Теоретические основы географических и земельно-информационных систем

Рассматривая вопрос о цифровых моделях, нельзя не отметить, что в реальных ГИС мы имеем дело не с абстрактными линиями и точками, а с объектами, занимающими пространственное положение и имеющими сложные взаимосвязи между собой. Поэтому полная цифровая модель объекта в цифровой карте в обязательном порядке включает в себя:

· геометрическую (метрическую) информацию;

· атрибуты-признаки, связанные с объектом и его характеризующие;

· неметрические (топологические) характеристики, которые объясняют связи между объектами.

К топологическим характеристикам можно отнести: ориентацию (по отношению одного объекта к другому); примыкание (наличие общей границы и точек); включение (вложенность контуров), совпадение (наложение одного объекта на другой) и т.п.

Топологические характеристики заносятся при кодировании данных в виде дополнительных атрибутов. Этот процесс во многих ГИС осуществляется автоматически при дигитализации данных.

3. Форматы графических файлов

Файлы, в которых много однородных заливок (логотипы, надписи, схемы). Метод сжатия LZW (Lempel-Ziv-Welch) действует гораздо лучше, чем RLE при сжатии произвольных графических данных, но процесс кодирования и распаковки происходит медленнее.

GIF позволяет записывать изображение «через строчку» (Interlaced), благодаря чему, например, при отображении файла в Интернет можно увидеть изображение целиком, но с меньшим разрешением, задолго до окончания полной загрузки файла. В 1989 г. формат был модифицирован (GIF89a) за счёт добавления поддержки прозрачности и анимации. В результате в GIF можно установить один или более цветов прозрачными, эти цвета станут невидимыми в программах просмотра Интернет и некоторых других. Кроме того, файл GIF может содержать не одну, а несколько растровых картинок, которые программа может подгружать одну за другой с указанной в файле частотой. Так достигается иллюзия движения (GIF-анимация). Основное ограничение формата GIF состоит в том, что цветное изображение может быть записано только в режиме 256 цветов. Это ограничение обусловливает применение данного формата в основном при создании электронных публикаций для сети Интернет.

Формат JPEG (Joint Photographic Experts Group) был разработан группой экспертов в области фотографии в рамках ISO (Международной организации по стандартизации) специально для сжатия 24-битных изображений. Данный формат представляет эффективный метод хранения изображений с большой глубиной цвета. Главное отличие формата JPEG от других состоит в том, что в JPEG используется алгоритм сжатия с потерями, который необратимо искажает изображение. Это не сильно заметно при его простом просмотре, но становится явным при детальной работе с изображением. Как правило, при сохранении графического изображения в формате JPEG в специальном диалоговом окне можно задать степень сжатия. При этом, чем выше уровень сжатия, тем ниже качество. Но зато, используя JPEG, можно получить файлы иногда в несколько сотен раз меньше по объему, чем в формате BMP. Формат JPEG аппаратно независим, поддерживается на IBM PC и Apple Macintosh. Существуют также различные версии JPEG: Baseline Optimized, Progressive. Особенностью JPEG Progressive является поддержка чересстрочного вывода. Формат JPEG идеально подходит для обычного пользователя, т.к. в данном формате можно хранить полноцветные24-битовые изображения при малом объеме без больших потерь качества. Однако, стоит заметить, что JPEG не подходит для хранения «контурных» рисунков (карт), т.к. из-за особенностей алгоритма сжатия контуры и текст становятся размытыми, т.к. из-за особенностей алгоритма сжатия контуры и текст становятся размытыми. Поскольку в «PEG отсутствует истинная информация о цвете, он практически не пригоден для работы с ДДЗЗ (цветокоррекция и т.п.).

также включать информацию о номере версии формата или сведения об авторских правах. Наиболее распространены такие растровые форматы, как BMP, TIFF, PCX, GIF, JPEG.

Формат BMP (Windows Bitmap) используется ОС Windows (Microsoft Corp.) для внутреннего хранения растровых изображений. Он является форматом, который по умолчанию используется Windows-приложениями, создающими растровые рисунки. К плюсам данного формата можно отнести поддержку любыми Windows-совместимыми программами. В качестве недостатка формата BMP можно указать слабые возможности сжатия. В данном формате используется метод сжатия RLE, который применим только к 4- и 8-битным изображениям. В общем, файлы BMP, как правило, занимают больше места на диске, чем файлы других форматов. К тому же применение файлов BMP ограничено платформами Windows и OS/2 и невозможно на других (например, Macintosh).

Формат TIFF (Tagged Image File Format) является одним из самых распространённых и надёжных и используется для хранения растровых изображений высокого качества. Формат TIFF - аппаратно независимый, т.е. его поддерживают практически все графические программы на IBM PC и Apple Macintosh. Ему доступен весь диапазон цветового охвата от черно- ; белого до моделей RGB и CMYK. Кроме того, данный формат может сохранять разнообразные дополнительные сведения о растре, включая: кривую коррекции для изображения с оттеками серого; поля детальной информации об изображении (название программы, автора, дату создания и комментарии); размер изображения и разрешающую способность; детальную информацию о цвете оригинала (Основы..., 1998). Для формата TIFF доступны разнообразные схемы сжатия (например, встроенный алгоритм LZW). Благодаря хорошей цветопередаче и наличию эффективного механизма сжатия, формат TIFF идеально подходит для хранения сканированных аэрофото- и космических снимков (с глубиной цвета до 48 бит), а также топокарт (с индексированными цветами 4 или 8 бит на пиксел).

Формат PCX (PC PaintBrush File Format) является одним из наиболее распространённых и был разработан фирмой Z-Soft для программы PC PaintBrush. Открывать или импортировать файлы PCX могут почти все графические приложения для персональных компьютеров. Применяется сжатие RLE. Однако PCX не поддерживает модель CMYK или другие модели, отличные от RGB. Неудобная схема сжатия может даже увеличивать размеры некоторых файлов. В настоящее время данный формат считается устаревшим.

Независящий от аппаратного обеспечения формат GIF (Graphics Interchange Format) был разработан в 1987 г. фирмой CompuServe специально для передачи растровых изображений по сетям (GIF 87а). Поэтому этот формат отличается очень эффективным механизмом сжатия и некоторыми функциями, ускоряющими загрузку изображения с Web- страниц. GIF использует LZW-компрессию, что позволяет неплохо сжимать наоборот. AI несколько уступает CDR по иллюстративным возможностям: в одном файле может содержаться только одна страница, маленькое рабочее поле-- всего 3x3 м. Тем не менее, он отличается наибольшей стабильностью и совместимостью с языком PostScript фирмы Adobe, на который ориентируются практически все издательско-полиграфические приложения.

EPS (Encapsulated PostScript) - формат описания как векторных, так и растровых изображений на языке PostScript. Главным достоинством этого формата является его универсальность. Едва ли не все программы, работающие с графикой, могут писать и читать файлы в этом формате. В файле EPS могут одновременно храниться векторная и растровая графика, шрифты, параметры калибровки оборудования, цветовые профили. Кроме этого, формат EPS позволяет записать векторный контур, ограничивающий растровое изображение. Так, например, можно получить не прямоугольную фотографию, а круглую, овальную или любой другой формы. Для отображения на экране векторного содержимого файла EPS используется формат WMF, а растрового - TIFF. Но экранная копия лишь в общих чертах отображает реальное изображение, что является существенным недостатком EPS. Действительное изображение можно увидеть лишь на выходе выводного устройства с помощью специальных программ просмотра или после преобразования файла в формат PDF в приложениях Adobe Acrobat Reader и Acrobat Exchange. Одним из недостатков формата EPS также является то, что EPS-файлы, созданные различными программами, открываются по-разному, а порой и вовсе не открываются. Это происходит в основном из-за наличия нескольких версий языка PostScript.

Формат PDF (Portable Document Format) предложен фирмой Adobe как независимый от платформы формат, в котором могут быть сохранены и графические изображения (векторные и растровые), и текст с множеством шрифтов и гипертекстовых ссылок. Так как шрифты содержатся непосредственно в документе PDF, то документ всегда будет выглядеть так, как задумал его автор, на любом компьютере, независимо от используемого на нём программного обеспечения. Данный формат отличается очень компактным хранением информации. Для достижения минимального размера файла при высоком качестве иллюстраций в PDF используется мощный алгоритм сжатия, причём каждый вид объектов в документе сжимается по наиболее выгодному для него алгоритму (например, растровые изображения записываются в формате JPEG). Просматривать документы в формате PDF и распечатывать их на принтере можно с помощью бесплатной программы Adobe Acrobat leader. Однако эта программа не даёт возможности создавать или изменять PDF-файлы. Многие графические пакеты (Adobe PageMaker, CorelDRAW, FreeHand) имеют функции экспорта документов в PDF. Исходя из практического отсутствия программного обеспечения для редактирования PDF-файлов, обычно в этом формате хранят документы, предназначенные только для чтения, но не для редактирования.

Векторные форматы.

В отличие от растровых форматов, в сфере векторной графики практически отсутствуют стандартные форматы, которые могли бы использоваться различными программами и на разных платформах. Почти все векторные графические программы имеют свои собственные форматы, что связано, скорее всего, со спецификой алгоритмов формирования векторного изображения. Файлы векторных форматов содержат описания изображения в виде набора команд для построения графических примитивов, а такте некоторую дополнительную информацию. Различные векторные форматы отличается набором команд и способом их кодирования. Но так как в векторной графике иногда существует необходимость переноса файлов между различными приложениями, то своего рода стандартом стали файловые форматы WMF, CDR, AI. Также получили популярность некоторые универсальные форматы, поддерживающие как векторные, так и растровые изображения: EPS, PDF.



Лекция 5. Картографирование средствами Maplnfo Professional

1. Возможности Maplnfo Professional

Наиболее важным является этап формирования тематических слоев. Отличительная особенность MapInfo - ее универсальность, т.е. система позволяет:

-- просматривать и обрабатывать графические изображения;

-- осуществлять поиск по запросу и редактирование карт;

--производить построения картографических символов, диаграмм, работать с базами данных;

-- производить подготовку к печати и печать карт.

Система имеет три возможных типа окна для просмотра данных: текстовое, картографическое и графическое соответственно. На экране монитора одновременно могут присутствовать окна различного типа. Например, пользователь может наблюдать картографическое окно, показывающее изображение улиц города, и одновременно просматривать табличные данные, относящиеся к ним, в текстовом окне. Окно, имеющееся на экране, является активным. Если окон больше одного, они объявляются связанными, так называемыми "горячими окнами". Это означает, что графический объект, соответствующая табличная запись которого выбрана в текстовом окне, будет подсвечен в картографическом и наоборот.

Текстовое окно имеет вид таблицы, подобной электронной, со строками и столбцами. Каждая строка представляет из себя запись и каждая колонка определяет поле записи. Система позволяет добавлять, редактировать и уничтожать записи. Пользователь может отбирать нужные столбцы для просмотра в окне и менять их размер. Картографическое окно при показе использует послойное изображение, как это принято во многих других ГИС.

Характеристики каждого слоя могут быть показаны выборочно, отредактированы, показаны в порядке, устраивающем пользователя. Внешне картографическое окно оформляется так же, как и текстовое, оно снабжено возможностями горизонтального и вертикального прокручиваний для показа соседних областей. Графическое окно используется для работы с объектами типа точка, линия, полигон и т.п.

MapInfo имеет развитые средства генерации отчетов, построения графиков и диаграмм, составления статистических карт.

Система позволяет создавать иллюстративные тематические карты, имеет библиотеку условных знаков, шрифтов и заполнений, допускает использование шкал для отображения качественных и количественных зависимостей, описанных в полях базы данных (величина ступени шкалы задается пользователем), а также позволяет формировать легенду карты, снабжать ее подписями, редактировать изображение.

MapInfo - векторная система, использующая для ввода наиболее распространенные типы интерфейсов, что позволяет использовать множество современных устройств ввода (дигитайзеров или сканеров). В системе предусмотрена корректировка графических данных в интерактивном режиме, условные знаки выбираются из соответствующей библиотеки. Имеется библиотека шрифтов и заполнений.

MapInfo является классической настольной ГИС информационно- справочного типа.

2. Создание тематических карт средствами ГИС MapInfo

До начала составления карты необходимо определить конечный вид получаемой продукции (определить назначение карты, ее масштаб, характеристики картируемой территории, перечень элементов содержания, определить источники информации).

Составлению карты предшествует тщательная редакционно-подготовительная работа, которую проводит редактор карты. Именно он изучает и разрабатывает все вышеперечисленные вопросы и фиксирует их в специальном документе, который получил название программы карты или редакционного плана.

Подготовка исходных данных.

Подготовка исходных материалов при составлении карты с помощью ГИС-технологий заключается, как мы уже знаем, в подготовке исходной цифровой основы будущей карты посредством цифрования картографических материалов. Цифрование может осуществляться двумя способами: дигитализацией картографических материалов при помощи специальных устройств с получением изображения в векторном виде или путем сканирования материалов с дальнейшей векторизацией растровых данных.

Растровое изображение.

В MapInfo растровые изображения используются только для просмотра; вносить изменения в само изображение нельзя. К нему нельзя "привязать" никаких данных, в отличие от векторных карт. Обычно они используются как подложки для векторных карт, т.к. степень детализации растрового изображения гораздо выше, чем у векторных карт. Система читает такие растровые форматы, как TIFF, JPEC и др.

Поскольку MapInfo не общается непосредственно со сканерами, а читает уже подготовленные другими программами файлы изображений, необходимо сформировать растровое изображение при помощи планшетного сканера и имеющегося программного обеспечения. Для этого необходимо поместить картографический источник на стекло сканера и запустить процесс сканирования. Полученное растровое изображение необходимо сохранить со своим уникальным именем.

Полученное растровое изображение необходимо зарегистрировать с целью дальнейшей векторизации растра в выбранной картографической проекции и системе координат.

Запуск программы MapInfo и начало работы.

Чтобы запустить программу MapInfo, дважды укажите на иконку MapInfo в Диспетчере файлов (Рис.).

Через несколько секунд появится диалог начала сеанса. В нем можно указать, с чего следует начать сеанс работы

Если Вы уже работали ранее с MapInfo, то можно восстановить то состояние, которое было на экране в конце последнего сеанса работы, выбрав "Восстановить прошлый сеанс", или открыть последний использовавшийся "Предыдущий рабочий набор", или открыть другой "Рабочий набор". При запуске программы в первый раз, выберите "Таблицу".

Работа с растровым изображением. Открытие растра.

После диалога начала сеанса появится диалог "Открыть таблицу" (Рис.). В зависимости от полученного задания необходимо обратиться к папке, в которой хранится растровое изображение, и ввести имя файла.



В диалоге указываем "Тип файлов - Растр" и "Представление -- В активной карте". После нажатия клавиши "Открыть", на экране монитора появится соответствующее растровое изображение.

Открывая файл растрового изображения, необходимо иметь представление о процедуре, называемой регистрацией изображения.

Незарегистрированное изображение служит только для просмотра растра в условной системе координат, поэтому в данном пособии рассматриваться не будет.

После того как выбран растровый файл и нажата кнопка "Открыть", появляется запрос, в котором необходимо ответить "Регистрировать" (Рис.).

Регистрация растра проводится в диалоге "Регистрация изображения", в котором указываются географические координаты предварительно определенных опорных точек (в терминологии MapInfo - контрольных точек), или прямоугольные координаты поворотных точек границ землепользования, для чего необходимо нажать кнопку "Проекция" и выбрать соответствующий тип проекции (Рис.).



Выбор опорных точек.

Укажите на выбранную опорную точку регистрируемого изображения (обычно пересечение линий картографической сетки, поворотные точки границ населенных пунктов, обозначенные точечным условным знаком).



Появится диалог "Добавить контрольную точку". Задайте в этом диалоге координаты, полученные одним из изложенных выше способов. Контрольные точки на изображении нумеруются. Нажмите OK. Повторите процедуру для следующей точки.

Необходимо указать не менее трех опорных точек (Рис.).

Замечание: Масштаб показа изображения в окне просмотра меняется кнопками “+” и “-“ снизу от изображения. Увеличивая масштаб, можно добиться большей точности определения положения точек привязки. Передвигать растр можно при помощи линейки прокрутки.

Если надо внести изменения в координаты опорных точек (как правило, по причине слишком большой погрешности регистрации), выберите запись о точке в верхней части диалога "Регистрация изображения" и задайте другое расположение точки на растре или повторите заново процедуру определения географических координат опорных точек на исходной карте. Контрольные точки можно удалять, нажимая кнопку "Удалить".



При регистрации растрового изображения по четырем опорным точкам, в диалоге "Регистрация изображения" появится сообщение об ошибках в пикселях, которые возникают в результате грубого определения координат опорных точек на исходном материале или из-за погрешности наведения курсора и фиксации координат точек на растре.

Если опорные точки размещены аккуратно, MapInfo будет показывать растровое изображение без искажений и поворотов. При наложении векторных данных MapInfo трансформирует векторную информацию, чтобы добиться правильного взаимного расположения растра и векторных слоев.

Растровые изображения необходимо регистрировать однажды. Каждый последующий раз файл с растровым изображением открывается так же, как любая другая таблица MapInfo.

Формирование и редактирование слоев карты.

При использовании ГИС-технологии оператор на первом этапе получает отсканированное изображение исходного картографического материала, визуализированное на экране монитора, которое необходимо "оцифровать", т.е. преобразовать растровое изображение в векторное и сформировать слои цифровой карты, полученные в результате цифрования (дигитализации). Процесс картографической генерализации в этом случае выполняется одновременно с дигитализацией. Программные средства генерализации изображения, имеющиеся в данном пакете, будут рассмотрены в отдельном разделе данного пособия.

ГИС-технология составления карт предполагает на этом этапе не только формирование, но и редактирование слоев. Слои в упрощенном виде, как уже было сказано выше, можно представить себе в виде набора листов прозрачного пластика, на каждом из которых по отдельности изображены как элементы географической основы (гидрография, населенные пункты, административные границы, дорожная сеть и т.д.), так и элементы специального (тематического) содержания (в виде заливок, штриховок).

Листы этого пластика, наложенные друг на друга, и создают картографическое изображение. Точно так же, как и при составлении карт по традиционной технологии, в первую очередь создаются слои с элементами географической основы (гидрография, дорожная сеть, населенные пункты, границы и т.д.), а затем -- тематические.

Цифрование слоев содержит некоторые особенности. Так, цифруя исходные картографические материалы по элементам содержания, необходимо различать внутри каждого элемента следующие подуровни:

а) полигон (объекты, представляющие собой полигон);

б) дуга (объекты, представляющие собой дуги);

в) точка (точечные объекты), например, из элементов гидрографии: полигон - озёра, водохранилища; дуга -- реки; точка -- источники минеральных вод и т.д.

MapInfo позволяет на одном слое содержать несколько различных типов элементов (в том числе и текст).

В ГИС MapInfo имеются следующие стандартные инструменты для цифрования (панель "Пенал"):

В ГИС MapInfo имеются следующие стандартные инструменты для цифрования(панель «Пенал»):

Добавить узел - инструмент, с помощью которого можно добавлять узлы в режиме Форма;

Дуга -инструмент, который позволяет Рисовать дуги с угловым размером в четверть эллипса;

Эллипс - инструмент, с помощью которого можно Рисовать эллипсы и круги;

Линия - инструмент, Рисующий прямые линии;

Стиль линии - Открывает диалог "Стиль линии", в котором можно выбрать стиль, цвет и толщину для линейных объектов;

Полигон (Многоугольник) - инструмент, позволяющий создавать замкнутые области, ограниченные прямыми линиями;

Полилиния (Ломаная) - инструмент, позволяющий создавать ломаные (незамкнутые) линии;

Прямоугольник - инструмент, позволяющий создавать прямоугольники и квадраты;

Стиль области - Открывает диалог "Стиль области", в котором можно выбрать штриховку, цвет и стиль контура замкнутой области;

Форма - Включает и выключает режим Форма, в котором можно перемещать, добавлять и удалять узлы объектов;

Скругленный прямоугольник - инструмент, позволяющий создавать прямоугольники и квадраты со скругленными углами;__

Символ (Булавка) - инструмент, который позволяет помещать на Карту точечные объекты;

Стиль символа - Открывает диалог "Стиль символа", в котором можно выбрать размер, стиль и цвет символа, представляющего точечный объект;

Текст - инструмент, с помощью которого на Карты или Отчеты помещаются тексты и подписи;

Стиль текста - Открывает диалог "Стиль текста", в котором можно выбрать гарнитуру, размер, стиль и цвет фона для текстового объекта.

Например, для оцифровки линейного объект выбирают следующие инструменты: (Рис.).

1. Выберите линейный объект, для этого нажмите кнопку "Линия"

2. Выберите стиль линейного объекта, для этого нажмите кнопку "Стиль линии"

Рис. Диалог "Стиль линии"

Используйте клавиши прокрутки для выбора стиля, цвета и толщины линии

3. Управление слоями

Для управления слоями и элементами на них используется диалог "Управление слоями" панели инструментов "Операции" (Рис. 6.3.1).

Для запуска диалога "УПРАВЛЕНИЕ СЛОЯМИ" нажмите эту клавишу, или запустите этот диалог из главного меню "КАРТА".

Видимость слоя. Возможность редактирования.

Возможность привязки к узлам объектов.

Подписи объектов.

Поставьте флажок в данном окне для активизации косметического Слоя После нажатия данной иконки появится представленный выше диалог (Рис.).

Наличие или отсутствие в соответствующей ячейке напротив названия слоя флажка означает возможность или невозможность выполнения действия.

Выставляя флажки в соответствующем окошке можно манипулировать слоями изображения и отключать растровую подложку, т.е. делать ее невидимой, можно поочередно просматривать каждый оцифрованный слой с целью проверки правильности выполнения действий и т.д.

Косметический слой.

Каждое окно Карты содержит косметический слой. Косметический слой можно представить себе как чистую, на начальном этапе, прозрачную пленку. Каждый слой представляет различные коллекции географических объектов. Косметический слой - это пустой слой, лежащий поверх всех прочих слоев. Он используется для оцифровки, проектирования и т.д. В него помещаются подписи, заголовки карт, разные графические объекты. Косметический слой всегда является самым верхним слоем Карты. Его нельзя удалить из окна Карты. Нельзя изменить также и его положение по отношению к остальным слоям.

Выбрать вид штриховки, тип линий, символов и шрифтов для Косметического слоя можно также с помощью меню "Настройки" и соответствующих команд СТИЛЬ... (Рис.).

Содержимое косметического слоя изменяется при изменении размера изображения в окне. За исключением символов, все объекты и текст на косметическом слое увеличиваются или уменьшаются при изменении размера изображения в окне.

Для выбора стилей воспользуйтесь клавишей прокрутки Создание слоев.

Создание слоев выполняется на косметическом слое, который предварительно в диалоге "Управление слоями" активируем, т.е. ставим флажок в окне "Редактирование" (Рис. 6.3.2). Создание слоев выполняется поверх нижнего слоя, которым является растровая подложка с отсканированным изображением Административной карты.

Административные границы.

Слой "Административные границы", хотя это линейные объекты, лучше оцифровать как площадные объекты с тем, чтобы можно было в дальнейшем определять площади полигонов.

Выбрав в панели инструментов команду "Полигон", задаем командой "Стиль полигона" толщину, цвет и форму границы района, области, республики и т.д. из появившейся таблицы стилей линий. После этого подводим курсор к поворотной точке границы района, нажимаем левую кнопку мыши, и продвигаемся к соседней точке излома границы, при этом нажимая на левую клавишу мыши в следующей поворотной точке (точке излома границы). При наведении курсора на конечную точку проведенной линии появляется перекрестие (предварительно должна быть нажата клавиша "S" (при англ. раскладке клавиатуры) сочетание) и при нажатии левой кнопки мыши происходит замыкание границы. Таким же образом оцифровываются остальные границы районов до тех пор, пока все границы не будут замкнуты.

Замечание: Для оцифровки смежных границ полигонов удобно пользоваться следующим приемом: удерживая нажатой клавишу Shift, указываем левой кнопкой мышки (при активированном инструменте цифрования "Многоугольник") в начальную точку общей границы полигонов и затем в последнюю точку. MapInfo автоматически оцифрует всю смежную границу. (Для обхода полигона по противоположной стороне необходимо удерживать "Ctrl")..

Для просмотра параметров полигона (площади, координат рабочего пространства и центра тяжести фигуры), стиля линий и способа заливки необходимо произвести двойной щелчок левой кнопкой мыши внутри полигона.

Таким образом, получаем набор полигонов, которые соответствуют границам районов. Затем в меню "КАРТА" выбираем команду "сохранить косметику" и далее для первого слоя указать имя файла, а для всех последующих слоев "Создать новый" и "Сохранить" (Рис.).

В диалоге указываем имя файла и адрес сохраняемого файла, при этом сохраняем созданный слой как: "Тип файла" "Таблица" (Рис.).

После сохранения слой "Административные границы" автоматически добавится к списку слоев, которые мы видим в "Управлении слоями" (Рис.).



Аналогичным образом создаются слои: "Города", "Дороги", "Гидрография", как полигональные, точечные и линейные объекты с соответствующим типом значков и стилем линий. (Рис.6.).

4. Создание базы данных

Переходим к следующему шагу создания электронной карты в ГИС MapInfo. Это создание базы данных и присвоение атрибутивной или семантической информации объектам цифровой карты.

MapInfo содержит всю графическую, текстовую и другую информацию, как мы уже говорили выше, в так называемых таблицах. Одной таблице MapInfo соответствует один слой карты. Каждая таблица представляет собой набор файлов-компонентов:

<имя файла>.TAB: этот файл содержит описание структуры данных таблицы.

Он представляет собой небольшой текстовый файл, описывающий формат того файла, который содержит данные;

· <имяфайла>.DAT или <имяфайла>.WKS, .DBF, .XLS: этот файл содержит табличные данные. Кроме того, таблицы, содержащие растровые изображения, хранят данные в файлах форматов BMP, TIF или GIF;

· <имяфайла>.MAP: этот файл описывает графические объекты.

·<имяфайла>.ID: этот файл содержит список указателей (идентификаторов) на графические объекты, позволяющий MapInfo быстро находить объекты на карте.

Таблица может содержать также и индексный файл. Индексный файл позволяет проводить поиск объектов на карте с помощью команды НАЙТИ. Если необходимо найти улицы, города или области с использованием команды НАЙТИ, соответствующие поля таблицы должны быть проиндексированы. Индекс хранится в файле: · <имяфайла>.IND.

На экране монитора MapInfo позволяет отображать таблицу в виде “Карты”, “Списка” или “Графика”. Каждое представление показывает данные в специальном окне, выбрать которое можно в меню “Окно”.

Рис. Окно "Карты" в MapInfo

Окно Карты представляет информацию в графическом виде, не являясь, по сути, картой в общепринятом виде, позволяя видеть взаимное расположение данных, анализировать их и выявлять закономерности (Рис.).

В окнах Карт показываются географические объекты, относящиеся к таблице.

Окно Карты может содержать информацию сразу из нескольких таблиц, при этом каждая таблица представляется отдельным слоем.

Окно Списка представляет записи из базы данных в формате электронной таблицы, позволяя применять привычные приемы работы с базами данных (Рис.).

Рис. Окна "Список" и "Карта" в MapInfo

В окнах Списков можно просматривать и обрабатывать данные в традиционной форме строк и колонок, которая обычно используется в системах баз данных и электронных таблицах. Каждая колонка содержит определенный тип информации (например, поле фамилии, адреса, номера телефона или суммы счета).

В окне Списка можно изменять, копировать, удалять и добавлять записи.

Замечание: Окна "Списка" и "Карты" взаимосвязаны. Вектору на "Карте" соответствует строка в "Списке" и наоборот. Удаление записи повлечет за собой удаление и изображения на карте. Выделение мышкой объекта в "Списке" подсвечивает объект на "Карте". При оцифровке растра в "Списке" создаются пустые строки (без информации) и только одна колонка (при выполнении оцифровки в косметическом слое).

Для заполнения базы данных и создания тематической карты необходимо изменить структуру "Списка" в соответствии с тематикой создаваемой карты, например, для слоя "Границы" необходимо выделить поля и ввести: название района, состав пашни по каждому административному району, состав сельскохозяйственных земель, распаханность (т.е. долю пашни в общей площади сельскохозяйственных угодий района), долю сельскохозяйственных земель в районе и пр. Для слоя "Населенные пункты" - названия населенных пунктов, число жителей в них. Для слоя "Потребность почв в фосфорных удобрениях" - индекс записи, дозу внесения удобрения, номер поля севооборота, площадь поля и т.п. Изменение структуры представлено на Рис.

Рис.

Диалог вызывается из меню Таблица -- Изменить -- Перестроить. Далее выбирается имя таблицы, структура которой изменяется. Добавление полей осуществляется кнопками Добавить - Удалить поле. Параметры поля вводятся в диалоге Описание поля (Имя, Тип данных) которые будут содержаться в поле и пр.). В поле Индекс необходимо установить флажки (для осуществления запросов и др. логических операций с объектами). В верхней части рис. показано окно списка после изменения структуры таблицы.

Замечание: Описание типов данных полей можно найти в "Справочнике" MapInfо.

После нажатия ОК окно со "Списком" и "Картой", содержащее эту таблицу, будет закрыто. Пугаться этого не надо, таким образом, MapInfo обновляет структуру таблицы. Для того, чтобы таблица вновь отобразилась, необходимо войти в диалог Управление слоями -- Добавить и в перечне выбрать имя необходимой таблицы. Она отобразится в окне Управления слоями.

Замечание: Расположение слоев в окне Управления слоями и соответственно в окне "Карты" должно соответствовать принципу "Слоеного пирога" - самым нижним должен быть растр (за исключением прозрачных растров), выше - границы, далее гидрография, дороги, населенные пункты, подписи (если они выносятся на отдельный слой). Расположение тематических слоев необходимо определять исходя из поставленной задачи.

Ввод информации в таблицу можно осуществить несколькими способами: экспорт из внешних источников БД, автоматический метод (ввод площадей, длин линий, координат), непосредственно ручной ввод. Мы рассмотрим автоматический и ручной ввод информации.

Ручной ввод. а) Данные вводят непосредственно в табличном виде (ячейки как в EXCEL), для чего необходимо в окне Списка. б) Перейдя в окно "Карта", необходимо выбрать на панели инструментов Таблицу показать кнопку "Информация" (i) и указать курсором в объект на карте, информация по которому вводится. (Рис.).



Рис.

Автоматический ввод. Данный метод обычно применяется в тех случаях, когда необходимо получить данные по большому количеству объектов карты (площади участков, длины дорог, координаты углов поворота землепользований и т.п.), а также ответ на ряд нестандартных вопросов, например о количестве полей, содержащих дерново-подзолистые почвы; общей площади трансформируемых угодий и т.д. Для этого используется специальный язык запросов (SQL), который в данном пособии не рассматривается.

Размещено на Allbest.ur

...