Идентификация объектов. Картографические слои.

Как уже говорилось, основой для ввода структурированной информации в компьютер является выделение объектов. При этом, что само понятие объекта слабо формализуемо, и зависит как от самой предметной области, так и от решаемой задачи, в первую очередь детальности (масштаба).

В силу особенностей компьютерной обработки, представление в компьютере одного объекта можно отличить от представления другого объекта только на основании той информации (характеристик объекта), которые в компьютере храняться. Очевидно, что если все характеристики объекта могут изменяться, не существует способа «отследить» историю жизни объекта в компьютере, поэтому желательно иметь у каждого объекта неизменную характеристику, или его персональный идентификатор.

Хотя в качестве такого идентификатора может выступать и некоторая характеристика объекта (например, почтовый адрес дома), для компьютерной обработки удобнее иметь числовой идентификатор (номер), хотя бы потому, что он занимает меньше места. Кроме того, характеристика, считавшаяся при создании объекта уникальной, может перестать быть таковой через некоторое время (например, после переименования улиц или слияния двух улиц в одну).

Основной задачей, которую решает наличие идентификаторов объектов, является возможность организации ссылок на объекты. Поскольку идентификатор присваивается объекту в момент его создания, и не меняется до момента удаления объекта из компьютерной системы, он позволяет «следить» за объектом независимо от изменения его характеристик. Наличие ссылок позволяет решать несколько весьма важных задач:

• Разделять пространственные и атрибутивные характеристики объектов с сохранением возможности их связывания в любой момент

• Обеспечивать построение сложных виртуальных объектов более высокого уровня абстракции из существующих объектов более низкого уровня абстракции

• Представлять информацию о топологических свойствах пространственных объектов

Поговорим несколько подробнее о перечисленных задачах.

Разделение пространственной и атрибутивной информации является существенным моментом при создании геоинформационных баз данных. Если представление атрибутивной информации и методы работы с ней достаточно известны и хорошо разработаны в теории обычных баз данных, пространственная информаци требует специфических методов работы с ней, как при выполнении различных запросов к пространственным объектам, так и при их изменении. В силу этих причин хранение пространственной информации в традиционном виде затруднительно, и ее обычно представляют в специальном виде. В то же время, для обработки атрибутивной информации желательно использовать хорошо известные средства работы с обычными базами данных.

Таким образом, приходится разделять способ хранения и представления атрибутивной и пространственной информации (хотя в последнее время наметилась тенденция их объединения в одной базе данных за счет развития средств представления пространственной информации в обычных СУБД). Поскольку информация разделяется, необходим эффективный механизм, позволяющий по атрибутивной информации объекта найти его геометрические характеристики и пространственной положение, и наоборот, по пространственным хараетристикам объекта мы должны иметь возможность найти его атрибуты. Хотя сама процедура такого поиска является обычно закрытой от пользователя, обеспечение идентификации объектов является его задачей.

Кроме связи пространственных и атрибутивных харакетристик объекта, наличие идентификации позволяет связывать объекты между собой (обеспечивать ссылки объектов). Например, объект «маршрут автобуса номер 3» может быть представлен в виде самостоятельного линейного объекта, а может быть представлен как упорядоченный список тех отрезков улиц, по которым он следует (очевидно, что в компьютере это будет реализовано в виде списка идентификаторов этих отрезков). Такого рода ссылки позволяют создавать, хранить и обрабатывать в компьютере «виртуальные» объекты, которые могут без особых усилий изменяться во времени. Например, таким образом можно представить объект «дороги, на которых проводился ремонт в текущем году».

Наконец, идентификаторы используются для указания топологических свойств объектов. Так, для объекта – улицы можно указать идентификаторы городских кварталов, которые она разделяет (более подробно о представлении топологической информации мы поговорим ниже).

Наконец, остановимся еще на одном вопросе, который традиционно относится к представлению пространственной информации. Для удобства работы с пространственными объектами, они традиционно объединяюттся в так называемые картографические слои (в некоторых ГИС-системах их называют покрытиями). Способ такого объединения достаточно произволен, например слои могут быть тематическими (слой гидросети, слой населенных пунктов), могут быть территориальными (например, в одном слое представлена информация, соответствующая одному картографическому листу).

Разделение на слои позволяет выполнять манимуляции со всеми объектами слоя одновременно (например, загружать их в компьютер из внешней памяти, или управлять видимостью, порядком вывода и способом отображения пространственной информации всего слоя на экране дисплея). Кроме того, объединение объектов, связанных топологическими отношениями, в один слой облегчает работу с ними, поскольку представление топологической информации для объектов из разных слоев затруднительно с технической точки зрения.