После построения классификации можно приступать к формированию логической структуры баз семантических данных. Ход процесса формирования зависит от реализации конкретного программного продукта ГИС. Например, если в ГИС семантическая информация хранится в виде реляционных таблиц, то процесс выглядит следующим образом.
1. Определение тематических уровней (слоев, покрытий). Тематическим уровнем называется цифровая карта и связанные с ней семантические базы данных, содержащие сведения, о каком либо одном семействе объектов. Как правило, такие семейства выбирают на основе тематической классификации объектов. Все объекты, входящие в один уровень должны характеризоваться одинаковым набором видов характеристик.
2. Создание физической структуры (файла) семантической базы данных, в виде реляционной таблицы. Каждый столбец таблицы является определенной характеристикой объекта. Имя столбца может быть как собственно именем данной характеристики, например "высота", так и кодовым обозначением имени характеристики. Как правило, каждая семантическая база данных имеет два поля: идентификатор объекта, который является уникальным в банке данных и имя вида или рода объекта, например "карьер". Строками таблицы являются данные о конкретном объекте, представленном на цифровой карте. При этом конкретными значениями характеристик объектов могут служить кодовые слова классификатора. Например, вместо конкретного значения "лес низкорослый" может быть подставлено кодовое обозначение "23". Такой способ записи облегчает машинную обработку данных, уменьшает объем базы и снижает количество ошибок при вводе данных. Недостаток способа состоит в ухудшении читаемости информации при просмотре базы данных человеком.
Связь между объектами цифровой карты и записями в семантической базе данных осуществляется двумя путями: "по идентификатору" и программно. Связь по идентификатору производится следующим образом: в семантической базе данных, как было описано выше, отводится специальное поле для идентификатора объекта. В свою очередь в физической структуре файла цифровой карты для каждого объекта также запоминается идентификатор (как правило, четырех байтовое целое число). Таким образом, сравнивая идентификаторы или производя запросы, мы можем найти строку в таблице семантической информации для данного графического объекта, и наоборот. Программный способ состоит в том, что программные средства ГИС поддерживают специальные справочные файлы, в которых каким либо образом запоминается связь между объектами цифровых карт и строками в семантических базах данных.
Подобное сочетание цифровых карт и реляционных баз данных называют геореляционной структурой. Построение геореляционных структур является на сегодняшний день наиболее часто встречающейся формой организации банка данных.
Именно по причине сложной в целом модели данных в ГИС, а также из-за сложности процедур обработки этих данных, можно утверждать, что сегодняшний передний край в исследованиях новых подходов к проблеме построения эффективных моделей данных лежит именно в области геоинформатики.
Сильная ориентация ГИС на анализ и моделирование территориальных процессов рознит их с САПР. Последние также призваны обрабатывать пространственную информацию, однако, "центр тяжести" в них лежит в основном именно в пространственном моделировании. Тогда как ГИС кроме этого (и даже в большей степени) ориентирована на использование богатых средств статистического анализа и имитационного моделирования пространственных процессов.
Лекция 4