Қалалық шаруашылықтың мақсаттарына арналған ГАЖ

3 Қалалық шаруашылықтың мақсаттарына арналған ГАЖ.

4 Спутникалық позициялау жүйесінің көмегі мен кеңістік мәліметтерін жинау.

№14-15дәріс

Тақырыбы: Мәліметтер базасындағы ақпараттарға түсінік.

Жоспар:

1. 
   Мәліметтер базасындағы ақпараттарға түсінік.
   
2. 
   Растрлық графика
   

3. Векторлық графика

1. 
   Мәліметтер базасындағы ақпараттарға түсінік.
   

- нысанды-бағдарлық көрініс-кеңістіктің бәрін жеке нысандар түрінде үздіксіз көрсетеді.

- сызықтық-буындық немесе желілік – бұл көрініс нысандар арасындағы байланыстар мен жолдарды көрсетеді.

- географиялық полылар – үздіксіз таралған ауыспалы көрініс береді, оны кеңістіктің барлық нүктесінде бағалауға болады. Мысалы: жер бетінің биіктігі.

Көптеген кеңістіктік нысандарды сандық мәліметтер базасына көрсету үшін бейнелеуді мәліметтер моделі деп атайды.

Мәліметтер моделі векторлық және расторлық болып бөлінеді.

Векторлық модель – жұп координаталар жиынтығынан тұратын кеңістік нысандардық сандық көрінісі. Ол нысанның «геометриясын» және оның кеңістіктік локализациясын (жайылтушылық) суреттейді.

Векторлық түрде әдетте топогрфиялық мәліметтерді жинайды. Оның бір түрі нысанның векторлық-топологиялық көрінісі, бұл нысандардың өзара араласуын (топологиялық байланысын) суреттейді: оң жағында, сол жағында, ішінде, жалғасып жатыр, т.б.

Расторлық модель – кеңістіктік нысандардың үздіксіз ұяшықтар түріндегі сандық көрінісі. Растр бейне элементтерінің (пиксель) матрицасынан тұрады. Растр өлшемі бейнеленетін нысанның қиындығы мен масштабына байланысты таңдалады.

Пиксель деген ағылшынның екі сөзінен picture және element – pixel (сурет элементі) деген мағынаны білдіреді.

Компьютердің жадында пикселдердің нөмерлері сақталады.

Көптеген ГАЖ-дің мәліметтер базасында кеңістік нысандарды бейнелеуге қолданатын тәсіл – қабаттық тәсіл. Мұнда әрбір қабат бір құбылыстыңөзгерістерін көрсетеді, ал регистрация тәсілі векторлық және расторлық болуы мүмкін.

Позициялық және аналетикалық ақпарат. Кеңістік мәліметтер дәстүрлі түрде екіге бөлінеді – позициялық және атрибутивтік (семантикалық) мәліметтер.

Позициялық ақпарат нысандардың жағдайын екі және үш өлшемді кооординаталық кеңістікте суреттейді – географиялық (x,y) және декарттық (x,y,z). Нысандардың сандық және сапалық сипаттары және олардың семантикалық позициялық емес ақпараттарға жатады. Бұл ақпараттар атрибутивтік деп аталады және тексттік немесе сандық түрде көрсетіледі. Нысандардың әрқашан дерлік атрибутивтік параметрлері бойынша кодталады және танылады. Мысалы: жол – грунттық немесе шоссе, горизонтал биіктігімен т.б.

Атрибутивтік ақпараттар жиі уақыттық сипаттарды көрсетеді: нысандардың бар болған уақытын, қозғалу жылдамдығы т.б.

Модельденетін географиялық нысандар 3 формада болады:

1. 
   шындықтағы нысандар.
   
2. 
   мәліметтер базасында көрсетілген нысан.
   
3. 
   нысанды картада және басқа геобейнелерде көрсететін белгі.
   

Мәліметтер базасында нысандар типтері бойынша топқа бөлінеді. Олардың бірдей сақтау және көріну формалары болуы керек. Мысалы: жолдар, өзендер. Мәліметтер базасының элементтерінің классификациясы кеңістіктік өлшемдерге негізделген.

• 
  нүкте – кеңістікте орны бар, бірақ ұзындығы жоқ нысан (О-өлшемді нысан)
  
• 
  сызық – ұзындығы бар нысан, ол екі және одан да көп нүктелік нысандардан тұрады (бір өлшемді нысан).
  
• 
  Полгон – ені мен ұзындығы бар нысан, ол кем дегенде 3 сызықтық сызықтардан тұрады (екі өлшемді нысан).
  
• 
  Көлемді фигура – ені, ұзындығы және биіктігі бар нысан, ол кем дегенде 4 полигондық нысандардан тұрады.
  

1. 
   Растрлық графика
   

• 
  пиксель – растрлық бейненің жеке элементі
  
• 
  видеопиксель – монитор экранындағы бейне элементі
  
• 
  нүкте – баспа құрылғымен жасалатын жеке нүкте.
  

Растрлық графикада маңызды орынды рұқсат алады. Олар төмендегідей бөлінеді:

• 
  экран разрешениесі
  
• 
  баспалық құрылғы разрешениесі
  
• 
  бейне (сурет) түп нұсқасының разрешениесі
  

Түпнұсқаның разрешениесі бейне сапасы мен файл өлшемінің талаптарына байланысты. Егер сапасы жоғары болу үшін бейненің құру кезіне түпнұсқа разрешениесі жоғарғы болу керек. (мыс, сканерлеу кезінде).

Растрдың разрешениесін графикалық редактор көмегімен өзгерту арқылы бейненің сапасын жоғарылатуға болмайды, тек оның физикалық өлшемі мен сапасын төмендетуге ғана болады. Егер растрлық бейненің разрешениесін 2 есе үлкейтсек (мыс, 100-200 пикс/дюйм) файл өлшемі 4 есе үлкейеді.

Жоғарыда айтылғандай растрлық бейненің әрбір пикселі тек бір түсті бола алады. Әрбір пиксельдің түсі (қызыл, қара, ақ, т.б.) компьютерде биттар комбинациясы ретінде сақталады. Бит дегеніміз ақпараттың ең кіші бірлігі, ол тек екі мәннің біразын ғана қабылдай алады (иә, жоқ, +, -, ақ, қара). Пиксельде көбірек бит қолданылса, соғұрлым көбірек түстүрлерін алуға болады. Компьютерде әрбір пиксель үшін қолданылатын биттер санын – биттік тереңдік немесе түс тереңдігі деп атайды. Түс тереңдігінің әртүрлігіне байланысты растрлық бейнелердің келесі типтерге типтері бөлінеді:

• 
  ақ-қара штрихты (монохрондық)
  
• 
  жартылай тонды (сұр)
  
• 
  индекстелген түспен
  
• 
  толық түсті
  

Жартылай тондық бейнелер 8 бит пен кодталады (8 бит 1 байтты құрайды). Түс тереңдігі 8 бит, әрбір пиксель 256 мәннің біреуін қабылдай алады. Пиксельдермен қабылданатын мән сұр шкала деп аталады. Сұр шкала сұр түстің 256 градациясынан тұрады (0 қара 256 аққа дейін).

Индекстелген түсті бейненің түстік гаммасы шектелген. Мұндай бейнелер пиксельдер 4 бит (2⁴ = 16 түс) және 8 битпен (2⁸-256 түс) кодталады. Мұндай түстер индекстелген деп аталады (indexed color). Бұл түстермен фотобейненің түстің гаммасы толық беру мүмкін емес. Бірақ индекстелген түс бейнелерді толық түсті бейнелеудің орнына қолдануға болады, өйткені ол компьютер жадында толық түсті бейнеге қарағанда аз орын алады. Мысалы, топографиялық карталарда тек 8 түс қолданылады, оны толық түсті немесе 256 түсте сақтаудың қажеті жоқ.

Толық түстілерге түс тереңдігі 24 биттен жоғары бейнелер жатады. Бұл (6,7 млн)2²⁴) түсті беруге мүмкіндік береді. Сондықтан толық түсті бейнелерді trea color (шын түс) деп атайды. Мысал ретінде жоғары сапалы түсті фотографияларды айтуға болады.

Бұл түсініктер әртүрлі нысандарға жатады. Разрешениялардың бұл түрлері бір-бірімен байланысты емес.

Экран разрешениесі – аппараттың қамтамасыз ету (монитор мен видеокарта болады) бағдарламалық қамтамасыз етудің (Windowsтың күйге келтірілуіне байланысты болады) қасиеттері. Экран разрешениесі видео-пиксельдермен өлшенеді және экрандағы бейне өлшемімен анықталады. Видеопиксельдердің жиынтығы матрица құрайды. Матрица №№№ жолдағы элемент санының жолдар санының көбейтіндісіне тең: мхп.

Монитордың моделіне байланысты матрицаның максимальды өлшемі былай өзгеруі мүмкін: 640х490, 800х600, 1024х768 және әрі қарай. Экранда бейне элементтері көп болса, ұяшықтар өлшемі кішірейіп бейне сарысы жоғарылайды.

Баспалық құрылғының разрешениесі – бұл баспалы құрылғылардың қасиеті (принтер, плоттер, т.б.), ол ұзындық бірлігінің участкеде басылып шығатын жеке нүкте санымен көрсетіледі. Ол tpi (ағыл. tots-per-inch – нүкте на дюм) бірлігімен өлшенеді. Баспалы құрылғының разрешениесі бейнеленген өлшемдегі бейненің сапасын анықтайды. Мысалы, разрешение 300 tpi болса, онда ұзындығы 1 дюйм (2,54 см) қағаз бөлігіне 300 бейне элементі сыяды.