Методика проектирования базы данных растров

Разработка и внедрение GIS с использованием растровых данных не отличается от таковой для других GIS. Единственное отличие состоит в том, что вы используете растровые данные вместо или помимо векторных данных.

При работе с растровыми данными, рабочий процесс выглядит следующим образом:

Определение целей и задач

Зачем вам нужны растровые данные? Как вы хотите использовать растровые данные в GIS? Обычно, растровые данные используются для анализа или для отображения, а также для того и другого вместе. Например, растровые данные для анализа могут включать в себя специфические данные для анализа поверхности или построения водосборных областей, данные для корректировки топографии объектов других наборов данных, или новые классы землепользования с учетом новых участков для жилищного строительства. Примером данных для отображения являются ортофотоснимки, использующиеся в качестве фона карты.

Определение необходимых данных

Если вы собираетесь извлекать данные из изображений, обратите внимание на разрешение, которое вам потребуется, а также на наличие одного или нескольких спектральных каналов. Следует решить, будете ли вы использовать данные аэрофотосъемки или данные со спутника. Если вы собираетесь работать с данными высот, следует выбрать наиболее подходящий метод их сбора, такой как лидар, объекты-изолинии или радиолокационная интерферометрия. Если вы намереваетесь создать коллекцию сканированных карт, вам необходимо определить, что именно представляют собой эти карты, например сканированные документы, чертежи САПР (CAD) или топографические карты.

Уточнение требований

Определите более точные требования к данным на основе следующего:

• Стоимость — Каков ваш бюджет? Можете ли вы позволить себе те данные, которые вы хотите? Существует ли альтернатива в рамках вашего бюджета?
• Доступность — Имеются ли эти данные в наличии? Как часто обновляются данные? Будете ли вы получать отдельные обновления в виде листов или единое обновление в виде всего покрытия? Сможете ли вы своевременно получать эти данные?
• Лицензии — Можете ли вы использовать данные совместно или распространять их? Можете ли вы использовать эти данные в нескольких проектах? Как вы можете распоряжаться информацией или данными, полученными на основе исходных данных? Сможете ли вы публиковать их в Интернет?
• Разрешение — Содержит ли доступный уровень детализации необходимую информацию?
• Хранение — Какой формат базы данных или файлов будет использоваться? Насколько велик каждый файл? Будете ли вы использовать пирамидальные слои? Сколько всего дискового пространства может потребоваться?
• Экстент — Будет ли достаточно одного растрового изображения, чтобы покрыть исследуемый район, или вам понадобится несколько растров?
• Точность — Обеспечит ли разрешение доступных данных необходимую пространственную точность? Каков уровень точности, предоставляемый поставщиком данных? Как будут проверяться и контролироваться данные?
• Доступность и цена - Доступны ли данные, в т.ч. по сети? Будете ли вы брать плату за использование? Кто будет иметь доступ к данным? Как вы будете контролировать доступ к данным и продажи?

Получение и проверка данных

Сюда входит размещение заказов на данные в компаниях, которые могут их предоставить, сканирование карт, а также получение исходных данных и построение соответствующих наборов растровых данных. Важно иметь систему проверки качества данных, как созданных самостоятельно, так и полученных извне. Вам будет необходимо проверить целостность данных (отсутствующие линии или пиксели), их полноту, а также наличие пространственной привязки к исследуемому району.

Подготовка данных

Построение базы данных может потребовать предварительного извлечения данных или их конвертирования из одного формата в другой, например, из точек высот, полученных с помощью лидара, в ЦМР. Это также может включить такую предварительную обработку, как географическую привязку или растягивания по принципу «резинового листа».

Проектирование и построение базы данных

Вы можете выбрать один из нескольких вариантов:

• Построить большой, бесшовный набор растровых данных (мозаику) из нескольких изображений
• Построить отдельный набор растровых данных по каждому исходному изображению (каждый набор данных будет доступен независимо от других.)
• Построить каталог растров, содержащий все изображения
• Построить набор данных мозаики, который содержит ссылки на отдельно хранящиеся файлы изображений
• Хранить данные в отдельных файлах изображений

Также следует продумать использование того или иного метода сжатия, а также выбрать между персональной базой геоданных и базой геоданных с многопользовательской системой управления и то, что будет включать распространение данных. Например, если вы будете обслуживать снимок, вы можете подумать об использовании набора данных мозаики, т.к. он оптимизирован для этого типа распространения.

Вам потребуется создать некоторый уровень метаданных, в зависимости от планирующегося способа распространения данных. Например, какой запрос должен сделать пользователь, чтобы найти ваши растровые данные через Интернет? Если вы будете использовать каталоги растров или наборы данных мозаики, предусмотрите дополнительные поля, которые позволят расширить возможности построения запросов.

Использование и обслуживание базы геоданных

Необходимо выполнить все этапы загрузки данных в базу данных, чтобы обеспечить широкому кругу пользователей возможность использования данных для решения разнообразных задач. Процесс требует администрирования.

В большинстве ситуаций, следует запланировать дальнейшее повторное использование наборов данных или базы данных. Необходимо определить план обновления, внесения изменений и обеспечить возможность использования этих данных в качестве основы для дальнейшей работы.