Типи даних в геоінформаційних системах - студопедія

Відомості, отримані шляхом вимірювання, спостереження, логічних або арифмет-чеських операцій і представлені у формі, придатній для постійного збер-ня, передачі і (автоматизованої) обробки, є дані.

Тип даних - характеристика набору даних, яка визначає:

· Діапазон можливих значень даних з набору;

· Допустимі операції, які можна виконувати над цими значеннями;

· Спосіб зберігання цих значень в пам'яті.

Розрізняють прості типи даних: цілі, дійсні числа і ін. І склад-ні типи даних: масиви, файли та ін.

Модель даних - сукупність принципів організації даних. Відомо безліч різних моделей даних. Моделі даних відрізняються один від одного перш за все способами організації зв'язку між даними. Модель дан-них повинна використовуватися для опису інформації моделі реального світу. Властивості цього світу діляться на статистичні (інваріантні в часі) і ді-наміческіх (змінюються, еволюціонують). Складні моделі даних мо-гут включати в себе кілька різнорідних структур.

Структура даних - організаційна схема запису або масиву, в відповід-но до якої впорядковані дані для того, щоб їх можна було інтерпретації-ровать і виконувати над ними певні операції.

Розрізняють такі структури даних: файлові, реляційні або табличці-ні, ієрархічні, мережеві, об'єктно-орієнтовані і об'єктно-реляційні.

Файлові дані - найбільш проста структура даних. Файл - сукупність пов'язаних записів (кластерів), що зберігаються у зовнішній пам'яті комп'ютера і розглядаються як єдине ціле. Зазвичай файл однозначно ідентифікує-ся зазначенням імені файлу, його розширення і шляхи доступу до файлу. Кожен файл складається з атрибутів і вмісту. Розрізняють текстові, графічні та звуко-ші файли.

Реляційні або табличні дані, засновані на теорії відносин, опи-раются на систему понять, найважливіші з яких: таблиця, ставлення, рядок, стовпець. Всі об'єкти представлені у вигляді відносин або таблиць. Таблиця має ім'я, рядки і стовпці. Кожен стовпець - атрибут. Кожен рядок - запис або кортеж.

Ієрархічні дані - логічна структура даних у вигляді дерева. Граф ієрархічної структури включає два типи елементів: дуги і вузли. Дугами з'єднуються тільки ті вузли, між якими є функциональ-ва зв'язок. Одне з найважливіших понять ієрархічної структури - рівень. Уро-вень являє собою сукупність рівних між собою за функціональним значенням вузлів. Для опису різних рівнів застосовують поняття: корінь, стовбур, гілки, листя, що підкреслює їх схожість з деревовидної структурою. Дуги долж-ни бути спрямовані від кореня в листки дерева. Між двома вузлами може бути не більше однієї дуги.

Мережеві дані - логічна структура даних у вигляді довільного графа. На відміну від ієрархічних даних, в мережевих кожен об'єкт може мати кілька підлеглих і кілька старших об'єктів.

Об'єктно-орієнтовані дані засновані на принципах користувач-ських типів даних, а також успадкування та поліморфізм.

Об'єктно-реляційні дані відображають модульний підхід до створення абс-трактних типів даних.

Відповідно до концепції та структурою ГІС, представлених в попе-щих параграфах, можна виділити наступні типи даних, найбільш часто ис-пользуемие в ГІС.

Атрибутивні дані. Як вже було сказано вище, просторові дан-ні завжди мають чіткий зв'язок між атрибутивної і геометричній складаючи-ющими. Атрибутивна інформація - це інформація, яка описувала різні характеристики і параметри об'єктів.

Топографічні дані. Як правило, є основою інформаційного наповнення ГІС. Важливі характеристики даних - масштаб, наявність атрибутів-ної інформації. Топографічні дані можуть використовуватися як комплек-сні топографічні планшети, т. Е. Матриці інформації, де одночасно перебуває вся топографічна інформація, і як окремі топографічні шари: гідрографічна мережа, населені пункти, рельєф і т. Д. Топографічні дані, які використовуються в ГІС, обов'язково повинні використовувати єдину систему координат. Точність прив'язки даних щодо один одного - параметр, який необхідно визначити заздалегідь і який залежить від поставлених завдань. Наприклад, при підготовці карти 10-мільйонного масштабу точність прив'язки даних щодо один одного повинна бути значно нижче, ніж при ство-ванні карт 10-тисячного масштабу. Як правило, вибір точності відображення об'єк-тів на картах в залежності від масштабу карти визначається інструкціями при складанні карт.

Дані дистанційного зондування - важливе джерело актуальної опе-ративного інформації і, мабуть, єдиний з можливих. Найбільш важ-ними характеристиками ДДЗ є: дозвіл, спектральний діапазон, на-бор каналів, охоплення. База даних по різним супутникам і камерам.

Тематичні дані. Прикладів тематичних даних може бути приведено безліч, починаючи від різних карт зонування по ландшафтному, грунтовому, інженерно-геологічного або будь-якого іншого ознакою і закінчуючи картами структурно-функціонального зонування. Як приклад тема-тичних даних можна привести лісовпорядні дані, які можуть ис-користуватися у вигляді окремих планшетів з детальним описом виділів або ж бути сильно генералізованими і описувати породний склад цілих Лесні-честв або лісгоспів. Іншим прикладом тематичних даних в екології є інформація про біорізноманіття - точки зустрічей видів, ареали, зони щільності. У багатьох країнах існують спеціальні служби, які проводять інвентаризують-цію подібного роду даних.

Подання просторових даних - спосіб цифрового опису просторових об'єктів, тип структури просторових даних. Найбільш вживаними уявленнями є: векторне, растрове, регулярно- пористу і квадротоміческое. До менш поширених або застосовуваним для представлення просторових об'єктів певного типу відносяться також гіперграфовая модель, модель типу ТПМ і її багатовимірні розширення. Відомому ни гібридні представлення просторових даних. Машинні реалізації представлення просторових даних називають форматами просторових даних. Існують способи і технології переходу від одних уявлень просторових даних до інших (наприклад, растрово-векторне перетворення, векторно-растрове перетворення).

Векторне подання - цифрове представлення точкових, лінійних і по-лігональних просторових об'єктів у вигляді набору координатних пар, з опи-саніем тільки геометрії об'єктів. Векторне подання - найбільш гнучкий і широко використовуваний спосіб для представлення даних в базі геоданих, ко-торий придатний для відображення об'єктів з дискретними межами, таких, на-приклад, як: свердловини, вулиці, річки, штати і земельні ділянки. Зазвичай вектор-ні дані просторово відображаються у вигляді точок, ліній або полігонів. Нижче подано огляд векторних елементів в базі геоданих.

Клас об'єктів. Це таблиця в базі геоданих, якій ви можете Приписами-вать «поведінку». Рядки в таблиці відповідають записам для окремих об'єктивним тов, які мають свою «поведінку» в ГІС. Наприклад, до класу об'єктів можуть бути віднесені об'єкти типу «власник» «земельних ділянок». Користувач може встановлювати взаємини між полігональними векторними об'єктами для земельних ділянок і об'єктами класу власників.

Клас векторних об'єктів. Сукупність векторних об'єктів одного типу. Век-раторних об'єктом є простою об'єкт, який має географічне положе-ня, яке зберігається як одне з його властивостей або у відповідних полях в рядку таб-лиці. Звичайними типами геометрії таких об'єктів є точки, лінії, поліг-ни або анотації. Прикладами векторних об'єктів можуть служити річки, адміністративні округи, адміністративні регіони для проведення перепису населення і т. П. Класи векторних об'єктів можуть бути незалежними або взаємопов'язані з іншими класами векторних об'єктів. Якщо класи взаємно пов'язані, то разом вони організовуються в набір векторних об'єктів, про які сказано трохи нижче.

Атрибути векторних об'єктів. Властивості об'єктів зберігаються як дані в по-лях таблиці для класу векторних об'єктів. Атрибути визначають стандартні і приватні властивості векторних об'єктів і можуть бути чисельними, текстовими або описовими ідентифікаторами.

Просторова прив'язка. Система наземних координат, в якій перед- ставлен набір даних. Вона служить для опису реального стану набору даних на землі. Просторова прив'язка включає такі характеристики, як тип картографічної проекції, тип даних, допустимий діапазон значень координат (наприклад, для координат х, у або х, у, г) і т. П.