3.6. Понятие слоя, покрытия
В ГИС-технологиях (например, ARC/INFO) цифровая модель карты, формирующая единицу хранения векторной базы картографических данных ГИС, называется покрытием (Coverage) [10]. Покрытие хранит географические объекты первичного уровня (точки, дуги, узлы, полигоны) и вторичного уровня (координаты углов, аннотации и проч.), рис.5.
Рис.5. Некоторые из типичных классов объектов покрытия в ГИС ARC/INFO [10]
Каждая точка в ARC/INFO описывается единственной парой координат x,y и внутренним порядковым номером. Координаты точек находятся в файле с именем LAB. Для хранения атрибутивных данных точек предназначена атрибутивная таблица точек, имеющая имя PAT. Для каждой точки в таблице существует одна запись. Запись в таблице связана с точечным объектом посредством порядкового номера. Таблица PAT содержит четыре поля:
AREA - содержит площадь полигона. Для точечных объектов значение поля равно 0.
PERIMETER - содержит периметр полигона. Для точечных объектов значение поля равно 0.
<COVER># - внутренний порядковый номер (т.е. номер записи) точечного объекта в файле LAB (так называемый системный идентификатор).
<COVER>-ID - номер, присвоенный точечному объекту пользователем (пользовательский идентификатор).
Дуги хранятся в двух файлах покрытия: ARC и ААТ. Файл ARC содержит одну запись для каждой дуги. Каждая дуга содержит пользовательский идентификатор дуги USER-ID, информацию о ее положении и форме, выраженной сериями точек с координатами x,y от начального до конечного узла (т.е. в форме линейно-узловой топологии) и номера правого и левого полигонов. Если покрытие не имеет полигонов, эти номера равны 0. Описательная информация хранится в атрибутивной таблице дуг (ААТ). Каждой дуге покрытия соответствует одна запись в таблице. Запись таблицы связана с объектом внутренним порядковым номером, который имеется у каждой дуги.
Полигоны представляются последовательностями координат х,у, которые соединяются, образуя границу площадного объекта. Некоторые ГИС-системы хранят полигоны в этом формате. Однако, ARC/ INFO хранит дуги, определяющие полигон, а не замкнутые наборы пар координат х,у. Список дуг, образующих каждый полигон, также хранится и при необходимости используется для создания полигона (например, при его рисовании). Дуга может входить в списки дуг нескольких полигонов, однако каждая из дуг хранится только в одном месте. Такой способ хранения дуг уменьшает количество данных и исключает перекрывание границ соседних полигонов. Так как каждая дуга имеет направление (начальный и конечный узлы), ARC/ INFO ведет список полигонов, находящихся слева и справа от дуги. Таким образом, полигоны, имеющие общую дугу, являются смежными. Первый номер присваивается полигону, который лежит вне изучаемой области. Этот полигон называется внешним или универсальным и представляет территорию, внешнюю для всех полигонов карты.
3.7. Геореляционные отношения. Связывание объектов и атрибутов в гис
Геореляционная модель используется для хранения географической информации. В ГИС выделяют два типа данных. В одной группе файлов данные содержатся в виде простых записей с пространственной информацией (координаты х и у), топологией и уникальным идентификатором для связи с табличными записями, хранящимися в другой группе файлов. Эта первая группа файлов часто называется файлами пространственных данных. Вторая группа файлов хранит атрибуты пространственных данных в форме таблиц, состоящих из строк и столбцов. Т.е. в геореляционной модели данных ГИС реализуется принцип содержания в одном тематическом слое или покрытии ARC/INFO как пространственной (т.е. положение географических объектов), так и атрибутивной (описательной) информации о географических объектах [10], рис.6.
Рис.6. Геореляционная модель данных в ГИС ARC/INFO [10]
Дополнительными примерами векторных геореляционных моделей, используемых в ГИС, являются шейп-файлы (shapefiles), используемые в продуктах компании ESRI Inc. или обменный формат MIF/MID компании MapInfo.