Лекция Геоақпараттық жүйелер туралы жалпы түсінік. Гаж-дың

Лекция 7. Геоақпараттық жүйелердегі деректерді ұйымдастыру. Деректерді жүйелік 
ұйымдастырудың анықтамасы, мәні және міндеттері
ГАЖ жүйесінде түрлі координат жүйелері қолданылады: жазық декартты 
координаттар; жазық полюстік координаттар; геоцентрлік; топоцентрлік және т.б. ГАЖ-да 
базалық геометриялық моделді типтер жиынтығын қолданады, олармен қалған барлық 
күрделірек моделдер құрастырылады. Карталардың тақьірыптық аймақтарын ескеруде 
осындай типтерді сипаттаумен ғана шектеледі (географиялық мәліметтер қүрылымы), олар 
топографиялық көрсету және тематикалық, ретке келтіруге қатысты. ГАЖ-да келесі 
координатты деректер типтерін пайдаланады: нүкте; тұйықталмаған сызық; контур 
(тұйықталған сызық); полигон (ареал, район) бір-біріне көршілес тұйықталған аудан 
топтары. 
7.1-сурет. Координатты деректер типі 
ГАЖ-да нысанды құру үшін көптеген координатты моделдер санын пайдаланады. 
Мысалы, кейбір жүйелердегі деректер жиынына доға, түйін ұшы және т.б. элементтер 
кіреді. Нүктелі нысандар. Картаның масштабында көрінбейтін элементтер нүктелермен 
сипатталады. Мысалы, Қазақстан картасындағы ауылдар, қалалар. 
Ауыл ауданы картада көрсетілуі мүмкін емес, сол себептен де ол шартты белгімен 
сипатталады, демек белгілі бір нүкте суретімен.
Нүкте түрінде көрсетілген нысандарды таңдау, картаның масштабына немесе 
зерттеулерге байланысты болады. Ірі масштабты картада нүктемен жеке құрылыстар 
көрсетіледі, ал майда масштабты картада — қалалар. Нүктелі нысандардың ерекшелігі 
олардың басқа да кеңістіктік нысандары сияқгы графикалық файлдар түрінде және 
атрибутты кесте түрінде сақталынуында. Әрбір нүктенің координаты екі қосымша атрибут 
түрінде сипатталады. Кестедегі әрбір жол нүктеге сәйкес — онда сол нүкте жөнінде барлық 
ақпарат жиналған. 
Сызықты нысандар. Сызықпен, карта масштабында ауданы болмайтын, бірақ 
ұзындығы бар нысандар көрсетіледі. Мысалы, Қазақстанның теміржол картасы. Әрине, жол 
ені көрсетілуі мүмкін емес, бірақ Алматы — Астана жолының картасында көрінетіндей 
ұзындығы бар. Сызықтар — желіні сипаттау үшін де кеңінен қолданылады, оларға нүктелі 
нысандарга қарағанда топологиялық, белгілердің болуы сипат. Кез келген желі түйін 
қосындысынан, жекелеген сызық ұшынан жөне буын (доға) — модель мәліметтер 
базасындағы қосарламадан тұрады. Әрбір түйін үшін арнайы сипаттама болады, ол ондағы 
буындардың санымен анықталып, валенттілік деп аталады. Сызықты нысандардың, 
нүктелідегідей өзінің атрибуттары бар, олар доға жөне түйіндер үшін әр түрлі болады. 
Мысалы, доға үшін атрибуттар келесідей болуы мүмкін: қозғалыс бағыты, қозғалыс 
интенсивтілігі, ұзындық (жолдар үшін), ЛЭП-тегі кернеу, тіреу биіктігі (электрооткізгіш 
желісі үшін), құбыр диаметрі, газ қозғалысының бағыты (газөткізгіш) және т.б. Мысалы, 

түйін үшін атрибуттар келесідей болуы мүмкін: өткізгіштің болуы, қиылысатын көше 
аттары, ЛЭП трансформаторларының сипаттамасы, компрессор куаты және т.б. Кейбір 
атрибуттар (мысалы, қиылыскдн көше аттары) бір типті нысандарды басқаларымен 
(буындары бар түйіндермен) байланыстыру үшін қызмет етеді. Нақты мысалда, сызықты 
нысандар түрінде өзендер жөне темір жолдар көрсетілген. 
Ареалдар, полигондар. Қазіргі уақытта ГАЖ-да ареалдың бірнеше типтері көрсетілуі 
мүмкін: қоршаған орта немесе табиғи ресурстар белдемі, әлеуметтік-экономикалық белдем, 
жерді шаруашылықта пайдалану жөнінде мәліметтер, лицензияльіқ аудандар, 
региондардың шекарасы және т.б. Координатты деректер арасында әр түрлі байланыс 
болуы мүмкін, олар бір немесе әр түрлі типті нысандар арасында болады. Олардың 
негізгілерін карастырайық. Байланыстың бірінші типін қарапайым элементтерден күрделі 
нысаңдарды жасау үшін пайдаланады. Мысалы, доға және оның ұшын анықтайтын 
реттелген жиынтық арасындағы өзара байланыс; полигон және оның сызықгарын 
анықтайтын реттелген жиынтық арасындағы өзара байланыс өзара байланыстың екінші 
типін — координаты нысандар бойынша анықтауға болады, Мысалы, екі сызықтың 
қиылысқан нүктесінің координаты “қиылысу” типі мен төртвалентгі түйіннің өзара 
байланысын анықгайды. Үшінші тип — “интеллектуалды”. Бүл координаггарды 
пайдаланып өзара байланысты анықгауға болмайды, ол үшін мәліметгерді енгізу кезінде 
арнайы сипатгама жөне семантика кабылдануы қажет. Мысалы, екі сызықтың қиылысуын 
анықгауға болады, бірақ ол сызықгар автожолдар болса, онда олар қиылысады ма, әлде ол 
жерде автожол айрығы екенін айтуға болмайды. Сондықган бұл мөселені шешуде қосымша 
байланыс дерегі керек. Ал бұл байланысты есепке алу деректерді кодтаған кезде, демек, 
семантикалық үлгілеу кезінде жасалуы кджет.
Уақытша сипаттама бірнеше әдістермен көрсетілуі мүмкін: нысанды уақытша 
көрсетілу периодын сілтеу жолы; белгілі бір уақыт моменттерін ақпаратпен сөйкестендіру 
жолы; нысанның қозғалыс жылдамдығын сілтеу жолы. Уақытша сипаттаманың көрсетілу 
әдісіне байланысты ол сол нысанның түрлі уақыт аралығында атрибуттарының бір немесе 
бірнеше кестелерінде орналасуы мүмкін. Атрибуттарды пайдалану стандартты сұраныс 
түрлерін және түрлі фильтрлерді пайдалану көмегімен мәліметтер базасының объектісіне 
анализ жасауға, сонымен қатар математикалық логиканы сипаттауға мүмкіндік береді. 
ГАЖ-да атрибуттік ақпаратты сақтаудың әдістері: 
7.2-сурет. Деректер кестесі • стандартты атрибуттардың 1-2 жүйесінің барлық 
нысандарын сақтау; • кеңістіктік нысандарын және реляция туралы ақпаратпен байланысты 
атрибуттар кестесін сақгау; • иерархиялық немесе желілік деректер қоры (ДҚ) деректер 
элементтерінің сілтемесін сақтау; • егер жүйе классификаторға сүйенсе, онда атрибуттік 
ақпаратты сақтау мүлде қолданылмауы мүмкін. Атрибуттік сипаттау координатты 
толықтыра отырып, онымен бірге ГАЖ моделдерінің толық сипаттамасын құрады және 
соңғы деректердің типизация мөселесін шешеді, ол классификация және өндеу процесін 

жеңілдетеді. Атрибуттік және координатты сипаттау арасында өзара байланыс бар, ол 
түрліше ұйымдастырылуы мүмкін. 
Демек, ГАЖ-да екі негізгі мөліметтер класы — координатты деректер және 
атрибуттар пайдаланылады. Жүйеде олардың арасында өзара байланыс ұйымдастырылған. 
Географиялық деректерді ұсынудың екі әдісі. Географиялық нысандар ГАЖ-да екі үлгі 
көмегімен үсынылуы мүмкін: векторлық және растрлық (4.6-сурет). Векторлық моделде 
әрбір нысан кесте жолымен беріледі, ал нысан формасы кеңістіктегі координат х, у 
нүктелерімен анықгалады (ГАЖ нүктелерді сызықгарға және контурларға біріктіреді). 
Нысандар дискретті орналасулы немесе оқиғалы, сызықгы немесе аудандық болуы мүмкін. 
Орналасулық, мысалы, тапсырыс берушілердің мекен-жайы немесе қылмыс орны, бір жұп 
географиялық координаты бар нүкте түрінде көрсетіледі. 
7.3 -сурет. Нысанды растрлік түрде ұсыну 
Растрлік көрсету, деректердің растрлік моделі – нысандардың ұяшықтар жиынтығы 
ретінде, сипаттамасына қарағанда оны нысан кластарын меншіктендірілген растр 
ұяшықтары түріндегі кеңістікті нысандар цифрлық көрсеткіші (пиксель). Растрлік көрсету 
барлық кеңістіктегі нысандар типтері үшін бірдей, растрге сәйкес болатын тікбұрышты 
матрицада нысандардың орналасу орнын сілтеумен оны позициялауды мүмкін етеді 
(нүктелерді, түзулерді, полигондарды және жазықтықтарды); машиналық іске асыруда 
растрлік көрсету кеңістікті мәліметтердің растрлік форматына сәйкес келеді. Цифрлық 
картографияда растрлік көрсету сандық картографиялық ақпаратты матрицалық түрде 
сипаттауына сәйкес. 
7.4-сурет. Әртүрлі нысандар бейнесін растрлік және векторлік түрде керсету. 

Растрлік графика – компьютерлік графиканың ең жаңа түрі. Қазіргі уақытта 
монитордың жоғары дәрежелі мүмкіндігіне байланысты, растрлік суреттеудің пассивті 
және интерактивті бейнеленуін ажыратады. Растрлік нүктелердің таралуы – мәліметтерді 
сақтау кеңістігінде иерархиялық әдіспен іс-әрекетті білдіреді, бұл жағдайда өңдеуге түсетін 
аудан бірдей өлшемді растрлік ұяшықтарға бөледі. Іс-әрекеттер жол және бағана индекстері 
арқылы берілген, оларды матрица түрінде ұйымдастыруға болады. Растрлік мәліметтер 
кеңістік нысандарының геометриялық суреттелу түрін белгілейді, ол жағдайда нысан 
бірдей қашықтықтан дискретизацияланады, кейін квантталады. Растрлік мәліметтерді 
негізгі пайдаланатын аймақтары – сандық фотограмметрия, ара қашықтықта барлау және 
тематикалық картография. Растрлік көріністің негізгі буыны пиксел болып есептеледі. 
Пиксел – бейнелеудің дискретизациясы нәтижесінде алынатын ең кіші құраушысы 
(кейін бөлінбейтін элементтерге айыру – дискреттер, растрдың ұяшықтары немесе 
нүктелері); бейнелеудің кеңістікті мүмкіндігін анықтайтын тік бұрышты пішінмен және 
өлшемдермен сипатталады. Бейнелеудің денесін немесе көп қабатты қиюласуын көрсету 
үшін оның үшөлшемді аналогы – «кубтық» ұяяшық воксел пайдаланылады. Маргиналды 
пиксел көршілес пиксельдердің араласуы нәтижесінде пайда болған, сонымен қатар пиксел 
берілген жиынның бірде-бір класына қатыстырылмайды және бейнелеуді сандық өңдеу 
технологиясында миксель деп атайды. 
Растрлік әдіс онда зерттелетін кеңістікті толық көрсете алатын, тұтас бетті құрау 
үшін біріктірілетін болса, кез-келген сәйкес келетін геометриялық пішінді элементтерді 
пайдалануы мүмкін. 
Бірақ растр элементтерінің көптеген пішіндері болуы мүмкін, мысалы, үшбұрышты 
немесе алтыбұрышты, көбіне тікбұрыштарды немесе ұяшықтар деп аталатын квадраттарды 
пайдалану жеңіл. Растрлік модельде ұяшықтар бірдей өлшемді, бірақ бұл кеңістікті 
элементтерге ажырату (бөлу) үшін міндетті талап емес. 
Мәліметтердің растрлік құрылымы орналасу жөнінде нақты ақпарат бере алмайды, 
себебі географиялық кеңістік соңғы өлшемді дискретті ұяшықтарға бөлінген. Нақты 
координаттардың орнына осы нүктелер орналасқан растрдың жеке ұяшықтары бар. 
Компьютерлі ортада растрлі графиктің таралған моделі грид-тақырып болып 
табылады. 
Грид – растрдың синонимі болып саналады, әдетте ол карта нысандарын көрсету 
үшін пайдаланылатын деректердің көптеген құрылымдарының бірі. Қатарлар мен 
бағаналар түрінде ұйымдастырылған, бір өлшемді торлар мен пикселдерден тұратын 
деректердің торлы құрылымы. Әрбір тордың мәні немесе торлардың тобы атрибуттың 
мәнін көрсетеді. Бұл құрылым әдетте үлгі деректерді сақтау үшін пайдаланылады. 
Растрлы жүйелерде компьютердің қатты дискісінде сақгалатын растрдың 
ұяшықтарында атрибуттар мөндері маңызды саналады. Растрдың әр ұяшығының орналасуы 
растрдың басқа ұяшықтарының орналасуы қатысты анықгалады. Жер серігі растрдың әрбір 
ұяшьпының дұрыс салыстырмалы орналасуымен байланысты. Кейбір растрлық жүйелер 
деректерді қысып сақгау тәсілін қолданады, мысалы топтық жөне блоктық кодтау, растр 
мен квадроағаш тізбектері т.б. Егер растрлы жүйеде сыртқы ДҚБЖ қамтамасыз етілсе, онда 
өрбір үяшыққа атрибуттардың бірнеше әр түрлі кодтарының байланыстырылуымен бүл 
мәселе біршама күрделенеді. Бүл мәселенің нақты қодданылатын ГАЖ-ғе 
шығарылатынына байланысты әрбір тематикалық жабынның атрибуттар жинағын жеке 
карта ретінде көрсету және сараптау кджеттігі пайда болуы мүмкін. Баска жүйелер әрбір 

үяшық үшін кодтар тізімін карау мүмкіндігін береді. Векторлар жағдайында графикпен 
атрибутгар бір ДҚ ішінде жеке кесте ретінде, немесе бағыттағыштар жинағына байланысты 
деректердің өзіндік жинағы түрінде де сақгалуы мүмкін. График пен атрибуттарды ажырату 
сызбаға, атрибутгарға және ДҚ жасалатын түзету процедураларына назар аударуды талап 
етеді. Атрибутгар кестесінен тандаулар жасай отырып оларды өздерімен байланысты 
графиктік нысандардан бөлек карастыруға болады. Сондай-ақ ДҚның бір бөлігіне немесе 
барлық ДҚ-ға тандаулар жасауға болады, яғни сызба немесе атрибуттар бөліктерін жөне 
олардың сөйкестілігін тексеру үшін қажет. Көптеген векторлық ГАЖ ДҚ бөліктерін 
архивтеу мақсатымен үлкен секциялар ретінде жеке сақтауға мүмкіндік береді. Бүл 
процедура мозаикалық орналастыру деп аталады, өте үлкен ДҚ-да бір уақытта сараптау 
үшін қажет деректер көлемін азайту үшін пайдаланылады. 

жүктеу/скачать 0,84 Mb.

Достарыңызбен бөлісу: