|
97 3.3. Цифровое моделирование 3.3.1. Понятия цифровой карты и цифровой модели Развитие автоматизированных методов обработки пространственной информации привело к появлению нового направления в моделировании цифрового моделирования. [ 16,40,91,105] Термин «цифровое моделирование» синоним термина «компьютерное моделирование». В отличие от теоретических моделей цифровые являются их формой представления для обработки на ЭВМ. Из этого следует, что цифровая модель может иметь в качестве структурной основы иерархическую, реляционную, сетевую или комплексную модель.[32,72,91,94] Цифровые модели хранятся двумя способами: в базах данных или независимо в виде файловых структур. Наибольшее распространение цифровые модели нашли в геоинформатике, строительстве, архитектуре. Цифровая карта двухмерная визуальная модель карты или поверхности Земли, отображаемая с помощью средств компьютерной графики в заданной картографической проекции и обладающая возможностью ( в отличии от обычной карты) изменения масштаба отображения и изменением визуально отображаемых деталей. Цифровая карта может быть представлена в бумажном виде с помощью средств компьютерной полиграфии.[13, 16,79,82] Цифровая карта организована как совокупность слоев (покрытий, карт-подложек). Многослойная организация цифровой карты при наличии механизма управления слоями позволяет объединить и отобразить не только большее количество информации, чем на обычной карте, но существенно упростить анализ пространственных объектов. Таким образом, разбиение на слои позволяет решать задачи типизации и разбиения данных на типы, повышать эффективность интерактивной об |
84 Принадлежность объекта или части объекта к слою позволяет использовать и добавлять групповые свойства объектам данного слоя. А как известно из теории обработки данных, именно их групповая обработка является основой повышения производительности автоматизированных систем [11].Слои могут иметь как векторные, так и растровые форматы. Однако многие ГИС допускают возможность работы со слоями только векторного типа, а растр используется в качестве подложки. В связи с этим следует отметить возможности системы ER Mapper трансформировать растровое изображение снимка в заданную картографическую проекцию. Данные, размещенные на слоях, могут обрабатываться как в интерактивном, так и в автоматическом режиме. С помощью системы фильтров или заданных параметров объекты, принадлежащие слою, могут быть одновременно масштабированы, перемещены, скопированы, записаны в базу данных. В других случаях (при установке других режимов) можно наложить запрет на редактирование объектов слоя, запретить их просмотр или сделать невидимыми. Многослойная организация электронной карты при наличии гибкого механизма управления слоями позволяет объединить и отобразить не только большее количество информации, чем на обычной карте, но существенно упростить анализ картографических данных с помощью селекции данных, необходимых для визуализации и механизма "прозрачности" цифровой карты. Таким образом, разбиение на слои позволяет решать задачи типизации и разбиения данных на типы, повышать эффективность интерактивной обработки и групповой автоматизированной обработки, упрощать процесс хранения информации в базах данных, включать автоматизированные методы пространственного анализа на стадии сбора данных и при моделировании, упрощать решение экспертных задач. 4.8. Трехмерные модели Большинство ГИС хранят информацию о точках местности в виде трехмерных координат. Однако для многих приложений ГИС, таких, как построение карт, трехмерные координаты преобразуют в двухмерное представление, т.е. строят двухмерные (2D) модели. Со второй половины 90-х гг. заметна тенденция к построению трехмерных (3D) моделей. С одной стороны, это продиктовано решением практических задач, с другой увеличением мощности вычислительных ресурсов, что необходимо для трехмерного моделирования. Такая модель должна соответствовать отображению трехмерной реальности, по возможности близкой к той, что видит человеческий глаз на местности. В настоящее время существуют два основных способа представления трехмерных моделей в ГИС. 118 генерализации, анализ сетей, преобразование форм представления данных и др. Интеграция данных в ГИС создает возможности для качественного совершенствования моделирования (трехмерных объектов или пространственных сетей) с целью использования результатов моделирования в управлении, планировании, бизнесе. 6 Цифровые модели местности 6.1. Основные понятия Развитие автоматизированных методов обработки пространственной информации привело к появлению нового направления в моделировании цифрового моделирования. Основной элемент цифрового моделирования цифровая модель местности (ЦММ), которая может быть получена с помощью разнообразных технологий. В отличие от всех рассмотренных выше моделей данных цифровые являются их формой представления для обработки на ЭВМ. Например, цифровая модель может иметь в качестве структурной основы иерархическую, реляционную, сетевую или комплексную модель. Цифровые модели могут храниться в базах данных или независимо в виде файловых структур. Наибольшее распространение цифровые модели нашли в ГИС, строительстве, архитектуре. В настоящее время используют много определений ЦММ. Различие между ними обусловлено различием исходных моделей и задач, для которых эти ЦММ создаются. Тем не менее можно выделить общие признаки ЦММ с помощью методов абстракции для построения структур моделей. Метод построения ЦМИ на основе обобщения Структура ЦММ (рис. 6.1 ), построенная на основе обобщения, т.е. с использованием принципа "цифровая модель есть часть ...", отражает четыре основных свойства модели, вытекающие из се определения. Цифровая модель местности Свойства (геоинформационных) объектов предметной области Общие свойства моделей. Множество методов моделирования Модели организации данных для хранения и компьютерной обработки. Рис. 6.1. Структура цифровой модели местности (E-дерево), построенная на основе абстракции обобщения. |