Изменение существующих слоев и атрибутивных таблиц

Преобразование существующих объектов и (или) изменение их атрибутивных значений необходимо в случае генерализации источников более крупного масштаба или с излишним детальным семантическим описанием. Работа с этими объектами осуществляется в пределах существующего слоя. Важно отметить, что несмотря на создание объектов, имеющих иной географический смысл, это не приводит к появлению новых по своей сути слоев, а является изменением существующих.

Генерализация касается как геометрической, так и семантической стороны объектов. Рассмотрим виды генерализации с точки зрения цифровой картографии и компьютерной обработки векторных данных. Следует отметить, что генерализация может быть выполнена как средствами ГИС-пакета, так и в векторном графическом редакторе. Однако это сильно меняет методологию работы. В ГИС-пакете выполняется генерализация как объектов на карте, так и записей о них в атрибутивной таблице. Более того, при работе в геоинформационных программных продуктах наи-более важная составляющая — это именно работа с атрибутами. За счет этого удается добиться высокой степени автоматизации и формализации работ. Генерализация же цифровых карт в графических редакторах предполагает редактирование как позиционной информации, так и графического представления тематических показателей в ручном режиме с минимальной автоматизацией.

Первый вид генерализации — обобщение качественных и количественных характеристик, который также называют обобщением в легенде. Обработка в геоинформационном приложении заключается в получении новых значений атрибутов путем преобразования существующих. Необходимо заменить значения на более общие, то есть операция выполняется в атрибутивной таблице.

Помимо обработки семантической информации требуется и преобразование позиционных данных. Например, соответствующим инструментом выполняется объединение контуров.

Второй вид генерализации — отбор объектов, отображаемых на карте. Важными понятиями являются “ценз” и “норма отбора”, которые определяют разные принципы выбора объектов.

Если ценз — значение атрибута объекта, то норма — показатель, определяющий количество объектов определенного типа на единицу площади карты. Если объект не подходит по цензу или норме отбора, то он удаляется из содержания карты. Отбор объектов при работе в геоинформационных программных продуктах может быть автоматизирован с помощью запросов к атрибутивным таблицам. Поиск же оптимального ценза отбора можно осуществить путем статистического анализа атрибутов. Современные ГИС-пакеты выводят по нужному полю описательные статистические показатели: минимальное, максимальное значения в колонке, среднее арифметическое, среднеквадратическое отклонения, а также строят гистограмму распределения. Следует помнить, что удаление объекта означает и удаление записи о нем в атрибутивной таблице. В векторных графических редакторах предусмотрена возможность выбора объектов, однако список параметров ограничен цветом заливки и (или) обводки, толщиной обводки, то есть графическими параметрами объектов.

Остальные виды генерализации связаны в первую очередь с редактированием позиционных данных. Среди операций часто используют упрощение очертаний, сглаживание линий. Программное обеспечение располагает специальными инструментами для выполнения преобразований очертаний объектов. Однако в значительном количестве случаев приходится прибегать к ручному редактированию каждого объекта индивидуально и согласовывать его с другими элементами содержания.

Создание производных слоев

Тематическое содержание карты зачастую является результатом анализа, интерпретации и переработки имеющихся данных.

В результате получают пространственные объекты, описываемые новыми атрибутами. С практической точки зрения это означает создание новых классов пространственных данных и соответствующих им атрибутивных таблиц.

Создать новый слой можно путем копирования существующего и последующего преобразования, например, объединения объектов на основании качественных или количественных признаков.

При этом необходимо внести изменения в структуру атрибутивной таблицы, а именно, удалить лишние поля, добавить и заполнить новые.

Второй вариант создания нового слоя заключается в совместной обработке нескольких существующих. Ярким примером является районирование территории, которое выполняется по набору признаков или сочетанию пространственных объектов. Одна из базовых операций в геоинформационных программных продуктах — оверлей. Суть процедуры заключается в получении новых контуров на основе уже существующих. При этом новый контур наследует признаки всех предшественников.

Также возможно создание новых пространственных объектов путем моделирования. Например, построение охранных зон вокруг водотоков, зон доступности торговых объектов и решение ряда других задач основано на построении буферных зон с заданным радиусом вокруг нужных объектов. Получаемые буферы являются результатом интерпретации исходных данных и представляют новую информацию.

Другое направление, связанное с моделированием, имеет прямое отношение к анализу реальных или абстрактных геополей.

Широкое распространение в географии получил морфометрический анализ рельефа. Исходной информацией служит цифровая модель, представленная в виде сетки с регулярным шагом или растром, в котором каждый пиксель имеет значение тематического показателя, например высоты или температуры.

Исходными данными для получения цифровой модели рельефа являются результаты обработки стереопар космических или аэроснимков, горизонтали топографических карт, материалы радиолокации и лазерного сканирования, полевые геодезические измерения. Несмотря на тот факт, что при создании цифровой карты стараются привести материалы к векторному виду, цифровые модели рельефа, как правило, оставляют в растровом формате, а результаты интерпретации — в векторном.

Сама по себе цифровая модель часто используется в качестве цифровой картографической основы при создании карт природы и эколого-географической тематики. Интерпретация цифровой модели рельефа позволяет получить крутизну и экспозицию склонов, плановую и профильную кривизну поверхности. Также на основе цифровой модели рельефа получают горизонтали, линии тока, водосборные бассейны и т. д. Таким образом, на основе только одного тематического показателя и его распределения в пространстве получают качественно и количественно новую информацию, которая составляет тематическое содержание серии карт. Программное обеспечение для создания цифровых моделей геополей описано в соответствующем разделе. Следует лишь отметить, что указанные выше функции являются распространенными и реализованы не только в геоинформационных приложениях, но и в специальных модулях, например Vertical Mapper для MapInfo, или Spatial Analyst для ArcGIS.