рефераты конспекты курсовые дипломные лекции шпоры

Реферат Курсовая Конспект

Графическая информация ГИС, виды компьютерной графики

Графическая информация ГИС, виды компьютерной графики - Лекция, раздел Информатика, ЛЕКЦИЯ 15 Тема лекции Геоинформационные системы Графические Данные Являются Основой Визуального Анализа И Представления Инфор...

Графические данные являются основой визуального анализа и представления информации.

Выделяют два вида компьютерной графики – растровую и векторную.

Растровое изображение представляет собой массив отдельных точек (видеопикселов или просто пикселов). Компьютер управляет цветом и яркостью пикселов и содержит информацию о состоянии каждого пиксела и запоминается в компьютере с помощью комбинации битов. От количества битов зависит число цветов на экране. Если бит один, то растровое изображение будет черным или белым, а если 24 бита, то количество цветов может быть более 16-ти миллионов.

Графические изображения записываются в файлы, хранятся и воспроизводятся из них. В зависимости от способа (формы) записи различают растровые и векторные форматы файлов. Например, запись 10001 11011 11011 11011 00000 означает черно – белое растровое изображение, представленное на рис. 2.1.

         
         
         
         
         

Рис. 2.1. Черно – белое растровое изображение: 1 – белый; 0 – черный.

ширина записи в пикселах – 5, высота – 5.

 

При работе с графической информацией программные средства ГИС включают в себя много разнообразных функций – редактирование объектов, картометрические и географические функции, трехмерное моделирование.

Картометрические функции позволяют определить площадь фигур, длину линейных объектов, координаты точек. При работе в режиме географических функций проверяется:

- лежит ли объект А полностью или частично внутри объекта В;

- содержит ли объект А весь или часть объекта В;

- пересекаются ли объекты.

Перечисленные функции позволяют определить попадают ли объекты в заданную область и создавать буферные зоны – область, границы которой находятся на некотором заданном расстоянии от объекта. Создав буферную зону вокруг железной дороги (линейного объекта) можно определить, какие объекты попадут в полосу отвода.

При трехмерном моделировании создаются математические трехмерные модели объектов (X,Y,Z) и на экране можно воспроизвести наглядно объект. Можно создавать стереомодели и измерять все три координаты. Чаще всего в ГИС создаются трехмерные модели рельефа.

Растровый способ записи является простым, но требующим больших объемов памяти. Для уменьшения размеров растровых файлов используются различные способы сжатия – кодовый, шаблонов.

При кодовом запоминается код цвета и количество пикселов с этим кодом. Метод эффективен, если изображения содержат большие одноцветные участки.

Оба способа незначительно уменьшают размер файлов. Недавно разработан метод сжатия JPEG(Joint Photographic Experts Group), который обеспечивает значительное сжатие для фотоснимков. Он позволяет уменьшить размеры файлов в 4 – 5 раз. Более сильное сжатие вносит недопустимые искажения в картографические изображения.

В ГИС предпочтение отдается работе с данными в векторном представлении.

В ней ГИС работает с простыми объектами (примитивами) – точка, линия, отрезок, ломаная, область (полигон), дуга, текст. В некоторых ГИС к числу примитивов относят прямоугольники, многоугольники, окружности, эллипсы и т.д.

Объекты описываются векторами фиксированной длины (точка – координатами, линия – координатами ее начала и конца, ломанная – координатами всех ее вершин и т.д.), отсюда название – векторная графика.

Для создания каждого объекта разработана соответствующая команда. Каждая ГИС работает в собственном формате, но оснащена встроенными преобразователями, позволяющими осуществлять операции экспорта – импорта файлов других векторных форматов. Наиболее распространены форматы DXF и ASCII.

Все ГИС позволяют создавать изображения в различных картографических проекциях и в разных системах координат и осуществлять переход из одной системы в другую.

Для линейного – вид изображения его линии (сплошная, пунктирная и т.п.), толщина, цвет. Для области – штриховка, для текстового – тип и размер шрифта, наклон букв, цвет и пр.

Вся графическая информация в ГИС структурируется и по слоям. Принцип разнесения по слоям и количество слоев могут, определятся пользователем, и зависит от вида выполняемой в ГИС работы.

К примеру, для создания электронных топографических карт масштабов 1:25000 – 1:1000 000 по разработанному стандарту, то деление информации на слои должно выполняться в соответствии с классификатором топографической информации:

- математические элементы и элементы плановой и высотной основы;

- рельеф суши;

- гидрография и гидротехнические сооружения;

- населенные пункты;

- промышленные, сельскохозяйственные и социально-культурные объекты;

- дорожная сеть;

- растительный покров, грунты;

- границы;

- надписи на картах.

Деление на слои обычно выполняется по тематике. При использовании ГИС для создания планов железнодорожных станций могут быть выделены слои: путей, стрелочных переводов, сигналов, путевых знаков, устройств связи, искусственных сооружений и т.д.

Количество слоев неограниченно. Им могут давать имена. Слои можно делать видимыми и невидимыми, доступными и недоступными. Их можно удалять и добавлять.

Ввод графической информации в ГИС зависит от источников исходной информации. Для картографических работ ими могут быть результаты тахеометрической, теодолитной, фототопографических съемок; ранее созданные карты и планы, готовые цифровые (компьютерные) карты.

При создании цифровых карт картографическая информация преобразуется в цифровую форму.

Материал съемки местности с помощью ряда программ преобразуется в цифровую форму. Наиболее перспективными видами съемок для создания цифровых карт являются: электронная тахеометрия, спутниковые измерения (GPS, ПЗ - 90), фототопографические съемки.

Преобразование исходных картографических материалов в цифровую векторную форму (цифрование или векторизация) решается двумя основными методами:

- цифрование на планшете (дигитайзере);

- сканирование исходных картографических материалов с последующим цифрованием по растровой подложке.

Дигитайзер – это устройство для цифрования, состоящее из электронного планшета и указателя. Указатель называют также и панелью, курсором, манипулятором, а дигитайзер – графическим планшетом, сколкой.

На планшете закрепляется карта, фотоснимок. Указатель (кнопочное устройство) перемещается по планшету (рис. 2.2). Количество кнопок может колебаться от одной до семнадцати. Связь данного типа дигитайзеров с ГИС осуществляется путем использования соответствующих драйверов – программ.

Рис. 2.2. Цифрование на дигитайзере:

1 – графический планшет; 2 – цифруемый план; 3 – манипулятор

 

Работа с дигитайзером может выполняться в дискретном или непрерывном режиме. До начала работы необходимо произвести настройку дигитайзера. Например, ввод контрольных точек. Планшет дигитайзера имеет свою систему координат, поэтому необходимо установить соответствие с координатами карты. Вначале должны быть заданы контрольные точки (не менее двух). Часть ГИС допускают выполнение преобразования координат по любому числу контрольных точек (преобразование Гельмерта).

Одни ГИС допускают оперативное редактирование, другие не допускают и редактирование проводится после оцифровки.

Цифрование по растровой подложке более распространено и имеет более высокую точность и производительность.

Перед цифрованием изображение сканируется сканерами. При оцифровке вручную с помощью мыши фиксируется характерные точки контура нажатием на кнопки. Получаем набор координат. Автоматическая – производится по специальным программам.

Работа этих программ состоит в распознании образов. Они идентифицируют и выделяют из растра отдельные точечные, линейные и площадные объекты, сравнивая изображения с заложенными в эти программы образцами условных знаков.

Полуавтоматическая, или интерактивная оцифровка ведется с применением программ, которые автоматически распознают объекты на сравнительно простых растровых изображениях и обращаются за помощью к оператору, когда не могут выполнить векторизацию автоматически.

Выбор способа зависит от наличия программ – векторизаторов, сложности растрового изображения, объема работ и т.д.

Заключительным этапом работ по оцифровке является контроль и оценка точности. Обычно сложные части изображения векторизуют вручную, а простые – автоматическим или полуавтоматическим способом.

– Конец работы –

Эта тема принадлежит разделу:

ЛЕКЦИЯ 15 Тема лекции Геоинформационные системы

ЛЕКЦИЯ... Тема лекции... Геоинформационные системы План лекции Общие сведения...

Если Вам нужно дополнительный материал на эту тему, или Вы не нашли то, что искали, рекомендуем воспользоваться поиском по нашей базе работ: Графическая информация ГИС, виды компьютерной графики

Что будем делать с полученным материалом:

Если этот материал оказался полезным ля Вас, Вы можете сохранить его на свою страничку в социальных сетях:

Все темы данного раздела:

Типы информационных систем
  Одно из основных назначений ГИС – поддержка принятия решений и управление. Как система управления ГИС позволяет принимать решения по оптимальному управлению землями, ресурсами, горо

Основные характеристики пространственных объектов
Объекты реального мира, изучаемые в геоинформатике, подразделяются на пространственные, временные и тематические. Пространственные – определяют положение объекта в заданной системе координ

Вывод информации из ГИС
В результате обработки информации на выходе можно получить картографические изображения, графики и диаграммы, таблицы. Некоторые ГИС позволяют совместить всю информацию в одном документе (отчете).

Применяемые в геодезии
  Традиционные методы съемки, применяемые в геодезии (теодолитная, нивелирная и пр.) требуют прямой видимости между наблюдательными пунктами (точками), строительство дорогостоящих гео

Методы дальномерных измерений
  В спутниковой геодезии находят двухсторонние и односторонние методы измерений. На двухстороннем методе работают, к примеру, дальномерная система «SYLVANIA» лазерная система

Хотите получать на электронную почту самые свежие новости?
Education Insider Sample
Подпишитесь на Нашу рассылку
Наша политика приватности обеспечивает 100% безопасность и анонимность Ваших E-Mail
Реклама
Соответствующий теме материал
  • Похожее
  • Популярное
  • Облако тегов
  • Здесь
  • Временно
  • Пусто
Теги