Послойный (оверлейный) подход к созданию географической основы ГИС и хранению информации

К настоящему времени прибегают к построению следующей концептуальной модели географической базы данных как картографической основы ГИС.

Вводится понятие района (Берроу Г.А.). Район подразумевается как набор местоположений. Местоположение характеризуется координатами X и Y, а также атрибутами. Каждому атрибуту соответствует определенный слой (оверлей). Простейший район - это одно местоположение - точка. Например, точка пересечения ручья и автомобильной дороги кроме координат X, Y характеризуется двумя атрибутами. Один атрибут определен слоем дороги, а второй - слоем гидрографии.

Каждый слой имеет геореляционную структуру. Геореляционная структура - это такая структура, которая связывает местоположение объекта с его атрибутами.

В этой структуре устанавливается однозначное соответствие между записью местоположения объекта и записью атрибутов этого же объекта. Такое однозначное соответствие для точечных, линейных и площадных объектов приведено на рис.76.

Точечные объекты (геодезические пункты).

Запись местоположений Запись атрибутов

1 X­₁ Y₁ 1 отметка₁, тип центра₁

2 X­₂ Y₂ 2 отметка₂, тип центра₂

3 X­₃ Y₃ 3 отметка₃, тип центра₃

Линейные объекты (дороги).

Запись местоположений Запись атрибутов

A X_A1Y_A1, X_A2Y_A2, X_A3Y_A3 A ширина_А, тип покрытияА

B X_B1Y_B1, X_B2Y_B2, X_B3Y_B3 B ширина_B, тип покрытия B

Площадные объекты (лесная растительность)

Запись местоположений Запись атрибутов

A X_A1Y_A1,..., X_A6Y_A6 А площадь А, порода леса

А, высота дерева А

Б X_Б1Y_Б1,..., X_Б6Y_Б6 Б площадь Б, порода леса Б,

высота дерева Б.

Рис. 76

Следует отметить, что в линейных и площадных объектах запись местоположения может рассматриваться как основной атрибут в виде вектора по каждой иерархической записи А и Б. В данном случае может быть реализована внутризаписная иерархическая структура.

Послойный подход позволяет систематизировать анализ данных и моделирование. Так, новый атрибут местоположения может быть получен по атрибутам слоев, введенных в базу данных. Такая зависимость может определиться функцией

u = f(A, B, C),

где А, В, С - значения атрибутов, определенных соответствующими слоями. Различают три класса приведенного преобразования f. В первом классе преобразований вычисления производятся только по атрибутам в данной точке. Во втором - эти преобразования связываются со свойствами набора местоположений (района). В третьем - вычисление атрибута в данной точке связано с соответствующими значениями в других точках. В четвертом - учитывается динамика процесса. Примером такого моделирования может быть следующая задача. Пусть исходя из топографических и почвенных условий необходимо составить карту пригодности земель для выращивания определенной культуры. Для этого отдельными слоями вводятся в ГИС данные о дорогах, гидрографии, населенных пунктах, уклонах, почвах. На основе этих шести слоев по определенной методике вычисляется атрибут пригодности земель для выращивания культуры.