Структура ГИС. Аналогово-цифровое преобразования данных

Содержание

Слайд 2

2. АНАЛОГОВО-ЦИФРОВОЕ ПРЕОБРАЗОВАНИЕ ДАННЫХ ЦИФРОВАЯ КАРТА Цифровая карта – совокупность «единичек»

2. АНАЛОГОВО-ЦИФРОВОЕ ПРЕОБРАЗОВАНИЕ ДАННЫХ

ЦИФРОВАЯ КАРТА

Цифровая карта – совокупность «единичек»

и «нулей» в памяти компьютера, которые, будучи выведенными на монитор, формируют нам некое картографическое изображение
Слайд 3

Электронная карта – цифровая карта, отображенная на мониторе компьютера 2. АНАЛОГОВО-ЦИФРОВОЕ ПРЕОБРАЗОВАНИЕ ДАННЫХ ЦИФРОВАЯ КАРТА

Электронная карта – цифровая карта, отображенная на мониторе компьютера

2. АНАЛОГОВО-ЦИФРОВОЕ ПРЕОБРАЗОВАНИЕ

ДАННЫХ

ЦИФРОВАЯ КАРТА

Слайд 4

ЦИФРОВАЯ КАРТА Данные в ГИС отображаются по слоям, поэтому цифровая карта

ЦИФРОВАЯ КАРТА

Данные в ГИС отображаются по слоям, поэтому цифровая карта представляет

собой набор слоев.

Слой – это совокупность графических объектов, нанесенных в соответствии с координатами, и привязанных к ним атрибутивных данных, которые объединены общей тематикой.

Слайд 5

ЦИФРОВАЯ КАРТА - В один слой стараются помещать только 1 категорию

ЦИФРОВАЯ КАРТА

- В один слой стараются помещать только 1 категорию объектов

(только шоссе; только зоомагазины; только маршруты автобусов….).

- В зависимости от архитектуры ГИС, слою может соответствовать 1 файл в памяти компьютера, либо несколько файлов. В последнем случае у всех файлов должны быть одинаковые имена и разные расширения.

.dbf — таблица dBASE, в которой находятся атрибуты пространственных объектов.
.shp — основной файл, в котором хранится геометрия объектов.
.shx — файл индекса, в котором хранятся идентификаторы, связывающие геометрию объектов и их атрибуты.

Цифровая карта представлена в памяти компьютера не одним файлом, а несколькими! Их необходимо хранить в одной папке

Слайд 6

ЦИФРОВАЯ КАРТА Порядок создания цифровой карты Подготовительные работы Сканирование исходного картографического

ЦИФРОВАЯ КАРТА

Порядок создания цифровой карты

Подготовительные работы

Сканирование исходного картографического источника

Векторизация растрового

изображения

Поиск и исправление ошибок векторизации

Создание и заполнение базы данных карты

Картографическое моделирование

Печать пробной копии карты

Создание среды пользователя карты

Представление результатов

Слайд 7

Аналого-цифровое преобразование данных ЦИФРОВАЯ КАРТА Порядок создания цифровой карты Подготовительные работы

Аналого-цифровое преобразование данных

ЦИФРОВАЯ КАРТА

Порядок создания цифровой карты

Подготовительные работы

Сканирование исходного картографического источника


Векторизация растрового изображения

Поиск и исправление ошибок векторизации

Создание и заполнение базы данных карты

Картографическое моделирование

Печать пробной копии карты

Создание среды пользователя карты

Представление результатов

Слайд 8

2. АНАЛОГОВО-ЦИФРОВОЕ ПРЕОБРАЗОВАНИЕ ДАННЫХ Сканирование исходного картографического источника Сканирование на бытовом

2. АНАЛОГОВО-ЦИФРОВОЕ ПРЕОБРАЗОВАНИЕ ДАННЫХ

Сканирование исходного картографического источника

Сканирование на бытовом

сканере выполняется по фрагментам, потом изображение сшивают в любом растровом графическом редакторе

Сканирование на широкоформатном сканере позволяет получить сразу цельную картинку.

В любом случае результатом этого этапа является растровое изображение карты.

Слайд 9

2. АНАЛОГОВО-ЦИФРОВОЕ ПРЕОБРАЗОВАНИЕ ДАННЫХ Цифрование исходных картографических материалов Цифрование (векторизация) –

2. АНАЛОГОВО-ЦИФРОВОЕ ПРЕОБРАЗОВАНИЕ ДАННЫХ

Цифрование исходных картографических материалов

Цифрование (векторизация) – это

процесс перевода растрового изображения карты в векторное. При этом часть информации, заложенной в растр, неизбежно теряется, так как в вектор переводятся только те объекты местности, которые будут изображены на создаваемой карте.
Слайд 10

2. АНАЛОГОВО-ЦИФРОВОЕ ПРЕОБРАЗОВАНИЕ ДАННЫХ Цифрование исходных картографических материалов Геопривязка – это

2. АНАЛОГОВО-ЦИФРОВОЕ ПРЕОБРАЗОВАНИЕ ДАННЫХ

Цифрование исходных картографических материалов

Геопривязка – это процесс

ввода координат для нескольких (обычно – 4) точек карты. Эти точки называются контрольными точками. Координаты для них должны быть известны заранее. Если цифруется топографическая карта, то там координаты указаны на самой карте; в противном случае их приходится определять самостоятельно.

Для остальных точек растра координаты рассчитывает сама ГИС в автоматическом режиме, на основе координат контрольных точек. Благодаря геопривязке, атрибутивные данные о местности превращаются в геоданные.

Слайд 11

2. АНАЛОГОВО-ЦИФРОВОЕ ПРЕОБРАЗОВАНИЕ ДАННЫХ Векторизация растра в домашних условиях: Перемещаем мышку

2. АНАЛОГОВО-ЦИФРОВОЕ ПРЕОБРАЗОВАНИЕ ДАННЫХ

Векторизация растра в домашних условиях:

Перемещаем мышку по

бумажной карте, кликаем в тех местах, где хотим поставить узловые точки создаваемых нами векторных объектов.
ИЛИ: аналогичным образом «обводим» мышкой растр на мониторе компьютера.

Векторизация растра профессионалами:

Используется дигитайзер: специальный графический планшет, подключенный к компьютеру в качестве мыши.

Слайд 12

2. АНАЛОГОВО-ЦИФРОВОЕ ПРЕОБРАЗОВАНИЕ ДАННЫХ Векторизация растра: ТОЧКА: элементарный геометрический объект (графический

2. АНАЛОГОВО-ЦИФРОВОЕ ПРЕОБРАЗОВАНИЕ ДАННЫХ

Векторизация растра:

ТОЧКА: элементарный геометрический объект (графический примитив)

нулевой размерности; используется для показа местоположения объекта, который в реальности занимает очень маленькую площадь.
Слайд 13

2. АНАЛОГОВО-ЦИФРОВОЕ ПРЕОБРАЗОВАНИЕ ДАННЫХ Векторизация растра: ДУГА (ЛИНИЯ, ПОЛИЛИНИЯ): элементарный геометрический

2. АНАЛОГОВО-ЦИФРОВОЕ ПРЕОБРАЗОВАНИЕ ДАННЫХ

Векторизация растра:

ДУГА (ЛИНИЯ, ПОЛИЛИНИЯ): элементарный геометрический объект

(графический примитив), который отображает местоположение линейного объекта (объекта, длинна которого намного больше ширины).
Слайд 14

2. АНАЛОГОВО-ЦИФРОВОЕ ПРЕОБРАЗОВАНИЕ ДАННЫХ Векторизация растра: ДУГА (ЛИНИЯ, ПОЛИЛИНИЯ): элементарный геометрический

2. АНАЛОГОВО-ЦИФРОВОЕ ПРЕОБРАЗОВАНИЕ ДАННЫХ

Векторизация растра:

ДУГА (ЛИНИЯ, ПОЛИЛИНИЯ): элементарный геометрический объект

(графический примитив), который отображает местоположение площадного объекта, занимающего определенную территорию в пространстве.
Слайд 15

2. АНАЛОГОВО-ЦИФРОВОЕ ПРЕОБРАЗОВАНИЕ ДАННЫХ Качество созданной цифровой карты: С позиций картографии:

2. АНАЛОГОВО-ЦИФРОВОЕ ПРЕОБРАЗОВАНИЕ ДАННЫХ

Качество созданной цифровой карты:

С позиций картографии:
-

корректность семантической информации;
- корректность системы идентификации объектов;
- «гладкость», точность векторизации и метрическая информативность;
- уровень деформации исходного материала;
- однородность правил формирования векторного изображения.

С позиций ГИС:
- соблюдение топологических отношений;
- точная передача формы объектов;
- учет логики взаимного расположения объектов.

Слайд 16

2. АНАЛОГОВО-ЦИФРОВОЕ ПРЕОБРАЗОВАНИЕ ДАННЫХ Типичные ошибки цифрования и их контроль: Проверка

2. АНАЛОГОВО-ЦИФРОВОЕ ПРЕОБРАЗОВАНИЕ ДАННЫХ

Типичные ошибки цифрования и их контроль:

Проверка корректности

семантической информации:
А) Проверяется корректность интерпретации условных знаков (для этого сравнивается исходный оригинал и созданная цифровая карта.
Б) Проверяется корректность синтаксиса (поиск синтаксических ошибок, «лишних» пробелов в текстовых характеристиках, соответствие кодов характеристик или их расшифровок классификатору (если он имеется))

Это условный знак для церкви?

Слайд 17

2. АНАЛОГОВО-ЦИФРОВОЕ ПРЕОБРАЗОВАНИЕ ДАННЫХ Типичные ошибки цифрования и их контроль: Корректность

2. АНАЛОГОВО-ЦИФРОВОЕ ПРЕОБРАЗОВАНИЕ ДАННЫХ

Типичные ошибки цифрования и их контроль:

Корректность системы

идентификации объектов.
А) Проверяется общее обязательное требование ко всем идентификаторам - уникальность.
б) Проверяется соблюдение частных требований к виду идентификатора
(примеры особых требований: упорядочение объектов по определенному правилу (например, слева направо, сверху направо, сверху вниз), новая система идентификации для каждого слоя, отсутствие в идентификаторах символа «пробел», использование только латинских символов, запрет на буквенные символы и т. п.
Слайд 18

2. АНАЛОГОВО-ЦИФРОВОЕ ПРЕОБРАЗОВАНИЕ ДАННЫХ Типичные ошибки цифрования и их контроль: Гладкость»,

2. АНАЛОГОВО-ЦИФРОВОЕ ПРЕОБРАЗОВАНИЕ ДАННЫХ

Типичные ошибки цифрования и их контроль:

Гладкость», точность

векторизации и метрическая информативность. Ломаная линия, представляющая собой контур объекта, должна быть как можно более «плавной» и точно передавать характерные изменения очертаний объекта.
Слайд 19

2. АНАЛОГОВО-ЦИФРОВОЕ ПРЕОБРАЗОВАНИЕ ДАННЫХ Типичные ошибки цифрования и их контроль: Б)

2. АНАЛОГОВО-ЦИФРОВОЕ ПРЕОБРАЗОВАНИЕ ДАННЫХ

Типичные ошибки цифрования и их контроль:

Б) ошибки

местоположения (место условного знака на карте не совпадает с реальным местоположением объекта)

Однородность выполнения правил формирования модели цифровой карты. 
Всё картографическое изображение в пределах всей карты должно создаваться по одним и тем же правилам!
А) ошибки создания семантики (например, в верхней части карты строящиеся здания подписаны как «строящ.», а в нижней – «стр.»)

Слайд 20

2. АНАЛОГОВО-ЦИФРОВОЕ ПРЕОБРАЗОВАНИЕ ДАННЫХ Типичные ошибки цифрования и их контроль: Типичные

2. АНАЛОГОВО-ЦИФРОВОЕ ПРЕОБРАЗОВАНИЕ ДАННЫХ

Типичные ошибки цифрования и их контроль:

Типичные ошибки

соблюдения топологических отношений (топологические ошибки) на цифровых картах: 
Слайд 21

2. АНАЛОГОВО-ЦИФРОВОЕ ПРЕОБРАЗОВАНИЕ ДАННЫХ Типичные ошибки цифрования и их контроль: Ошибки передачи формы объектов:

2. АНАЛОГОВО-ЦИФРОВОЕ ПРЕОБРАЗОВАНИЕ ДАННЫХ

Типичные ошибки цифрования и их контроль:

Ошибки передачи

формы объектов: 
Слайд 22

2. АНАЛОГОВО-ЦИФРОВОЕ ПРЕОБРАЗОВАНИЕ ДАННЫХ Типичные ошибки цифрования и их контроль: Контроль

2. АНАЛОГОВО-ЦИФРОВОЕ ПРЕОБРАЗОВАНИЕ ДАННЫХ

Типичные ошибки цифрования и их контроль:

Контроль ошибок

передачи формы объектов:
А) Автоматический поиск полигонов с ошибочными метками
Б) Автоматический поиск и исправление «висячих» узлов и выравнивание линий путем установления порога отсечения и величины сглаживания.
И то, и другое делается путем специальных запросов к ГИС (а в программах-векторизаторах зарезервированы специальные кнопки и меню, облегчающие процесс формулирования запросов).  
Слайд 23

2. АНАЛОГОВО-ЦИФРОВОЕ ПРЕОБРАЗОВАНИЕ ДАННЫХ Типичные ошибки цифрования и их контроль: Ошибки учета логики взаимного расположения объектов:

2. АНАЛОГОВО-ЦИФРОВОЕ ПРЕОБРАЗОВАНИЕ ДАННЫХ

Типичные ошибки цифрования и их контроль:

Ошибки учета

логики взаимного расположения объектов:
Слайд 24

2. АНАЛОГОВО-ЦИФРОВОЕ ПРЕОБРАЗОВАНИЕ ДАННЫХ Создание цифровых картографических основ. ЦКО – это

2. АНАЛОГОВО-ЦИФРОВОЕ ПРЕОБРАЗОВАНИЕ ДАННЫХ

Создание цифровых картографических основ.

 ЦКО –

это ограниченный набор общегеографических элементов, разложенных по слоям. Она используется для нанесения на цифровую карту тематической информации.

Цифровая картографическая основа (ЦКО) является результатом процесса векторизации.

 Электронная картографическая основа – это ЦКО, отображенная на мониторе компьютера.

Слайд 25

2. АНАЛОГОВО-ЦИФРОВОЕ ПРЕОБРАЗОВАНИЕ ДАННЫХ Основные элементы ЦКО: Гидрографическая сеть Населенные пункты

2. АНАЛОГОВО-ЦИФРОВОЕ ПРЕОБРАЗОВАНИЕ ДАННЫХ

Основные элементы ЦКО:

Гидрографическая сеть

Населенные пункты

(здания и сооружения)

Дорожная сеть

Элементы растительности (леса)

Грунты (болота, солончаки, пески)

Политические и административные границы

Слайд 26

2. АНАЛОГОВО-ЦИФРОВОЕ ПРЕОБРАЗОВАНИЕ ДАННЫХ Создание цифровых картографических основ. Фрагмент Публичной кадастровой карты Росреестра

2. АНАЛОГОВО-ЦИФРОВОЕ ПРЕОБРАЗОВАНИЕ ДАННЫХ

Создание цифровых картографических основ.

Фрагмент Публичной

кадастровой карты Росреестра
Слайд 27

2. АНАЛОГОВО-ЦИФРОВОЕ ПРЕОБРАЗОВАНИЕ ДАННЫХ Единая электронная картографическая основа

2. АНАЛОГОВО-ЦИФРОВОЕ ПРЕОБРАЗОВАНИЕ ДАННЫХ

Единая электронная картографическая основа

Слайд 28

2. АНАЛОГОВО-ЦИФРОВОЕ ПРЕОБРАЗОВАНИЕ ДАННЫХ Единая электронная картографическая основа

2. АНАЛОГОВО-ЦИФРОВОЕ ПРЕОБРАЗОВАНИЕ ДАННЫХ

Единая электронная картографическая основа

Слайд 29

2. АНАЛОГОВО-ЦИФРОВОЕ ПРЕОБРАЗОВАНИЕ ДАННЫХ Интеграция ранее созданных цифровых картографических материалов для

2. АНАЛОГОВО-ЦИФРОВОЕ ПРЕОБРАЗОВАНИЕ ДАННЫХ

Интеграция ранее созданных цифровых картографических материалов

для создания цифровой картографической основы:

- заключается в переводе (трансформации) исходных цифровых картматериалов в систему координат и проекцию создаваемой цифрой картографической основы.

Математическая основа карты

Сеть координатных линий

Масштаб

Картографическая проекция

Компоновка

Слайд 30

2. АНАЛОГОВО-ЦИФРОВОЕ ПРЕОБРАЗОВАНИЕ ДАННЫХ Сеть координатных линий

2. АНАЛОГОВО-ЦИФРОВОЕ ПРЕОБРАЗОВАНИЕ ДАННЫХ

Сеть координатных линий

Слайд 31

2. АНАЛОГОВО-ЦИФРОВОЕ ПРЕОБРАЗОВАНИЕ ДАННЫХ Картографическая проекция

2. АНАЛОГОВО-ЦИФРОВОЕ ПРЕОБРАЗОВАНИЕ ДАННЫХ

Картографическая проекция

Слайд 32

2. АНАЛОГОВО-ЦИФРОВОЕ ПРЕОБРАЗОВАНИЕ ДАННЫХ Интеграция ранее созданных цифровых картографических материалов для

2. АНАЛОГОВО-ЦИФРОВОЕ ПРЕОБРАЗОВАНИЕ ДАННЫХ

Интеграция ранее созданных цифровых картографических материалов

для создания цифровой картографической основы:

- заключается в переводе (трансформации) исходных цифровых картматериалов в систему координат и проекцию создаваемой цифрой картографической основы.

1) выбор системы координат и проекции для создаваемой карты (учитываются особенности имеющихся цифровых картматериалов, требования заказчика…).
2) импорт имеющихся цифровых картматериалов в ГИС и преобразование в нужную систему координат и проекцию.
3) Выбор нужных цифровых слоев с загруженных карт, их корректура и редактирование (при необходимости), сохранение всего проекта в ГИС под именем, зарезервированным для цифровой картографической основы.

Слайд 33

2. АНАЛОГОВО-ЦИФРОВОЕ ПРЕОБРАЗОВАНИЕ ДАННЫХ Интеграция ранее созданных цифровых картографических материалов для

2. АНАЛОГОВО-ЦИФРОВОЕ ПРЕОБРАЗОВАНИЕ ДАННЫХ

Интеграция ранее созданных цифровых картографических материалов

для создания цифровой картографической основы:

Система координат фрейма определяет, в какой системе координат создается карта.

Система координат фрейма выбирается пользователем в зависимости от назначения карты и требований заказчика.

Слайд 34

2. АНАЛОГОВО-ЦИФРОВОЕ ПРЕОБРАЗОВАНИЕ ДАННЫХ Фрейм данных - это совокупность цифровых слоев,

2. АНАЛОГОВО-ЦИФРОВОЕ ПРЕОБРАЗОВАНИЕ ДАННЫХ

 Фрейм данных - это совокупность цифровых слоев,

отображающихся в установленном порядке и в заданной проекции в рабочем окне ArcGIS.  

 Набор данных - это совокупность цифровых слоев, кем-то когда-то где-то созданных, и сейчас хранящихся у нас на жестком диске компьютера.  

 Набор данных превращается во фрейм данных, если мы открываем его в ArcGIS.

 Систему координат и проекцию набора данных пользователь ArcGIS изменить не может!  

 НО: можно изменить систему координат и проекцию фрейма данных. То есть:
Открыть набор данных в ArcGIS, превратив его этим во фрейм данных
Изменить у этого фрейма систему координат и проекцию
Сохранить результаты как новый набор данных.
В результате мы получаем 2 набора данных, старый и новый, которые различаются только системой координат и проекцией.

Слайд 35

2. АНАЛОГОВО-ЦИФРОВОЕ ПРЕОБРАЗОВАНИЕ ДАННЫХ Интеграция ранее созданных цифровых картографических материалов для

2. АНАЛОГОВО-ЦИФРОВОЕ ПРЕОБРАЗОВАНИЕ ДАННЫХ

Интеграция ранее созданных цифровых картографических материалов

для создания цифровой картографической основы:

Система координат набора данных определяется при создании данных и не может быть изменена пользователем в Свойствах слоя !!!

Слайд 36

2. АНАЛОГОВО-ЦИФРОВОЕ ПРЕОБРАЗОВАНИЕ ДАННЫХ Интеграция ранее созданных цифровых картографических материалов для

2. АНАЛОГОВО-ЦИФРОВОЕ ПРЕОБРАЗОВАНИЕ ДАННЫХ

Интеграция ранее созданных цифровых картографических материалов

для создания цифровой картографической основы:

Изменение системы координат набора данных осуществляется с помощью перепроецирования данных.
Переход от одной проекции к другой – это сложный 2- или 3-ступенчатый процесс пересчета координат объектов.

Целевая и исходная проекции используют один и тот же сфероид

Целевая и исходная проекции используют разные сфероиды

1

1

2

3

2

Слайд 37

2. АНАЛОГОВО-ЦИФРОВОЕ ПРЕОБРАЗОВАНИЕ ДАННЫХ Для изменения системы координат набора данных используется инструмент ArcToolbox Проецировать.

2. АНАЛОГОВО-ЦИФРОВОЕ ПРЕОБРАЗОВАНИЕ ДАННЫХ

Для изменения системы координат набора данных

используется инструмент ArcToolbox Проецировать.