+3 8(066) 185-39-18
f4-3-0, 3-4-0, 4-5-1, 4-6-1, 4-7-1, 4-8-1,
5-1-0, 5-2-0, 5-3-0, 5-4-0, 5-5-0, 5-6-1, 5-7-1, 5-8-1,
6-1-0, 6-2-0, 6-3-0, 6-4-0, 6-5-0, 6-6-0, 6-7-1, 6-8-1,
7-1-0, 7-2-0, 7-3-0, 7-4-0, 7-5-0, 7-6-0, 7-7-0, 7-8-0,
8-1-0, 8-2-0, 8-3-0, 8-4-0, 8-5-0, 8-6-0, 8-7-0, 8-8-0.
За координати комірки тут взято номер рядочка і стовпчика, на перетині яких вона знаходиться.
Для опису растрового файлу необхідно записати в пам’ять
(1)
цифр, де n – кількість комірок, k – кількість цифр, якими описується комірка. Кожна цифра займає 1 байт інформації. Отже за формулою (1) ми отримуємо обсяг файлу в байтах. Для даного фрагменту (64 комірки, див.рис.3, рис.4) потрібно цифри, або 192 байти комп’ютерної пам’яті. Реальний розмір
фрагменту є дуже малим: при розмірі комірки 0,1 мм він складе 0,64мм2 . Для одного номенклатурного листа топографічної карти (розміром мм) потрібно буде МБ пам’яті, тобто
приблизно 50 дискет ( ). Реальний розмір файлу буде набагато більший, тому що для практичної роботи використовується кольоровий растр (ознака комірки матиме більше однієї цифри) і номери рядочків і стовпчиків
також будуть багатоцифровими числами. Вищеприведене ілюструє головний недолік растрового файлу – великий
обсяг пам’яті.
Відзначимо інші переваги і недоліки растрового представлення даних.
До переваг відносять:
- злиття (накладання) метричної і семантичної інформації (растровий файл точно копіює графічну карту, а це дає можливість оператору працювати в традиційному режимі);
- простота математичного описання растрових файлів.
Серед недоліків:
- великий обсяг пам’яті для збереження інформації;
- в растровому файлі картографічні об’єкти в більшості випадків не розпізнані і не закодовані (коли ознака комірки описує колір);
- спотворення графічного зображення.
Стиснення (компресія) растрових файлів.
Для усунення основного недоліку растрових зображень (великого обсягу пам’яті) використовують різні методи їх стиснення: лексикографічного коду, квадротомічного дерева, ланцюгового кодування, блокового кодування, та їх модифікацій. Ми розглянемо тут перший, як “найбільш класичний”.
За допомогою лексикографічного коду цифрова картографічна інформація записується послідовністю пар чисел: перше число - це кількість повторень однакової ознаки, а друге - саме значення ознаки. Цей метод вперше був застосований в ГІС IDRISI. Файл формується послідовно по рядках (стовпчиках) з виділенням рядка (стовпчика), або без виділення останніх.
Коефіцієнт стиснення інформації за допомогою лесикографічного методу вираховується за формулою
(2)
де V – обсяг файлу при традиційному (покомірочному) записі (див. попередній приклад), Vлек – обсяг файлу при лексикографічному кодуванні
(3)
де n1 – кількість пар чисел, k1 – кількість цифр в кожній парі. Лексикографічний код дозволяє стиснути інформацію до 10-15 разів в залежності від насиченності картографічними об’єктами. Варіант без виділення (фіксації) рядків дає більший коефіцієнт стиснення.
Приклад. Запишемо інформацію лексикографічним кодом для фрагменту (рис.3, рис.4), починаючи з правої верхньої комірки:
5-0, 3-1, 4-0, 4-1, 4-0, 4-1, 4-0, 4-1, 5-0, 3-1, 6-0, 2-1, 16-0.
Запис “5-0” означає: 5 послідовних повторень однієї ознаки 0. В шостій комірці першого рядка ознака змінюється, тому наступний запис “3-1” значить: 3 повторення ознаки 1 і т.д. Тут реалізовано лексикографічне кодування без фіксації рядків. Обсяг растрового файлу, записаного лексикографічним кодом
байт, а коефіцієнт стиснення для даного фрагменту
4.3. Формати даних в ГІС
Формати даних визначають спосіб зберігання інформації на жорсткому диску, а також механізм її обробки.
Моделі даних і формати даних певним способом взаємозалежні.
Існує велика кількість форматів даних. Можна відзначити, що в більшості ГІС підтримуються основні формати зберігання растрових даних (TIFF, JPEG, GIF, BMP, WMF, PCX). Найпоширенішим серед векторних форматів є - DXF.
Усі системи підтримують обмін просторовою інформацією (експорт і імпорт) з багатьма ГІС і САПР через основні обмінні формати: SHP, E00, GEN (ESRI), VEC (IDRISI), MIF (Mapinfo Corp.), DWG, DXF (Autodesk), WMF (Microsoft), DGN (Bentley).
Досить часто для ефективної реалізації одних комп'ютерних операцій віддають перевагу векторному формату, а для інших растровий. Тому, у деяких системах реалізуються можливості маніпулювання даними в тому й в іншому форматі, і функції перетворення векторного в растровий, і навпаки, растрового у векторний формати.
4.4. Поняття об’єкту карти
ГІС використовує особливий тип інформації - просторову (географічну) і пов'язані з нею бази даних. Ця інформація може бути соціальною, політичною, екологічною або демографічною. Тобто будь-якою інформацією, яка може бути відображена на карті через відповідні об’єкти – векторні, растрові. Для карт, що готуються до друку об’єктами також є підписи, умовні знаки, позарамкове оформлення. Але вони вже допоміжними елементами, що дозволяють привести результати геоінформаційного моделювання до вимог щодо картографічної продукції.
Одна з особливостей даних у ГІС - пошарова організація об’єктів карти. Кожний шар звичайно містять інформацію одного типу. При цьому дані організовані за типом об'єкта (точка, лінія, полігон). Приміром, одним
шаром можуть бути ріки, іншим - дороги, третім - кордони країн. Ця властивість багато в чому визначає можливість аналізу й обробки різних типів даних. У якості шару можуть виступати дані різного типу й формату.
Шари можуть поєднуватися в групи, що допомагає систематизувати інформацію. Приміром, якщо різні типи доріг перебувають у різних шарах, вони можуть бути згруповані в єдину групу Дороги.
Типи даних і терміни, до яких найчастіше застосовуються поняття шару (для продукції ESRI):
- тема (theme) - загальна назва для одного шару даних у будь-якому форматі;
- покриття (coverage) - назва для шару даних, отриманого за допомогою ПО ArcGIS, що зберігаються у спеціальному форматі;
- шейп-файл (shape-file) - назва для шару даних, отриманого за допомогою ПО ArcGIS, що зберігаються у спеціальному форматі Shape;
- набір об'єктів (feature class) - загальна назва для групи об'єктів одного типу (точка, лінія, полігон), що мають однакову атрибутивну інформацію.
Для візуалізації даних, необхідно завантажити їх в область змісту карти (TOC - Table of contents).
Невід'ємна характеристика шару - легенда або умовна позначка, той символ або набір символів, якими об'єкти шару відображаються на карті.
Для збереження налаштувань візуалізації служить спеціальний файл шару - layer-файл, зберігши який, можна пізніше завантажити шар з усіма настроюваннями візуалізації. Файл шару також може створюватися відразу для цілої групи шарів.