2. Математическая обработка результатов измерений.

Перед тем, как использовать исходные данные, модели и системы, необходимо преобразовать их в форму, понимаемую компьютером. Методы, при помощи которых это будет сделано, зависят от имеющегося оборудования и от конкретной системы.

Так как информация на карте представляется графически, в виде набора компонентов карты, имеющих определенные координаты, то основой математической обработки результатов в ГИС является работа с пространственными данными.

Пространственные данные — это данные о местоположении, взаимном расположении объектов или распространении явлений, представленные в определенной системе координат, то есть такие данные рассматриваются с точки зрения их размещения на поверхности Земли (или относительно поверхности Земли).

Работа с пространственными данными требует знания используемых систем координат и преобразований для связи между ними. В ГИС используются различные системы координат: плоские декартовы координаты, плоские полярные координаты, геоцентрические, топоцентрические и др.

Но так как геометрически информация, содержащаяся на карте, может быть определена как совокупность наборов точек, линий, контуров и площадей, имеющих значения, отражающие трехмерную реальность, то в ГИС используются координатные модели или координатные данные, из которых создают все остальные, более сложные.

Различают следующие типы координатных данных:

• Точка (пара координат X, Y);

• Линия незамкнутая;

• Контур (замкнутая линия);

• Полигон (ареал, район) – группы, примыкающих друг к другу замкнутых участков.

Таким образом, после перевода в цифровую форму карта может быть представлена и отображаться на экране в системе координат, отличающейся от теоретической, но находящейся с ней в близком геометрическом соответствии.

3. Сканирование и векторизация

Один из этапов создания ГИС – это ввод данных, который включает сбор, редактирование, очистку, а также геокодирование данных.

Существует множество способов ввода данных для работы с ГИС. Главным критерием выбора формы ввода данных является тип источника данных: для снимков предпочтительнее использовать сканирование, карты можно как цифровать, так и сканировать и т.д. Другой критерий связан с типом модели используемой базы данных: сканирование лучше подходит для растровой модели, цифрование – для векторной.

Растровое изображение — изображение, состоящее из точек. Например, спутниковая фотография местности.

Сканирование позволяет осуществить процесс преобразования данных бумажных карт в компьютерные файлы. Преимущества сканирования в быстроте и точности, но приходится дополнительно разделять (распознавать) оцифрованные элементы: реки, дороги, другие контуры и т.п. Точность метода зависит от размера ячейки, которую можно отсканировать.

Векторизация – процесс цифрования растровых изображений на экране компьютера.

Векторизация бывает:

• Автоматической – с обучением системы без участия оператора, используется очень редко, так как усложняется расслоение карты и ввод данных в таблицы базы данных;

• Полуавтоматическая или интерактивная – обучение системы и участие оператора применяется в случае, если на карте маленькое количество сложных объектов.

• Ручная – обводка каждой линии оператором вручную позволяет обеспечить необходимую точность и применяется для оцифровки сложных карт.