Основные понятия геоинформационных

Рис. ЗА. Сетевая модель данных
Сетевая модель по сравнению с иерархической является более универсальной. В ней возможен доступ по ключу не только к объекту на высшем уровне иерархии, но и к объектам любого уровня. В данной модели возможно обеспечить связи «многие-ко-многим», отсутствие дублирования данных и формирование запросов. Однако ее существенным недостатком является сложность, т.е. обилие понятий, вариантов их взаимосвязей и особенностей реализации. Такие усложнения приводят к необходимости хранения вместе с данными множества указателей, а также допустимости только навигационного принципа доступа к данным. В сетевой модели ослаблен контроль целостности связей вследствие допустимости установления произвольных связей между записями.
Системы на основе сетевой модели не получили широкого практического распространения. Типичным примером сетевой БД является IDMS (Integrated Database Management System) компании Cullinet Software. Другие примеры: db_VistaIII, СЕТЬ, CETOP и КОМПАС [9, 33].
Реляционная модель данных. Описание отображаемой предметной области базируется на гипотезе о том, что моделируемую область можно рассматривать как совокупность нескольких множеств, между элементами которых существуют некоторые отношения.
Основными элементами модели являются реляционные таблицы^[1] и связи между ними. В каждой таблице содержатся сведения об одной сущности. В исходных таблицах, из которых данные вводятся в таблицы БД, столбцы должны иметь уникальные имена, содержать данные только одного типа (либо числа, либо текст и т.п.), быть неделимыми и не иметь пустых и повторяющихся строк. Структура таблицы определяется составом и последовательностью ее полей с указанием типа элементарного данного, размещаемого в поле. Основными типами данных являются числовой, текстовый, дата/время, логический. Содержание таблицы заключено в ее записях. Каждая запись содержит данные о конкретном экземпляре сущности.
Для однозначного определения каждой записи таблица должна иметь уникальный ключ (ключевое поле или совокупность нескольких полей), называемый первичным ключом. Так, в таблице «Клиент» ключевым полем может быть «Код клиента». По значению ключа отыскивается единственная запись.
Связи между таблицами дают возможность совместно использовать данные из разных таблиц. При этом одна из таблиц играет роль главной, а вторая — подчиненной. Например, при связывании таблиц «Клиент» и «Заказ» одной записи со значением поля «Код клиента», равным 1224, может соответствовать несколько записей с таким же значением поля «Код клиента» в таблице «Заказ» (один клиент может сделать несколько заказов).
Операции, производимые над реляционными таблицами, разделяются на традиционные операции над множествами — объединение, пересечение, вычитание, декартово произведение, и операции реляционной алгебры - выбор, проекция и соединение.
Основными ограничениями реляционной модели являются функциональные зависимости между полями реляционных таблиц. Считается, что одно иоле в таблице функционально определяет другое, если каждому значению первого поля соответствует единственное значение второго.
Некоторые виды функциональной зависимости могут приводить к избыточности данных в базе. Для ее устранения (минимизации) при проектировании реляционных БД используется нормализация — процесс преобразования данных от одной нормальной формы к другой, более высокой. Нормальные формы (НФ) формируются последовательно и по возрастанию (1НФ, 211Ф, ЗНФ), и чем больше номер, тем больше ограничений на хранимые значения должно соблюдаться в соответствующей реляционной таблице. Любая реляционная таблица находится в первой нормальной форме (1НФ).
Одним из основных достоинств реляционной модели является привычное для пользователя-экономиста представление данных в форме таблиц. Структуры данных легко создавать и понимать, программы для манипулирования данными также пишутся достаточно просто. Другим достоинством является наличие теоретически обоснованных методов получения минимальной избыточности представления данных. Существуют специальные методы нормализации, в частности есть возможность средствами некоторых СУБД в результате анализа исходной таблицы получить варианты нормализованных таблиц и устранить избыточность.
Существенным недостатком модели можно считать низкое быстродействие при реализации операции соединения таблиц. Нормализация данных реляционной модели приводит к значительной фрагментации данных, в то время как в большинстве задач необходимо объединение фрагментированных данных. Недостатком, обусловившим появление многомерной модели, является невозможность использования данных базы аналитиками
(а не программистами) для оперативного анализа данных, изменяющихся во времени. Другим недостатком этой модели в последние годы стала считаться идея пассивного множества данных, положенных в ее основу. Этой моделью не предусмотрено описание реального поведения данных, а также в ней ограничены семантические возможности, затруднено представление смысла данных. Это привело к появлению объектно-ориентированной модели данных.
В геологическом моделировании используются математические методы, служащие представлению и интеграции топологии, геометрии и физических свойств геологических объектов в едином методе, учитывая разные данные, связанные с этими объектами. Трехмерное моделирование позволяет отображать геологические объекты такие как геологические разности пород, системы тектонических разломов, осадочные фации и многие другие объекты.
Для построения трехмерных моделей можно использовать такие источники информации, как данные по структурной геологии, геохимические анализы, геофизические свойства пород, данные дистанционного зондирования Земли, топографическую съемку, геологические разрезы и данные бурения.
Основной задачей является преобразовать большой объем геофизических данных в геологическую трехмерную модель, которая объективно отражает геологическое строение района.
3D-моделирование обеспечивает достоверные результаты и прирост информации что обеспечивает важность для практического использования.