4.1. Свойства векторных моделей

Векторной моделью географических данных называется способ представления географических данных в базе данных ГИС в виде пар прямоугольных координат точек (X,Y), которые определяют начало и направление вектора [1].

При построении векторных моделей объекты создаются путем соединения точек линиями, дугами, полилиниями и т.д. Полная векторная модель данных ГИС отображает пространственные данные как совокупность следующих частей: геометрических объектов (точек, линий, полилиний, полигонов), атрибутов (признаков, связанных с объектами), связей между объектами.

Типы геометрических объектов:

Точка– отдельная дискретная позиция на карте. ВWinGISхарактеризуется координатами (x;y).

Полилиния – непрерывная ломаная линия, состоящая из сопряженных друг с другом отрезков. Характеризуется общей длиной.

Линия– полилиния, состоящая из одного отрезка, без промежуточных точек. Характеризуется длиной.

Полигон– замкнутая полилиния. Характеризуется площадью.

Пространственные связи в векторных изображениях ГИС описываются с помощью топологии. Топология - раздел математики, изучающий свойства фигур не меняться при любых деформациях без разрывов и соединений. Примеры геометрических фигур, обладающих близкими топологическими свойствами - окружность, эллипс, квадрат, ромб. Все перечисленные фигуры могут быть преобразованы одна в другую с нарушением пропорций, но без нарушения связей, подобно рисунку на резине. Применительно к электронным картам, топология определяет связи между объектами, устанавливает соседство полигонов и представляет один объект в виде набора других объектов – линий, точек, полигонов. При использовании топологии данные хранятся более эффективно, поэтому их обработка ускоряется и появляется возможность обработки данных больших размеров [3, 16].

Топологические изображения в ГИС определяются следующими характеристиками – связанностью векторов (информацией о взаимосвязях между отдельными контурами, линиями, полигонами), пересечением векторов (информацией о точках пересечения векторов), связанностью и примыканием полигонов (информацией о взаимном расположении полигонов), близостью (информацией о пространственной близости линий и полигонов).

В топологических ГИС изображения образуются взаимосвязанными элементами, и разорвать связи между ними без специальной операции нельзя. В нетопологических ГИС конструкции рассыпаются при перемещении. Поэтому в нетопологических ГИС нет операций, позволяющих обрабатывать и анализировать соседство объектов, и многих видов анализа территории. Такие ГИС используются в основном только для паспортизации территории.

Топологические отношения в ГИС необходимы для моделирования, анализа, с помощью электронных карт.