Лекция Геоақпараттық жүйелер туралы жалпы түсінік. Гаж-дың

Лекция 5. Кеңістіктік объектілердің компьютерлік модельдерінің түрлері 
 
ГАЖ-да географиялық объектілер келесі кең таралған компьютерлік модельдермен 
ұсынылуы мүмкін: 
* Векторлық модельдер-координаттық жұп жиынтықтарымен векторларды ұсыну 
негізінде географиялық объектілердің модельдері ·
* Растрлық модельдер-бұл тұрақты тор немесе растра ұяшықтарының жиынтығы 
түріндегі географиялық объектілердің модельдері. 
* Триангуляциялық модельдер-аралас үшбұрыштар желісі түріндегі географиялық 
объектілердің модельдері. 
Векторлық үлгілердің екі түрі бар: 
* векторлық нетопологиялық үлгі; 
* векторлық топологиялық модель. 
Топология-үздіксіздік идеясын зерттейтін математиканың бөлімі. 
Топология ГАЖ-да біріктірілген немесе іргелес векторлық объектілер (нүктелер, 
сызықтар және полигондар) арасындағы кеңістіктік қатынастарды сипаттайды. 
Векторлық нетопологиялық модель 
Географиялық объектілер туралы кеңістіктік ақпарат қарапайым графикалық 
примитивтердің 
– 
нүктелердің, 
сызықтардың, 
облыстардың 
(полигондардың) 
жиынтықтарымен ұсынылады. 
Семантикалық ақпарат шартты белгілермен (символдармен және түспен) және 
жазулармен (мысалы, көшенің атауы, үйдің қабаттылығы және т.б.) беріледі. 
Векторлық модельдер АЖЖ-да кеңінен қолданылады. Олар кеңістіктің бір бөлігін 
алатын векторларда барлық кеңістікті алатын растрлық үлгілерге қарағанда құрылады. Бұл 
олардың негізгі артықшылығын анықтайды – сақтау үшін аз жады көлемі және өңдеу мен 
ұсынуға аз уақыт шығыны, ал ең бастысы – деректерді позициялау мен ұсынудың жоғары 
дәлдігі. 
Векторлық модельдерді құру кезінде объектілер нүктелерді түзу сызықтармен, 
шеңбер доғаларымен, полилинмен қосу жолымен құрылады. Алаңдық объектілер желі 
жиынтықтарымен беріледі. 
Сандық формадағы әрбір векторлық білім координаттық жұптармен X, Y 
ұсынылады: 
* Нүктелі географиялық объект X, Y координаталық жұпымен ұсынылады. 
* Сызықтық географиялық объект X1, Y1; X2, Y2; X3, Y3; ... полилиния 
сегменттерінің координаттық жұптарының тізбектігімен ұсынылады. 
* Полигонды географиялық объект X1, Y1; X2, Y2; X3, Y3; ...; X1, Y1 сегменттерінің 
координаттық жұптарының тізбектігімен ұсынылады. Бұл тізімде координаттардың бірінші 
және соңғы жұптарының сәйкес келуі полигон тұйық екенін білдіреді. 
Полигондардың көптігін сипаттау кезінде екі тораптық нүкте (полигондардың 
сыртқы шекарасын қоспағанда) арасында жасалған шекараның әрбір кесіндісі бұл жағдайда 
екі рет (сағат тіліне қарсы және БОЙЫНША) сипатталатын болады. 
Нүктелік, желілік және полигондық объектілерді сипаттау үшін мұндай деректер 
моделі "спагетти" моделінің атауына ие. Ол сақталатын деректердің артық болуы және 
ГАЖ талдау операцияларын пайдалану мүмкіндіктері тұрғысынан тиімді болып 
табылмайды және үстелдік картографиялау мен ГАЖ қымбат емес бағдарламалық 
құралдарымен қолдау көрсетіледі. 
Бұл модельде объектілер арасындағы кеңістіктік қатынастар (топология), мысалы, 
аралас облыстардың жағдайы, компьютерге анық түрде жазылмайды. Барлық объектілер 
арасындағы барлық қатынастар тәуелсіз есептелуі тиіс. Топологияның осындай айқын 
сипаттамасының болмауының нәтижесі өлшеу мен талдауды қиындататын үлкен қосымша 
есептеу жүктемесі болып табылады. Бірақ "спагетти"-модель қағаз картасын өте қатты еске 

түсіретіндіктен, ол картографиялық бейнелеудің тиімді әдісі болып табылады және жиі 
компьютерленген картографияда қолданылады, онда талдау басты мақсат болып 
табылмайды. 
Векторлық топологиялық модель 
Векторлық топологиялық (сызықтық-тораптық) модель өзінің шығу тегі полигондық 
объектілерді сипаттаудың міндетіне міндетті. Оған оның құрылымын көрсететін ерекше 
терминдер де байланысты; оның басты элементтері (примитивтер): 
* аралық нүкте; 
* сегменті (сызықтық сегменті, кесіндісі (тікелей)); 
· торабы; 
* доға; 
* полигон (облыс, полигондық объект, көпбұрыш, контур, контурлық объект), оның 
ішінде: 
* қарапайым полигон; 
* ішкі полигон ("Арал", анклав); 
* құрама полигон; 
* әмбебап полигон(сыртқы аймақ). 
"Спагетти"-модельдер, топологиялық модельдер, топологиялық ақпаратты анық 
көрсетеді. Озық аналитикалық әдістерді қолдау үшін компьютерге барынша айқын 
топологиялық ақпаратты енгізу қажет. Математикалық сопроцессор көптеген 
мамандандырылған математикалық операцияларды біріктіреді, сондай-ақ мәліметтердің 
топологиялық моделі географиялық талдауда жиі қолданылатын функциялардың кейбір 
шешімдерін біріктіреді. Бұл көптеген операцияларды орындау кезінде оны айқындау 
қажеттілігін жою үшін осы құрылымға сабақтас туралы ақпаратты енгізумен қамтамасыз 
етіледі. 
Топологиялық ақпарат түйіндер мен доғалар жиынтығымен сипатталады. 
Түйін (node) - жай нүктеден көп, әдетте бұл екі немесе одан да көп доғаның 
қиылысуы және оның нөмірі кез келген доғаға сілтеме жасау үшін пайдаланылады. 
Әрбір доға (arc) басқа доғамен қиылысу нүктесінде немесе басқа доғаларға 
жатпайтын торапта басталады және аяқталады. 
Доғалар аралық (қалыптаушы) нүктелермен жалғанған кесінділердің тізбектерімен 
қалыптасады. Бұл жағдайда әрбір сызықтың екі саны бар: аралық нүктелердің 
координаталары мен тораптардың нөмірлері. Сонымен қатар, әрбір доға өзінің 
сәйкестендіру нөмірі бар, ол оның басы мен соңы қандай тораптардың көрсетілгенін 
көрсету үшін пайдаланылады. 
Доғалармен шектелген аймақтар, сондай-ақ олардың доғалармен қатынастарын 
анықтау үшін пайдаланылатын сәйкестендіруші кодтар болады. Әрбір доға сол және оң 
жақтағы облыстар нөмірлері туралы анық ақпаратты қамтиды, бұл аралас аймақтарды 
табуға мүмкіндік береді. Бұл модельдің ерекшелігі компьютерге графикалық нысандар 
арасындағы нақты қарым-қатынасты білуге мүмкіндік береді. 
Векторизация. 
Векторлық модельдер әртүрлі тәсілдермен алынады. Ең көп таралған бірі-
сканерленген (растрлық) суреттерді векторизациялау. 
Векторизация-векторлық объектілерді растрлық бейнеден бөліп алу және оларды 
векторлық форматта алу рәсімі. Векторлау үшін растрлық бейнелердің Жоғары сапасы 
(анық сызықтар мен контурлар) қажет. Сызықтардың қажетті айқындылығын қамтамасыз 
ету үшін кейде суреттің сапасын жақсартуға тура келеді. 
Векторлау кезінде түзетілуі екі кезеңде жүзеге асырылатын қателер болуы мүмкін: 
1) растрлық бейнені векторлауға дейін түзету; 
2) векторлық объектілерді түзету. 
Векторлық модельдердің ерекшеліктері 

Векторлық форматтарда деректер жинағы деректер қорының объектілерімен 
анықталған. Векторлық модель кеңістікті кез келген ретпен ұйымдастыра алады және 
деректерге "еркін қол жеткізуді" береді. 
Векторлық нысанда сызықтық және нүктелі объектілермен операциялар оңай жүзеге 
асырылады, мысалы, желіні талдау – жол желісі бойынша қозғалыс маршруттарын әзірлеу, 
шартты белгілерді ауыстыру. 
Векторлық мәліметтердің дәлдігіне келетін болсақ, векторлық модельдердің 
растрлық Моделдер алдындағы артықшылығы туралы айтуға болады, сондықтан векторлық 
деректер координаттардың ішкі ұсыну әдісінің мүмкіндіктерімен ғана шектелетін кез 
келген ойлық дәлдік дәрежесімен кодталуы мүмкін. Әдетте векторлық деректерді ұсыну 
үшін 8 немесе 16 ондық белгілер қолданылады(дара немесе екі есе дәлдік). 
Барлық табиғи құбылыстар математикалық анықталған сызықтар түрінде ұсынуға 
болатын нақты шектерге тән емес. Бұл құбылыстардың динамикасына немесе кеңістіктік 
ақпаратты жинау тәсілдеріне байланысты. Топырақ, өсімдік түрлері, беткейлер, жабайы 
жануарлардың мекендейтін жері-бұл объектілердің барлығы нақты шекаралары жоқ. 
Әдетте картадағы сызықтардың қалыңдығы 0,4 мм және объектінің орналасуының 
белгісіздігін көрсетеді. Растрлық жүйеде бұл белгісіздік ұяшықтың өлшемімен беріледі. 
Сондықтан ГАЖ-да дәлдік туралы нақты түсінік растрлік ұяшықтың өлшемін және 
координаттардың дәлдігі емес, векторлық объектінің орналасуының белгісіздігін береді. 

жүктеу/скачать 0,84 Mb.

Достарыңызбен бөлісу: