Пространственных объектах и пространственных данных

Геоинформатика — это наука, технология и производственная деятельность по научному обоснованию, проектированию, созданию, эксплуатации и использованию Географических Информационных Систем (ГИС) и по разработке геоинформационных технологий. Т.е., коротко, — это учение о ГИС.

ГИС — система технических и программных средств, технологического, организационно-методического и информационного обеспечения, предназначенная для сбора, накопления, хранения, обработки, отображения, анализа, представления и распространения

Все методы, техники, приемы, средства, системы, теории, направления и т.д. и т.п., которые нацелены на сбор, переработку и использование информации, вместе называются информационными технологиями и ГИС — одна из них.

Понятие ГИС заимствовано из английского языка. Это дословный перевод оригинала: Geographic (al) Information System — GIS. В русскоязычной литературе термин появился в 1970-х гг. и имеет синонимы: Географические Информационные Системы (прямая полная расшифровка), Геоинформационные Системы (сокращенная расшифровка).

Однако то, что в названии фигурирует слово «Географическая», ни в коем случае нельзя трактовать как информационную систему, применяемую в географии, геологии, геодезии. В данном случае «гео» означает, что информационная система оперирует информацией об объектах (предметах, явлениях) имеющих пространственную привязку относительно поверхности Земли. По этой причине такие информационные системы иногда называют пространственными информационными системами, при этом возникают такие понятия как пространственный объект и пространственная информация. В литературе также часто можно встретить понятие LIS (Land Information System) или ЗИС (земельная информационная система) — это частный случай приложения ГИС в целях земельного кадастра, управления земельными ресурсами, планирования использования земель.

ГИС содержит данные о пространственных объектах в форме их цифровых представлений (векторных, растровых, и др.). Другими словами — это цифровое представление объекта реальности, цифровая модель объекта местности.

Под пространственным объектом понимаются объекты и явления на местности, которые имеют «привязку» к определенной точке в пространстве, т. е. для которых важную роль играет их положение, форма, размеры, взаиморасположение по отношению к другим объектам и явлениям. Пространственные данные — сведения, которые характеризуют местоположение и геометрическое описание объектов в пространстве и относительно друг друга (на местности).

Базы данных и СУБД. Понятие о иерархических, сетевых и реляционных

Моделях БД.

Под БД понимается совокупность цифровых данных, представленных в виде, пригодном для обработки автоматическими средствами.

Основной характерной чертой базы данных является независимость организации и хранения данных от прикладных программ, в которых они используются. Эта независимость означает, что изменения данных не приводит к необходимости модифицировать прикладные программы и наоборот. Т.е. база данных в отличие от обычного файла ориентирована на интегрированные требования разных приложений (задач) а не на одну программу. База данных имеет следующие важные свойства:

· скорость доступа к информации;

· полная доступность к информации;

· гибкость;

· целостность данных.

Для решения проблемы управления базами данных были развиты две концепции:

1. система управления базами данных (СУБД),

2. администратор базы данных. Администратор базы данных — это лицо или целое подразделение, ответственное за общее состояние базы данных, функционирование средств управления базой данных и интерфейсов.

Создание БД и обращение к ним по запросу осуществляется с помощью СУБД.

СУБД — это комплекс программ и языковых средств, предназначенных для создания, ведения и использования БД. Базы данных в зависимости от способа организации данных и их структуры делятся на иерархические, сетевые и реляционные. Большинство современных коммерческих СУБД относятся к реляционному типу, то есть поддерживающему реляционные модели данных. Иерархические-устанавливают строгую подчиненность между объектами. Сетевые-где записи связаны отношением «многие со многими».

Реляционная база данных — это набор «плоских» (двумерных) таблиц (отношений — relation), которые состоят из экземпляров записей одинаковой структуры — кортежей, содержащих элементарные данные — атрибуты, образующие столбцы — домены.

Реляционную модель данных можно наглядно представить в виде прямоугольной таблицы, где для каждого объекта (О₁, О₂,... О_n) в столбцах приводятся их характеристики, которые обычно называются атрибутами (А₁, А₂,... А_n).

Структура базы данных в общем случае специфична для каждого конкретного проекта. В каждом конкретном случае в результате анализа задач определяется, какие необходимы таблицы, какие они должны содержать строки, какими столбцами перекрываться между собой.

При использовании ГИС в картографии, в реляционных БД содержатся два типа данных: графические и атрибутивные (или семантические).

В графической базе данных хранится так называемая графическая или метрическая основа карты в цифровом виде. Атрибутивная база данных содержит в себе определенную смысловую нагрузку карты и дополнительные сведения, которые относятся к пространственным данным, но не могут быть прямо нанесены на карту — это описание территории или информация, описывающая качественные характеристики объектов (атрибуты). Картографическая атрибутивная (семантическая) информация — информация в цифровом или текстово-графическом виде о количественных и качественных характеристиках объектов или явлений.