Представлення геометричних та атрибутивних даних у ГІС.

Геометричні дані описують просторові характеристики різних об'єктів, таких як дороги, будівлі, водойми, лісові масиви. Реальні об'єкти можна розділити на дві абстрактні категорії: дискретні (будинки, територіальні зони) і неперервні (рельєф, рівень опадів, середньорічна температура). Існує два способи представлення геометричної інформації — векторний та растровий.

Растрові дані зберігаються у вигляді наборів величин, упорядкованих у формі прямокутної сітки. Осередки цієї сітки називаються пікселями. Найпоширенішим способом отримання растрових даних про поверхню Землі є дистанційне зондування, проведене за допомогою супутників. Зберігання растрових даних може здійснюватися в графічних форматах, наприклад TIF або JPEG, або в бінарному вигляді в базах даних. Найчастіше растр використовують для безперервних об'єктів.

Векторний спосіб

Дискретні об'єкти та безперервні поля величин представляють за допомогою сукупності геометричних фігур — векторних об'єктів. Найпоширенішими типами векторних об'єктів є: Точки, Полілінії, багатокутники (многокутники чи полігони).

Векторні дані добре підходять для передачі інформації про дискретні географічні об'єкти, але можуть описувати також безперервні поля величин. Поля при цьому зображуються у вигляді ізоліній або контурних ліній. Одним із способів подання рельєфу є нерегулярна триангуляційна сітка. Така сітка формується безліччю точок з прив'язаними значеннями (в даному випадку висота). Значення в довільній точці всередині сітки виходять шляхом інтерполяції значень у вузлах трикутника, в який потрапляє ця точка.

Векторні дані зазвичай мають набагато менший розмір, ніж растрові. Їх легко трансформувати і проводити над ними бінарні операції. Векторні дані легко перетворити на растрові в той час як обернена операція набагато складніша. Векторні дані дозволяють проводити різні типи просторового аналізу, наприклад пошук найкоротшого шляху в дорожній мережі. Проте з растром простіше проводити оверлейний аналіз.

Атрибутивна інформація У ГІС до векторних об'єктів можуть бути прив'язані семантичні дані. Наприклад, на карті територіального зонування до просторових об'єктів, які становлять зони, може бути прив'язана характеристика типу зони. Структуру і типи даних визначає користувач. На основі атрибутивних значень, присвоєних векторним об'єктам на карті, може будуватися тематична карта, на якій ці значення позначені кольорами відповідно до шкали кольорів або різного роду штриховками чи крапом. Найчастіше атрибутивні дані зберігаються у таблицях реляційної бази даних та є прив'язаними до певних векторних об'єктів. У випадку використання растрового способу позиційна та атрибутивна інформація поєднуються — колір пікселя передає одночасно і розташування і характеристику.

14. Векторна та растрова моделі графічних даних.

Геометричні дані описують просторові характеристики різних об'єктів, таких як дороги, будівлі, водойми, лісові масиви. Реальні об'єкти можна розділити на дві абстрактні категорії: дискретні (будинки, територіальні зони) і неперервні (рельєф, рівень опадів, середньорічна температура). Існує два способи представлення геометричної інформації — векторний та растровий.

Растрові дані зберігаються у вигляді наборів величин, упорядкованих у формі прямокутної сітки. Осередки цієї сітки називаються пікселями. Найпоширенішим способом отримання растрових даних про поверхню Землі є дистанційне зондування, проведене за допомогою супутників. Зберігання растрових даних може здійснюватися в графічних форматах.Найчастіше растр використовують для безперервних об'єктів.

Векторний спосіб

Дискретні об'єкти та безперервні поля величин представляють за допомогою сукупності геометричних фігур — векторних об'єктів. Найпоширенішими типами векторних об'єктів є: Точки, Полілінії, багатокутники (многокутники чи полігони).

Векторні дані добре підходять для передачі інформації про дискретні географічні об'єкти, але можуть описувати також безперервні поля величин. Поля при цьому зображуються у вигляді ізоліній або контурних ліній. Одним із способів подання рельєфу є нерегулярна триангуляційна сітка. Така сітка формується безліччю точок з прив'язаними значеннями (в даному випадку висота). Значення в довільній точці всередині сітки виходять шляхом інтерполяції значень у вузлах трикутника, в який потрапляє ця точка.

Векторні дані зазвичай мають набагато менший розмір, ніж растрові. Їх легко трансформувати і проводити над ними бінарні операції. Векторні дані легко перетворити на растрові в той час як обернена операція набагато складніша. Векторні дані дозволяють проводити різні типи просторового аналізу, наприклад пошук найкоротшого шляху в дорожній мережі. Проте з растром простіше проводити оверлейний аналіз.

Охарактеризуйте способи векторного подання просторових даних?

Векторним способом подання просторових даних, або векторною моделлю, називають спосіб формалізації просторових даних, що ґрунтується на використанні набору елементарних графічних об'єктів, або «графічних примітивів».
В основу векторної моделі покладено точку (point) — первинний графічний елемент із координатами (х, у), місце розташування якого відоме з довільно заданою точністю. Дві точки з координатами (х1, у1) і (х2, у2) формують другий графічний примітив, лінію (line) — відрізок прямої, що з'єднує ці точки. Замкнута послідовність ліній відокремлює частину поверхні — полігон (polygon), який є третім з основних елементарних графічних об'єктів, або графічних примітивів, на яких базується векторна модель просторових даних.

Векторні дані добре підходять для передачі інформації про дискретні географічні об'єкти, але можуть описувати також безперервні поля величин. Поля при цьому зображуються у вигляді ізоліній або контурних ліній. Одним із способів подання рельєфу є нерегулярна триангуляційна сітка. Така сітка формується безліччю точок з прив'язаними значеннями (в даному випадку висота). Значення в довільній точці всередині сітки виходять шляхом інтерполяції значень у вузлах трикутника, в який потрапляє ця точка

Триангульована нерегулярна мережа (TIN).

Модель TIN (Triangulation Irregular Network - триангуляційна нерегулярна мережа) географічних об'єктів - модель поверхні у вигляді мережі суміжних не пересічних трикутних граней, визначена по вузлах і ребрах, які покривають поверхню.

У назві моделі слова означають наступне: Triangulation (Триангуляційна) - вказує спосіб побудови оптимізованого набору трикутників по набору точок; а Irregular (Нерегулярна) - точки можуть бути узяті із змінною щільністю для моделювання ділянок поверхні, де рельєф різко

міняється; Network (Мережа) - відображає топологічну структуру.

Модель TIN є альтернативою растровим DEM і використовується в багатьох геоінформаційних системах, системах автоматизованого картографування. Моделі TIN розроблені в 1970-х роках як простий спосіб побудови поверхонь по нерегулярно розташованих точках.

Моделі даних у СУБД

База даних (БД) — це систематизоване сховище структурованої інформації з певної предметної області, до якого можуть мати доступ багато прикладних програм.

Система управління базами даних (СУБД) — це програмні засоби для створення, введення і використання БД. Усі наявні системи задовольняють, як правило, таким вимогам:

· можливість маніпулювати даними;

· можливість пошуку і формування запитів;

· забезпечення цілісності (узгодженості) даних;

· забезпечення захисту і таємності.

Моделі баз даних призначені для однакового подання будь-яких даних, що містить способи опису даних і маніпулювання ними. За структурою організації інформації в БД розрізняють такі моделі БД:

1. реляційна;

2. ієрархічна;

3. мережна.

Ієрархічні бази даних можуть бути представлені як дерево, що складається з об'єктів різних рівнів. Верхній рівень займає один об'єкт, другий - об'єкти другого рівня і т.д.

Мережеві бази даних подібні до ієрархічних, за винятком того, що в них є покажчики в обох напрямках, які з'єднують споріднену інформацію.

Реляційна модель орієнтована на організацію даних у вигляді двовимірних таблиць. Кожна реляційна таблиця являє собою двовимірний.

18, Централізована база даних та її переваги?

Зосереджені (або централізовані) розподілені бази даних фізично розміщені в одному місці. Для обміну інформацією між окремими (локальними) підбазами використовуються канали зв’язку прямого доступу. Термін «канал зв’язку» (channel) щодо обміну інформацією означає засіб передавання інформації (письмової, усної, формальної, неформальної тощо), придатної для електронних засобів зв’язку. Обмін даними між взаємопов’язаними підбазами здійснюється без помітних обмежень на обсяги й характер інформації, що передається. Такі бази даних мають цілу низку переваг:
простоту побудови;
зведене до мінімуму дублювання інформації;
максимальну уніфікацію методів зберігання, коригування та пошуку інформації.
Проте бази даних, зосереджені в одному місці — вузлі мережі, — мають чимало недоліків:
при централізації зберігання значно збільшується час на передавання інформації, а через це зростає й час реакції системи;
централізована система обмежена обсягами пам’яті ЕОМ тощо.

19, Атрибутивні дані векторних та растрових картографічних шарів

У ГІС до векторних об'єктів можуть бути прив'язані семантичні дані. Структуру і типи даних визначає користувач. На основі атрибутивних значень, присвоєних векторним об'єктам на карті, може будуватися тематична карта, на якій ці значення позначені кольорами відповідно до шкали кольорів або різного роду штриховками чи крапом. Найчастіше атрибутивні дані зберігаються у таблицях реляційної бази даних та є прив'язаними до певних векторних об'єктів. У випадку використання растрового способу позиційна та атрибутивна інформація поєднуються — колір пікселя передає одночасно і розташування і характеристику.

Можна одержувати атрибутивну інформацію за допомогою різних засобів побудови запитів із шару. У відповідному шарі включається режим автоматичного друку пояснювальних підписів для картографічних об'єктів, наприклад, назв країн, міст, вулиць. За замовчуванням для підпису береться вміст першого текстового поля з атрибутивної бази даних, є можливості настроювання на будь-яке інше поле бази даних або використання як підпису результату обчислень (злиття фрагментів тексту) у кількох полях.

20) Застосування векторних, растрових та TIN картографічних шарів

Шари ГІС є типом цифрових картографічних моделей, які побудовані на основі об'єднання просторових об'єктів, що мають загальні властивості або функціональні ознаки.
В якості окремих шарів можна об'єднувати дані, отримані в результаті збирання первинної інформації. Сукупність шарів утворює інтегровану основу графічної частини ГІС. Шари можуть мати як векторні, так і растрові формати. Однак багато ДВС допускають можливість роботи з шарами тільки векторного типу, а растр використовується в якості підкладки.