WWW.REFERATCENTRAL.ORG.UA - Я ТУТ НАВЧАЮСЬ

... відкритий, безкоштовний архів рефератів, курсових, дипломних робіт

ГоловнаЕкологія, Природокористування → Основи моделювання стану довкілля. Аналіз даних і моделювання - Реферат

Основи моделювання стану довкілля. Аналіз даних і моделювання - Реферат


Реферат на тему:
Основи моделювання стану довкілля. Аналіз даних і моделювання
ПЛАН
1. Загальні аналітичні операції з точковими, лінійними і неподібними об'єктами
2. Операції з трьох вимірними об'єктами
3. Блок моделювання ГІС
4. Література
1. Загальні аналітичні операції з точковими, лінійними і неподібними об'єктами
Аналіз даних, є однієї із трьох великих моделей ГІС (введення, обробки і виведення), що складає ядро геоінформаційних технологій, а всі інші операції яких з деякої точки зору можна представляти сервісними, що забезпечують можливість виконання системою її основних аналітичних і моделювання функцій. Зміст аналітичного блока (модуля) сучасних програмних засобів сформувався у процесі реалізації конкретних ГІС, викристалізувавшись у формі набору операцій або груп операцій, наявністю, відсутністю або ефективністю (неефективністю) яких у складі даного програмного продукту може стати надійним індикатором його якості. Існують різноманітні класифікації, що дозволяють згрупувати елементарні операції аналітичного характеру або їх послідовності в групи. Узагальнюючи деякі з них, і спираючись на склад та структуру аналітичних модулів, відомих з практики робіт з пакетами рс ARC/INFO, IDRISI i EPPL7, можна виділити наступні їх групи :
1. Операції переструктуризації даних.
2. Трансформація проекцій і зміна систем координат.
3. Операції обчислювальної геометрії.
4. Оверлейні операції (накладання різноманітних і різнотипних шарів даних).
5. Загальні аналітичні, графо-аналітичні і моделювання функцій.
Переструктуризація даних. Просторові дані, представлені тим або іншими способами у середовищі ГІС, потребують деяких попередніх (передпроцесорних) операцій, що дозволяють адаптувати ці дані для подальшої обробки і доповнення. Найбільш практично важливими операціями цієї групи є операції перетворення даних із векторного в растрові представлення і навпаки - задачі, пов'язані не тільки з їх імпортом/експортом при взаємодії з іншими засобами, але і для забезпечення можливості роботи з ними в ГІС, що підтримують як растрові, так і векторні формати.
Наявні та розробляються нові алгоритми переходу від растрового формату до векторного і навпаки. Перетворення типу "растр-вектор" (векторно-растрове перетворення) - типова задача растрових ГІС з підтримкою векторного введення даних (EPPL7, IDRISI). Воно повинно вирішуватися і у випадку необхідності безпосереднього виведення векторних даних на пристрій друкування дискретного типу (матричні і лазерні принтери), підготовка даних до візуалізації на відеоекранах взагалі), належачи, таким чином, до більш загальної області дискретизації зображень. Алгоритм векторно-растрового перетворення досить простий і результати його є однозначні.
Перетворення типу "вектор-растр" проходить наступним чином :
1. Набір векторних даних у вигляді полігонів з їх номерами;
2. Регулярна квадратна сітка з необхідним розміром комірок, що накладається на вихідні векторні зображення; приналежність комірки полігону визначається розміщенням його геометричного центру;
3. Комірка отримує номер полігона, до якого належить;
4. Результати класифікації растрового супутникового зображення - комірки сітки піксел з номерами класів;
5. Виділення меж різних класів;
6. Виділення полігонів з номером класу і послідовності координат його меж.
Деякі побічні ефекти операції растрово-векторного перетворення приводять до появи невеликих за розмірами "паразитних" полігонів, що порушують топологію сітки полігонів.
Для знешкодження паразитних полігонів можна використати ценз відбору, що пов'язаний з його розміром (операція, що передбачена у розвинутих програмних засобах типу ARC/INFO).
До інших операцій реструктуризації відносять стиснення або розгортання растрових даних, що грунтується на тих або інших алгоритмах кодування і компресії, фрагментації або дефрагментації.
Трансформація проекцій і зміна систем координат. У цей блок входять досить прості операції перерахунку координат просторових об'єктів і більш складні трансформації, пов'язаних, наприклад, з "укладкою" об'єктів в систему опорних точок з точно відомими координатами із застосуванням еластичних перетворень, і, трансформація картографічних проекцій як найбільш складна підгрупа операцій.
Необхідність виділення цієї підгрупи пов'язано з труднощами, що виникають при спробі інтегрувати дані з різних картографічних джерел з різноманітною математичною основою і типами проекцій, що використовувались при їх складанні.
Процес перерахунку координат можна представити як вирішення зворотної задачі математичної картографії, тобто перетворення прямокутних координат в географічні, а слід за нею - прямої, з використанням рівняння похідної проекції.
Знання координатної основи цифрових даних - природна вимога, виконання якої є обов'язковим і поза потенційною задачею трансформації проекцій.
Комерційні програмні засоби ГІС високого рівня вміщують блок перетворення проекцій.
Практичне використання модулів трансформації проекцій ускладнюється незнанням параметрів проекції карти-джерела, оскільки не всі видання вміщують їх точні назви, а ідентифікувати проекції за деякими морфологічними ознаками картографічної сітки, дуже часто це зробити важко. Достатньо надійним способом визначення проекцій - ідентифікація за таблицями, які вміщені у навчальних і довідкових посібниках з картографії. В особливо складних випадках використовують розрахунки професійних довідкових матеріалів.
Операції обчислювальної геометрії. Програмні засоби ГІС надають користувачам можливості виконання деяких картографічних операцій : розрахунок площ, довжин ламаних ліній, координат центроїдів полігонів. Наприклад, в ARC/INFO площа і периметр входять у число обов'язкових атрибутів полігонів.
Більш складні алгоритми наведені у спеціальній літературі з обчислювальної геометрії - розділі обчислювальної математики, в істотній мірі зобов'язані своїм розвитком прикладенням, близьких до проблематики ГІС, включаючи машинну графіку, автоматизоване проектування для інженерних цілей, обробка цифрових зображень, машинного зору і аналіз сцен.
До класичних задач обчислювальної геометрії, що реалізуються у більшості растрових і векторних програмних засобів ГІС, належать також операції визначення приналежності точки внутрішньої області випуклого або невипуклого полігону (або лінійно об'єкта), опис геометричних і топологічних відношень крапкових, лінійних і полігональних об'єктів двох різнойменних шарів у цілому при їх накладанні (оверлеї).
Необхідно бути обережним при застосуванні картометричних операцій і графо-аналітичних побудовах в ГІС для територій глобального, семиглобального і регіонального рівнів, оскільки розраховані характеристики або геометричні конструкції можуть вміщувати похибки і спотворення
Loading...

 
 

Цікаве