4. Пространственный анализ в векторных гис

Цели занятия:

• Изучить методы пространственного анализа в векторной модели пространственно-распределенных данных.

4.1. Введение

Функции анализа в векторных ГИС отличаются от функций анализа растровых ГИС. Имеется больше возможностей для работы с отдельными объектами; в различных вычислениях, например, вычислениях площадей объектов, используются координаты объектов вместо подсчета количества ячеек в растровых ГИС. Это обуславливает большую точность вычислений. Некоторые операции выполняются быстрее (поиск оптимального пути в дорожной сети), а некоторые – медленнее (комбинирование слоев, расчет буферных зон).

4.2. Наложение слоев

Представим, что несколько слоев имеют построенную топологию (требуемую во многих ГИС, хотя и не во всех). Когда два слоя комбинируются (совмещаются), результат также должен удовлетворять условиям планарных правил. Для этого находятся все пересечения линий, и на каждом пересечении создается новый узел. Например, прямая, пересекающая выпуклый площадной объект, делит его на два полигона. Топологическое наложение – общее название для комбинирования слоев с использованием построенной топологической модели. Для получившейся в результате комбинирования слоев карты топологические связи обновляются.

Для наложения слоя точечных объектов на слой площадных объектов используется отношение «содержится в». Результатом такой операции является новый атрибут для каждой точки, например, комбинирования слоя избушек и плана земель дает местность, в которой содержится каждая избушка.

Рис. 11. Комбинирование слоя точек и полигонов

При наложении полигонов их границы разбиваются на каждом пересечении объектов.

Наложение линейных объектов на площадные также использует отношение “содержится в”. Линии разрываются каждом их пересечении с границей полигона. Количество линий в результате этой операции становится больше. Содержащий линию полигон становится новым атрибутом каждой линии. Например, нужно определить район, по которому проходит каждый сегмент слоя дорог.

Рис. 12. Комбинирование слоя линий и полигонов

5. Концепция растровых гис

Цели занятия:

• Узнать, что такое растр и как с его помощью можно моделировать географические сущности.

• Изучить характеристики растров, их структуру и топологию.

• Как растр может представлять дискретные феномены и непрерывные поверхности.

5.1. Модель данных растровых гис

Растровая модель описывает характер исследуемого географического явления на всей территории и генерализирует реальный мир. Растровая модель ПРД представляет окружающий мир в виде регулярной сети ячеек. Растровая модель является самой простой из распространенных моделей пространственных данных.

Определение.

Растр - набор данных, имеющих географический характер, значения которых

организованы в прямоугольный массив объектов.

Рисунок 13. Растровая модель данных .

5.2. Характеристики растровых слоев

Разрешение растрового слоя можно охарактеризовать как минимальный линейный размер самого мелкой части географического пространства, для которого в слое записываются данные. В общем случае эта часть прямоугольная, но чаще всего - квадратная.

Ориентация слоя - угол между действительным географическим севером и направлением, заданным линией столбцов растра.

Зона растрового слоя - множество соприкасающихся клеток растра, имеющих одинаковое значение. Не все растровые карты содержат зоны - если клетки слоя содержат значения непрерывно изменяющегося в пространстве явления, этот слой не будет содержать зон.

Значения ячеек - хранящаяся в слое информация о географическом явлении по строкам и столбцам. Ячейки, принадлежащие одной зоне, имеют одинаковые значения.

Местоположение определяется упорядоченной парой ординат (номером сроки и столбца ячейки). Обычно известны реальные географические координаты нескольких углов растрового изображения.