Векторная топологическая модель представления данных (линейно-узловой модель)

Векторная топологическая модель обязана своим происхождением задаче описания полигональных объектов. Ее называют еще линейно-узловой моделью. С ней связаны и особые термины, отражающие ее структуру; главные ее элементы (примитивы):

o промежуточная точка;

o сегмент (линейный сегмент, отрезок (прямой));

o узел;

o дуга;

o полигон (область, полигональный объект, многоугольник, контур,· контурный объект), в том числе:

o простой полигон;

o внутренний полигон («остров», анклав);

o составной полигон;

o универсальный полигон (внешняя область).·

В отличие от спагетти-модели, топологические модели (Рис.), содержат топологическую информацию в явном виде. Для поддержки продвинутых аналитических методов нужно внести в компьютер как можно больше явной топологической информации. Подобно тому, как математический сопроцессор объединяет многие специализированные математические операции, так и топологическая модель данных объединяет решения некоторых из наиболее часто используемых в географическом анализе функций. Это обеспечивается включением в структуру данных информации о смежности для устранения необходимости определения ее при выполнении многих операций.

Топологическая информация описывается набором узлов и дуг.

Узел (node) - больше, чем просто точка, обычно это пересечение двух или более дуг, и его номер используется для ссылки на любую дугу, которой он принадлежит.

Каждая дуга (arc) начинается и заканчивается либо в точке пересечения с другой дугой, либо в узле, не принадлежащем другим дугам. Дуги образуются последовательностями отрезков, соединенных промежуточными (формообразующими) точками. В этом случае каждая линия имеет два набора чисел: пары координат промежуточных точек и номера узлов. Кроме того, каждая дуга имеет свой идентификационный номер, который используется для указания того, какие узлы представляет ее начало и конец.

Области, ограниченные дугами, также имеют идентифицирующие их коды, которые используются для определения их отношений с дугами. Далее, каждая дуга содержит явную информацию о номерах областей слева и справа от нее, что позволяет находить смежные области. Эта особенность данной модели позволяет компьютеру знать действительные отношения между графическими объектами.

Рис.. Топологическая векторная модель данных

По принципам внутреннего устройства и функционирования ГИС выделяют:

– открытые (расширяемые)

– закрытые системы

Открытые системы позволяют пользователю адаптировать программную среду для решения его прикладных задач путем создания собственных приложений.

Для этого используют широко распространенные языки программирования, такие как С++, C#, Java, Delphi и др. Такие системы поддерживают общепринятые обменные форматы данных (DEM, DLG, GeoTIFF, VPF и др.) и принятые в конкретных операционных средах протоколы взаимодействия приложений (например, ActiveX, OLE, DDE, COM для Windows).

Закрытые системы не имеют этих достоинств. Они изначально нацелены на решение специфических прикладных задач и при изменении хотя бы одного условия задачи становятся бессильными. Помимо этого, зачастую возникают проблемы, связанные с обменом информации между приложениями. Это можно объяснить недостаточной документированностью внутренних форматов цифрового представления данных