Основные типы координатных данных в ГИС

При построении ГИС применяют набор базовых геометрических данных, из которых затем компонуют остальные более сложные данные. В ГИС используются следующие типы атомарных геометрических данных:

- точка (узел, вершина);

- линия незамкнутая;

- контур (линия замкнутая);

- полигон (ареал, район) – группа прилегающих друг к другу замкнутых участков;

- пространственная сеть (развитие типа «полигон»).

На практике из этих атомарных моделей формируются сложные составные модели. В разных ГИС они отличаются, поэтому в качестве примера будем в дальнейшем рассматривать модели ГИС ГеоГраф (GeoGraph). Основные элементы промышленного пакета ГеоГраф следующие (рис. 2.14):

1. Точка – геометрический объект, заданный парой координат Х и U.

2. Отрезок – линия, соединяющая две точки.

3. Вершина (вертекс) – начальная или конечная точка отрезка.

4. Дуга (полилиния) – упорядоченный набор связных отрезков.

5. Узел – начальная или конечная вершина дуги.

6. Висячий узел – узел, принадлежащий только одной дуге, у которой начальная и конечная вершины не совпадают.

7. Псевдоузел – узел, принадлежащий двум дугам или одной замкнутой дуге, у которой начальная и конечная вершины совпадают (узел, при прохождении которого нет альтернативы выбора дальнейшего пути).

8. Нормальный узел – узел, принадлежащий трем или более дугам, или узел, принадлежащий двум дугам, одна из которых самозамкнута на этом узле, а вторая примыкает к нему (узел, при прохождении которого есть возможность выбора дальнейшего пути).

9. Замкнутая дуга – дуга, у которой совпадают начальная и конечная вершины (дуга, у которой имеется только один узел).

10. Полигон – область, ограниченная замкнутой дугой или упорядоченным набором связанных дуг, которые образуют замкнутый контур.

11. Покрытие – набор файлов, фиксирующих в виде цифровых записей пространственные объекты и структуру отношений между ними.

12. Пустое покрытие – покрытие, на котором отсутствуют пространственные объекты.

13. Слой – покрытие, рассматриваемое в контексте его содержательной определенности (рельеф, растительность и др.).

Точечные объекты. К простейшим типам точечных объектов относятся не только собственно точки, но и условные точечные знаки.

Линейные объекты. Они используются для описания сетей (например, дорожная, транспортная, телефонная, гидрологическая сеть). Любая сеть состоит из узлов (вершин) и обособленных линий и дуг(звеньев). Для каждого узла у линейных объектов существует характеристика – валентность.

Валентность узла – это количество смежных узлу дуг.

Линейные объекты, как и точечные, имеют свои атрибуты, причем разные для дуг и для принадлежащих им узлов. Примеры атрибутов, применяемых для описания дуг:

- дорога: атрибуты – направление движения, интенсивность движения, протяженность;

- транспортная магистраль: количество полос для движения; время в пути;

Некоторые атрибуты могут служить для связи с другими объектами (например, названия пересекающих улиц).

Ареалы или полигоны. например, экономические зоны, данные о сельскохозяйственных угодьях и др.

Взаимосвязи между координатными данными. Взаимосвязи могут существовать как между объектами одного типа (например, между точками), так и между объектами разных типов (между точкой и линией). Между координатными объектами выделяют три типа взаимосвязей.

Первый тип – связи, использующиеся для построения сложных объектов из простых элементов, т.е. взаимосвязи типа «состоит из».

Второй тип – взаимосвязи, которые можно вычислить по координатам объектов. Например, координаты точки пересечения двух линий – взаимосвязь типа «скрещивается», полигон и внутренняя точка – тип «содержится в».

Третий тип – «интеллектуальная связь». Это взаимосвязи, которые нельзя вычислить, их нужно заложить в базу данных при вводе.