Сравнение растровой и векторной модели представления данных

Рассмотрим более детально различие растровой и векторной формы представления данных об одном объекте. На рисунках14 и 15 на верхних фрагментах представлено Ладожское озеро.

Рисунок 14 – Растровый способ представления пространственных данных

 

Рисунок 15 – Векторный способ представления пространственных данных

На рисунке14 изображение озера получено прибором AVHRR спутника NOAA и визуализировано с помощью растровой ГИС IDRISI. На рисунке15 представлена карта в проекции Меркатора, сформированная из покрытий PONET и DNNET карты DCW с помощью ГИС ARC\INFO.

В первом случае при увеличении изображения увеличивается размер ячеек, из которых состоит изображение. Цвет (величина сигналов) и форма ячеек не меняется, что видно в нижней части рисунка14.

При увеличении изображения на рисунке15 полигон, соответствующий острову Котлин, преобразуется в подобный полигон большей площади. Для большего полигона увеличивается длина отрезков замкнутой ломаной линии, определяющей его границу, при этом ширина этой линии не изменяется [8].

 

Атрибутивные модели в ГИС

Выше отмечалось, что атрибутивные данные описывают тема­тические и временные характеристики. Таблица, содержащая ат­рибуты объектов, называется таблицей атрибутов.

Атрибуты, соответствующие тематической форме данных и определяющие различные признаки объектов, также хранятся в таблицах. Каждому объекту соответствует строка таблицы, каж­дому тематическому признаку - столбец таблицы. Каждая клетка таблицы отражает значение определенного признака для опреде­ленного объекта [1].

Временные характеристики могут указывать время существования объекта, скорость движения объекта. В зависимости от способа отражения временной характери­стики она может размешаться в одной таблице или в нескольких таблицах атрибутов данного объекта для различных временных этапов.

 

Многослойное представление графической информации

Электронная карта может быть представлена как многослойная структура. Такой метод представления заимствован из систем автоматизированного проектирования, но в ГИС он получил новое развитие.

Векторные данные в многослойных ГИС обладают информацией об объектах, а не отдельном объекте, как в системах автоматизированного проектирования.

Слои в ГИС могут быть как растровыми, так и векторными, но при этом векторный слой должен быть точечным, полигональным или линейным дополнительно к специфической особеностью информации на слое.

Слои в ГИС являются цифровыми моделями, построенные с помощью объединения объектов, которые обладают общими свойствами. Слои в общем создают интегрированную основу графи­ческой части ГИС. Принадлежность объекта или части объекта к слою позволяет использовать и добавлять групповые свойства объектам данного слоя, а, как известно из теории обра­ботки данных, именно их групповая обработка является основой повышения производительности автоматизированных систем [1].

Представление данных слоями в ГИС позволяет типизировать и разбивать данные на группы, что позволяет улучшить качество и скорость обработки информации о обектах.

Пример использования многослойной ГИС представлен в разделе 2.4 (Рисунок 16).

 

Варианты применениягеоинформационных систем

Так как ГИС используют в геологии, картографии, экологии, лесном хозяйстве, экономике, обороне и других областях, в настоящее время существует большое количество разновидностей систем, которые позволяют решать определенные задачи.

Например, ГИС применяют при проектировании систем видеонаблюдения для обеспечения безопасности граждан. Такие ГИС могут использоваться для отображения географического местоположения происшествий, анализа данных, направленных на устранение последствий преступлений и правонарушений (Рисунок 16) [9].

 

Рисунок 16 – Объединение различной информации о объектах в одну систему

 

Другой пример использования ГИС – создание карт для нефтяных и газовых отраслей. Анализ снимков позволяет строить карты существующих специальных объектов (скважин, газо- и трубопроводов), прогнозировать открытие новых месторождений. Пример такой ГИС представлен на
рисунке17.

Рисунок 17 – Isoline – ГИС для нефтяной геологии [10]

 

ГИС используются и для картографирования нефтяных загрязнений поверхности Мирового океана. На рисунке 18 представлена карта нефтяного загрязнения Таиландского залива, созданная на основе обработки и анализа радиолокационных изображений спутников ERS-2 и Envisat.

Рисунок 18 – Сводная карта пятен нефти Таиландского залива, полученная обработкой радиолокационных изображений

 

Специально организованная и обработанная в ГИС информация помогает существенно улучшить идентификацию нефтяных пятен, привязать их к источникам загрязнений, опередить их пространственное распределение и выявить зоны повышенного риска. Кроме того, геоинформационный подход, позволяет извлечь точное местоположение, линейные размеры и площадь нефтяных пятен [11].

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

Со времени получения первых аэроснимков земной поверхности до появления первых электронных баз данных для ГИС прошло большое количество времени. За этот отрезок времени ГИС развивались достаточно медленно, прорыв в области обработки данных произошел во время появления персональных компьютеров. Представление данных ГИС в цифровом виде позволяет при относительно небольших затратах осуществлять эффективное планирование, разработку карт местности, систематизацию объектов на поверхности Земли.

Развитие аппаратуры для получения радиолокационных снимков и вычислительной техники позволило сделать ГИС неотъемлемой частью многих областей деятельности человека. Возможность прогнозирования, сбора, хранения, обработки информации позволяет создавать единые системы, осуществляющие не только систематизацию и визуализацию данных, но и способные осуществлять оптимизацию и управление в некоторых областях деятельности человека.

Сейчас ГИС являются сложной информационной системой. Различные формы представления данных позволяют использовать их в различных областях деятельности человека.

Таким образом, в настоящее время ГИС являются важнейшим инструментом для решения различных научных и практических задач.

 

 

 

ИСПОЛЬЗОВАННЫЕ ИСТОЧНИКИ

1 В.Б. Андриенко. Геоинформационные системы и радиотехнические средства систем управления воздушным движе­нием / под ред. Ю.В. Иванова; Балт. гос. техн. ун-т. - СПб., 2011.

2 Электронный ресурс

https://ru.wikipedia.org/wiki/Авиационные _РЛС

3 Электронный ресурс

https://directory.eoportal.org/web/eoportal/satellite-missions/s/seasat

4 Электронный ресурс

http://naukarus.com/kompleks-radiofizicheskoy-apparatury-sputnika-kosmos-1500-k-25-letiyu-so-dnya-zapuska

5 Горячкин О.В. Пути развития радиолокационных космических систем дистанционного зондирования Земли. Статья Вестника Самарского государственного аэрокосмического университета, №2, 2010.

6 Электронный ресурс

http://www.geogr.msu.ru/science/aero/acenter/int_sem7/Oil_pollution.htm

7 Электронный ресурс

http://gti-geo.ru/topographic-geodetic-cartographic/the-creation-of-GIS

8 Электронный ресурс

http://loi.sscc.ru/gis/ecoinf/C4-1.htm

9 Электронный ресурс

http://gisa.ru/52107.html?action=print

10 Электронный ресурс

http://www.isoline-gis.ru/

11 Электронный ресурс

http://gisa.ru/35856.html