных средств ГИС на топологические и нетопологические. В первых ГИС фиксация топологических пространственных отношений между объектами является основой их конструкции. Во вторых же ГИС цифруются пространственные объекты, изначально не знающие друг о друге, и построение отношений между ними осуществляется в режиме постпроцесса. Топологические системы являются более адекватным инструментом для создания качественных цифровых карт. Практика ГИС показывает, что значительно выгоднее, когда оператор создает изначально качественные карты и фиксирует в них отношения между объектами, а не относит эту стадию на этап постпроцесса.Топологические характеристики заносятся при кодировании данных в виде дополнительных атрибутов. Во многих ГИС это производится при дигитализации полуавтоматически.