Министерство образования и науки российской федерации

ФЕДЕРАЛЬНОЕ ГОСУДАРСТВЕННОЕ АВТОНОМНОЕ ОБРАЗОВАТЕЛЬНОЕ УЧРЕЖДЕНИЕ ВЫСШЕГО ОБРАЗОВАНИЯ «ЮЖНЫЙ ФЕДЕРАЛЬНЫЙ УНИВЕРСИТЕТ»

Институт высоких технологий и пьезотехники

Кафедра «Глобальных Информационных Систем»

Задание №1.

по дисциплине: «Информационные компьютерные технологии»

Конспект по следующим темам: 1) Пространственные данные в ГИС. 2) Системы координат. 3) Форма Земли и её модели.

Выполнил Магистр гр. 1-5

Кушнарев Н.А

Руководитель Петкова Н.В

Пространственные данные (географические данные, геоданные)

Пространственные данные - цифровые данные о пространственных объектах, включающие сведения об их местоположении и свойствах, пространственных и непространственных атрибутах.

Пространственные данные составляют основу информационного обеспечения геоинформационных систем.

Пространственный объект - цифровое представление объекта реальности (цифровая модель местности), содержащее его местоуказание и набор свойств, характеристик, атрибутов или сам этот объект. 

Выделяют четыре основных типа пространственных объектов: точечные, линейные, площадные(полигональные), и контурные поверхности.

Совокупность пространственных данных, записанных (сохранённых) тем или иным образом, называется пространственной базой данных.

Современные пространственные БДорганизовываются на платформе специализированногопрограммного обеспечения, позволяющего сохранять, накапливать и обрабатывать (включая,пространственный анализ) все компоненты пространственных данных в виде логически единой БД.

Большинство современных СУБДподдерживают пространственные расширения — геометрические типы данных и пространственные индексы. К примеру,MySQLподдерживает следующие типы данных

Система управления базами данных (СУБД) — совокупность программных и лингвистических средств общего или специального назначения, обеспечивающих управление созданием и использованием баз данных.

• Точка (Point)

• Отрезок (Linestring)

• Многоугольник (Polygon)

• Набор точек (MultiPoint)

• Набор отрезков (MultiLinestring)

• Набор многоугольников (MultiPolygon)

• Коллекция типов (GeometryCollection)

• Геометрические примитивы хранятся в БД в бинарном виде, однако могут быть представлены в текстовом виде в формате Well-Known Text (WKT), например:

POINT(15 20)

LINESTRING(0 0, 10 10, 20 25, 50 60)

POLYGON((0 0,10 0,10 10,0 10,0 0),(5 5,7 5,7 7,5 7, 5 5))

MULTILINESTRING((10 10, 20 20), (15 15, 30 15))

GEOMETRYCOLLECTION(POINT(10 10), POINT(30 30), LINESTRING(15 15, 20 20))

Структура пространственных данных

Пространственные данные обычно состоят из двух взаимосвязанных частей: координатных и атрибутивных данных. Установление связи между этими частями называется геокодированием.

Координатные данные определяют позиционные характеристики пространственного объекта. Они описывают его местоположение в установленной системе координат.

Атрибутивные данные представляют собой совокупность непозиционных характеристик (атрибутов) пространственного объекта. Атрибутивные данные определяют смысловое содержание (семантику) объекта и могут содержать качественные или количественные значения.

Геокодирование — процесс назначения географических идентификаторов (таких как географические координаты, выраженные в видеширотыидолготы) объектам карты и записям данных.

Например, геокодированием является назначение координат записям, описывающим адрес (улица/дом) или фотографиям (где было сделано фото) или IP-адресам, или любой другой информации, имеющей географический компонент. Геокодированные объекты могут быть использованы в геоинформационных системах.

Система координат — Комплекс определений, реализующий метод координат, то есть способ определять положение точки или тела с помощью чисел или других символов. Совокупность чисел, определяющих положение конкретной точки, называется координатами этой точки.

В математике координаты — совокупность чисел сопоставленных точкам многообразия в некоторой карте определённого атласа.

В элементарной геометрии координаты — величины, определяющие положение точки на плоскости и в пространстве. На плоскости положение точки чаще всего определяется расстояниями от двух прямых (координатных осей), пересекающихся в одной точке (начале координат) под прямым углом; одна из координат называется ординатой, а другая — абсциссой. В пространстве по системе Декарта положение точки определяется расстояниями от трёх плоскостей координат, пересекающихся в одной точке под прямыми углами друг к другу, или сферическими координатами, где начало координат находится в центре сферы.

В географии координаты выбираются как (приближённо) сферическая система координат — широта, долгота и высота над известным общим уровнем (например, океана).

В астрономии небесные координаты — упорядоченная пара угловых величин (например, прямое восхождение и склонение), с помощью которых определяют положение светил и вспомогательных точек на небесной сфере. В астрономии употребляют различные системы небесных координат.

Каждая из них по существу представляет собой сферическую систему координат (без радиальной координаты) с соответствующим образом выбранной фундаментальной плоскостью и началом отсчёта.

В зависимости от выбора фундаментальной плоскости система небесных координат называется горизонтальной (плоскость горизонта), экваториальной(плоскость экватора), эклиптической (плоскость эклиптики) или галактической (галактическая плоскость).

Наиболее используемая система координат — прямоугольная система координат (также известная как декартова система координат).

Координаты на плоскости и в пространстве можно вводить бесконечным числом разных способов.