Лайкин В.И., Упоров Г.А. Геоинформатика (Учебное пособие)

Подождите немного. Документ загружается.

Накопление ошибок цифрования представлено на рисунках 2.12 – 2.15.

Рис.2.12. Накопление ошибок цифрования

Рис.2.13. Накопление ошибок цифрования кривых и ломанных линий

Рис.2.14. Накопление ошибок цифрования при недоводе и пересече-

нии линий

Рис.2.15. Накопление ошибок цифрования при несовпадении границ

регионов

2.6. Картографические основы ГИС-технологий

Общая схема применения картографических знаний при работе с

ГИС

Рис.2.16. Общая схема применения картографических знаний

при работе с ГИС

Картографический анализ пространственных явлений и объектов

(рис.2.17.).

Рис.2.17. Картографический анализ пространственных явлений и

объектов

Увеличение потребностей в генерализации в зависимости от

уменьшения масштаба.

Увеличение детальности изображения объектов при увеличении

масштаба (рис.2.18.).

Рис.2.18. Увеличение детальности изображения объектов при уве-

личении масштаба

Способы визуализации пространственных объектов на карте

(рис.2.19.)

Рис.2.19. Способы визуализации пространственных объектов на

карте

Картографическое отображение точечных объектов (рис.2.20.).

Рис.2.20.Способы визуализации пространственных объектов на карте

Картографическое отображение площадных объектов (рис.2.21)

Рис.2.21. Картографическое отображение площадных объектов.

Картографическое отображение линейных объектов (рис.2.22.)

Рис.2.22. Картографическое отображение линейных объектов

Картографическое отображение относительных характеристик

точечных и площадных объектов на рисунке 2.23.

Рис.2.23. Картографическое отображение относительных

характеристик точечных и площадных объектов

Картографическое отображение относительных характеристик ли-

нейных объектов на рисунке 2.24.

Рис.2.24. Картографическое отображение относительных

характеристик линейных объектов

Типы преобразования картографических изображений в ГИС:

 удаление/добавление тематического слоя;

 удаление/добавление элементов слоя;

 изменение тематического содержания приемами генерализации

(утрирование, обобщение, упрощение, сглаживание), изменение цветового

решения карты;

 замена картографического способа изображения тематического

содержания (например, точечный способ на ареалы);

 построение анаморфированных (картоподобных) изображений;

 переход к динамическому картографическому изображению (бли-

кование или цветовая инверсия элемен

тов специального содержания, ин-

терактивная мультипликация).

2.7. Пространственный анализ, основа

нный на векторном

представлении данных

Аналитические возможности векторных ГИС в следующем:

 осуществление запросов баз данных (БД) и упрощенная визуали-

зация;

 переклассификация, декомпозиция и объединение пространствен-

ных объектов;

 топологические оверлеи;

 буферизация.

Способы осуществления пространственных запросов к базе данных

способом «картографического интерфейса»:

 произвольное отграничение территории выборки;

 определение границ выборки анали

тическим путем (площадные

геометрические примитивы, географические зоны);

 использование библиотеки контуров территориальной выборки

(ареалы обслуживания, административные районы и проч.).

Пример создания производной карты путем переклассификации

пространственных объектов показан на рис. 2.25.

Рис.2.25. Создание производной карты путем

переклассификации пространственных объектов

Пример применения процедуры топологического оверлея "точка-в-

полигон" с перестройкой таблицы атрибутов показан на рис. 2.26.

Рис.2.26. Применение процедуры топологического оверлея "точка-в-

полигон" с перестройкой таблицы атрибутов

Примеры построения буферных зон вокруг пространственных объек-

тов иллюстрирует рис. 2.27.

Рис.2.27. Построение буферных зон вокруг пространственных

объектов

2.8. Программное обеспечение ГИС

На рынке программных продуктов предлагаются различные ГИС,

отличающиеся по функциональным возможностям, требованиям к аппа-

ратным

ресурсам и другим характ

еристикам. Одна из широко распростра-

ненных в России ГИС - MapInfo Professional, разработанная фирмой

MapInfo Corporation (США). В наших исследованиях особое внимание

уделяется также одной из самых распространенных в мире и России ГИС

- ArcView GIS, разработанной фирмой ESRI (США).

Геоинформационные технологии - технологическая основа создания

географических информационных систем, позволяющая реализовать их

функциональные возможности.

Программные обеспечения ГИС делятся на пять основных исполь-

зуемых классов.

Первый наиболее функционально полный класс программного обес-

печения - это инструментальные ГИС. Они могут быть предназнач

ены для

самых разнообразных задач: для организации ввода информации (как кар-

тографической, так и атрибутивной), ее хранения (в том числе и распреде-

ленного, поддерживающего сетевую работу), отработки сложных инфор-

мационных запросов, решения пространственных аналитических задач

(коридоры, окружения, сетевые задачи и др.), построения производных

карт и сх

ем (оверлейные операции), для подготовки к выводу на твердый

носитель оригинал-макетов картографической и схематической продукции.

Как правило, инструментальные ГИС поддерживают работу как с растро-

выми, так и с векторными изображениями, имеют встроенную базу данных

для цифровой основы и атрибутивной информации или поддерживают для

хранения атрибутивной информации одну из распространенных баз дан-

ных: Paradox, Access, Oracle и др. Наиболее развитые продукты имеют си

с-

темы run time, позволяющие оптимизировать необходимые функциональ-

ные возможности под конкретную задачу и удешевить тиражирование соз-

данных с их помощью справочных систем.

Второй важный класс – ГИС-вьюверы (просмотрщики), то есть про-

граммные продукты, обеспечивающие пользование созданными с помо-

щью инструментальных ГИС базами данных. ГИС-вьюверы предоставля-

ют пользователю (если предоставляют вообще) крайне ограниченные воз-

можности пополнения баз данных. Во все ГИС-вьювер

ы включается инст-

рументарий запросов к базам данных, которые выполняют операции пози-

цирования и суммирования картографических изображений. Вьюверы все-

гда входят составной частью в средние и крупные проекты, позволяя сэко-

номить затраты на создание части рабочих мест, не наделенных правами

пополнения базы данных.

Третий класс – это справочные картографические си

стемы (СКС).

Они сочетают в себе хранение и большинство возможных видов визуали-

зации пространственно-распределенной информации, содержат механизмы

запросов по картографической и атрибутивной информации, но при этом

существенно ограничивают возможности пользователя по дополнению

встроенных баз данных. Их обновление (актуализация) носит цикличный

характер и производится поставщиком СКС за дополнительную плату.

Четвертый класс программного обеспечения – средства пространст-

венного моделирования. Их задача – моделировать пространственное рас-

пределение различных параметров (рельефа, зон экологического загрязне-

ния, участков затопления при строительст

ве плотин и др.). Они опираются

на средства работы с матричными данными и снабжаются развитыми сред-

ствами визуализации. Типичным является наличие инструментария, позво-

ляющего проводить самые разнообразные вычисления над пространствен-

ными данными (сложение, умножение, вычисление производных и другие

операции).

Пятый класс – это специальные средства обработки и дешифриро-

вания данных зо

ндирований Земли. Сюда относятся пакеты обработки

изображений, снабженные в зависимости от цены различным математиче-

ским аппаратом, позволяющим проводить операции со сканированными

или записанными в цифровой форме снимками поверхности Земли. Это

довольно широкий набор операций, начиная со всех видов коррекций (оп-

тической, геометрической) через географическую привязку снимков

вплоть до обработк

и стереопар с выдачей результата в виде актуализиро-

ванного топоплана. Кроме упомянутых классов существует еще разнооб-

разные программные средства, манипулирующие с пространственной ин-

формацией. Это такие продукты, как средства обработки полевых геодези-

ческих наблюдений (пакеты, предусматривающие взаимодействие с GPS-

приемниками, электронными тахометрами, нивелирами и другим автома-

тизированным геодезическим оборудованием), средства навигации и про-

граммного обеспеч

ения для решения еще более узких предметных задач

(изыскания, экологии, гидрогеологии и пр.).

Возможны и другие принципы классификации программного обес-

печения: по сферам применения, по стоимости, поддержке определенным

типом (или типами) операционных систем, по вычислительным платфор-

мам (ПК, рабочие Unix-станции).

Если до середины 90-х годов основной рост рынка был связан лишь с

крупными проектами фед

ерального уровня, то сегодня главный потенциал

перемещается в сторону массового рынка. Это мировая тенденция: по дан-

ным исследовательской фирмы Daratech (США), мировой рынок ГИС для

персональных компьютеров в настоящий момент в 121,5 раза опережает