1.4 Геометрическая информация – структуры и форматы
Форматы геоинформации
В геоинформационном картографировании различают 2 основных формата:
векторный – цифровое представление геометрии пространственных объектов в виде набора векторов, заданных парами (X,Y) или тройками (X,Y,H) координат;
растровый – цифровое представление геометрии пространственных объектов в виде совокупности ячеек растра (пикселов) с присвоенными им каких-либо значений.
Пространственная локализация объектов в векторном формате
Все пространственные объекты в векторном формате могут быть отнесены к одному из 4 типов пространственной локализации:
точечные объекты (точки);
линейные объекты (линии);
полигональные (площадные) объекты (полигоны или площади);
поверхности (рельефы) – трехмерные объекты;
Тип локализации зависит от формы и размера объекта и от масштаба создаваемой геоинформационной модели.
Критерии локализации
Каждый реальный пространственный объект местности характеризуется значениями периметра (Pr) и площади (Pl). Отнесение этих параметров к аналогичным нормативным параметрам (Pr)n и (Pl)n создаваемой модели местности заданного масштаба и определяет тип локализации объекта:
Если (Pr) < (Pr)n и (Pl) < (Pl)n, то объект относится к типу точечного и задается координатами одной точки, расположенной в центре симметрии объекта. Точечный объект характеризуется только своим местоположением и не имеет ни длины, ни площади - нульмерный объект.
Если (Pr) > (Pr)n и (Pl) < (Pl)n, то объект относится к типу линейного и задается одним или набором векторов, расположенных в центре симметрии объекта. Линейный объект характеризуется своим местоположением, имеет длину, но не имеет площади - одномерный объект.
Если (Pr) > (Pr)n и (Pl) > (Pl)n, то объект относится к типу полигонального (площадного) и задается набором векторов, расположенных по его замкнутому контуру. Такой объект характеризуется своим местоположением, имеет длину и площадь - двумерный объект.
Бесструктурный векторный формат (формат «спагетти»)
Данный формат представляет собой разновидность векторного представления линейных и площадных объектов в виде набора векторов без учета пространственных отношений между объектами. Например, дорога по краю леса, пашня примыкает к лесу, но это никак не учитывается и каждый объект векторизуется отдельно. Поэтому могут проявляться расхождения в контурах и площадях (Рисунок 5).
Рис. 5 Пример бесструктурного векторного формата
Топологический векторный формат («линейно-узловой»)
Это разновидность векторного представления линейных и площадных объектов в виде набора векторов с учетом пространственных отношений между объектами (т.е. с учетом топологии).
Базовые понятия векторно-топологического представления:
узел – начальная или конечная точка дуги (ребра);
дуга (ребро) – последовательность векторов, заключенных между двумя узлами;
полигон – упорядоченная последовательность дуг.
В топологическом векторном формате вначале задаются узлы, затем задаются дуги, затем из дуг собираются полигоны. Поэтому расхождений в контурах не происходит (Рисунок 6).
Рис. 6 Пример топологического векторного формата