Лабораторні роботи з дисципліни «Основи геоінформатики»

ЛАБОРАТОРНА РОБОТА №2

Тема: «Просторові та атрибутивні дані»

Мета роботи: ознайомитися зі структурою даних геоінформаційних систем, вивчити характеристики кількох різних структур.

Підготовка до роботи

1. Вивчити теоретичну частину роботи.

2. Звернути увагу на виділені поняття та терміни.

Домашнє завдання

1. Згідно заданої теми підготувати звіт з лабораторної роботи у вигляді короткого опису головних положень.

2. Вивчити основні положення написаного звіту та підготуватись до захисту.

Зміст звіту

1. Пункти 1-2 «Домашнього завдання».

2. Висновки.

Короткі теоретичні відомості

Найкращі дані - ті, які ти маєш.

Едгар Хорвуд (Edgar Horwood), засновник URISA

При створенні практичних застосувань важливо розуміти різні види змінних, які можуть зберігатись у будь-якій інформаційній системі.

Визначення. Номінальні змінні - це ті змінні, які описуються іменем без визначеного порядку. Категорії землекористування (такі як парки, пустелі, заповідні землі) та рослинність (клен, дуб, тощо) є різними видами номінальних змінних.

Визначення. Ординальні (порядкові) змінні - це список класів, але з властивим їм (невід'ємним) порядком. Класи водних потоків (1-го порядку, 2-го порядку і так далі по числу впадаючих у потік) або рівні навчання (початковий, середній, коледж, аспірантура) є ординальними змінними, так як дискретні класи мають природну послідовність.

Визначення. Інтервальні змінні мають природну послідовність, але додатково і відстань між величинами. Температура, що вимірюється у градусах C є інтервальною змінною, так як відстань між 10' C и 20' C така ж, як відстань між 20' С і 30' С.

Визначення. Відносні змінні мають таку ж характеристику, як і інтервальні змінні, але додатково вони мають натуральний 0 або стартову точку. Оскільки градуси Цельсія є вимірами з довільною нульовою точкою, точкою замерзання води, то вони не проходять за визначенням. Але градуси Кельвіна, що базуються на абсолютному стандарті - відносні змінні. Опади за місяць є загальними відносними змінними.

На додаток до 4-х видів даних, що описані вище, існує два різних класи даних, які є у великих ГІС.

Розглянемо простий просторовий об'єкт - криниця. З точки зору ГІС це примітивна, але суттєва частина інформації, запис про це джерело містить опис місцезнаходження на Землі - довготу і широту.

Однак, крім місцезнаходження, часто вимагається більша кількість інформації. Це може бути глибина, об'єм води за заданий період часу, хімічний аналіз води із джерела.

Друга множина даних - непросторові або атрибутивні дані, які логічно зв'язані з просторовим положенням об’єктів. Більшість ГІС мають засоби для зберігання і маніпуляцій непросторовими даними одночасно з просторовими. У деяких аплікаціях об'єм непросторових даних може в дійсності бути більшим, ніж об'єм просторових даних, і логічні зв'язки між просторовою і непросторовою інформацією є дуже важливими.

У США розроблено так званий стандарт SDTS. Цей стандарт базується на сутностях у реальному світі і механізмові для представлення цих сутностей в термінах об'єктів у БД. У цьому стандарті є множина визначень просторових об'єктів.

Можна розділити різні види просторових об'єктів на три класи, базуючись на розмірах об'єктів. 0-вимірним об'єктом є точка, яка визначає геометричне місцезнаходження. Найпростіший 1-вимірний об'єкт - пряма лінія між точками. Інші 1-вимірні об'єкти - множини прямих ліній, криві, що базуються на математичних функціях і лініях, напрямок яких визначений. Нарешті, 2-вимірний об'єкт - площа, яка також може бути кількох видів. Наприклад, полігон і область. 3-вимірні об'єкти не стандартизовані в SDTS (і ніде).

Деталі зв'язків між просторовими об'єктами, як, наприклад, інформація про площі, які розділяє лінійний сегмент, називаються топологією. Відмінною особливістю деяких підсистем управління даними ГІС є те, що вони мають явні механізми для зберігання топології.

Закон Mерфі адаптований до просторових даних:

1.Тільки незначна кількість цифрових даних забезпечує щось більше, ніж просто базову топографію.

1(а) Якщо є дані необхідної вам якості і повноти, то обов’язково не на потрібну вам територію.

1(б) Якщо є дані потрібної точності та повноти і на потрібну вам територію, вони будуть представлені в такому форматі, що зробить їх використання в вашому проекті надто дорогим.