Форматы данных

Моделирование поверхности

 

Наряду с пространственными объектами, к которым относятся здания, деревья и т.п. в базе данных могут быть представлены и различные пространственные свойства, например степень загрязнения окружающей среды или распределение микроэлементов в почвенном покрове, уровень осадков. Пространственные вариации таких свойств удобно представлять с помощью цифровой модели рельефа(имеется в виду термин «поверхность», а не географический термин «рельеф») (ЦМР).

Цифровая модель рельефа (digital elevation models (DEM)) – это набор точек с координатами x,y,z, моделирующих топографическую поверхность. Точность ЦМР зависит от количества и расположения таких точек. Для создания ЦМР используются различные источники данных: топографические карты, космические снимки и данные геодезической съемки. ЦМР могут быть растровыми и векторными.

Растровая ЦМР представляет собой матрицу, в каждой ячейке которой хранится единственное значение высоты, соответствующее области, которую покрывает данная ячейка. Точность моделирования зависит от разрешения матрицы и сложности рельефа.

Векторная ЦМРотличается от растровой тем, что значение высоты в этой модели содержится в узлах равномерной сетки. Если данные распределены неравномерно, для построения ЦМР используют нерегулярную триангуляционную сеть (TIN - triangulated irregular network)(рис.4). Модель TIN обладает следующими свойствами:

· Для хранения данных не требует большого объема памяти, так как используются только те точки, которые значимы для построения поверхности;

· Плоский рельеф можно смоделировать с помощью меньшего количества точек, чем в других моделях.

 

 

Рисунок 4 - Модель TIN

 

Форматы данных определяют способ хранения информации на жестком диске, а также механизм ее обработки.

Существует большое количество форматов данных. Можно отметить, что во многих ГИС поддерживаются основные форматы хранения растровых данных (TIFF, JPEG, GIF, BMP, WMF, PCX), а также GeoSpot, GeoTIFF, позволяющие передавать информацию о привязке растрового изображения к реальным географическим координатам, и MrSID - для сжатия информации. Наиболее распространенным среди векторных форматов является - DXF.

Все системы поддерживают обмен пространственной информацией (экспорт и импорт) со многими ГИС и САПР через основные обменные форматы: SHP, E00, GEN (ESRI), VEC (IDRISI), MIF (MapInfo Corp.), DWG, DXF (Autodesk), WMF (Microsoft), DGN (Bentley). Только некоторые, в основном отечественные системы, поддерживают российские обменные форматы – F1M(Роскартография), SXF (Военно-топографическая служба).

Довольно часто для эффективной реализации одних компьютерных операций предпочитают векторный формат, а для других растровый. Поэтому, в некоторых системах реализуются возможности манипулирования данными, в том, и в другом формате, и функции преобразования векторного в растровый, и наоборот, растрового в векторный.