Освоить работу с главным окном ArcMap.

a) Навигация по цифровой карте осуществляется при помощи мыши, для перемещения по карте необходимо зажать центральную кнопку мыши и одновременно с этим перемещать мышь. Для перемещения по карте также можно использовать инструмент панорамировать (pan) с изображением руки .

b) Установка и изменение системы координат производится в свойствах фрейма данных в соответствующей вкладке.

c) Манипуляции с экстентом карты.

Для приближения и удаления от карты (изменения масштаба карты) можно использовать колёсико мыши, либо инструменты приблизить, отдалить (zoom in, zoom out) ,либо инструменты фиксированное приближение/отдаление(fixed zoom in, fixed zoom out) .

Для того, чтобы на карте отобразились все слои, которые имеются во фреймах данных необходимо нажать кнопкуполный экстент (full extent) .

В случае если вы случайно изменили экстент карты и хотите вернуться к прежнему экстенту, необходимо использовать инструменты возврата к прежнему экстенту (go back to previous extent, go to next extent) .

d) Изменить масштаб также можно задав его в соответствующей панели масштаба .

Изменить единицы отображения координат фрейма данных можно в свойствах фрейма данных во вкладке общие (general), в правом нижнем углу главного окна отображение координат изменится на установленное пользователем.

Модели пространственных данных. Классификация моделей. Топологическая и не топологическая модель данных. Модель транспортной сети. Растровая модель данных. Триангуляционная модель данных.

В основе геоинформационных систем лежат различные модели данных, являющиеся отражением реальных сущностей на местности, отношений между ними и других дополнительных знаний, имеющих пространственную привязку. Каждая модель данных ГИС включает в себя различные отдельные пространственные объекты, связанные между собой дополнительными топологическими отношениями.

Определение. Пространственный объект (цифровая модель объекта местности) - цифровое представление некоторого объекта реальности, включающее координатную привязку (описание геометрии) и набор атрибутов (текстовых и числовых характеристик).

В современных ГИС обычно используются следующие базовые типы пространственных объектов (рис. 2.1):

Рис. 2.1. Базовые типы пространственных объектов

Векторные объекты (используются в не топологической и топологической моделях данных, см. ниже):

1. Точки - 0-мерные (точечные) объекты, характеризуемые координатами на плоскости или в пространстве.

2. Мультиточки - 0-мерные (точечные) объекты, состоящие из нескольких (не менее одной) точек. Этот тип объектов является обобщением типа «точки».

3. Линии (полилинии, полиполилинии) - 1-мерные (линейные) объекты, состоящие из последовательности (не менее двух) точек, соединенных между собой отрезками (сегментами, дугами). Заметим, что не все последовательные точки могут соединяться между собой отрезками, а потому объекты данного типа могут иметь разрывы, то есть быть топологически несвязанными. Топологически связанные линии обычно называют полилиниями, а несвязанные - полиполилиниями.

4. Полигоны (области, регионы) - 2-мерные (площадные) объекты, состоящие из нескольких (не менее одного) контуров, заданных в виде последовательности замкнутых линий, и частей плоскости внутри контуров.

Вышеприведённые типы векторных фигур называют простыми в противовес следующим:

5. Сложные фигуры (фигуры оформления, объекты САПР - из систем автоматизированного проектирования) - разнообразные 0-, 1-, 2- и 3-мерные фигуры, используемые в ГИС для оформления. При этом на практике используются прямоугольники, эллипсы, дуги эллипса, сплайны, внедрённые изображения (в виде растров и метафайлов), ОLЕ-объекты (объекты для вставки на карту произвольных графических изображений по технологии OLE операционной системы Windows), различные текстовые надписи, указатели, размерные линии, а также специальные объекты для оформления карт в ГИС (масштабные линейки, стрелки направления на север, легенды карты, фрагменты других карт).

При выполнении операций пространственного анализа (построение оверлеев, буферных зон, анализ близости) с использованием сложных фигур вначале выполняется их преобразование в простые типы.

Ячеистые элементы (элементы растровых, регулярных и нерегулярных моделей):

6. Пиксели - 2-мерные (площадные) объекты, являющиеся элементами регулярной прямоугольной решетки в растровой модели данных.

7. Ячейки - 2-мерные (площадные) объекты, являющиеся элементами регулярного разбиения в модели регулярной сети.

8. Треугольники - 2-мерные (площадные) объекты, являющиеся элементами разбиения поверхности на треугольники в нерегулярной модели триангуляции.

Определение. Модель данных - способ описания однотипных пространственных объектов, включающий способ описания отдельных объектов, топологических отношений между ними, а также дополнительных знаний о всей совокупности объектов в модели.

Все множество моделей пространственных данных делится на две большие группы (рис. 2.2).

Векторные модели предназначены для описания совокупностей отдельных объектов, например границ рек, озер, контуров зданий, осей дорог и инженерных коммуникаций. В векторных моделях каждый объект задаётся некоторым набором координат на плоскости или в пространстве, а также совокупностью атрибутов.

Рис. 2.2. Модели пространственных данных

В векторных не топологических моделях все объекты являются полностью независимыми друг от друга и могут произвольно размещаться в пространстве.

Векторные топологические модели состоят из собственно описания отдельных объектов, а также из описаний топологии - отношений отдельных объектов между собой. Наиболее распространёнными топологическими моделями являются линейно-узловая модель (покрытие) и транспортная сеть.

Ячеистые модели описывают непрерывные поля данных, такие как фотоснимки местности, поля загрязнений окружающей среды, высотных отметок (рельеф). В ячеистых моделях некоторый участок территории неразрывно разбивается на одинаковые (прямоугольники в растровой или треугольники в регулярной модели) или различные фрагменты (треугольники в нерегулярной триангуляционной модели), каждый из которых описывается своим набором атрибутов.

В геоинформационных системах все данные организуются в логические группы (тематические), называемые слоями, которые, в свою очередь, группируются в карты.

Определение. Слой карты (тема) - совокупность однотипных пространственных объектов, определенных в одной модели данных на общей территории и в общей системе координат.

Определение. Карта в ГИС - совокупность различных слоёв, определённых на общей территории и в общей системе координат.

В заключение этого раздела рассмотрим ещё несколько важнейших понятий.

Определение. Цифровая модель местности (ЦММ) - математическая модель местности, состоящая из множества наборов пространственных данных, описывающих различные виды сущностей и знаний о Земле.

ЦММ соответствует объектному составу топографических карт и планов и включает в себя описание формы рельефа Земли, природных и антропогенных объектов и сооружений.

Определение. Цифровая карта - математическая модель графического изображения бумажных карт, общепринятых в картографии. В некотором смысле цифровая карта является упрощённым представлением ЦММ, включающей в себя только те данные по объектам местности, которые непосредственно отображаются на карте.

Определение. Цифровая модель рельефа (ЦМР) - часть цифровой модели местности, описывающая форму земной поверхности. ЦМР в геоинформационных системах моделируется с помощью ячеистых моделей данных, называемых обычно DEM (Digital Elevation Model - регулярная сеть высот) и TIN (Triangulation Irrеgulаr Network - нерегулярная триангуляционная сеть).

В геоинформационных системах ЦММ, цифровые карты и ЦМР являются частью соответствующих карт и представляются как наборы слоёв.