Представление пространственных данных в растровой модели данных

Как уже говорилось, основой моделирования пространственных объектов в растровой модели является не выделение объектов, а разбиение территории (обычно без пропусков) на совокупность ОТЕ фиксированного размера, обычно регулярным образом.

Наиболее популярным способом разбиения является использование регулярных прямоугольных сеток, ячейки которых являются квадратами или прямоугольниками (рис.21).

Свойства растровой модели данных (читаешь с экрана) потом просто своими словами (рис.22,23).

Рассказать от чего зависит разрешение и размер растровых моделей

Наиболее простым способом представления информации является простое перечисление всех ячеек с указанием как их пространственного положения, так и атрибутивной информации, такое представление используется до сих пор во многоих геоинформационных системах.

Такое представление и позволяет проводить большинство операций, связанных в первую очередь с атрибутивной информацией. Если же основой для анализа является пространство, а не атрибуты, используется другое представление, когда каждый атрибут представляется в виде отдельного растрового слоя.

Рассмотрим некоторые особенности растровой модели, связанные в первую очередь с идентификацией объектов и представлением их атрибутивных характеристик, начав, как обычно, с процесса выделения объектов и их идентификации.

Если в векторной модели можно представлять преимущественно объекты, имеющие четкие геометрические границы, то в растровой модели возможно представление объектов и явлений, занимающих всю территорию, таких, например, как распределение температур или осадков по территории. Эти два вида объектов, доступных для представления в растровой модели данных, и определяют выбор одного из упомянутых выше способов представления.

Если мы хотим представить объекты, занимающие значительную территорию (т.е. требующих большого числа ячеек для представления), то использование отдельных слоев для каждого атрибута объектов приведет к нерациональному использованию компьютерной памяти, поскольку одно и то же значение будет дублироваться во всех ячейках, отведенных для представления объекта. Гораздо эффективнее в этом случае выделить только один слой для представления геометрических и пространственных характеристик объекта, использовав идентификационные номера объектов в качестве значений этого слоя:

1	1	2	2	2
1	2	2	2	3
2	2	3	3	3
3	3	3	3	1
3	3	3	1	1

В качестве примера приведено представление трех объектов с идентификационными номерами 1, 2 и 3 в растровой модели, представляющей собой регулярную сетку 5x5 ячеек. Объекты 2 и 3 являются связными, а объект 1 – несвязным (состоящим из двух фрагментов). Атрибутивная информация в этом случае представляется в виде самостоятельного набора записей, организованных, например, в виде таблицы:

ID	Атрибут 1	Атрибут 2
1	Значение	Значение
2	Значение	Значение
3	Значение	Значение

Связь между ячейками, представляющими объект, и атрибутами объекта, осуществляется с использованием идентификационного номера (ID) объекта.

Приведенные три площадки могут быть представлены в виде таблицы без привлечения растровых слоев (растровые слои в этом случае могут создаваться динамически или вообще могут быть виртуальными, если в них возникает необходимость в процессе выполнения аналитических операций; координаты в таблице даны в ячейках растра):

ID	X	Y
1	2	5
1	2	4
2	5	4
3	3	1
3	4	1

Если же необходимо представить большое число различных объектов, покрывающих всю территорию, причем каждый из них требует для представления лишь небольшого числа ячеек, либо требуется представить некоторое явление, распределенной по всей территории, с большой изменчивостью значений, то представление в виде растровых слоев будет предпочтительным. В качестве примера

1	4	2	8	5		2	1	4	8	6
5	3	9	0	8		5	2	0	6	4
8	6	4	9	7		2	5	7	1	6
9	5	7	3	3		4	7	8	9	1
4	5	8	5	7		6	0	6	9	2
1	7	2	5	2		5	8	5	4	6