2. Расскажите о функциях построение буферных зон и пространственного оверлея.

Оверлей в ГИС - это операция наложения друг на друга двух или более слоев, в результате которой образуется графическая компо­зиция исходных слоев или один производный слой, содержащий ком­позицию пространственных объектов исходных слоев. Наложение мо­жет осуществляться с использованием логических операций «И», «ИЛИ», «НЕТ», исключающее «ИЛИ». При этом существующие объек­ты могут «разрезаться» объектами другого слоя или сохраняться в существующих формах.

С помощью оверлея в ГИС решается достаточно широкий круг пространственных задач, в том числе:

• распознавание точки или площадей, целиком лежащих внутри какой-то области;

• определение пересе­чения множеств площад­ных объектов друг с дру­гом или линейных объек­тов с площадными;

• поиск точек пересече­ния линейных объектов;

• поиск объектов, попа­дающих в районы с за­данными характеристи­ками, и другие.

Буферная зона - это район, граница которого отстоит на заданное или вычисленное расстояние от границы исходного объекта. В гео­метрии такая линия называется эквидистантой. На рис. 3.2 приведены примеры построения буферных зон вокруг точечных, линейных и пло­щадных объектов.

Рис. 3.2. Примеры буферных зон

Буферные зоны могут использоваться, например, в задачах про­ектирования для автоматического формирования пространственных ограничений. В строительных правилах существуют ограничения, на­пример, на условия прокладки электрических кабелей. Они, в частно­сти, не должны пролегать ближе 1 метра от фундаментов зданий. Если вокруг всех зданий города построить буферные зоны, то на карте будут нанесены все участки, где закладка кабелей запрещена.

Построение зон может осуществляться процедурами оконтуривания существующих объектов. Во многих ГИС реализованы процедуры построения новых полигонов вокруг множества выделенных объектов. При этом в зависимости от заданных условий строится выпуклый поли­гон минимальной площади, внутри которого находятся все исходные объекты, или используются границы существующих площадных объек­тов.

(например построение слоя загазованности зданий на лабах)

Билет №6

1. Что такое картографические проекции. Какие виды проекций Вам известны и как они образуются? Как проекции реализуются и задаются в гис и почему важно их правильное определение?

Ответ:

Картографи́ческая прое́кция — математически определенный способ отображения поверхности эллипсоида на плоскости.

В зависимости от положения сферических координат картографические проекции де­лят на следующие виды:

• нормальные, в которых ось сферических координат совпадает с осью вращения Земли;

• поперечные, в которых ось сферических координат лежит в плоско­сти экватора;

• косые, в которых ось сферических координат расположена под уг­лом к земной оси.

По виду вспомогательных поверхностей, используемых для по­строения, проекции делятся на три группы (рис. 2.4):

• цилиндрические;

• конические;

• азимутальные.

Азимутальные, в свою очередь, делятся на виды в зависимости от положения проекционных поверхностей и центра проекции.

а) б) в)

Рис. 2.4. Виды проекций: а - цилиндрическая; б - коническая; в – азимутальная

Каждому виду проекции соответствует свой вид сетки меридианов и параллелей:

В цилиндрических нормальных проекциях меридианы изображены равноотстоящими параллельными прямыми, а параллели - прямыми, перпендикулярными к ним.

В конических нормальных про­екциях меридианы представлены прямыми, исходящими из одной точ­ки, а параллели - дугами концентрических окружностей.

В азимуталь­ных нормальных проекциях параллели изображаются концентрически­ми окружностями, а меридианы - радиусами, проведенными из общего центра этих окружностей.

В условных проекциях меридианы и параллели на карте могут иметь самую разную форму. Для карт, создавае­мых в виде серий листов, используют многогранные проекции, пара­метры которых могут меняться от листа к листу или группе листов.

Развитие компьютерных технологий и ГИС позволи­ли рассчитывать картографические проекции любого вида автомати­чески.

В настоящее время цифровые карты в ГИС все чаще составляются непосредственно в географической сис­теме координат, например в международной системе координат WGS-84, которая используется в глобальной системе спутниковой навигации GPS. При этом проекция выбирается и «на лету» вычисляется компь­ютером при отображении карты на экран. Такой метод отображения позволяет видеть территорию с любой высоты, из любой точки и под любым углом зрения, как видел бы ее человек, находясь в этой точке, а все измерения осуществляются в трехмерном пространстве без ис­кажений, присущих «плоским» картам. Другими словами, реальная территория моделируется в данном случае непосредственно в трех­мерном пространстве и проецируется на поверхность отображения (экран компьютера) с помощью универсальных методов геометриче­ского проецирования, минуя картографическую проекцию как посред­ническую модель. Этот способ, несомненно, является перспективным и в скором времени может серьезно потеснить использование карто­графических проекций в ГИС при визуализации пространственных данных. Однако при печати карт на бумаге он будет оставаться актуальным.

(Своими словами: ГИС автоматически подбирает картографические проекции и «на лету» вычисляет все необходимое для отображения (проецирования) на экран компа. Территория моделируется без искажения в трехмерном пространстве. Способ перспективен, но при печати на бумагу он не катит.)