ВУЗ: Не указан
Категория: Не указан
Дисциплина: Не указана
Добавлен: 03.09.2020
Просмотров: 1302
Скачиваний: 6
– Инструментальные ГИС – самодостаточный пакет, включающий такой набор функционала, который покрывает все стадии технологической цепочки: ввод → обработка и анализ → вывод результатов (ARC/INFO, MapInfo);
– ГИС-вьюверы – это недорогие, облегченные пакеты, с ограниченной возможностью редактирования данных, предназначенные в основном для визуализации и выполнения запросов к базам данных (в том числе и графическим), подготовленным в среде инструментальных ГИС. Большинство из них позволяют оформить и вычертить карту (ArcView);
– Средства обработки данных дистанционного зондирования – материалы, получаемые в результате аэро- и космических съемок, требуют большой предварительной обработки, которая и производится с помощью средств обработки данных дистанционного зондирования (ERDAS Imagine);
– Средства пространственного моделирования - предназначены для решения задач моделирования пространственно-распределенных параметров;
– Справочно-картографические системы - это закрытые (в отношении формата и адаптации) оболочки, содержащие простой механизм запросов и отображения. Пользователь, как правило, лишен возможности изменения данных.
Функции ГИС
Большинство современных ГИС осуществляют комплексную обработку информации, используя ниже приведенные функции:
1. Ввод и редактирование данных;
2. Поддержка моделей пространственных данных;
3. Хранение информации;
4. Преобразование систем координат и трансформация картографических проекций;
5. Растрово-векторные операции;
6. Измерительные операции;
7. Полигональные операции;
8. Операции пространственного анализа;
9. Различные виды пространственного моделирования;
10. Цифровое моделирование рельефа и анализ поверхностей;
11. Вывод результатов в разных формах.
17. Общая характеристика программных коммерческих ГИС-пакетов.
Рынок коммерческих ГИС-пакетов весьма обширен. Выбор программного обеспечения находится в прямой зависимости от сочетания показателей его эффективности для решаемой задачи. Например, линейные задачи, требуют быстрого ответа на запросы, работы с большими объемами данных. Для природно-ресурсных исследований, оперирующих преимущественно с ареалами, большое значение имеет полигонное. Эти области применения требуют сложного анализа больших объемов данных, наличия большого числа функциональных возможностей. Задачи, требующие определения абсолютных положений и границ объектов (например, кадастровые), обычно имеют дело с крупным масштабом и высоким разрешением используемых данных, для них большое значение имеют картографические возможности ГИС-пакета и быстрота ответа на запрос.
Некоторые ГИС-пакеты позволяют импортировать разные файлы из других программ, но не обеспечивают возможности экспорта; ряд пакетов специально предназначен для работы с другими программами и внешними базами данных; одни программы просты в эксплуатации, другие – требуют длительной подготовки пользователей.
Программные пакеты в сфере ГИС могут сравниваться и оцениваться по самым разным показателям. К числу основных показателей относят:
- модель данных (растровая, векторная или интегрированная);
- удобный пользовательский интерфейс;
- функциональные возможности;
- цена;
- ограниченность/неограниченность сфер применения.
Выбор ГИС по типу модели данных связан с решаемой задачей. Если в задачу входит дешифрирование аэрокосмических снимков, то предпочтение следует отдавать интегрированным ГИС, включающим подсистему обработки изображений (например, ERDAS Imagine, ER Mapper и т.п.).
В ГИС часто приходится выполнять сложные преобразования данных, прежде всего при смене системы координат и при интеграции данных, представленных в различных системах координат. Для поиска объектов разного пространственного типа необходима гибкая система запросов, формирование которых требует знания языка SQL. Поэтому лучшим будет признан тот ГИС-пакет, в котором обеспечивается возможность составления сложных запросов без программирования. Например, фирма ESRI реализовала эту идею в виде калькулятора запросов и средствах Wizard (мастерах) для выполнения сложного пространственного анализа.
Для разработчиков проблемно-ориентированных ГИС наиболее существенна классификация ГИС-пакетов по функциональным возможностям. В соответствии с ней ГИС-пакеты подразделяются следующим образом:
– профессиональные, ориентированные на обработку значительных объемов информации на высокопроизводительных компьютерах и предназначенные для глобальных научных исследований, управления целыми отраслями и крупными территориями;
– так называемые настольные (desktop), обладающие по сравнению с первыми меньшей производительностью и предназначенные для решения прикладных научных задач, задач оперативного управления и планирования в рамках научной или производственной организации;
– ГИС-вьюверы, электронные атласы, применяемые для информационно-справочного использования конечными пользователями.
Среди профессиональных ГИС-пакетов лидерами являются ArcGIS, GeoMedia Professional. Они обладают возможностями работы с большим числом форматов данных, хранения пространственной и атрибутивной информации в единой реляционной базе данных с доступом непосредственно из ГИС-пакета, использования стандартных реляционных СУБД и средств MS Windows.
18. Хранение и преобразование растровых данных. Операции с растровыми слоями БД
Растровые данные обычно хранятся в оригинальном виде. Иногда приходится редактировать значения отдельных пикселов, например, при редактировании объекта в наборе векторных данных. Эти данные обычно обрабатываются для создания новых форм, которые могут обрабатываться "на лету" или сохраняться в другой версии. Эти наборы данных, и их коллекции, часто очень велики, поэтому, очень важно правильно управлять ими, в чем поможет ArcGIS.
Есть три способа хранения растровых данных: в виде файлов в файловой системе, в базе геоданных или хранение в файлах с управлением из базы геоданных. При выборе способа хранения также следует определить, будут ли храниться все данные в едином наборе растровых данных или в каталоге, в котором можно разместить большое количество растровых наборов данных. Если вы храните данные в файловой системе, вам придется использовать наборы растровых данных, тогда как в базе геоданных можно хранить и наборы растровых данных, и наборы данных мозаики. Третья опция базы геоданных – каталог растров. Однако его может полностью заменить набор данных мозаики, который имеет больше возможностей и функций.
Большинство растровых данных хранятся в виде набора растровых данных. Термин "набор растровых данных" обозначает любую модель растровых данных, хранящуюся на диске или в базе геоданных. Это самая распространенная модель хранения растровых данных, на которой построены другие – наборы данных мозаики основаны на наборах растровых данных. Также, они используются как выходные данные многих инструментов геообработки, работающих с растрами. Ниже приведен пример набора растровых данных.
Набор растровых данных – любой поддерживаемый растровый формат, организованный в один или несколько каналов. Каждый канал состоит из массива пикселов (ячеек); каждый пиксел имеет некое значение. Набор растровых данных имеет как минимум один канал. ArcGIS поддерживает более 70 различных форматов файлов наборов растровых данных, включая TIFF, JPEG 2000, Esri Grid и MrSid.
Набор данных мозаики – совокупность наборов растровых данных (изображений), хранящаяся как каталог и отображаемая как единое мозаичное изображение или отдельные изображения (растры). Наборы данных мозаики могут быть очень велики, как по размеру файла, так и по количеству наборов данных. Наборы растровых данных в наборе данных мозаики могут оставаться в исходном формате на диске или, при необходимости, загружаться в базу геоданных. Метаданными можно управлять в записи растра, так же, как и атрибутами в таблице атрибутов. Хранение метаданных в качестве атрибутов позволяет использовать такие параметры, как легкое управление данными сенсора ориентации, а также позволяет выполнять быстрые запросы для выполнения выборок.
Данные в наборе данных мозаики не обязательно должны быть смежными или перекрывающимися, но могут существовать как не соединенные, прерывающиеся наборы данных. Например, могут быть изображения, полностью покрывающие площадь, или может быть много треугольных кусочков изображений, которые могут быть не соединены для формирования непрерывного изображения (например, вдоль трубопроводов).
Данные могут даже полностью или частично перекрываться, но быть получены в разные даты. Набор данных мозаики – это идеальный набор данных для хранения временных данных. Вы можете запросить набор данных для отображения указанных даты и времени, а также использовать метод мозаики для отображения мозаики в соответствии с атрибутом даты или времени.
Преобразование растра в вектор
Когда мы рассматривали векторные данные, было сказано, что растровые данные часто используются в качестве подложки, по которой затем выполняется оцифровка векторных объектов.
Другим подходом является использование специализированных компьютерных программ для автоматического распознавания объектов. Некоторые объекты на изображении, например, дороги, характеризуются резким изменением цвета соседних пикселей. Программа анализирует такие изменения и в результате создаёт векторные объекты. Такой функционал, как правило, доступен в специализированных (и зачастую дорогих) ГИС-приложениях.
Преобразование вектора в растр
Иногда бывает полезно преобразовать векторные данные в растр. Побочным эффектом такого действия будет потеря атрибутивной информации, связанной с исходными векторными данными. Преобразование векторных данных в растр может быть полезным в случае, когда необходимо предоставить ГИС-данные пользователю не имеющему ГИС. При использовании обычных растровых форматов, человек получивший изображение, сможет легко просмотреть его на своем компьютере без необходимости устанавливать специальное ПО ГИС.
Операции: геопривязка растровых изображений, векторизация растрового изображения. (?)