Форматы данных пространственных объектов
ArcGIS поддерживает и модели объекта на основе файла и моделей объекта системы управления базой данных (СУБД).
Две модели на основе файла – это покрытия и шейпфайлы. Покрытия и шейпфайлы используют геореляционную модель данных. Они сохраняют векторные данные для пространственных объектов в двоичных файлах и используют уникальные идентификаторы, чтобы связать пространственные объекты с атрибутами, сохраненными в таблицах атрибут в других файлах.
Модель объекта СУБД, поддерживаемая ArcGIS, – модель данных базы геоданных. В этой модели объекты хранятся как строки в таблице реляционной базы данных. Строки в таблице содержат и координаты и атрибутивную информацию объектов.
Покрытия
Покрытия - традиционный формат для сложной обработки геоданных, создающей высококачественные географические наборы данных и выполняющей утонченный пространственный анализ.
Покрытия содержат первичные, составные и вторичные типы пространственных объектов. Первичные пространственные объекты в покрытиях – точки меток, дуги и полигоны. Составной пространственный объект – маршруты, (секции и регионы) - сформированы из первичных типов пространственных объектов. Покрытия могут также содержать вторичные объекты: тики, связи и аннотации. Тики и связи не представляют географические объекты, но используются, чтобы управлять покрытиями. Аннотация используется, чтобы представить текст о географических объектах на картах.
|
|
|
Первичные объекты в покрытиях
Точки меток (Label points) могут представлять индивидуальные точечные объекты, например, колодцы. На схеме ниже точка вверху слева представляет номер 57 колодца. Точки меток также связывают атрибуты с полигонами. Каждый полигон в покрытии имеет единственную точку метки с его номером ID объекта, обычно располагаемый около центра многоугольника. Схема ниже показывает точки меток полигонов 102 и 103.
Дуги (Arc) – это связанные наборы линейных сегментов с узлами в конечных точках. Отдельная дуга может быть автономной, типа линии сброса на геологической карте; несколько дуг могут быть организованы в линейные сети типа потоковых или инженерных сетей.
Дуги могут также быть организованы в полигоны, которые представляют области, такие как типы почвы.
Узлы (Node)– это конечные точки и связи между дугами. Узлы могут иметь атрибуты, так что они могут представлять точечные объекты в сети типа клапанов в сети водопроводных магистралей.
Узлы важны для прокладки пути, так как объекты в покрытиях связаны друг с другом; это определяется топологией. Вы больше узнаете о топологии покрытия позже в этой секции.
|
|
|
Полигоны (Polygons ) представляют области. Они ограничены дугами, включая дуги, которые определяют островные полигоны. Многоугольники в покрытии могут совместно использовать дуги типа B и C ниже, но они не накладываются. Каждая точка области попадает точно внутрь одного полигона, так, например, точка в пределах полигона А находится вне полигона B.
Составные объекты в покрытиях
Маршруты (Route) и секции (section)- линейные пространственные объекты, которые составлены из дуг и частей дуг. Маршруты определяют пути по существующей линейной сети типа маршрута от фирмы до аэропорта по сети улиц. Поскольку точки, представляющие интерес на сети, не всегда в узлах, секции идентифицируют части дуг. Они фиксируют, как далеко по данной дуге маршрут начинается или заканчивается.
Регионы (Region)– это площадные пространственные объекты, которые составлены из полигонов. В отличие от полигонов, регионы могут быть прерывными. Например, материк и остров могут быть отображены как два полигона, но они могут принадлежать одному региону. Регионы в покрытии могут также накладываться. Например, в покрытии полигонов леса два региона, которые представляют различные пожары леса, могли накладываться, если область, которая горела в одном году, также горела и в другом году.
|
|
|
Вторичные объекты в покрытиях
Аннотации (Annotation) – это текстовые строки, которые описывают пространственный объект, когда карта отображена или напечатана. Аннотация может быть позиционирована в точке, между двумя точками или вдоль ряда точек. Аннотация используется, чтобы делать карты более легкими для чтения и понимания. Аннотация хранится в географических координатах, которые определяют ее позицию и масштаб относительно других объектов покрытия, когда они отображены.
Тики (Tic) – это географические контрольные точки. Они представляют известные местоположения на земле и используются, чтобы регистрировать и преобразовать координаты покрытия. Тики позволяют точно преобразовать оцифрованные объекты на бумажной карте от единиц измерения дигитайзером в сантиметрах или дюймах к единицам измерения реального мира типа километрам или милям. Это хорошая практика для того, чтобы использовать те же самые местоположения тиков, когда Вы оцифровываете наборы объектов от карты в различные покрытия так, что они будут накладываться корректно.
Связи (Link) – это векторы смещения, которые используются, чтобы корректировать форму покрытий, например, согласовывать грани смежных покрытий. Связи состоят из "от-точки" "к-точке".
|
|
|
Топология покрытия
Топология - процедура для явного определения и использования пространственных отношений, свойственных геометрии пространственных объектов. Три главных топологических отношения, которые поддерживают покрытия, - это связность, определение области и смежность.
Покрытия обеспечивают выполнение топологии и делают явной запись этих пространственных отношений в специальных файлах. Сохранение связности делает покрытия пригодными для моделирования и трассирования потоков в линейных сетях. Сохранение информации об определении области и смежности делает возможным находить или объединить смежные полигоны и соединять оверлейными операциями географические объекты различных покрытий.
Покрытия хранят связность посредством записей узлов, которые отмечают конечные точки дуг.
Дуги, которые совместно используют узел, являются связанными. Это называется топологией дуга-узел. Каждая дуга - связанный набор вершин от-узла и к-узлу.
Покрытия определяют области путем поддержания списка связанных дуг, которые формируют границы каждого полигона. Это называется топологией полигон-дуга.
Покрытия сохраняют смежность путем поддержания списка полигонов левой и правой стороны каждой дуги. Это называется топологией слева-справа. Полигоны, которые совместно используют дугу, смежные.
Хранение покрытий
Покрытия хранятся в рабочих пространствах. Рабочее пространство (workspace) – это папка в файловой системе. Папка рабочего пространства содержит папку, названную info, и папки, названные по имени каждого покрытия в рабочем пространстве. Здесь рабочее пространство называется a_workspace, а покрытия называются a_coverage и b_coverage.
Папка покрытия содержит набор файлов, которые хранят информацию о пространственных объектах в покрытии (координаты, топология и так далее). Атрибуты пространственных объектов покрытия хранятся в таблицах атрибут, которые управляются базой данных INFO™. Папка info содержит файлы данных info и табличные определения для каждого покрытия.
В ArcCatalog Вы видите рабочее пространство покрытия как папку данных ГИС. Вы можете идентифицировать геометрию покрытия (точка, линия, полигон и так далее) его значком. Вы можете также видеть классы пространственных объектов внутри покрытия.
Здесь Вы можете видеть, что папка a_workspace содержит два покрытия: a_coverage и b_coverage. A_coverage содержит класс объектов дуг и класс объектов тиков. Это покрытие имеет топологию полигона, так что оно содержит также класс объектов полигонов и класс объектов меток. Набор данных b_coverage - покрытие линий, так что оно содержит только классы объектов дуг и тиков.
Вы можете также видеть дополнительные таблицы данных в рабочем пространстве покрытия, если есть другие таблицы, сохраненные в базе данных INFO типа связанных таблиц данных или поисковых таблиц символов.
Шейпфайлы
Шейпфайлы (Shapefiles) полезны для картографии и некоторых видов анализа. Большое количество географических данных доступно в формате шейпфайлов. Шейпфайлы более просты, чем покрытия, потому что они не сохраняют полные топологические ассоциации среди различных пространственных объектов и классов пространственных объектов. Каждый шейпфайл сохраняет пространственные объекты, принадлежащие одному классу пространственных объектов.
Объекты в шейпфайлах
Шейпфайлы имеют два типа точечных объектов: точки и мультиточки. Они имеют линейные пространственные объекты, которые могут быть простыми линиями или многочастными полилиниями. Они также имеют площадные объекты, которые являются простыми или многочастными областями, называемые полигонами. Точечные формы имеют простые одноточечные пространственные объекты типа колодцев или памятников. Здесь выбран колодец номер 57.
Многоточечные формы – это коллекции точек, которые представляют один объект. Группа маленьких островов могла быть представлена как одна многоточечная форма. Здесь выбран многоточечный объект 22.
Линейные формы могут быть простыми непрерывными линиями типа линий сброса на карте. Они могут также быть ломаными линиями с ответвлением типа реки. Линейные формы могут также иметь прерывистые части.
Полигональные формы могут быть простыми областями типа отдельного острова. Они также могут быть многочастными областями типа нескольких островов, которые составляют единое государство.
Полигональные формы могут накладываться, но шейпфайлы не хранят топологические отношения между ними. Торговые области двух магазинов могут быть представлены как накладывающиеся полигональные формы.
Хранение шейпфайлов
Шейпфайлы хранятся в папках. Шейпфайл состоит из набора файлов векторных данных в шейпфайле и файла dBASE® .dbf, содержащего атрибуты объектов. Каждый составляющий файл совместно использует имя шейпфайла. Шейпфайл содержит формы только одной геометрии: точка, мультиточка, линия или полигон. Когда Вы смотрите на папку шейпфайлов в ArcCatalog, Вы видите шейпфайлы как автономные классы объектов.
Базы геоданных
Базы геоданных реализуют основанную на объектах модель данных ГИС – модель данных базы геоданных. База данных хранит каждый пространственный объект как строку в таблице. Векторная форма объекта хранится в поле shape (форма), в таблице с атрибутами в других полях. Каждая таблица сохраняет класс пространственного объекта.
В дополнение к пространственным объектам база геоданных может также сохранять растры, таблицы данных и ссылки на другие таблицы. Базы геоданных – это архивы, которые могут держать все ваши пространственные данные в одном месте. Они подобны сложению покрытий, шейпфайлов и растров в СУБД. Однако они также добавляют важные новые возможности файловым моделям данных.
Некоторые преимущества базы геоданных состоят в том, что пространственные объекты в базе геоданных могут иметь встроенное поведение, пространственные объекты базы геоданных полностью хранятся в одной базе данных и большие классы пространственных объектов базы геоданных могут быть сохранены без швов, не отдельными листами.
В дополнение к универсальным пространственным объектам типа точек, линий и областей, Вы можете создавать пользовательские пространственные объекты типа трансформаторов, трубопроводов и участков. Пользовательские пространственные объекты могут иметь специальное поведение, чтобы лучше представить реальные объекты. Вы можете использовать это поведение, чтобы поддержать сложное моделирование сетей, предотвращения ошибки ввода данных, заказное представление пространственных объектов и заказных форм для осмотра или ввода атрибутов объектов.
Дата добавления: 2018-04-05; просмотров: 684; Мы поможем в написании вашей работы! |
Мы поможем в написании ваших работ!