Способы формализации пространственной информации в ГИС

Виды непространственного анализа в ГИС

Включает группу непространственной статистики и группу стандартных арифметических и геометрических операций.

К стандартным операциям относят следующее:

1.Вычисление синуса, косинуса, тангенса, арксинуса и т. д. для каждой ячейки анализируемого слоя.

2.Сложение, вычитание, умножение, деление значений ячеек базового слоя и сравниваемых картографических слоев.

3.вычисление корня или степени для значений ячеек базового слоя в сравнении с другими слоями изображений.

4.Присвоение порядковых номеров всем ячейкам геоизображений.

5.Вычисление среднего значения ячеек в данной зоне

6. Вычисление сумм произведений, разностей ячеек в заданной зоне поиска.

7. Вычисление процента ячеек,значение которых равны анализируемым.

8.Вычисление дистанции от ячеек производных слоев до центра ячейки в базовом слое.

9. Вычисление наиболее/наименее/средне часто встречающихся значений в заранее заданной зоне.

К группе непространственной статистики относят:

1.Расчет статистических параметров атрибутивных признаков в пределах всего изображения (математическое ожидание, стандартное отклонение).

2.получение суммарных статистических характеристик выбранных объектов изображения (min, max, сумма, среднеарифметическое, стандартное отклонение и др.)

3.Регресионный анализ двух геоизображений. Результатом является график линий тренда, диаграмма распределений, уравнение регрессии, коэффициент корреляции и показатели значимости.

4.Выявление статистической зависимости двух геоизображений, атрибутивные признаки которых изменены в качественных шкалах. В результате строится таблица сопряженности, рассчитывается число степеней свободы и др. дополнительные статистические показатели.

5. Генерирование и построение случайных гипотетических геоизображений, построенных на основе статистических моделей распределения с заданными параметрами распределения. Эта процедура может быть реализована пространственном анализе для построения стохастической (непрерывной) поверхности с целью оценки вероятности появления определенных событий.

6. Расчет коэффициентов пространственной автокорреляции, либо всего геоизображения, либо его части.

7. Расчет среднего центра для множества точек растрового изображения.

Пространственные данные представляют собой информационную основу ГИС. Способы формализации (представления) этой информации является технологической основой действия ГИС.

Существует два основных вида пространственной информации: растр и вектор.

Выбор организации пространственных данных зависит от типа исходных данных от специфики решаемой задачи и от свойств компьютера.

Формализация растровых данных

Растровая модель пространственных данных (растровая модель данных) заключается в изображении пространственных объектов в виде мозаики, покрывающей всю территорию объекта.

Растровая модель представляется в идее регулярной сети, состоящей из индивидуальных ячеек, пикселей. Форма которой может существенно отличаться. Наиболее простой вариант:

-прямоугольная форма ячеек (система)

-треугольная форма ячеек T/N применяется в программах arcmap, arcview, arcinfo и др.

-возможно шестигранное, пятигранное построение растра.

В стандартном случае в растровой модели пространственная информация кодируется в идее прямоугольной матрицы, положение каждого элемента растра в этой матрице определяется номера столбца и строки, в которой расположен этот элемент изображения. При кодировании растра, столбцы располагаются в направлении с-ю, а строки – з-в. В качестве начальной ячейки с координатами (0;0) или (1;1) чаще всего принимается ячейка в верхнем левом углу изображения.

Закодированное:

3.13.2

2.14.2

3.21.12.2

3.22.11.2

6.2

6.2

Большинство объектов растровой модели данных выражаются в виде иерархических моделей, в которых каждый следующий уровень связан с предыдущем, каждый вышележащий уровень обобщает информацию, содержащуюся в нижних уровнях

1- пирамидальная организация информации

2- древовидная.

При иерархическом способе формализации растровых данных, удваиваются длины сторон ячейки при переходе от одного уровня к другому, увеличение размера изображения составляет около 30 %. При пирамидальной системе формализации растровой информации, если за 1 уровень принять всю поверхность земли, то на 15 уровне разрешение составит около 20 м, а на тридцатом уровне субсантиметровое.

Растровое представление подобного типа объектов обладает отрицательными качествами, связанными с использованием больших объемов машинной памяти, поэтому в практике широко применяется сжатие растровой информации.

Дата добавления: 2014-01-20