|
РОССИЙСКАЯ ГОСУДАРСТВЕННАЯ л, БИБЛИОТЕКА 41 которых инвариантен (безотносителен) к особенностям модели, а верхний -открыт для записи индивидуальных свойств объекта моделирования. Другими словами, такое моделирование требует специализированного программного и лингвистического обеспечения, учитывающего свойства моделируемых объектов и возможность их структуризации на некие "графические примитивы". В ГИС этот подход выражается в виде создания некоей основы для графического представления информации (карт) за счет использования специальных библиотек, например библиотек условных знаков и библиотек графических элементов. Примером инвариантного моделирования является работа со слоями в ГИС. Изменение характеристик слоев, влечет за собой изменение всех объектов данного слоя. Одна операция со слоем эквивалентна множеству операций с каждым объектом слоя. Геометрическое моделирование заключается в изменении геометрических характеристики объектов или в построении объектов. Оно применяется там, где требуется обработка метрических данных. Эвристическое моделирование применяется при необходимости экспертных решений, учете дуальных свойств объектов на видеоизображениях и при решении специальных нетиповых задач. Оно заключается в интерактивной обработке. Оно основано на экспертном оценивании результатов каждого шага обработки и последующем принятии решения о выборе очередного метода обработки и этапа обработки. Эвристическое моделирование позволяет учитывать индивидуальные свойства нетиповых объектов и при решении специальных нетиповых задач. Эвристическое моделирование базируется на реализации общения пользователя с ЭВМ по сценарию, учитывающему, с одной стороны, технологические особенности программного обеспечения, с другой особенности и опыт обработки данной категории объектов. |
87 5 Технология моделирования в ГИС 5.1. Основные виды моделирования В ГИС можно выделить четыре основные группы моделирования [14]: семантическое, инвариантное, эвристическое, информационное. Семантическое моделирование взаимосвязано с задачами кодирования и лингвистического обеспечения. Чем более разнородна входная информация по структуре и содержанию, чем менее она унифицирована, тем больший объем семантического моделирования применяется в подсистеме сбора. В ГИС доля семантического моделирования велика на уровне сбора информации, что обусловлено большим объемом и разнообразием входной информации, сложностью ее структуры, возможным наличием ошибок. Инвариантное моделирование основано на работе с полностью или частично унифицированными информационными элементами или структурами. Его эффективность доказана опытом применения прежде всего САПР и других АС. Этот вид моделирования предполагает использование групповых операций, что повышает производительность труда по сравнению с индивидуальным моделированием. Инвариантность создает предпосылки для применения наборов программно-технологических средств безотносительно к конкретному виду (особенностям ) моделируемого объекта. Она предусматривает использование общих свойств моделируемых объектов (свойств типов или классов) независимо от технических средств и специфических характеристик отдельных объектов. Этот тип моделирования значительно повышает производительность обработки информации, особенно при моделировании (обработке) графических объектов. Однако реализация такого подхода возможна лишь при использовании графических баз данных, неграфических баз данных с возможностью организации векторных файлов и при наличии наборов структурно разделенных графических моделей, нижний уровень которых инвариантен (безотносителен) к особенностям модели, а верхний открыт для записи индивидуальных свойств объекта моделирования. Другими словами, такое моделирование требует специализированного программного и лингвистического обеспечения, учитывающего свойства моделируемых объектов и возможность их структуризации на некие "графические примитивы". В ГИС этот подход выражается в виде создания некоей основы для графического представления информации (карт) за счет использования специальных библиотек, например библиотек условных знаков и библиотек графических элементов. 88 Эвристическое моделирование применяется при необходимости экспертных решений, учете дуальных свойств объектов на видеоизображениях и при решении специальных нетиповых задач. В основном оно реализуется при интерактивной обработке. В технологиях ГИС и САПР эвристическое моделирование осуществляется путем общения пользователя с ЭВМ на основе сценария, учитывающего, с одной стороны, технологические особенности программного обеспечения, с другой особенности и опыт обработки данной категории объектов. В ГИС процент эвристического моделирования много выше, чем в САПР. Это повышает актуальность применения экспертных систем в ГИС. Информационное моделирование связано с созданием и преобразованием разных форм информации, например графической или текстовой в вид, задаваемый пользователем. Оно эффективно только при предварительной разработке интегрированной информационной основы и использовании баз данных. В современных информационных системах реализация информационного моделирования комплексно осуществляется путем создания подсистемы документационного обеспечения. Локально проблема информационного моделирования решается средствами программного обеспечения, в частности средствами СУБД. Современные СУБД дополнительно к возможностям хранения и моделирования информации предоставляют разнообразные методы по созданию отчетов, справок и других документов. Как правило, информационная емкость видеоизображений велика, т.е. избыточна, по отношению к моделям, хранимым на машинных носителях. Информационная емкость фотоснимков на два-три порядка превосходит информационную емкость существующих магнитных носителей. Она уступает только оптическим, биотехнологическим и генетическим носителям информации. Это обусловливает необходимость обязательного решения задач сжатия информации на уровне сбора и первичной обработки информации. С другой стороны, это порождает необходимость создания так называемых видео-баз данных. Важной характеристикой при создании моделей для любого класса объектов является моделепригодность [14], которая включает две группы показателей. Первая группа показателей моделепригодности характеризует средства описания объекта, вторая определяется такими техническими данными средств моделирования, как вычислительные ресурсы. Анализ моделепригодности объектов ГИС широкого класса показывает их сложность для создания набора базовых графических элементов. Поэтому наилучшим средством описания таких объектов являются комплексные модели из метрических множеств и множеств семантико-описательной информации. 129 вида (особенностей) моделируемого объекта. Она предусматривает использование общих свойств моделируемых объектов (свойства типов или классов) безотносительно к техническим средствам и специфическим характеристикам отдельных объектов. Этот вид моделирования обеспечивает значительное повышение производительности обработки информации, особенно при моделировании (обработке) графических объектов. Однако реализация такого подхода возможна лишь при наличии структурно разделенных графических моделей, нижний уровень которых инвариантен (безотносителен) к особенностям модели, а верхний содержит индивидуальные свойства моделей. Другими словами, такое моделирование требует специализированного программного и лингвистического обеспечения, учитывающего свойства моделируемых объектов и возможность их структуризации на некие графические примитивы. Геометрическое моделирование можно рассматривать как разновидность инвариантного, тем не менее оно применяется там, где требуется обработка метрических данных. Эвристическое моделирование применяется при учете индивидуальных свойств объектов на видеоизображениях и при решении специальных нетиповых задач. В основном оно реализуется при интерактивной обработке. Оно базируется на реализации общения пользователя с ЭВМ по сценарию, учитывающему, с одной стороны, технологические особенности программного обеспечения, с другой особенности и опыт обработки данной категории объектов. Информационное моделирование связано с созданием и преобразованием различных форм информации, например графической или текстовой, в вид, задаваемый пользователем. Оно эффективно только при предварительной разработке интегрированной информационной основы и применении баз данных. В современных автоматизированных системах для отображения ЦММ применякл автоматизированные системы документационного обеспечения. Следует отметить, что все виды моделирования используются на всех системных уровнях, но в разной степени. Описание цифровой модели динамично. Оно изменяется или дополняется по мере появления новых задач, новых методов обработки и новых технических средств автоматизации проектирования. Особенности формирования ЦМР Термин цифровая определяет принадлежность модели к классу дискретных. Применительно к ЦММ это порождает проблему адекватного отображения дискретной моделью соответствующего рельефа поверхности, представляющего собой аналоговую модель. В свою очередь, эта проблема |