Базовые ГИС-технологии пространственного анализа

ГИС-анализ (или пространственный анализ) представляет собой процесс поиска географических закономерностей и пространственных взаимоотношений между объектами исследования с использованием средств ГИС. В этом процессе можно выделить следующие этапы: создание цифровой карты исследуемой территории, наложение объектов исследования на цифровую карту, анализ закономерностей пространственного распределения объектов. Перечислим некоторые простейшие операции ГИС-анализа:

· Выбор объектов. Чаще всего используется в геоанализе. Под выбором понимают отбор объектов (выборка), а процесс получения – запрос. Для формализации запросов в большинстве ГИС используется язык SQL – структурированный язык запросов, ориентированный на реляционную структуру БД. Запросы могут содержать пространственные условия: «находятся на определённом расстоянии», «касаются», «содержит», «пространственно равен».

· Редактирование информации в БД предполагает выполнение операций по добавлению, редактированию и удалению записей. Новые данные вводятся по работе с изначальными.

· Формирование и редактирование пространственных данных. Средства добавления, редактирования и удаления объектов на информационных слоях. Фактически создание электронных карт сводится к процедурам векторизации растровой картинки, т.е. переводу растрового формата представления исходной информации в более удобный для геоанализа и моделирования векторный формат. Векторизацию растра можно выполнить способами: авто, полуавто и ручным. Первый массово не используется. В полуавто программа по специальному алгоритму отслеживает пиксели, образующие линии одинакового цвета и толщины, которые преобразовывает по точкам перегиба в полилинии и полигоны. Полуавто даёт хорошие результаты только при наличии чётких контуров. В ручном точность выше, т.к. оператор форму объектов передаёт интуитивно, каждый раз анализируя ситуацию. Обводка же объектов производится с помощью инструментов рисования – точка, линия, полигон для передачи точечных, линейных и полигональных данных. Разреживание узлов: используются математические расчёты в составе программного обеспечения. Программа сама посчитает, от чего и как избавиться. Совмещение узлов: в качестве параметра совмещения устанавливается некоторый максимальный допуск расстояния до совмещения. Удаление избыточных полигонов: могут быть слиты в единый или удалены, если их площадь не удовлетворяет заданным параметрам.

· Геокодирование – привязка к карте объектов, расположение которых в пространстве задаётся сведениями из таблиц БД. Эта информация может быть представлена координатами широты и долготы, адресами объектов в адресной системе урбанизированных территорий, расстояниями от начала линейных маршрутов.

· Построение буферных зон. Полигон, границы которого отстоят на определённое расстояние от объекта и в целом повторяют конфигурацию объекта. Создаются для всех категорий объектов (линии, точки, полигоны). Для некоторых объектов может создаваться несколько буферных зон. Расстояние объекта до границы буферной зоны может задаваться из таблицы атрибутов.

· Оверлейные операции – наложение двух слоёв с генерацией произвольных объектов и наследованных атрибутов, создание качественно нового тематического слоя.

· Сетевой анализ: для аналитических операция с линейными объектами чаще всего выбирается наикратчайший путь или по заданным параметрам.

· Цифровое моделирование рельефа

· Картометрические функции. К ним относят расчёты длин, площадей, периметров, объёмов, углов наклона, экспозицию склона, зоны видимости. Все они выполняются по ряду математических формул, заложенных в программное обеспечение. Присущи и векторным, и растровым моделям, но в векторных они проще в использовании. Относятся и к двумерным, и к трёхмерным моделям.

· Зонирование и районирование. Зонирование – функция, позволяющая строить качественно новые объекты или зоны с однородными показателями одного или другого критерия. Границы зон могут совпадать с границами уже созданных объектов, либо строиться в результате моделирования. Применимо и к растровым, и к векторным моделям. Используется как часть пространственного анализа, например, получение экологических зон риска загрязнения, транспортная доступность. Они могут пересекатьяс, не повторять границы объекта, в отличие от буферных зон. Строится на основе БД и связано с оверлейными операциями, т.к. сложно получить качественно новый слой, показывающий состояние территории с какой-то позиции. Районирование – деление территории, в пределах районирования нет пустых пространств, в отличие от зонирования.

· Создание моделей поверхностей. Напрямую относится к моделированию. Расчёт и получение модели поверхности производится по численным характеристикам из БД. При создании МП могут быть использованы и растровые, и векторные, и трёхмерные модели.. Далее используются математические методы. СМП может применяться при изучении рельефа, водных объектов для естественных ландшафтов в большей степени, чем виртуальных.

· Агрегирование данных. Предполагает обобщение характеристик объектов по ряду критериев. Проводится при выделении объектов по схожим характеристикам, их объединении и удалении внутренних границ. Связано с редактированием атрибутивных данных и с работой с пространственными данными внутри БД. Чаще всего используется при объектно-ориентированных БД.

⇐ Предыдущая234567891011Следующая ⇒

Поделиться: