moy_gos / ПОДГОТОВКА К ГОСУ не моя / Гос.экзамен (Шпоры) / 26,27,28

В3.Обработка и представление пространственных данных в ГИС. Примитивы пространственных объектов.

Объект (с позиции геоинформатики) - конкретная материальная пространственно-локализированная единица, имеющая индивидуальные и геометрические описательные характеристики.

Каждый объект имеет свои координаты Х,У,Н. Это его пространственное описание. При работе с пространственными данными в ГИС нужно внести каждый объект в базу данных. Представление осуществляется путем указания координат. Чтобы в будущем можно было производить манипуляции с данными нужно произвести регистрацию объекта в информационную среду. Регистрация позволяет вводимые координаты объекта связать с координатной системой той среды, где мы хотим в дальнейшем производить обработку информации.

Пространственная информация описывает расположение и очертания объектов. Данные, встречающиеся на карте, представляют собой связанные элементы, состоящие из геометрических примитивов и их атрибутов. К ним относятся точки, линии и площади.

Примитивы записываются как последовательность пар координат. Точке соответствует одна пара координат. Линия - это последовательность двух точек с заданными координатами. Полигон (площадной объект) - замкнутая последовательность линий в заданном направлении. Последняя точка должна иметь те же координаты, что и первая. Совокупность точек, линий, площадей образует цифровое представление карты.

Объект, состоящий из примитивов, имеет не только пространственное, но и тематическое описание. Дуга- направленная последовательность координатных пар, аппроксимирующая кривую, равноудаленную от центра. Полигон (ареал, область) - площадной объект образованный замкнутой последовательной линией. Различают простые полигоны и комплексные полигоны, содержащие внутренний полигон или “остров”.

В4.Системы управления базами данных (СУБД). Модели данных в СУБД.

База данных - это компьютерная файловая система хранения данных. Теоретически любой набор файлов может быть БД. СУБД - это библиотека программ для управления информацией, содержащейся в специальных архивах БД. Основные принципы построения СУБД основаны на том, что для работы с текстовыми, числовыми и графическими данными достаточно реализовать ограниченное число часто используемых функций и определить последовательность их выполнения.

В настоящее время существует три основных типа СУБД:

1.Иерархические - структура БД организована в виде древовидных структур и является реализацией отношений «целое-частное». Доступ к любой из записей осуществляется путем прохождения по строго определенной цепочке узлов дерева с последующим просмотром соответствующих этим узлам записей. Для простых задач эта система эффективна, но она практически непригодна для использования в сложных системах с оперативной обработкой запросов.

2.Сетевые БД - здесь организована хотя бы одно отношение или одна связь «многие ко многим». Каждый из узлов в модели может иметь не один, а несколько узлов-родителей. Сетевые структуры м.б. представлены в виде многотабличных форм, графов и т.д. Задача таких БД - оптимизация. Такая модель позволила ускорить доступ к данным, но изменение структуры БД требует значительных усилий и времени.

Для поиска отдельной записи в иерархической или сетевой структуре программист должен вновь определить путь доступа, а затем просмотреть все записи, лежащие на этом пути.

3.Реляционные модели - в основе данной модели лежат понятия множественности объектов и их отношений. В практике реляционных БД отношения представляются в виде двумерных таблиц, каждая строка которых соответствует одной компоненте отношений. Для каждой строки отношений существует один столбец, в котором описываются свойства данного объекта.

Реляционные базы данных обладают следующими свойствами:

1. каждый элемент таблицы представляет собой один элемент данных.

2. Каждый столбец таблицы являются однородным, т.е. содержит информацию, имеющую одинаковую природу.

3. В таблице нет и не может быть одинаковых строк.

4. Строки и столбцы могут просматриваться в любом порядке, в любой последовательности без относительного смысла.

Кол-во таблиц в БД - любое. Отношения между таблицами устанавливаются средствами СУБД

В2.Классификация ГИС. Программные и технические средства ГИС-технологий. Модули ГИС.

ГИС – это человеко-машинный программный комплекс, предназначенный для ввода, хранения, обновления, обработки и выдачи информации, имеющей пространственно-координационную привязку.

ЗИС - это земельные информационные системы, которые решают задачи на картографическом материале крупного масштаба.

Классификация ГИС: а) по геометрическим признакам: двумерные (Х,У), двумерные + одномерные (Х,У и Н), трехмерные (Х,У,Н), четырехмерные (Х,У,Н,Т), б) по функц.возможностям: инструментальные ГИС - ГИС с наиболее широкими возможностями, включающие подсистему ввода данных, подсистему пространств. моделирования данных, анализа, ср-в запросов и ср-в вывода на бумагу информации; ГИС вьюеры - это системы сопровождения инструментальных ГИС, предназначенных для просмотра ранее введенной инф-ии, позволяют проводить информац. запросы и незначит. корректировку данных; справочные картографические системы - имеют встроенные базы данных, отсутствие возможности обновления и корректировки данных; системы обработки данных ДЗ; системы обработки данных дистанционного зондирования в) по территориальным признакам: глобальные, региональные, локальные; г) по тематике: географические, биологические, геологические, почвенные и др. Требования, предъявляемые к современным ГИС: 1.обеспечение операт.доступа и управления массивами разнородных данных, 2.обеспечение хранения, доступ, изменение сведений о положении и св-вах пространст.объектов, содержащиеся в информац.банках, 3.обеспечение орг-ии связи м/у различными информац. потоками, 4.обеспечение орг-ии различных запросов конечного пользователя., 5. обеспечение перенастройки системы в зав-ти от заданных условий.

ГИС - решают задачи на картографическом материале- мелкомасштабных картах.

Программное обеспечение (средства) - это не материальное, а интеллектуальное обеспечение функционирования ГИС. Существует множество программных средств ГИС-технологий: зарубежные Geocad, MapInfo и др., отечественные: Каскад, Geograph и др. Программные средства ГИС позволяют производить различные манипуляции с данными. Технические средства ГИС-технологий: 1. Персональный компьютер, 2.рабочие станции (поскольку для большинства ГИС оперирование огромными БД, в которых постоянно происходит поиск, сортировка, обновление, быстрая работа с графикой высокого качества являются необходимыми требованиями, именно рабочие станции в ГИС-технологии получили наибольшее распространение. Устройства ввода: Сканер - устройство для считывания графической и текстовой информации. В ГИС используются для получения растровых образцов карт. Затем необходимо произвести оцифровку полученных растровых карт. Сканеры могут быть рулонные; барабанные; планшетные. Особое внимание следует обратить на разрешающую способность. Ошибка взаимного положения объектов не должна превышать 0.3 мм. Дигитайзер - устройство для ввода информации в цифровой форме. Имеет свою систему координат, при движении курсора по планшету координат перекрытья его нитей передаются в компьютер. Использование дигитайзеров обеспечивает точность оцифровки порядка 0.21 мм. и позволяет сразу получать оцифрованную карту. Этот метод заключается в том что на планшет укладывается карта и производится сколка всех объектов. Устройство вывода: принтер: - для вывода информации на бумагу, графопостроители - для вывода чертежей на бумагу. Лазерные графопостроители широко используются в ГИС. Модули ГИС: 1.Модуль ввода - модуль накопления данных. Современные ГИС должны обеспечивать следующие режимы ввода данных: а) растровый ввод графической информации с помощью различного вида сканеров с последующей полуавтоматической векторизацией; б)фотограмметрический ввод трехмерных данных со стереоснимков, в)автоматизированный ввод трехмерных данных со стандартных бланков и форм отчетных документов, г) ввод данных наземных измерений, 2.Модуль хранения - СУБД ГИС. СУБД осуществляет хранение, манипулирование, поиск и другие действия с информацией (память, носители информации: диски, дискеты и др.).; 3.Модуль изменения - позволяет производить анализ и обработку данных, алгоритмы, процедуры и др.(MapInfo). 4.Модуль вывода: позволяет получить материалы и документы для наглядного представления результатов обработки пользовательских запросов с выводом их на твердый носитель. Вывод информации осуществляется с помощью принтера, графопостроителя и др.