Особливості створення, редагування геопросторових об’єктів та атрибутивних даних

 

Створення, редагування геопросторових об’єктів та атрибутивних даних здійснюється за допомогою різноманітного програмного забезпечення. технологій в ArcGIS полягають в роботі в двох типах програмного забезпечення ArcCatalog і ArcMap. Перший дозволяє переглядати, організовувати, документувати дані, а також легко пореносити їх на існуючу карту в ArcMap.

Зазвичай при виконанні геоінформаційного картографування в ArcGIS дотримуються певного алгоритму, зазначеного на рис. 2.11.

Рис.2.11. Алгоритм виконання геоінформційного картографування в ArcGIS

Перед створенням карти необхідно використовуючи ArcCatalog знайти необхідне растрове зображення та встановити систему координат.

Також перед створенням векторних об’єктів варто створити класи просторових об’єктів встановивши для кожного з типів покриттів певний вид об’єкта (точка, лінія, полігон).

Далі необхідно встановити систему координати для даного класу, зазвичай її імпортують відповідно до растра.

ArcMap дозволяє працювати з усіма видами географічних даних на картах, незалежно від формату і місцезнаходження вихідних даних. За допомогою ArcMap можна швидко створити карту із заданих шарів або додати данні з покриттів, шейп-файлів, баз геоданих, грідів, ТIN, зображень і таблиць координат або адрес.

Процес створення карт полягає насамперед в отриманні растрового вихідного зображення на моніторі ПК. Для правильного відображення растру використовують географічну прив’язку, шляхом встановлення контрольних точок. За рахунок даної прив’язки можна обєднати декілька растрів в один. Дане візуалізоване зображення вже є певною картою над якою можна проводити певні аналітичні операції, а також на основі яких можна створювати інші растрові зображення шляхом використання інструментарію ArcMap по роботі з растрами.

 

Для створення векторних шарів в ArcMap необхідно до растрового зображення додати створені в ArcCatalog класи просторових об’єктів. Далі за допомогою Редактора дані класи наповнюються географічною та табличною інформацією [18]. Географічна інформація отримується шляхом векторизації – процедури виділення векторних об’єктів з растрового зображення і отримання їх у векторному форматі [6]. Зазвичай створення об’єктів здійснюється за певними категоріями, тобто однотипних об’єктах, для зручності подальшої обробки даних. Шляхом подальшого наповнення атрибутивних таблиць векторних об’єктів формуються ГБД. Внесення цих даних можливе як в ручному режимі так і приєднанням вже існуючих і сформованих таблиць. Сформована атрибутивні таблиці слугують основою створення тематичних карт.

На основі аналізу атрибутивних даних, пов'язаних з тим чи іншим набором просторових об'єктів створюються різноманітні картографічні зображення. Тематичні карти і картодіаграми використовуються для візуального аналізу просторово-розподіленої інформації, у зв'язку з цим сприйняття й аналіз таких карт людиною значною мірою залежать від методики їхньої побудови і візуальних характеристик.

Побудова тематичних карт і картодіаграм із використанням просторової основи у вигляді точкових, лінійних і полігональних об'єктів і пов'язаних з ними записів з табличних баз даних є однією з найбільш поширених функцій ГІС. При побудові картодіаграми пов'язана з об'єктом інформація візуалізується у вигляді картографічних знаків, що відбивають якісні або кількісні характеристики кожного об'єкта. Процедура побудови тематичної карти або картодіаграми в ArcGIS полягає в зміні відображення певного об’єкта шляхом використання пункту «Символи», який міститься в меню «Свойства». Дані побудови здійснюються на основі певних шаблонів. Користувач має можливість вибрати тип створюваної карти, вибрати з атрибутивної бази дані характеристики, за якими буде будуватися карта, вибрати стиль оформлення карти (колір, тип символу та ін.) [18].

Атрибутивна інформація, на основі якої будується карта (одне чи кілька полів бази даних), називається тематичною змінною. Як тематична змінна може використовуватися вираження, що обчислює нове значення на підставі значень одного чи кількох полів з використанням математичних, логічних і просторових операторів або функцій.

 

Рис. 2.12. Фрагмент вікна ArcGIS при формуванні відображення тематичних об’єктів.

Елементи тематичної карти містять основні категорії:

• Просторові об’єкти (Єдиний символ)

• Категорії (Унікальні значення, унікальні значення для багатьох полів, співставити з символами поля)

• Кількість (Градуйовані кольори, градуйовані символи, пропорційні символи)

• Діаграми (Кругові, стовпчикові, стекові)

• За кількома атрибутами (Кількість по категоріях)

Основними шаблонами створення тематичних карт [7]:

 Ранжовані діапазони

 Ранжовані символи

 Стовпчасті та кругові діаграми

 Точки із заданими вагами

 Індивідуальні значення

Шаблон «Ранжовані діапазони» («Градуйовані кольори») відображає одну тематичну змінну у вигляді розбитого на визначені діапазони набору числових значень обраної змінної. Кількість і межі діапазонів установлюються користувачем, виходячи з поставленого завдання.

Залежно від призначення карти для визначення меж діапазонів можуть бути використані різні методи розбиття вибірки числових даних на діапазони. У більшості ГІС-пакетів доступні такі методи поділу усієї вибірки значень картографованої тематичної змінної на діапазони (за кількістю або розміром діапазонів). Класифікацію можна виконувати різними методами [7]:

• Метод рівної кількості значень.

• Метод рівних інтервалів

• Метод природного розбиття

• Метод розбиття з використанням середньоквадратияного відхилення

• Метод ручного розбиття

Кожному діапазону присвоюється визначена графічна змінна залежно від типу картографічного об'єкта (точка, лінія або полігон). Графічні характеристики (тип, колір і розмір символу; колір, тип і товщина лінії; заповнення і колір полігона)

вибираються з відповідних бібліотек, так само користувачу може бути запропонована деяка кількість готових шаблонів оформлення карти.

Шаблон «Ранжовані символи» відображає одну тематичну змінну у вигляді символів, розмір чи колір яких пропорційний абсолютним числовим значенням картографованого атрибута. Задається розмір (колір) символу для мінімальних і максимальних (іноді і для декількох фіксованих проміжних) значень атрибута. Зовнішній вигляд значків береться з бібліотек точкових символів.

Різні діаграми є напоширеніним способом візуалізації числових даних, показуючи кількісні розбіжності або вагові внески в загальну суму числових значень. За наявності в базі даних однотипних числових значень, що характеризують більш загальну тематичну характеристику, стає можливою побудова відповідних картодіаграм.

Шаблон «Стовпчаста картодіаграма» відображає кілька однотипних тематичних змінних. Кожна змінна відображається у вигляді ранжированого стовпця в діаграмі, що дозволяє візуально порівнювати числові значення різних змінних. При виборі групи змінних слід враховувати порівнянність числових значень (відсотки, частки, абсолютні значення).

Для екранного подання можуть бути задані параметри стовпців: висота залежно від відображуваного значення, ширина стовпця, колір або штрихове заповнення. Може використовуватися різне розміщення стовпців. Так само задаються пояснювальні заголовки і підписи стовпців.

Шаблон «Кругова картодіаграма» також відображає кілька тематичних змінних. Кожна змінна відображається у вигляді ранжованого кругового сектора в діаграмі, що дозволяє візуально порівнювати числові значення різних змінних. При виборі групи змінних необхідно враховувати порівнянність числових значень (відсотки, частки, абсолютні значення).

При оформленні зовнішнього вигляду кругових картодіаграм використовуються такі настроювання: встановлення залежності діаметра значка картодіаграми від сумарного числового значення окремих сегментів або встановлення рівного розміру для всіх значків. Установлюється колір для сегментів картодіаграми, основні підписи і підписи сегментів. Так само визначаються прив'язування картодіаграми до центра базового об'єкта, кут початку першого сегмента та ін.

Шаблон «Точки із заданими вагами» відображає одну тематичну змінну у вигляді поля точок, де кожна точка відповідає певному числовому значенню. Звичайно цей шаблон використовується для полігонів; загальна кількість точок, виведених у межах полігона, пропорційна величині відображуваного значення змінної.

Шаблон «Індивідуальні значення» відображає одну тематичну змінну, величина числових значень не враховується. Кожен об'єкт на карті одержує індивідуальне графічне відображення (символ, колір або штрихування полігона), основна увага приділяється підкресленню візуальних розбіжностей між об'єктами. Цей шаблон використовується, як правило, для створення карт адмі-ністративних одиниць (країн, провінцій, районів та ін.) За необхідності графічні змінні кожного об'єкта можуть редагуватися користувачем вручну.

Легенда є обов'язковим елементом карти, у якому подаються всі текстові і числові пояснення до графічного оформлення об'єктів на карті. У різних програмних ГІС-пакетах підходи до створення й оформлення легенд можуть бути різними: легенда автоматично створюється при завантаженні кожного тематичного шару, постійно відображається на екрані і модифікується при редагуванні зовнішнього вигляду просторових об'єктів.

Шаблони тематичних карт і картодіаграм автоматично генерують свою легенду зі своєю системою пояснювальних умовних знаків і підписів. Користувач має можливість модифікувати умовні знаки і підписи до них; зміни одночасно відображаються на карті і легенді. Так само користувач має можливість змінювати розмір і форму вікна легенди, створювати заголовки вікна легенди.

Завдяки режимам перегляду можна виконувати компонування створюваної тематичної карти, тобто здійснювати дизайн геозображення.

Поєднання елементів векторизації, наповнення їх атрибутивною інформацією та її відображення за допомогою картодіаграм, а також пояснення всіх елементів в легенді являє собою цілісну тематичну карту. Візуалізація якої можлива як на моніторі комп’ютера, так і паперовому вигляді, шляхом друку. Перше представлення дозволяє також виконувати аналітичні можливості програмного забезпечення.