Модели пространственных данных - логические правила для формализованного цифрового описания пространственных объектов
Векторные модели данных. Существует несколько способов объединения векторных структур данных в векторную модель данных, позволяющую исследовать взаимосвязи между объектами одного слоя или между объектами разных слоев. Простейшей векторной моделью данных является «спагетти»- модель (рис.3). В этом случае переводится «один в один» графическое изображение карты.
Рис. 3. «Спагетти»-модель
| Объект | номер | Положение |
| Точка | 5 | Одна пара координат (x,y) |
| Линия | 16 | Набор пар координат (x,y) |
| Область | 25 | Набор пар координат (x,y), первая и последняя совпадают |
В этой модели не содержится описания отношений между объектами, каждый геометрический объект хранится отдельно и не связан с другими, например общая граница объектов 25 и 26 записывается дважды, хотя с помощью одинакового набора координат. Все отношения между объектами должны вычисляться независимо, что затрудняет анализ данных и увеличивает объем хранимой информации.
Векторные топологические модели (рис. 4) содержат сведения о соседстве, близости объектов и другие, характеристики взаимного расположения векторных объектов.
Рис. 4. Векторная топологическая модель данных
| Файл узлов | ||
| Номер дуги | Координата X | Координата Y |
| 1 | 19 | 6 |
| 2 | 15 | 15 |
| 3 | 27 | 13 |
| 4 | 24 | 19 |
| Файл областей | ||||||||
| Номера областей | Список дуг | |||||||
| 1 | 1, 4, 3 | |||||||
| 2 | 2, 3, 5
| |||||||
| 3 | 5, 6, 7, 8 | |||||||
| Файл дуг | ||||||||
| Номер дуги | Правый полигон | Левый полигон | Начальный узел | Конечный узел | ||||
| 1 | 1 | 0 | 3 | 1 | ||||
| 2 | 2 | 0 | 4 | 3 | ||||
| 3 | 2 | 1 | 3 | 2 | ||||
| 4 | 1 | 0 | 1 | 2 | ||||
| 5 | 3 | 2 | 4 | 2 | ||||
| 6 | 3 | 0 | 2 | 5 | ||||
Топологическая информация описывается набором узлов и дуг. Узел - это пересечение двух или более дуг, и его номер используется для ссылки на любую дугу, которой он принадлежит. Каждая дуга начинается и заканчивается либо в точке пересечения с другой дугой, либо в узле, не принадлежащем другим дугам. Дуги образуются последовательностью отрезков, соединённых промежуточными точками. В этом случае каждая линия имеет два набора чисел: пары координат промежуточных точек и номера узлов. Кроме того, каждая дуга имеет свой идентификационный номер, который используется для указания того, какие узлы представляют её начало и конец.
Разработаны и другие модификации векторных моделей, в частности, существуют специальные векторные модели для представления моделей поверхностей, которые будут рассмотрены далее.
Растровые модели используются в двух случаях. В первом случае - для хранения исходных изображений местности. Во втором случае, для хранения тематических слоев, когда пользователей интересуют не отдельные пространственные объекты, а набор точек пространства, имеющих различные характеристики (высотные отметки или глубины, влажность почв и т.д.), для оперативного анализа или визуализации.
|
|
|
Существует несколько способов хранения и адресации значений отдельных ячеек растра, и их атрибутов, названий слоев и легенд.
При использовании растровых моделей актуальным является вопрос сжатия растровых данных, для которого разработаны методы группового кодирования, блочного кодирования, цепочного кодирования и представления в виде квадродерева.
Форматы данных
Форматы данных определяют способ хранения информации на жестком диске, а также механизм ее обработки. Модели данных и форматы данных определенным способом взаимосвязаны.
Существует большое количество форматов данных. Можно отметить, что во многих ГИС поддерживаются основные форматы хранения растровых данных (TIFF, JPEG, GIF, BMP, WMF, PCX), а также GeoSpot, GeoTIFF, позволяющие передавать информацию о привязке растрового изображения к реальным географическим координатам, и MrSID - для сжатия информации. Наиболее распространенным среди векторных форматов является - DXF.
|
|
|
Все системы поддерживают обмен пространственной информацией (экспорт и импорт) со многими ГИС и САПР через основные обменные форматы: SHP, E00, GEN (ESRI), VEC (IDRISI), MIF (MapInfo Corp.), DWG, DXF (Autodesk), WMF (Microsoft), DGN (Bentley). Только некоторые, в основном отечественные системы, поддерживают российские обменные форматы - F1M (Роскартография), SXF (Военно-топографическая служба).
Довольно часто для эффективной реализации одних компьютерных операций предпочитают векторный формат, а для других растровый. Поэтому, в некоторых системах реализуются возможности манипулирования данными в том и в другом формате, и функции преобразования векторного в растровый, и наоборот, растрового в векторный форматы.
Базы данных и управление ими
Совокупность цифровых данных о пространственных объектах образует множество пространственных данных и составляет содержание баз данных.
Дата добавления: 2022-01-22; просмотров: 24; Мы поможем в написании вашей работы! |
Мы поможем в написании ваших работ!