22. Выбор по расположению

23. Полигоны Тиссена

Полигоны Тиссена (диаграммы Вороного) представляют собой геометрические конструкции, образуемые относительно множества точек таким образом, что границы полигонов являются отрезками перпендикуляров, восстанавливаемых к линиям, соединяющим две ближайшие точки. Полигоны Тиссена удобны для производства пространственного анализа на соседство, близость и достижимость.

Другим недостатком векторных моделей является то, что изображение видится не «как есть», а через формирование зрительных образов посредством графических примитивов, то есть является весьма условным. В то же время границы реальных геологических тел также являются условными. Эта особенность геологических тел легко трансформируется в сознании геологов в зрительные образы векторной модели, которая похожа на привычную бумажную карту. Поэтому векторные модели являются эффективным способом картографического отображения и широко используются в компьютерной картографии.

24. Модели поверхностей

Цифровое моделирование рельефа. Заключается в построении такой модели базы данных и средств её визуализации, которая наилучшим образом бы отображала рельеф исследуемой местности. В зависимости от характера рельефа местность подразделяют на равнинную, всхолмленную и горную. Вводят понятие пяти основных форм рельефа — гора, впадина (котловина), хребет, лощина, седловина.

На картах рельеф отображают:

1. Цветом

2. Штриховкой

3. Горизонталями

4. Отметками характерных точек с подписями.

В геоинформационных системах поверхности, как непрерывные феномены, могут представляться в виде двух наиболее распространенных моделей данных:

1. Растровая модель — выборочные точки расположены в узлах регулярной решетки

2. Триангуляционная сеть- точки располагаются нерегулярно, таким образом, что бы наилучшим способом обогнуть поверхность.

При моделировании непрерывных поверхностей (в частности рельефа) возникают три важных задачи:

1. Определение возвышения поверхности в произвольной точке.

2. Угол наклона произвольной точки.

3. Расчет экспозиции склона.

Угол наклона к поверхности некоторой точки измеряют в градусах или процентах. Он рассчитывается как отношение изменение возвышения, к изменению горизонтального местоположения

25 И 26 tin - нерегулярные сети треугольников и tin: триангуляция Делоне

Самой используемой векторной полигональной структурой (моделью) пространственных данных является треугольная нерегулярная сеть (Triangulated Irregular Network), известная под аббревиатурой TIN. Она строится путем объединения известных точечных значений в серии треугольников по алгоритму триангуляции Делоне. Модель используется для представления поверхности в виде совокупности смежных трехмерных (3D) треугольных граней, которые не перекрываются.

Основной принцип алгоритма триангуляции Делоне заключается в том, чтобы из имеющегося набора точек с известными высотными отметками (значениями координаты Z) построить треугольники, которые все вместе будут максимально близкими к равносторонних фигур. Достигается это постоянным контролем условия, согласно которой любое круг, проведенное через три узла в треугольнике, не включать никакого другого узла.

Благодаря своей «нерегулярности» TIN-модель является более гибкой по сравнению с растровой и позволяет более компактно и с меньшими погрешностями описать поверхности с вложенными формами, такие, как, например, топографическая поверхность. Поэтому TIN-модель обычно используется для построения цифровых моделей рельефа, в частности, в рамках программных ГИС-пакетов фирмы ESRI (ARC / INFO, ArcView GIS, ArcGIS).

Модель рассматривает узлы или точки сети как первичные элементы (Burrough, McDonnel, 1998).Топологические отношения устанавливаются путем создания в базе данных для каждой узловой точки указаний на соседние узлы. Пространство, окружающее территорию, моделируется TIN, подается фиктивной узловой точкой. Это помогает в описании топологии приграничных точек и упрощает эту процедуру.

База данных TIN-модели содержит три набора записей: список узловых точек, список указателей и список треугольников. Список (таблица) узловых точек содержит номера узловых точек, их координаты, количество соседних узловых точек и исходное положение идентификаторов этих соседних точек в списке указателей. Узловые точки на границе рассматриваемой области используют как указатель какого фиксированного значения, например — 32000. Список (таблица) указателей для каждой узловой точки содержит номера соседних узловых точек. Список соседних узлов начинается от северного направления и соответствует ходу часовой стрелки.

Списки узловых точек и указателей содержат всю существенную атрибутивную и топологическую информацию, поэтому они используются во многих приложениях. При некоторых приложениях, таких, как картографирование уклонов или аналитическое затенения склонов, необходимо уметь ссылаться непосредственно на треугольники. Эта процедура выполняется с использованием списка треугольников путем связывания каждого направленного ребра сети с треугольником, расположенным справа. В итоге каждый треугольник ассоциируется (связывается) с тремя пространственно ориентированными ребрами, описанными в списке указателей.