Функции и восзможности растровых гис
Основные концепции ГИС. Соглашения, принятые в ГИС.
ГИС - это область знаний, которая включает в себе программные, инструментальные средства и специальным образом подготовленного пользователя для описания окружающей среды. Описать окружающий мир в виде детерминистических моделей (через дифференциальные уравнения) в настоящее время не представляется возможным, поэтому основоположники ГИС пошли через системный анализ и представили окружающий нас мир в виде система 8: 8:Х;->У1,
представляющей собой взаимодействие множества объектов X, в результате чего образуется выходное множество У,, т.е. в результате взаимодействия объекты могут переходить в новое состояние. По определению эта система гетерогенная (сложная)
Из математики известно (есть такая теорема), что любую гетерогенную систему можно разложить на многоуровневую стратиграфическую систему, т.е. на уровни со сходными признаками. При этом эта система должна обладать свойством возможности передачи информации как внутри стратов так и во внешние страты
страт 1 (—>) представляет собой систему (5, :) взаимодействия множества объектов X] первого страта в результате чего они могут переходить в новое состояние У- и как следствие образуют новое состояние страта 1 (—>. В этой системы через ® Е, и ® IV, обозначены
свойства передачи информации как внутри стратов так и во внешние страты. В ГИСах передача информации между слоями осуществляется с помощью геобазы, путем связывания объектов и атрибутов используя при этом точные, иерархические и собственно неточные соответствия. Интерпретировать данный вывод можно следующим образом: допустим на стекле отражены горизонтали, на другом - реки и т.д. Тогда накладывая слои друг на друга по определенным правилам мы получим карту. Строго говоря в ГИСах мы имеем дело с квазистратами (квази означает якобы, условно). Операции изменения состава слоев называются оверлейными операциями. С помощью этих операций можно выявить скрытые закономерности (например наложив друг на друга слои горизонтали, рельефообразующие породы, овраги можно видеть, там где уклон больше и породы более рыхлые, там и оврагов больше). Гисы работают только с замкнутыми системами, поэтому не надо пытаться решать в рамках ГИС задачи типа влияние солнечной активности на урожайность.
Таким образом, концепция ГИС заключается в представлении окружающего нас мира в виде системы слоев обладающих свойствами взаимного объмена информацией.
Соглашения ГИС:
Разрешение - минимальная линейная размерность наименьшей единицы географического пространства.
Площадной контур - набор смежных положений одинаковых свойств.
Значение - ед. информации, хранящаяся в ячейке или пикселе.
Местоположение - наименып. ед. географического пространства, для кот. Могут быть приведены значения.
Точка - элемент карты, чьи размеры настолько малы, что не отображаются в виде области в данном масштабе.
Линия - множ-во упорядоченных точек соединенных между собой.
функции и восзможности растровых гис.
1-оперыции со смежными объектами.2-локальные операции.3-операции с более удаленными объектами.4-операции с зонами
Операции со смежными объектами.
1)Фильтрование 2) Углы наклона и экспозиция склона
Операция осуществляется путем перемещения «Окна» по всему растру, при этом многие окна имеют размер 3x3 ячейки
Новое значение для центральной ячейки окна представляет собой среднее или средневзвешенное всех значений окнаИзменяя вес, можно произвести:1)Сглаживание (фильтр с низкой пропускной способностью, ликвидирует или смягчает детальность)2)Объединениесмежных ребер (фильтр с высокой пропускной способностью, усиливает детальность)3)Если, используются весовые коэффициенты, то сумма весов для окна должна составлять 1 для сглаживания слоев с целью выявления общих тенденций
| 0,11 | 0,11 | 0,11 |
| 0,11 | 0,11 | 0,11 |
| 0,11 | 0,11 | 0,11 |
| -0,1 | -0,1 | -0,1 |
| -ОД | 1,8 | -од |
| -0,1 | -0,1 | -0,1 |
усиливает детальность путем присвоения смежным элементам отрицательных весов. Существенно сглаживается пространственная вариация слоя данных
| 0,05 | 0,05 | 0,05 |
| 0,05 | 0,60 | 0,05 |
| 0,05 | 0,05 | 0,05 |
По заданным высотам или любым значениям элементов растра можно построить профили поперек растра
Локальные операции Наложение объектов.Наложение имеет место, когда конечное значение зависит от двух и более исходных слоев. При этом имеют место операции, когда:1)Результирующеезначение равно среднему арифметическому наибольшему (или наименьшему) из исходных значений2)Результирующее значение является уникальной комбинация с использованием логических условийОперации со смежными объектамиСоздают новый слой из данных одного или нескольких исходных слоев. При этом значения для каждого нового элемента растра определяются значениями того же элемента растра в исходном слое.Распространенной операцией является перекодированиепутем отнесения элементов исходного растра к классам или рангам. Например 0-499 получает новое значение 1. 500-999 получает значение 2. >1 ООО - 3. Такой подход позволяет рассчитать возможности, пригодностиДать новое значение каждому уникальному значению в исходном слоеОперации с более удаленными объектамиОперацию буферизации можно представить визуально как пространственное расширение объекта на заданное расстояниеПрименяется для построения зон шумового загрязнения вдоль дорог, запретных зон вокруг опасных объектов.Коэффициент расширения можно менять, используя другой слой, слой "трения"Сравнивая смежные элементы растра, можно выявить все участки или зоны, имеющие одно и тоже значение.Значение каждого элемента растра хранится под номером его зоны.Операции с зонамиИспользуя эти операции можно:Определить площадь зоныОпределить периметр зоныРассчитать форму зоныФорма зоны определяется путем сравнения длины пириметра с квадратным корнем из его площади. Разделив полученную величину на 3,54 имеем значение, изменяющееся от 1 для круга до 1.13 для квадрата и вплоть до бесконечности для длинных узких извилистых зон
79. пространственное моделирование рельефа средствами гис.Этапы и проблемы построения ЦМР. Решение проблемы интерполяции и подбор адекватного алгоритма
Качественная и количественная верификация результатов моделирования
Разработка технологии введения дополнительных данных в областях с низкой плотностью исходных данных
Целевой анализ полученной модели рельефаспособа получения цифровых моделей рельефаметоды дистанционного зондирования (ДЗ). пространственное моделирование рельефа путем оцифровынных карт опс! Grid tin файлыGRIDFILE представляют собой непрерывную матрицу данных полученную путем интерполяции исходных значений например такими методами, как сплайн или кригинг; TINFILE строятся на основе триангуляции ДелонеТINFILE позволяет более точно, чем растр (GRIN) моделировать неоднородные поверхности, которые могут резко менять форму на одних участках и незначительно