Короткая историческая справка по простым пространственным объектам

В середине 1990-х вырос интерес к простым геометрическим структурам. Уменьшилась стоимость дискового пространства и аппаратного обеспечения, увеличилась вычислительная мощность. В то же время, существующие наборы данных геоинформационных систем (ГИС) становились все доступнее, и пользователи ГИС стали переходить от первичной компиляции данных к их обработке, анализу и совместному пользованию данными. Все чаще стало звучать слово "взаимодействие".

Пользователи хотели повышения быстродействия при работе с данными (например, максимального быстродействия при расчете координат пространственного объекта из 1200 полигонов). Использовались тысячи ГИС, и было доступно множество различных наборов данных.

Примерно в это же время в Esri разработали и выпустили свой формат шейп-файлов (Esri Shapefile). В шейп-файлах использовалась очень простая модель хранения координат пространственных объектов. Каждый шейп-файл представлял один класс пространственных объектов (точечных, линейных или полигональных) и использовал простую модель хранения координат пространственных объектов. Шейп-файлы можно легко создавать из множества систем ГИС. Через некоторое время шейп-файлы стали стандартным форматом "де-факто" и широко используются и по сей день.

Несколько лет спустя в ArcSDE была впервые предложена модель хранения простых пространственных объектов в таблицах реляционных баз данных. Таблица пространственных объектов может хранить один объект в виде строки, вместе с информацией о его геометрии, а также атрибуты.

Пример такой таблицы, содержащей полигоны штатов, показан ниже. Каждая строка представляет состояние, а в столбцах находятся свойства атрибутов для каждого состояния. В одном из столбцов (в столбце shape) содержится геометрия полигона по каждому состоянию.

Эта модель простых пространственных объектов хорошо подходит для механизма обработки SQL (язык структурных запросов). Использование реляционных баз данных привело к беспрецедентному увеличению объема данных ГИС и количества пользователей без снижения производительности. С этого началось активное использование систем управления реляционными базами данных для управления данными ГИС.

Шейп-файлы стали использоваться повсеместно, и этот механизм простых пространственных объектов стал фундаментальным способом хранения пространственных объектов во всей отрасли ГИС. (В области обеспечения взаимодействия компания Esri стала ведущим разработчиком спецификации простых пространственных объектов Открытого геопространственного консорциума (OGC) и Международной организации по стандартизации (ISO)).

Хранение простых объектов имело явные преимущества. К ним относились следующие:

• Полная геометрия каждого пространственного объекта содержится в одной строке. Сборка не требуется.
• Структура данных (физическая схема) проста, имеет высокое быстродействие, и масштабируема.
• Легкость написания интерфейса.
• Легкость взаимодействия. Многие создавали простые конвертеры для переноса данных в формат простой геометрии из большого количества других форматов, и наоборот. Шейп-файлы широко применялись как формат хранения данных, так и их обмена.

Подробные сведения по простым пространственным объектам см. в разделе Основы топологии.