28) Преобразования форматов данных (конвертирование)

32. Базовые ГИС технологии пространственного анализа Технологии пространственного анализа данных в ГИС включают 5 типов базовых операций. 1. Построение запросов  2.Объединение смежных объектов, относящихся к одному классу (слияние, или Dissolve) – применяется для упрощения больших наборов данных, содержащих полигональные или линейные объекты с одинаковыми значениями атрибутов. Позволяет уменьшить число объектов, исключая лишние записи в таблицах атрибутов и сохраняя поля других атрибутивных значений. 3.Вырезание подмножества объектов для создания нового слоя (Clip)- исп-ся в тех случаях, когда необходимо вырезать часть одного слоя, используя один или больше полигонов другого слоя как резак, и тем самым создать новый слой, который содержит географическое подмножество объектов большого слоя. Один класс определяет границы другого. 4.Построение буферных зон- позволяет создавать полигональные области (соотв-но новые полигональные объекты) вокруг некоторого географического объекта или набора объектов. Буферная зона- площадной объект, границы которого находятся на равном удалении на заданную величину от выбранного объекта. Б.з. строятся автоматически средствами ГИС, могут создаваться вокруг объектов любых типов (точек, полилиний, площадей) 5.Операции наложения слоев (оверлей)- наложение друг на друга 2-х и более слоев, в результате чего образуется графическая композиция исходных слоев (графический оверлей) или один слой, содержащий исходную композицию пространственных объектов исходных слоев, топологию этой композиции и атрибуты, арифметически или логически производные от значений атрибутов исходных объектов (топологический оверлей в векторном представлении пространственных объектов). К оверлейным относят операции: - определения принадлежности точки полигону - определения принадлежности линии полигону - определения принадлежности полигона полигону - наложения 2-х полигональных слоев - уничтожение границ одноименных классов полигонального слоя с порождением нового слоя - определения линий пересечения объектов - объединения (комбинирования) объектов одного типа - определения точки касания линейного объекта и т.д. 33. Особенности применения операций оверлея полигонов Для получения новых пространственных данных используют разновидности операции оверлея – соединение и пересечение слоев. Соединение пространственных данных – когда нужно объединить смежные слои. Пересечение пространственных данных- вычисляет геометрическое пересечение 2-х слоев, позволяет объединить объекты 2-х слоев в 3-ий слой. Сущ. 3 типа традиционного применения операции оверлея: 1)оверлей слоев географических данных с тем, чтобы использовать их пространственные связи 2)оверлей, при котором каждый полигон можно трактовать как представление какого-либо множества 3)оверлей, выполняемый путем интерполяции площадей Операции, требующие оверлея полигонов: - вырезание, при которой на карту накладывается окно и всё, что не входит в него, удаляется – это частный случай оверлея полигонов - буферизация- создание буферного пространства вокруг точек, линий, полигонов; комбинированный буфер находится путем наложения полигонов - обеспечение топологической совместимости – процесс создания точек, линий и полигонов из данных, полученных цифрованием методом «спагетти»; когда встречается пересечение линий, то они разрываются и в разрыв вставляется точка, в результате чего образуется множество точек и полигонов, подчиняющихся векторно-топологическим законам.

34. Хранение и преобразование растровых данных  Кодирование и сжатие информации: каждому пикселу присваивается номер объекта вместо значения его признака, а номера объектов приписываются к таблице атрибутов и служат указателями атриьутов объектов. Растровый анализ с использованием:- калькулятора растра, - алгебры карт. Матрица равновеликих ячеек организована как колонки/строки, каждая ячейка хранит значение. Преимущества растра:  - проще чем вектор во многих аналитических процессах, - быстрый оверлей сложных данных,  - позволяет строить: точечное распределение данных, анализ поверхностей (видимости и т.д.), расстояния (взвешенные, эвклидовы и т.д.). Перевычисление растра происходит автоматически, если установлен размер ячейки при анализе.  Проблемы, связанные с использованием растровых данных – требования к объему памяти и точности операций. 35. Технологии анализа данных, основанные на ячейках растра Функции, связанные с анализом и моделированием на базе ячеек растра называют алгеброй карт. Функции картографической алгебры разделяют на 4 типа в соответствии с количеством ячеек растра: локальные функции - 1 ячейка и несколько слоев- вычисляют значения по 1 ячейке, вычисляется каждая ячейка, начиная с верхней левой. фокальные - 3х3,5х5 и т.д. соседних ячеек – вычисляют значения по входным соседним, соседи определяются «плавающим» окном при входе. зональные - ячейки одной зоны – большинство суммируют значения в слое по зонам другого слоя.необходимы 2 растра на входе: зоны и значения. глобальные - все ячейки растра – необходим доступ ко всем ячейкам на входе. Большинство рассчитывают расстояния. 36. Операции с растровыми слоями БД Как уже не раз отмечалось, многие элементарные ГИС-операции в растровых системах выполняются проще, чем в векторных. Нет необходимости определять пересечения линий, поскольку границы растровых полигонов определяются сменой атрибута пиксела. Для определения площади полигона нужно только подсчитать число пикселов с его атрибутом, а затем умножить на величину разрешения. При реклассе в растровом представлении ареалов достаточно изменить значение их класса по одному признаку или сочетанию признаков (присвоить новый идентификатор), тогда как при векторном представлении нужно еще устранить границы между ареалами одного и того же типа и слить полигоны в более крупные объекты; перекодировать последовательность отрезков линий, образующих границу (т. е. перестроить топологию); присвоить новый идентификатор каждому новому объекту. Следует отметить, что длина линий в растровомформатесущественно зависит от ее ориентации относительно ячеек растра. Если линия идет вдоль строк или столбцов, то ее длина равна сумме ячеек умноженной на величину разрешения. Если линия пересекает ячейки строго по диагонали, то ее длину нужно умножить на √2. Более сложная проблема — получение правильной длины извилистой линии. Разрешение растра может быть таково, что целый участок извилистой линии будет показан одной ячейкой, а тогда длина линии будет меньше реальной.Процесс построения слоев растровой ГИС подразумевает геометрическую согласованность данных по ячейкам растра, а атрибуты вступают в соответствие автоматически. Если данные разных слоев тематической БД взаимоувязаны в пространстве (представлены в одной системе координат, пикселы имеют одинаковый размер), то выполнение операций оверлея в растровых системах осуществляется только в атрибутивном пространстве, на уровне легенд карт. Здесь на первое место выходят не просто технологии совмещения данных. В целом же для работы с взаимосвязями более пригодны векторные системы. Растровым системам, в которых мир моделируется как набор элементов, не свойственно понятие объекта как целого. Однако, используя простые приемы, можно оперировать взаимосвязями и в растровых системах.