Практическая работа №5. Изучение растровых и векторных данных

Практическая работа №5. Изучение растровых и векторных данных
Цель задания: изучить растровые и векторные данные, научиться работать с ними в ГИС.
Задание: изучить растровые и векторные данные.


Результатом выполнения задания служит реферат научно-исследовательского содержания, в котором сформулированы особенности растровых и векторных данных. К тексту можно прилагать таблицы, схемы, образцы и т.д.
Растр или растровый массив (bitmap) представляет собой совокупность битов, расположенных на сетчатом поле. Бит может быть включен (единичное состояние) или выключен (нулевое состояние). Состояния битов используются для представления различных цветов растрового изображения. Таким образом, путем соединения нескольких битов создаются изображения из разноцветных точек, свойства которых могут непрерывно меняться. • Растровая модель данных - это цифровое представление пространственных объектов в виде совокупности ячеек растра (пикселей) с присвоенными им значениями класса объектов. При этом каждой ячейке растровой модели соответствует одинаковый по размерам, но разный по характеристикам участок поверхности объекта (цвет, плотность). Пространство в таком случае отображается через цепочки соединенных ячеек, представленных, в свою очередь, линиями (рис.. Положение элементов (пикселей) определяется номером их столбца и строки в единой позиционной матрице.


Наборы растровых данных представляют географические объекты разделением реального мира на непрерывные квадратные или прямоугольные ячейки, покрывающих координатную сеть (грид). Каждая ячейка имеет значение, используемое для предоставления характеристик о ее местоположении – температуры, высоты или спектрального значения.

Наборы растровых данных обычно используются для представления и управления совокупности изображений, цифровыми моделями рельефа и другими многочисленными явлениями. Часто растры используются как способ представления точечных, линейных и полигональных объектов. На примере ниже можно увидеть, каким образом набор полигонов может быть представлен в виде растрового набора данных.

Растры можно использовать для представления всей географической информации (пространственных объектов, изображений и поверхностей). Кроме того, для них существует богатейший набор аналитических инструментов геообработки. В добавление к тому, что растровые наборы данных являются универсальным типом данных для хранения наборов изображений в ГИС, они также широко применяются для представления объектов, делая возможным использование географических объектов в моделировании и анализе растровых данных.

Географические свойства растровых данных

Обычно для всех растровых наборов данных определяются четыре географических свойства. Они становятся полезными для географической привязки и помогают объяснить структуру файлов растровых данных. Эта концепция важна для понимания: она помогает объяснить, как растры хранятся и управляются в базе геоданных.
Наборы растровых данных специальным образом определяют географическое местоположение. Как только ячейки или пиксели могут быть с определенной степенью точности привязаны, не составит никакого труда получить упорядоченный список значений всех ячеек в растре. Это означает, что каждый набор растровых данных обычно хранит главную запись, содержащую географические свойства растра, и тело содержимого – в виде упорядоченного списка значений ячеек.
Географические свойства растра обычно включают:

• 
  Его координатную систему.
  
• 
  Опорную координату или местоположение в виде пары x,y координат (обычно это верхний левый угол или нижний левый угол растра).
  
• 
  Размер ячейки
  
• 
  Число строк и столбцов.
  

Эта информация может использоваться для нахождения местоположения любой определенной ячейки. При наличии этой информации, структура растровых данных представляет собой простой список значений всех ячеек в порядке вдоль каждого ряда от верхней левой ячейки к нижней правой ячейке, как показано ниже.