Геоинформационные структуры и модели данных

Для визуализации геоинформационной структуры используют растровые и. векторные модели данных.

В растровых моделях данных, в отличие от векторных, нет объектов как обособленных сущностей, в них объекты понимаются как области однородных характеристик. Растровые данные всегда обладают собственной системой координат: каждый пиксел адресуется номером ряда и столбца, на пересечении которых он расположен. Для всякого растрового изображения известны его размеры по горизонтали и вертикали. При использовании растра в качестве подложки для векторных цифровых карт производится так называемое трансформирование растра, обеспечивающее совмещение обоих изображений.

Векторные модели данных. Модель данных имеет в основе так называемую линейно-узловую топологию, или структуру узлов и дуг. Дуги являются основным (базовым) типом линейных объектов, узлы — это специальный тип точечных объектов, существующий совместно с дугами. В основе линейно-узловой структуры [рис. 5] лежит принцип последовательного конструирования линейных объектов из точечных и площадных из линейных. Так, два несовпадающих узла определяют начальную и конечную точки одного линейного объекта (дуги), при этом они могут также соединяться с одной или несколькими другими дугами.

Узел — это либо свободное окончание или начало каждой дуги или точка пересечения дуг.

Дуга — это самостоятельный линейный объект, состоящий, как минимум, из двух узлов — начального и конечного.

Топология — одна из ключевых концепций ГИС. Это пространственные взаимоотношения межу смежными и близлежащими объектами. Топология отражается в структуре данных. Топологические структуры более предпочтительны Типы топологий:

• 1. Линейно-узловые топологические отношения;
• 2. Объектные топологии:

внутриобъектные топологические отношения;

Межобъектные топологические отношения;

Узловые топологические отношения;

Межобъектные топологические отношения в пределах одного слоя;

Межслойные топологические отношения между объектами.

• 3. Топологические межобъектные ресурсные связи;
• 4. Концептуальные топологические отношения (отношения между

классами объектов, или логические связи).

Рассмотрим преимущества растровой и векторной моделей.

Растровая модель:

картографические проекции просты и точны, т. е. любой объект неправильной формы описывается с точностью до одной ячейки растра;

непосредственное соединение в одну картину снимков дистанционного зондирования (спутниковые изображения или отсканированные аэрофотоснимки);

поддерживает большое разнообразие комплексных пространственных исследований;

программное обеспечение для растровых ГИС легче освоить и оно более дешевое, чем для векторных ГИС.

Векторная модель:

Хорошее визуальное представление географических ландшафтов.

Топология местности может быть детально описана, включая телекоммуникации, линии электропередач, газои нефтетрубопроводы.

Превосходная графика, методы которой детально моделируют реальные объекты.

Отсутствие растеризации (зернистости) графических объектов при масштабировании зоны просмотра.

Выделим преимущества растровой и векторной моделей данных.

Растровая модель:

• 1) простая структура данных;
• 2) эффективные оверлейные операции;
• 3) работа со сложными структурами;
• 4) работа со снимками.

Векторная модель:

• 1) компактная структура;
• 2) топология;
• 3) качественная графика.