Основные характеристики объектов реального мира.

Данные реального мира, отображаемые в ГИС, можно рассматривать с учетом трех аспектов: пространственного, временного и тематического.

· Пространственный аспект связан с определением местоположения.

· Временной – с изменениями объекта или процесса с течением времени, в частности, от одного временного среза до другого. Примером временных данных служат результаты переписи населения.

· Тематический аспект обусловлен выделением одних признаков объекта и исключением из рассмотрения других.

В большинстве технологий ГИС используют 2 основных класса данных:

· для определения места используют один класс данных – координаты,

·  для определения параметров времени и тематической направленности, другой класс данных – атрибуты.

Координатные данные, составляющие один из основных классов геоинформационных данных, используют для указания местоположения на земной поверхности.

Информация о реальном мире частично относится к:

- индивидуальным объектам;

- пространственному полю каких- либо характеристик.

Основные характеристики индивидуальных объектов.

В любой модели данных ГИС, имеющей дело с индивидуализированными объектами, должна иметься информация по крайней мере 3-х типов:

идентификатор – с индивидуальным объектом должен быть связан его уникальный идентификатор, например, какой то номер (формальный) присваиваемый ему программой в процессе ввода или его номер по какому-то перечню или кадастру;

информация положения (локатор) – информация о положении и форме объекта. Она отделена от информации идентификатора;

атрибуты – вся остальная информация об объекте.

Атрибуты можно подразделить на:

1. – пространственные – периметр и площадь площадного объекта, длина линейного.

– непространственные – числовые, текстовые значения каких-то величин описывающих объект.

2. – первичные- измеренные, введенные.

– вторичные – рассчитанные, полученные из значений других атрибутов.

Геометрически информация, содержащаяся на карте, может быть определена как совокупность наборов точек, линий, контуров и площадей, имеющих метрические значения, отражающие трехмерную реальность. Эта информация образует класс координатных данных ГИС, являющийся обязательной характеристикой геообъектов. Будучи частью (классом) общей модели данных в ГИС, координатные данные определяют класс координатных моделей.

В ГИС включают следующие основные типы координатных данных (рис. 1) имеющие различную размерность в геометрическом смысле:

точка (узлы, вершины)- 0 длина и ширина, размерность 0;

Точечные объекты – это не только точки на карте, но и любые точечные объекты (знаки, города на крупномасштабных картах и т. д.).

линия незамкнутая- 0 ширина и не 0 длина, размерность 1;

Линейные объекты – ручьи, дороги, линии электропередач, различные коммуникации, которые к тому же могут ветвиться и пересекаться.

контур (замкнутая линия);

Контуры – линии уровня, дома и другие замкнутые объекты.

полигон (ареал, район) (площадные) - группы примыкающих друг к другу замкнутых участков- не 0 длина и ширина, размерность 2.

Полигоны – административные районы, кварталы, зоны в приложении к окружающей среде или природным ресурсам и т. д.

 

Рисунок 1

Одних координатных данных недостаточно для описания картографической или сложной графической информации. Картографические объекты, кроме метрической, обладают некоторой присвоенной им описательной информацией (названия политических единиц, городов, рек и др.). Характеристики объектов, входящие в состав этой информации, называют атрибутами. Совокупность возможных атрибутов определяет класс атрибутивных моделей ГИС.

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.

Временная характеристика может отражаться несколькими способами: путем указания временного периода существования объектов; путем соотнесения информации с определенными моментами времени; путем указания скорости движения объектов.

Применение атрибутов позволяет осуществлять анализ объектов, хранящихся в базах данных с использованием стандартных форм запросов и разного рода фильтров, а также выражений математической логики. Последнее эффективно при тематическом картографировании.

Кроме того, с помощью атрибутов можно типизировать данные и упорядочивать описание для широкого набора некоординатных данных.

Таким образом, атрибутивное описание дополняет координатное, совместно с ним создает полное описание моделей ГИС и решает задачи типизации исходных данных, что упрощает процессы классификации и обработки.

Атрибутами могут быть символы (названия), числа (статистическая информация, код объекта) или графические признаки (цвет, рисунок, заполнения контуров).

Числовые значения в ГИС могут относиться как к координатным данным, так и к атрибутивным. Для пояснения этого напомним, что основной формой представления атрибутивных данных в БД является таблица, а в таблице могут храниться как координаты объектов (координатные данные), так и описательные характеристики (атрибутивные данные).

Можно по-разному организовывать взаимосвязь координатного и атрибутивного описания.

Существуют различные методы хранения атрибутивной информации в ГИС:

-хранение для всех объектов системы 1-2 стандартных атрибутов;

-хранение таблиц атрибутов, связанных с пространственными объектами, и информации об отношениях между ними;

-хранение ссылок на элементы данных иерархической или сетевой БД;

-хранение атрибутивной информации может вообще не применяться, если система опирается на классификатор.

Основой визуального представления данных при помощи ГИС-технологий служит так называемая графическая среда. Основу графической среды и соответственно визуализации базы данных ГИС составляют векторные и растровые модели.