Три фундаментальных представления слоев географической информации

Пространственные объекты — точки, линии и полигоны

Географические объекты – это представления предметов, расположенных на поверхности Земли или вблизи ее. Географические объекты могут быть природными (реки или растительность), созданными человеком (дороги, трубопроводы, скважины, здания и сооружения) или условными разделениями поверхности земли (административные и государственные границы, земельные участки).

Хотя существует несколько дополнительных типов векторных объектов, чаще всего географические объекты бывают представлены как точки, линии или полигоны.

• Точки определяют дискретные местоположения географических объектов, которые слишком малы для отображения в виде линий или полигонов - колодцы, телефонные будки, речные водомерные посты и т.д. Точки также могут представлять адресные местоположения, координаты GPS или горные вершины.
  
• Линиями показывают форму и местоположение географических объектов, которые слишком узкие для отображения в виде полигонов (центральные линии улиц, ручьи). Линии также используются для представления объектов, имеющих длину и не имеющих площади, таких как контурные линии и границы. Далее мы более подробно поговорим об изолиниях, так как с их помощью можно изображать непрерывные поверхности.
  
• Полигоны - набор многосторонних площадных объектов, представляющих форму и местоположение однородных типов пространственных объектов, таких как, например, административные районы, округа, участки земли, типы почвы, и зоны землепользования. В данном примере полигонами представлены земельные участки.
  

Атрибуты

Карты выражают описательную информацию с помощью картографических символов, цветов и надписей. Например:

• Дороги показываются на основании классов дорог (разными линейными символами показаны автомагистрали, грунтовые дороги, улицы и тропинки).
• Реки и водные объекты изображаются синим, что означает воду.
• Улицы в городе надписаны по своим названиям и иногда ещё дописывается информация по диапазону номеров домов в пределах сегмента улицы.
• Специальными точечными и линейными символами показываются специфические объекты - железные дороги, аэропорты, школы, больницы и различные места событий.

В ГИС управление описательными атрибутами осуществляется в таблицах.

В ГИС управление описательными атрибутами в таблицах происходит на основе последовательности простых, но существенных принципов реляционных баз данных. Атрибутивные таблицы предоставляют простые универсальные модели данных для хранения и работы с атрибутивной информацией. Традиционно они открытые, так как их простота и гибкость позволяет поддерживать широкий диапазон приложений. Ключевые концепции включают:

• Описательные данные организованы в таблицах.
• Таблицы содержат ряды.
• У всех рядов в таблице одинаковый набор столбцов.
• Каждый столбец имеет тип данных (целочисленный, десятичный, символьный, даты и т.д.).
• В реляционных базах данных эти концепции расширяются, включая ряд реляционных функций и операторов, которые можно использовать для работы с таблицами и их элементами данных. Это называется ''Язык структурированных запросов'' (SQL — Structured Query Language).

Изображения

Изображениями в ГИС часто называют ряд основанных на ячейках или пикселях источников данных — материалы космической или аэрофотосъемки, цифровые модели рельефа, наборы растровых данных и т.д.

Изображения управляются как растровый тип данных, состоящий из ячеек, организованных в сетке из рядов и столбцов. Помимо картографической проекции, система координат набора растровых данных включает размер ячейки и базовые координаты (обычно левого верхнего и правого нижнего углов сетки).

Эти свойства позволяют описать набор растровых данных как серию значений ячеек, начиная с левого верхнего угла.

Местоположение каждой ячейки можно автоматически получить, зная координаты начала отсчёта, размер ячейки и количество строк и столбцов.

Обычно источниками изображений могут быть камеры, которые могут получать космические снимки, которые можно привязать и уровнять относительно местоположений на земной поверхности (например, цифровые ортофотоизображения).

Изображения также используются для сбора данных как из видимой, так и не видимой частей электромагнитного спектра. Одна из таких систем — это многозональный сканер на спутниках Landsat, записывающий изображения в семи каналах (или диапазонах) электромагнитного спектра. Значения для каждого канала записываются в отдельный грид. Набор из семи гридов составляет многоканальное изображение.