Тикунов В. С. Геоинформатика. Картографические способы изображения, применяемые в ГИС

Скачать полную версию учебника (с рисунками, формулами, картами, схемами и таблицами) одним файлом в формате MS Office Word Скачать книгу

Анализируя картографические возможности ГИС-пакетов, можно отметить, что в них реализованы далеко не все известные картографические способы изображения. В одной из наиболее развитых в этом отношении ГИС ArcView реализованы способы, названные в мастере тематического картографирования отдельным символом, цветовой шкалой, уникальным значением, локализованной диаграммой, плотностью точек (для полигональных слоев), масштабируемым символом (для точечных и линейных слоев). Если перевести этот перечень с языка деловой графики на язык классификации способов, принятый в отечественной картографии, то получим картограммы, картодиаграммы, локализованные диаграммы, линейные знаки, значки, точечный. Использование описанных далее функций зонирования, районирования, оконтуривания и построения изолиний позволяет добавить также способы ареалов, изолиний, псевдоизолиний, качественного и количественного фона.
Большое значение при реализации способов имеет возможность перехода от непрерывных шкал количественных характеристик к дискретным шкалам с разным числом градаций и различными методами определения границ интервалов дискретных шкал. Например, в ArcView GIS 3.2 это пять методов: равноплощадной, равных интервалов, естественных границ, квантилей и стандартах отклонений.
Равноплошадной метод позволяет классифицировать полигоны по интервалам в значениях атрибутов так, чтобы общая площадь полигонов в каждом классе составляла примерно одну и ту же величину.
Метод равных интервалов позволяет выделить интервал, в пределах которого находятся значения атрибута, делящийся на равные части.
В методе квантилей границы интервалов атрибутов определяются таким образом, чтобы в каждый из них попало равное количество объектов.
В методе стандартных отклонений построение интервалов начинается со среднего значения атрибута, а значение интервалов выражается в долях стандартного отклонения (корень из дисперсии) в зависимости от числа интервалов.
Мастер построения тематических карт в системе MapInfo Professional предлагает семь способов картографического изображения диапазонов, столбчатых и круговых диаграмм, значков, точечный, отдельных значений и поверхностей.
Все способы кроме последнего аналогичны подобным для системы ArcView GIS. Так же, как в ArcView GIS, переход от непрерывных шкал количественных характеристик к дискретным может происходить по нескольким алгоритмам; равное количество записей, равный разброс значений, естественные группы, на базе дисперсий и квантилей. Есть отличия как в наборе алгоритмов, так и в сути способов, имеющих одинаковое наименование.
Особого внимания заслуживает способ поверхностей или растровых поверхностей. По точечным данным исходной таблицы выполняется интерполяция значений в центрах ячеек регулярной сетки одним из предлагаемых программой способов. Полученный файл сетки отображается в окне карты. Естественно, что этот способ используется преимущественно для показа явлений, имеющих непрерывное распространение на картографируемой территории.
MapInfo содержит модули, которые предусматривают чтение некоторых файлов поверхности, например: DEM-USGS Text (*.dem), DTED-levels 1,2,3 (*.dt0, *.dtl, *.dt2), GTOPO30 (*.dem).
В MapInfo Professional включены два алгоритма интерполяции Для создания GRID-поверхностей: IDW (средневзвешенная интерполяция с весами, обратно пропорциональными n-й степени от Расстояния) и TIN (линейная интерполяция по нерегулярной триангуляционной сети).
IDW-метод. для которого значение показателя Т в точке с координатами а и b выполняется по формуле

Формула (доступно при скачивании полной версии книги)

Усреднение производится по всем исходным точкам, попавшим в круг заданного радиуса с центром в точке с координатами а, b.
Для обработки неоднозначных ситуаций задаются расстояние, на котором исходные точки считаются совпадающими, и метод обработки совпадающих исходных точек (минимум, среднее, сумма и т.п.).
TIN-метод предполагает строительство нерегулярной триангуляционной сети на базе исходных точек. Далее для любой точки с координатами х, у значение показателя Т может быть вычислено по значениям показателя в вершинах того треугольника сети, в который попадает эта точка, и координатам этих вершин (Т1,х1,у1), (Т2,х2,у2), (Т3,х3,у3) по формуле линейной интерполяции:

Формула (доступно при скачивании полной версии книги)

На базе GRID-моделей реализовано построение 3D-изображений, которые можно вращать, сдвигать, менять точку наблюдения, масштабировать, включать режим освещения, «натягивать на них» другие слои. Само визуальное представление может иметь вид обычной поверхности и каркасной модели (см. 2.3.3).

В MapInfo Professional реализован еще один эффектный метод представления информации, который назван «карта-призма». В картах-призмах высота создаваемых на полигонах, как на основаниях, призм зависит от показателя в выбранном столбце таблицы базы данных. На карте-призме можно цветом отобразить изменение еще одного показателя. Такое изображение составители документации назвали бивариантным.
Часто ГИС рассматривают лишь как средство автоматизированного построения карт и, соответственно, переносят на геоинформатику все требования и понятия картографии. Конечно, геоинформатика позаимствовала многое из картографии, однако, с одной стороны, возможности ГИС во многих элементах существенно превосходят возможности традиционного создания и использования карт, а, с другой, отношение к цифровым данным у пользователей ГИС гораздо более строгое, чем к аналоговой информации у пользователей традиционных карт.

Скачать полную версию учебника (с рисунками, формулами, картами, схемами и таблицами) одним файлом в формате MS Office Word Скачать книгу