Автор работы: Пользователь скрыл имя, 25 Мая 2015 в 23:59, реферат
Описание работы
ГИС хранит информацию о реальном мире в виде набора тематических слоев, которые объединены на основе географического положения. Этот простой, но очень гибкий подход доказал свою ценность при решении разнообразных реальных задач: для отслеживания передвижения транспортных средств и материалов детального отображения реальной обстановки и планируемых мероприятий моделирования глобальной циркуляции атмосферы.
ГИС или геоинформационная
система - это система аппаратно-программных
средств и алгоритмических процедур, созданная
для цифровой поддержки, пополнения, управления,
манипулирования, анализа, математико-картографического
моделирования и образного отображения
географически координированных данных.
В настоящее время в России
насчитывается более 180 организаций, которые
занимаются разработкой и внедрением
программного обеспечения ГИС-проектов.
ГИС объединяет традиционные
операции при работе с базами данных с
возможностью визуализации и географического
(пространственного) анализа, которые
предоставляет карта.
Эти возможности отличают ГИС
от других информационных систем и обеспечивают
уникальные возможности для ее применения
в широком спектре задач, связанных с анализом
и прогнозом явлений, событий окружающего
мира, с осмыслением и выделением факторов
и причин, а также их возможных последствий,
с планированием стратегических решений
и текущих последствий предпринимаемых
действий.
ГИС хранит информацию о реальном
мире в виде набора тематических слоев,
которые объединены на основе географического
положения.
Этот простой, но очень гибкий
подход доказал свою ценность при решении
разнообразных реальных задач:
для отслеживания передвижения
транспортных средств и материалов
детального отображения реальной
обстановки и планируемых мероприятий
моделирования глобальной циркуляции
атмосферы.
Форматы данных ГИС
Растровая модель данных - цифровое
представление пространственных объектов
в виде совокупности ячеек растра (пикселов)
с присвоенными им значениями класса объекта.
Растровая модель предполагает позиционирование
объектов указанием их положения в соответствующей
растру прямоугольной матрице единообразно
для всех типов пространственных объектов
(точек, линий, полигонов и поверхностей).
Модель растровых данных
состоит из строк и столбцов пикселей
одинакового размера. Эти пиксели используются
в качестве строительных блоков для создания
точек, линий, сетей и поверхностей. Хотя
пиксели могут быть представлены в виде
треугольников, шестиугольников или даже
восьмиугольников, квадратные пикселы
представляют собой простейшую геометрическую
форму. Соответственно, подавляющее большинство
имеющихся растровых данных ГИС строятся
на квадратных пикселях.
Одним из примеров растровых
данных является снимок со спутника. Растровые модели
полезны для хранения данных, которые
непрерывно изменяются, как, например,
аэрофотоснимки, спутниковое изображение,
или рельеф поверхности.
Основными характеристиками
растровых данных являются - разрешение
сканирования, цветность (глубина цвета),
если растровые данные географически
привязаны, то к их характеристикам добавляются
такие параметры как система
координат и пространственное разрешение
(разрешение на местности).
Другими примерами растровых
данных являются данные дистанционного
зондирования, фотографии, данные, полученные
в процессе растровых операций в других
ГИС.
К достоинствам растровых моделей
следует отнести быстроту формализации,
удобство представления в машинно-читаемом
формате, автоматизированное обновление
географических данных в режиме реального
времени. К недостаткам относится большой
объем занимаемого места хранения.
Программные продукты использующие растровые
изображения в качестве подложки: MapInfo,
ArcView, GeoGraph, GeoDraw, Atlas GIS. Системы обработки
и растрового анализа: Аэро, космо аппараты.
Пакеты растрового анализа: EPPL7, GRASS. Продвинутые
пакеты растрово/векторного анализа: ILWIS,
IDRISI.
Вектор
Векторные модели данных. Обобщенный
класс векторных моделей включает два
их типа: векторные топологические и векторные
нетопологические модели. Они используются
для цифрового представления точечных,
линейных и площадных (полигональных)
объектов, имея аналогии в картографии,
где различаются объекты с точечным, линейным
и площадным характером пространственной
локализации, что определяет выбор графических
средств их картографического отображения,
и исторически связаны с технологиями
цифрования карт, планов и другой графической
документации с помощью устройств ввода
векторного типа.
Векторные данные состоят из отдельных точек,
которые (для 2D данных) хранятся в виде
пар (X, Y) координат. Точки могут быть соединены
в определенном порядке, чтобы создать
линии, или объединены в замкнутых колец
для создания полигонов, но все векторные
данные в основном состоит из списков
координат, определяющих вершины, вместе
с правилами, чтобы определить, является
ли и каким образом эти вершины соединены
,
Следует отметить, что в то время
как растровых данных состоит из массива равномерно расположенных клеток, точки
в векторном наборе данных не обязательно
должен быть правильно распределены.
Размер, занимаемый описательной
частью, не зависит от реальной величины
объекта, что позволяет, используя минимальное
количество информации, описать сколь
угодно большой объект файлом минимального
размера.
В связи с тем, что информация
об объекте хранится в описательной форме,
можно бесконечно увеличить графический
примитив, например, дугу окружности, и она останется гладкой. С другой стороны, если кривая представлена в виде ломаной линии, увеличение покажет, что она на самом деле не кривая.
Параметры объектов хранятся
и могут быть легко изменены. Также это
означает что перемещение, масштабирование, вращение, заполнение и т. д. не ухудшает качества
рисунка. Более того, обычно указывают
размеры в аппаратно-независимых единицах (англ. device-independent unit), которые ведут к наилучшей возможнойрастеризации на растровых устройствах.
При увеличении или уменьшении
объектов толщина линий может быть задана
постоянной величиной, независимо от реального
контура.
Не каждый объект может быть
легко изображен в векторном виде — для подобного оригинальному изображению
может потребоваться очень большое количество
объектов с высокой сложностью, что негативно
влияет на количество памяти, занимаемой
изображением, и на время для его отображения
(отрисовки).
Перевод векторной графики в
растр достаточно прост. Но обратного
пути, как правило, нет — трассировка растра, при том что требует значительных вычислительных мощностей и времени, не всегда обеспечивает высокое качество векторного рисунка.
При этом спецификации векторных
форматов (и, соответственно, рендереры векторной графики) намного сложнее таковых для растровой графики.
Преимущество векторной картинки — масштабируемость — пропадает, когда
начинаем иметь дело с особо малыми разрешениями
графики (например, иконки32×32 или 16×16). Чтобы не было
«грязи», картинку под такие разрешения
приходится подгонять вручную. В векторных
шрифтах TrueType есть довольно сложные
коды хинтинга, позволяющие избавиться от пропущенных (и, наоборот, излишне толстых) линий.
JPEG2000 - растровый формат с открытым
исходным кодом. Сжатый формат, позволяет
не только с потерями и без потерь.
MrSID - Multi-Resolution Бесшовные базы данных
изображений (по Lizardtech). Сжатый формат вейвлет,
позволяет не только с потерями и без потерь.
NetCDF -CF - NetCDF формат файла с конвенциями medata CF для данных по наукам о Земле. Binary
хранение в открытом формате с дополнительным
сжатием.Позволяет для прямого веб-доступа
подмножеств / агрегатов карт через OpenDAP протокола.
AutoCAD DXF - контур рельефа участков в AutoCAD формате DXF (по Autodesk )
Декартова система координат (XYZ) - простая точка облако
Цифровые линии графика (DLG) - формат USGS для векторных
данных
Geography Markup Language (GML) - XML основе открытого стандарта
(по OpenGIS ) для обмена данными ГИС
GeoJSON - легкий формат на основе JSON , используется во многих пакетов
ГИС с открытым исходным кодом
GeoMedia - Intergraph "с Microsoft Access формат на основе пространственной
хранения вектора
ISFC - Intergraph "с MicroStation основе CAD решение крепления
векторные элементы с реляционной Microsoft Access базе данных
Замочная скважина Markup Language (KML) - XML основе открытого стандарта
(по OpenGIS ) для обмена данными ГИС
MapInfo формат TAB - MapInfo формат векторных данных "с
помощью TAB, DAT, ID и карта файлы
Национальный формат передачи кадров (НФПК) - Национальный
формат передачи (в основном используется
Картографическое Великобритания)
SpatiaLite - это пространственная протяженность
в SQLite, предоставляя функциональность
вектор базы геоданных. Это похоже на PostGIS,
Oracle Spatial, и SQL Server с пространственными
расширений
Shapefile - формат данных ГИС популярным
вектор, разработанный Esri
Простые Особенности - Open Geospatial Consortium спецификация для векторных
данных
SOSI - пространственная Формат данных,
используемый для всех государственных
обмена пространственными данными в Норвегии
Пространственное файла данных - Autodesk высокопроизводительный формат
базы геоданных-х годов, уроженец MapGuide
TIGER - топологически интегрированной
системы географического кодирования
и привязки
Формат векторного произведения (ВПФ) - Национальное агентство геопространственной
разведки (NGA) 'ы формат Vectored данных для
больших географических баз данных
Форматы Сетка (для подъема) [ редактировать ]
USGS DEM - The ЮСГС "Digital Elevation Model
GTOPO30 - Большой полная модель рельефа
Земли в 30 угловых секунд, поставляется
в формате USGS DEM
DTED - Национальное агентство геопространственной
разведки (NGA) Системы цифровой рельефа
местности данных, военный стандарт для
данных высот