Представление географической информации в БД ГИС

ОСНОВНЫЕ ПОЛОЖЕНИЯ О ПРЕДСТАВЛЕНИИ ДАННЫХ В ГИС, ИХ ВВОДЕ И ВЫВОДЕ

Базу данных ГИС (БД ГИС) составляет совокупность сведений о пространственных объектах, включая их позиционную и непозици­онную составляющие. К позиционной части относят сведения, которые харак­теризуют местоположение и геометрическое описание объектов в про­странстве и относительно друг друга (на местности), к непозицион­ной (содержательной) — атрибутивные (качественные или количе­ственные) признаки объектов.

Атрибутив­ная информация может быть числовой, текстовой, звуковой, графиче­ской, видео. Практически это любая база данных, в которой записи содержат всю необходимую для решения постав­ленных задач информацию об объектах реального мира.

Все данные в БД ГИС, в том числе картографические, организу­ются по определенным правилам и хранятся в цифровой форме в виде набора файлов на твердых носителях.

Цифровые модели создаются путем цифрования картографиче­ских источников, фотограмметрической обработки материалов ди­станционного зондирования, цифровой регистрации данных полевых съемок и т. д. При этом используется векторный или растровый способ представления графической информации (рис. 1.1).

При векторной дискретизации объекты представляются точками, линиями и полигонами и хранятся в БД ГИС чаще всего в виде набо­ра координат точек.

При растровой дискретизации объекты состоят из ячеек одинако­вого размера (пикселов). При хранении вся информация организует­ся по строкам или столбцам растра (дискретной сетки) и значение каждой отдельной ячейки (цифровое обозначение объекта) записы­вается в БД.

Рис. 1.1. Преобразование объекта в цифровую форму: а — исходный объект; 6 — векторная дискретизация; в — растровая дискретизация

Цифровое представление явлений сплошного непрерывного рас­пространения основывается в ГИС на регулярно-ячеистой модели данных. Если территориальные ячейки имеют квадратную форму, то цифровая модель внешне схожа с растровой дискретизацией и мо­жет обрабатываться теми же средствами, хотя и представляет равно­мерную (по регулярной сетке) выборку значений какой-либо харак­теристики. Ячейки регулярной сетки также широко используются для анализа пространственного размещения объектов и их характеристик, например густоты точек, плотности населения и т. п. Таким образом, с цифровым представлением пространственной информации в виде со­вокупности ячеек связаны два разных способа. Следовательно, в тео­ретически едином растровом формате представления данных надо различать собственно растровые и ячеистые виды.

Во многих геоинформационных системах совокупность простран­ственных объектов, относящихся к одной теме (растительность, авто­дороги и т. п.), образует в БД ГИС слой цифровой картографической информации. В зависимости от способа представления различают векторные и растровые слои. Электронная карта логически организована как набор слоев информации.

Практически во всех векторных ГИС графическому слою соот­ветствует атрибутивная таблица, состоящая из строк и столбцов (полей). Каждая строка ассоциируется с определенным объектом на цифровой карте. В отдельном поле хранится информация об одной какой-либо характеристике (атрибуте) рассматриваемого явления (рис. 1.2).

Значения атрибутов должны быть представлены в виде, доступном для компьютерной обработки. Поэтому в отдельном столбце могут храниться только однотипные данные: числовые (целые или действи­тельные), символьные (или текстовые), логические или календарные даты. Таблица может содержать поля (столбцы) с различными типа­ми информации. Почти всегда в таблице присутствует столбец с на­званиями объектов, необходимыми для их идентификации.

Рис. 1.2 Пример атрибутивной таблицы

В отличие от традиционных картографических изображений циф­ровые содержат логико-математические представления объектов и отношений между ними и хранятся в виде формализованных записей на твердых носителях — файлов. Для зрительного восприятия такие карты становятся доступными только при их выводе на экран мони­тора или печатающее устройство.