Представлення картографічних шарів

Методи і технології візуалізації інформації в ГІС

Процес одержання зображення на екрані чи аркуші паперу в різних випадках може містити в собі безліч окремих технологічних операцій, які необхідно виконувати у визначеному порядку. Вихідні дані, що зберігаються у файлах різних форматів ГІС-пакетів, зазвичай являють собою набори ідентифікаторів просторових об'єктів, координати їхніх опорних точок, посилання на записи в базах даних, посилання на бібліотеки умовних знаків та ін. У деяких випадках цифрова картографічна база даних створюється з урахуванням вимог подальшої візуалізації у середовищі визначеного ГІС-пакета і може бути представлена як карта визначеного відомчого стандарту без додаткової обробки. У більшості ж випадків цифрові карти являють собою контури об'єктів у визначеному універсальному форматі, призначені для експорту в різні формати пакетів ГІС. У цьому випадку для одержання повноцінного геозображення необхідна додаткова обробка даних.

Уся сукупність об'єктів на вихідній карті чи групі карт, покладених в основу цифрової картографічної бази даних, може бути розбита на групи однотипних об'єктів – гідрографічних, адміністративних границь, доріг, населених пунктів та ін. Такі групи об'єктів, як правило, цифруються, зберігаються й обробляються у вигляді окремих наборів файлів даних. При візуалізації кожний файл даних представляється як окремий картографічний шар.

Шар (layer, theme, coverage, overlay) – сукупність однотипних (однієї мірності) просторових об'єктів, що стосується однієї теми (класу об'єктів) у межах деякої території й у системі координат, загальній для набору шарів. За типом об'єктів розрізняють точкові, лінійні і полігональні шари, а також шари з тривимірними об'єктами (поверхнями). Пошарове, чи багатошарове представлення є найбільш поширеним способом організації просторових даних у пошарово-організованих ГІС (layer-based GІS). Для зручності збереження й обробки великих наборів даних кожний із шарів може бути розбитий на фрагменти у результаті операції фрагментування (tіlіng); при відображенні на екрані виконується зворотне зшивання. Звичайно "нарізання" на фрагменти успадковує прийняту схему разграфлення карт (по окремих аркушах топокарт, по градусній сітці). Логічна нерозривність отриманого фрагментованого шару забезпечується засобами, що підтримують безшовні бази даних (Баранов и др., 1997).

У більшості програмних ГІС-пакетів картографічний шар є основною одиницею представлення даних – на рівні шарів здійснюються пошук, завантаження і вивантаження даних у середовище ГІС, до об'єктів шару застосовуються функції пошуку, форматування, зміни графічних змінних.

При збігу систем координат можливе багаторазове накладення картографічних шарів у векторному представленні, також можливе використання растрових картографічних шарів. У зв'язку з тим що растрові карти непрозорі, вони зазвичай використовуються у вигляді підкладки на задньому плані комбінованого векторно-растрового зображення. Кількість одночасно виведених на екран картографічних шарів обмежена ресурсами комп'ютера.

Для контролю і керування візуалізацією картографічних шарів у різних ГІС-пакетах існують спеціальні інструменти. У деяких програмних оболонках функції керування шарами поєднуються з функціями легенди і керування графічними змінними (ArcGIS Desktop). Для керування шарами доступні функції відкриття і закриття одного шару, відкриття і закриття групи шарів, закриття усіх раніше відкритих шарів.

При одночасному відкритті і перегляді декількох шарів необхідно упорядковувати їх взаємоположення і взаємоперекриття. В екранних вікнах, що керують відображенням шарів, можна побачити розміщення окремого шару порівняно з іншими шарами, а так само покроково перемістити обраний шар нагору чи вниз усієї групи шарів. Для кожного шару встановлюються такі властивості.

Видимість (vіsіble) –включається чи виключається відображення цього шару на екрані (при цьому шар залишається в оперативній пам'яті і бере участь у всіх інших дозволених операціях). Крім цього, є функції відображення шару залежно від масштабу екранного представлення, задаються найменший і найбільший масштаби, при яких шар бачимо на екрані; включається чи виключається відображення службової інформації для окремих об'єктів шару – опорних точок, центроїдів полігонів, напрямків ліній та ін.

Редагованість (edіtable) – в шар, що редагується, дозволено вносити зміни за допомогою всіх доступних інструментів створення і редагування форми об'єктів, а також змінювати графічні змінні об'єктів. Як правило, можна редагувати тільки один шар.

Участь у запитах (selectable) – із шару можна одержувати атрибутивну інформацію за допомогою різних засобів побудови запитів, у протилежному випадку всі запити ігноруються.

Підписування – (auto label, labeled) – у відповідному шарі включається режим автоматичного друку пояснювальних підписів для картографічних об'єктів, наприклад, назв країн, міст, вулиць. За замовчуванням для підпису береться вміст першого текстового поля з атрибутивної бази даних, є можливості настроювання на будь-яке інше поле бази даних чи використання як підпису результату обчислень (злиття фрагментів тексту) у декількох полях. Так само може задаватися формат відображення підпису – шрифт, розмір і колір шрифту, прив'язка до центра точки, лінії чи полігона (у центрі чи збоку зі зсувом униз чи нагору). Задається метод контролю накладення і дублювання підписів (наприклад, підписи не можуть накладатися один на один при даному масштабі, не може бути двох однакових підписів та ін.).

Для відображення службової інформації (наприклад, підписів) поверх усіх відкритих шарів даних створюється косметичний шар. Вміст косметичного шару існує, поки залишається відкритим базовий шар, щодо якого виводиться службова інформація; за необхідності косметичний шар може бути збережений у вигляді окремого файлу даних.

Спеціальні тематичні шари утворюються при створенні тематичних карт, вони прив'язані до шару, на основі якого створена тематична карта. Переміщення за списком накладення шарів базового шару веде до переміщення і похідного тематичного шару.

6.2.2. Представлення екранних видів (вікон)

Програмні продукти ГІС здебільшого працюють під керуванням операційної системи Windows і використовують властивості екранних вікон для представлення інформації. Екранні вікна ГІС-пакетів підпорядковується основним функціям роботи з вікнами – переміщенню по робочій області екрана, згортанню і розгортанню розміру вікон, розміщенню вікон каскадом чи мозаїкою, можливості вертикального і горизонтального прокручування зображення у вікні. Одночасно може бути відкрита велика кількість різнотипних вікон; розміщення та вміст вікон на екрані дисплея називається екранним видом (Vіew).

Для візуалізації інформації в ГІС зазвичай використовується кілька типів екранних вікон. Уся просторова інформація виводиться у Вікно карти, атрибутивна – у Вікно табличного браузера, діаграми – у Вікно діаграм, готові звітні форми – у Вікно звітів та ін. Існують спеціальні вікна для виведення легенд тематичних карт, вікна відображення результатів запитів, вікна для перегляду текстів програм. Кожен тип вікон має свої правила роботи і свій інтерфейс.

При роботі з вікном карти в більшості програмних ГІС-пакетів доступні такі функції.

Встановлення області відображення за допомогою указання розмірів і пропорцій вікна карти. Можуть установлюватися режими автоматичного вписування у вікно карти за координатами крайніх точок об'єктів усіх відкритих картографічних шарів, об'єктів активного шару, об'єктів просторової вибірки. Розмір і масштаб відображення можуть задаватися за допомогою рамки, що розсікає, – область зображення, що потрапило в прямокутну рамку, збільшується до розмірів поточного вікна карти. У багатьох ГІС-пакетах доступні функції автоматичної зміни чи збереження масштабу при зміні розмірів вікна карти.

Зумування (zoom) – покрокове збільшення чи зменшення видимого масштабу зображення у вікні карти. Керування зумуванням здійснюється з меню, що випадає, чи піктографічного меню; стандартна піктограма – лупа зі знаком плюс чи мінус. При використанні покрокового зумування звичайно відбувається зменшення/збільшення масштабу в два рази. Так само можливе задання довільного масштабу відображення у встановлених одиницях вимірювання. Поточний масштаб зображення відображається в рядку стану чи спеціально виділеної області службової частини екрана.

Панорамування – горизонтальне прокручування зображення у вікні карти з використанням смуг прокручування (scrollіng) чи спеціального інструмента "долонька".

Для відображення карти у вікні може використовуватися одна з картографічних проекцій, що містяться в спеціальній бібліотеці. У ГІС-пакетах зазвичай вмонтовані глобальні і велика кількість регіональних проекцій.

Для вікна табличного браузера доступні функції сортування полів таблиці – виведення чи заборона виведення визначених полів, зміна порядку проходження полів, зміна шрифту для виведення вмісту таблиці. Перегляд вмісту таблиці здійснюється за допомогою горизонтальних і вертикальних смуг прокручування.

Шляхом установлення розміру, місця розміщення і властивостей екранних вікон формується екранний вигляд, призначений для визначеного виду роботи: екранного цифрування, аналізу, картографічного чи табличного представлення деякого набору даних. Такий екранний вигляд може бути збережений під визначеним ім'ям. У процесі подальшої роботи при завантаженні даного екранного вигляду (робочого набору, проекту) відбувається автоматичне завантаження всіх зв'язаних з даним видом картографічних шарів, їхній розподіл по вікнах, вирівнювання, масштабування, підписування, встановлення легенд тематичних карт, виведення таблиць, побудова діаграм та ін.

Дата добавления: 2014-11-18