Ошибки ввода данных и их устранение

1. Графические ошибки: пропуск объекта, неправильное положение объекта и неправильный порядок объектов; 2. Ошибки атрибутов: опечатки, неверные названия или неверные коды объектов; 3.Ошибки согласования графики и атрибутов: правильно набранные коды связываются с неправильными графическими объектами.

1. Графические ошибки векторных систем: а) Псевдоузлы. Ошибка: Псевдоузел, в котором соединяются только две дуги. Исключение: Псевдоузел изолированного полигона; Псевдоузел, разделяющий линейный объект на основе атрибута (например, когда заканчивается асфальт и начинается грунтовая дорога);

б) Висячие узлы. Ошибки: 1).незамкнутый полигон; 2). «недолет» (недоведение линии до пересечения);

3). «перелет». Исключения: 1).истоки рек; 2). тупиковые улицы.

в) Ошибки полигонов: 1).Неверные метки полигонов (метка отсутствует, две метки в одном полигоне);

2). Осколочные полигоны (возникают при состыковке двух полигонов, которые не совсем совпали по границе; незанятое пространство между ними и создает осколочные полигоны).

Ошибки векторизации: 1). Потеря контроля за процессом оцифровки (разрывы линий, подергивания, образование петель и пересечений); 2). Образование висячих узлов; 3). Несовпадение позиционной точности (плавная кривая становится ломанной линией).

Ошибки электронных карт: (Первые семь явл-ся логическими ошибками). 1).Недотягивание объектов до рамки карты; 2).Отсутствие границ у площадных объектов; 3).Оконтуривание полигоном внемасштабных условных знаков; 4).Подписи части объектов, зрительно воспринимаемых как единые (река); 5).Присвоение локализованной характеристики всему объекту (ширина реки, скорость течения, породный состав леса и т.п.); 6).Неоднородность в атрибуте (абсолютное значение и диапазон в численности населения); 7).Неверные надписи объектов; 8).Отсутствие согласования между слоями карты (кварталы не вписываются в контуры города; мост «посажен» на реку, но не согласован с дорогой и т.д.); 9).Ошибки в интерпретации условных знаков (прерывание автомагистрали, проходящей через населенный пункт, условным знаком улицы; оконтуривание полигоном отдельно стоящих условных знаков – в редко населенных районах отдельно стоящие избы оконтуриваются как единый населенный пункт); 10).Прерывание объекта в месте подписи или другого условного знака (напр., ж/д может быть разорвана мостом, который храниться в другом тематическом слое; в месте надписи горизонтали разываются; 11).Отсутствие согласования объектов на стыке листов.

Как поступать с ошибками?: 1).Игнорировать – это не мешает использовать данные; 2). Обозначить ошибку как исключение из правила; 3). Исправить ошибку предполагаемыми методами: а). ошибки нельзя удалить: только исправить или отнести к исключению; б). контроль за ошибками можно встроить в процесс работы: кто и когда контролирует.

17.Типы ошибок ввода данных: графические (пропуск объекта, неправильное пространствен. полож. объекта), ош. атрибутов (опечатки, перепутанные названия), ош. согласов. граф объекта и его атрибутов (правильно набранные атрибуты согласуются не с теми объектами которым принадлежат).

Графические ошибки:псевдоузлы, висящие узлы, ошибки полигонов (неверные метки и осколочные полигоны), дерганья мышью и др. Граф. ош. выяв-ся на ст. ввода и м.б. выявлены и устранены с помощ. задания топологии. Ош. атриб. и ош. согласования графики и атрибутов обнар-ся позднее на стад. анал. данных.

Класс Топология– кл. базы геоданных, включает: 1.Перечень классов простран-х данных, участв-х в тополог. отношениях; 2.Топологические параметры (кластерный допуск, ранги и правила); 3.Слой простран-х объектов, к-й содерж измененные обл-ти, ошибки и исключения.

Кластерный допуск – это минимальное расстояние меж. 2 вершинами, к-е мож. рассм-ть как самостоятельные. Т.е. если раст-е меньше допуска, то они совмещ-ся в один объект после проверки топологии.

Все кл. объектов дел-ся наранги координатной точности(1-50). При проверке топологии, будут исправляться объекты меньшего ранга.

Правила топологии устан-т допустимые простран. отноршения между объектами и контролируют отношения: между пространственными объектами внутри одного класса объектов; между объектами разных классов; или между подтипами пространственных объектов (напр. раст-ть и озеро НЕ ДОЛЖ ПЕРЕСЕК-СЯ (вычесть, слить, объединить); точки адресов Д.Б. ПОЛНОСТЬЮ ВНУТРИ (удалить, подвинуть)).

Проверка и исправление ошибок в ArcMap осуществляется с помощью панели «Топология». АркГИС находит ош., я выбираю правила исправления. Ош., не входящ. в мои правила, отображ-ся на карте и высвечив-ся в табл. ошибок, я должен принять меры. Ош нельзя удалить, можно: игнорировать (так и останутся, карту мож. строить дальше), обознач. ош. как исключения (исток реки – висячий объект), исправить (удлин./укорот. объект).

Результаты проверки топологии: измененные области, ошибки и исключения – записываются в специальные вспомогательные топологические слои и хранятся в классе Топология. При редактировании объектов создается измененная область, чтобы ограничить территорию, в пределах которой необходимо провести вновь проверку топологии.

Требования к подсистеме ввода данных:

· Должна иметь инструменты для переноса графических и атрибутивных данных в компьютер (сканер, дигитайзер и др.).

· Должна работать хотя бы с одним из типов моделей простран. данных – растровым или векторным.

· Должна иметь связь с подсистемой хранения и редактирования, чтобы можно было устранять ошибки и вносить изменения по мере необходимости.

Тема 6.

Назначение подсистемы хранения данных: организация данных по специальным правилам и принципам, позволяющим осуществлять: однократную запись информации, централизованное безопасное хранение, выборку данных, многократное свободное (или по паролю) обращение к данным.

18.Векторная трансформация – это геометр. преобр. коор. для простран-й привязки. Надо иметь неск-ко опорных точек, в к-х известны истинные координаты. Т. конвертирует данные из единиц дигитайзера или сканера в реал. коор. Методы векторной трансформации: транс. методом резинового листа (только для отдельного уч-ка тер-ии, например сопоставление космоснимка и векторизованных линейных объектов – мож. сместить часть линейн. объектов, несовпадающих с космоснимком), подгонка границ (чтобы совпадали объекты на сосед. листах – подгонка границ. с помощ. нарисования доп. связей смещения).

Ошибка трансформации– опорная точка не совмещ-ся с полож. этой же точки после трансформации, эту разность положений коор. мож. рассчитать с помощ среднеквадрат ошибки RMS = (∑е_n²/n)^1/2. Затем можно посмотреть ошибки и удалить большие.

Трансформация растровых данных – растр сдвигается в новое местоположение по опорным точкам.

19.Координаты верхнего левого угла сетки вместе с размерами ячейки и количеством их строк и столбцов однозначно определяют пространственный экстент набора растровых данных. Привязка растровых изображений – создание Мирового файла (<имя>.jpg - файл изображения; <имя>.jpgw, <имя>.jgw - Мировой файл). Методы сжатия: групповое кодирование, блочное кодирование, квадрадерево.

БГД включает объекты со строго определенной пространственной привязкой, кот. включает систему координат, кот. задает картографическую проекцию и ее параметры; координатный домен, кот. ограничивает диапазон значений x,y,m,z;масштаб, кот. определяет сколько целочисленных единиц соответствует единице карты и определяет точность координат.

Пространственная привязка создается отдельно для каждого класса и отдельно для каждого набора классов.

20.База данных – организованный набор взаимосвязанных файлов данных.БД д. б. согласованной по времени, полной, достоверной, легко обновляемой, доступной, совместимой с другими данными (которые могут добавляться в нее).

Система управления базой данных (СУБД) реализует организацию и управление БД.

В процессе проектирования БД выделяют триосновных уровня:

• концептуальный – выбираются данные, которые надо обязательно записать для проекта;

• логический – устанав-ся связь меж. отдельными элементами БД, создается логическая модель данных;

• физический – выбирается конкретный формат файла и записывается на диск.

Типы СУБД:

· иерархические – каж. элем-т низшего уровня связан с элем высшего уровня. Чтобы найти нужный элем-т низшего уровня надо пройти всю цепь от корня.

· сетевые – в каждой ячейке кроме самого элемента, находится еще и указатель, показывающий с какими еще элементами связан этот элемент. Эта структура позволяет пользователю перемещаться от одного элемента данных к другому.

· реляционные – табличная БД, в столбце должны быть однотипные данные, в каждой строке св-ва одного объекта, мож. состоять из множ-ва таблиц связанных ключами. Кардинальность (1:1, 1:N, N:1, N:N).

· объектно-ориентированные – каж. объект взаимод. с др. объектами посредством передачи сообщ. Все объекты могут объед-ся в классы (по атриб, по лин. поведения). Все объекты одного класса имеют одинак. способ воздей-я на объекты др. класса.

Компоненты объектно-ориентированной модели:

Объект - любая сущность реального мира. Объекты характеризуются свойствами, определяющими их состояние, и методами, определяющими их поведение.

Линии поведения - это методы, или операции, которые объект может реализовать.

Сообщения - это действие одного объекта, запускающее определенное поведение другого объекта.

Класс - группировка объектов по атрибутам и линиям поведения в шаблон. Объекты определенного класса называются экземплярами этого класса.

21. Реляционные СУБД. Отношение между таблицами.Позволяет хранить данные в таблицах. Каждая строка – запись. Столбец – поле. Таблицы могут сопоставляться. В операциях с таблицей ее строки и столбцы могут рассматриваться в любом порядке, в любой последовательности. Основные преимущества реляционных БД: простота, гибкость, точность, связность, простота внедрения, независимость данных от прикладных программ, ясность. Реляционные базы данных широко применяются для описания петрофизических свойств горных пород, физико-геологической модели объектов (месторождений) и т.д

Кардинальность (1:1, 1:N, N:1, N:N).

1) Соединение таблиц: атрибуты исходных таблиц присоединяются к таблицам приема; эта связанная таблица виртуальная; чтобы она существовала необходимо ее экспортировать.

2) Связывание таблиц: отношение один ко многим или многие ко многим; таблица не создается, а просто устанавливается связь между элементами таблицы

22. База данных ArcGIS.Основой базы данных ArcGIS яв-ся реляционная модель данных. Но в рамках реляц. модели можно отдельным классам объектов устанавливать объектно-ориентированное поведение. БД в ArcGIS можно сохранять в MS Access (персональная, однопользовательская) или в Oracle (сетевая, многопользовательская).

Соединение таблиц – атрибуты одной табл. присоединяются к другой, из двух обр-ся одна общая виртуал. табл. (надо экспортировать). Соединять таблицы возможно, если объекты связаны отношением 1:1 или N:1.

Связывание таблиц – устанав. взаимотнош. меж. 1 элем. первой табл. и 1 или неск-ми эл-ми др. табл., общ табл. не обр-ся – выделив объект в 1й табл во 2й связанные автоматич. высвечиваются. Связывать таблицы можно только при отношении 1:N или N:N.

Первичный ключ – поле в исходной таблице, внешний ключ – поле в таблице которую хочу связать/соединить. Поля общие для двух таблиц. Сопоставляются записи с одинаковыми значениями полей.

23. Создание базы геоданных.Проектирование баз данныхосуществляется на трёх уровнях: 1). Концептуальный – стратегический уровень, то есть определяется, какие объекты будут представляться, их типы; 2). Тактический – определяется структура баз данных – связь между элементами баз данных; 3). Физический – определяет, где будет храниться объект, запись и её формат. Все данные баз данных подразделяются на группы, эти группы выделяются согласно специальному описанию – CODASYL – Ассоциации по языкам систем обработки данных. В базе данных выделяются: 1). Элемент данных – наименьшая поименованная единица базы данных, в частности, любая характеристика объекта – это элемент базы данных; 2). Запись данных – поименованная совокупность элементов данных, все характеристики первого объекта формируют запись данных; 3). Файл – совокупность записей заданного типа; 4). База данных – совокупность записей или файлов различного типа, содержащая перекрёстные ссылки. Для обработки данных прикладных программ используют СУБД.

Тема 7.1.

24.Пространственный анализ (ГИС-анализ) представляет собой процесспоиска географ. закономерностей в данных и взаимоотношений между простран. объектами. Каж. ГИС может выполнять общие функ. простран. анализа или решать спецефич. задачи пользователя. Стандартные функции ГИС-анализа: выбор объектов по кол. условиям; геомет. анал. дан; проекционные преобр-я; оценка простран-х распред-й объектов; построение буферных зон; анализ наложений; построение моделей поверх-й; сетевой анал. и др. Пространственный анализ выполняется в ArcMap с использованием средств приложения ArcToolbox.

Выбор объектов.

Выбор объектов осуществляется при помощи функции выборка, где объекты выбираются по определенным атрибутам или свойствам.

Выборка по атрибуту, выборка по расположению.

26.Геометрический (картометрический) анализ включает определение:формы объектов, размеров объектов (длин ломаных линий, площадей и периметров полигонов), расстояний меж. объектами, кординат точек пересечения линий и др.

27. Определение расстояний между объектами: простое и функциональное расстояние.

Простое расстояние – это расстояние между 2 точками по прямой. Эвклидово расстояние: D = [(x₁ – x₂)² + (y₁ – y₂)²]^½

Функциональное расстояние – учитывается скорость передвижения объекта в каком-либо направлении. Перемещение в 2-х перпендикулярных направлениях. Манхэттенское расстояние: D = |x₁ – x₂| + |y₁ – y₂|. Неэвклидово расстояние: D = [(x₁ – x₂)^k + (y₁ – y₂)^k]^1/k.

Извилистость линейного объекта:

1.Длина линейного объекта/раст-е меж. начал. и конеч. точк. лин. объекта.

2.Радиус вписанной окружности.

Площадь объекта: в векторном наборе данных – площ. сложного объекта равна сумме площадей простых фигур составляющих этот объект; в растровом наборе данных – число ячеек на площадь ячейки.

Способы оценки формы полигона: изучение пространственной целостности полигона; мера выпуклости или вогнутости; отношение периметр/площадь; развитость границ.

Целостность полигона оценивается с помощ.функ. Эйлера: Е=Н-(F-1),где Н – к-во отверстий, F – к-во полигонов.

Отношение периметр /площадь:P₁/S₁ > P₂/S₂, 1 – вытянутый полигон, 2 – изометричный. Круг имеет наименьшее отношение периметр/площадь и является самой выпуклой фигурой. Поэтому круг используют как сравнительную фигуру при описании формы полигонов.

Развитость границ – площадь объекта, попадающая в матрицу (чем больше, тем выше индекс).

Простое расстояние – это расстояние по прямой между 2 точками или Эвклидово расстояние D=[(x₁-x₂)²+(y₁-y₂)²]^1/2, сопротивление при движении в любую сторону одинаково.

Функциональное расстояниеучитывает сопротивление движению (т.е. наиболее простой путь в обход, чем по прямой). Барьеры – преграды на пути функционального расстояния. Абсолютный (движение через него невозможно) и условный (скорость движения замедляется) барьер.

Вычисление геометрии осуществляется в таблице атрибутов или в ArcToolbox.

Вычисление расстояний в АркГИС: 1.С помощ. модуля Spatial Analyst; 2.АркТулбокс.

Тема 7.2.