Шпаргалка по ГИС - файл n1.doc

приобрести
Шпаргалка по ГИС
скачать (54.8 kb.)
Доступные файлы (1):
n1.doc276kb.14.04.2010 21:28скачать

n1.doc

1   2   3   4   5   6   7   8   9   ...   13
8. Классы данных, координатные данные, слои геоинформационной системы

Геоинформационные технологии
В настоящее время в соответствии с требованиями новых информационных технологий создаются и функционируют многие системы управления, связанные с необходимостью отображения информации на электронной карте:

геоинформационные системы;

системы федерального и муниципального управления;

системы проектирования;

системы военного назначения и т.д.
Эти системы управления регулируют деятельность технических и социальных систем, функционирующих в некотором операционном пространстве (географическом, экономическом и т.п.) с явно выраженной пространственной природой.
При решении задач социального и технического регулирования в системах управления используется масса пространственной информации: топография, гидрография, инфраструктура, коммуникации, размещение объектов.

Основным классом данных геоинформационных систем (ГИС) являются координатные данные, содержащие геометрическую информацию и отражающие пространственный аспект. Основные типы координатных данных: точка (узлы, вершины), линия (незамкнутая), контур (замкнутая линия), полигон (ареал, район). На практике для построения реальных объектов используют большее число данных (например, висячий узел, псевдоузел, нормальный узел, покрытие, слой и др.). На рис. 1 показаны основные из рассмотренных элементов координатных данных [3].
Основой визуального представления данных при использовании ГИС-технологий является графическая среда, основу которой составляют векторные и растровые (ячеистые) модели.
Векторные модели основаны на представлении геометрической информации с помощью векторов, занимающих часть пространства, что требует при реализации меньшего объема памяти. Используются векторные модели в транспортных, коммунальных, маркетинговых приложениях ГИС.
В растровых моделях объект (территория) отображается в пространственные ячейки, образующие регулярную сеть. Каждой ячейке растровой модели соответствует одинаковый по размерам, но разный по характеристикам (цвет, плотность) участок поверхности. Ячейка модели характеризуется одним значением, являющимся средней характеристикой участка поверхности. Эта процедура называется пикселизацией. Растровые модели делятся на регулярные, нерегулярные и вложенные (рекурсивные или иерархические) мозаики. Плоские регулярные мозаики бывают трех типов: квадрат (рис. 2), треугольник (рис. 3) и шестиугольник.

Цифровая карта может быть организована в виде множества слоев (покрытий или карт подложек). Слои в ГИС представляют набор цифровых картографических моделей, построенных на основе объединения (типизации) пространственных объектов, имеющих общие функциональные признаки. Совокупность слоев образует интегрированную основу графической части ГИС.
Важным моментом при проектировании ГИС является размерность модели. Применяют двухмерные модели координат (2D) и трехмерные (ЗD). Двухмерные модели используются при построении карт, а трехмерные - при моделировании геологических процессов, проектировании инженерных сооружений (плотин, водохранилищ, карьеров и др.), моделировании потоков газов и жидкостей. Существуют два типа трехмерных моделей: псевдотрехмерные, когда фиксируется третья координата и истинные трехмерные.
Большинство современных ГИС осуществляет комплексную обработку информации:

сбор первичных данных;

накопление и хранение информации;

различные виды моделирования (семантическое, имитационное, геометрическое, эвристическое);

автоматизированное проектирование;

документационное обеспечение.
9. Основные понятия моделей данных ГИС

Вопросы и терминология моделирования данными недостаточно широко освещены в технической литературе. Поэтому необходимо дать основные понятия, используемые при построении и описании моделей данных.

Рассмотрим информационные единицы, которые составляют основу организации моделей и структур данных:

- знак - элементарная единица информации, являющаяся реализацией свойств объекта в заранее заданной, структурно организованной знаковой системе.

Примеры знаков:

1. В знаковой системе целых чисел знаками будут целые числа типа 1, 2,10,101 и т.д. Но в этой системе знаком не будут являться дробные числа, например 0.5,0.25.

2. В знаковой системе вещественных чисел в качестве знаков будут выступать числа типа 0.5,1,1.3, 5.356 и т.д.

3. В системе русского алфавита знаками будут буквы а, б , Т и др.

4. В системе латинского алфавита знаками будут латинские буквы X, Y, Z и т.д., но не русские (П.Б и др);

- тип - совокупность моделей или объектов, объединенная общим набором признаков, или класс подобных знаков. В приведенном выше примере для первой знаковой системы будет тип "целый", для второй группы знаков - тип "вещественный", для третьей и четвертой групп -"символьный" или "текстовый". Понятие типа данных широко используется в программировании при описании данных. Это понятие является частным случаем понятия "типа" в общем . В зависимости от выбора признаков может меняться организация типов дан-ных, т.е. разбиение т типы. Для выделения типов применяют процедуры типизации;

- типизация - объединение данных по набору заданных признаков или выделение из множества данных тех, которые удовлетворяют заданным критериям (или признакам).

Знак можно рассматривать как реализацию типа, тип - как обобщение совокупности

знаков. Следовательно, знак представляет индивидуальные свойства модели, а тип - ее общие свойства;

- сущность - элемент модели (совокупность атрибутов и знаков), описывающая законченный объект или понятие;

- атрибут - элементарное данное, описывающее свойства сущностей;

- атрибут данных - свойство данных;

- запись данных - формализованное представление сложной информационной модели без описания ее структуры. Запись может быть логической и физической;

- запись логическая - информационная единица, соответствующая одному шагу обработки информации;

- запись физическая - порция информации, которая является единицей обмена данными между внутренней и внешней памятью ЭВМ; - даталогическая модель ГИС - модель логического уровня описания геоинформационной системы, состоящая из логических записей и отображения связей между ними безотносительно к виду реализации. Описание даталогической модели называют схемой;

- онтологическое проектирование - этап создания даталогической модели;

- физическая модель ГИС (БД) - модель среды хранения данных физического уровня. Строится с учетом реальных СУБД и на их основе, может рассматриваться как реализация даталогической модели.
Для построения модели объекта в виде составляющих частей и определения связей между этими частями применяют методы (процедуры) абстракции, которые тоже образуют целый набор понятий:

- абстракция - процедура структуризации (типизации) данных. Различают два вида абстракции: обобщение и агрегация;

- обобщение также подразделяется на две категории: собственно обобщение и классификация;

- собственно обобщение - процедура соотнесения множества типов одному типу соотно-сится с понятием: "есть часть...";

- классификация - процедура соотнесения множества знаков одному типу;

- экземпляция - процедура (обратная классификации) порождения реализации на основе известной классификации;

- специализация - процедура (обратная обобщению) порождения типов на основе общего класса типов;

- агрегация - процедура конструирования объекта из других базовых объектов; соотносится с понятием "есть некоторые...";

- интенсионал - агрегация на уровне свойств-типов;

- экстенсионал - агрегация на уровне свойств-знаков.

Модель, построенная на основе агрегации, может являться разложением сложного объекта на более простые вплоть до атомарных.
1   2   3   4   5   6   7   8   9   ...   13


Учебный материал
© nashaucheba.ru
При копировании укажите ссылку.
обратиться к администрации