Введення даних та створення баз даних ГІС

Технології введення даних

Кожна ГІС має підтримувати функцію введення даних. Для виконання решти функцій всі дані, що поступають з будь-яких джерел, мають бути перетворені і збережені у прийнятному цифровому форматі.

Графічна інформація, носіями якої є паперові мапи, вводиться у ГІС шляхом зчитування за допомогою спеціальних електронних засобів і перетворюється у компютерні файлі шляхом оцифровування. Залежно від використовуваних технічних засобів виділяють два способи введення даних: дигіталізацію і векторизацію.

Для ручного введення просторових даних застосовується дигитайзер. Він складається з планшета з електронною сіткою, до якого приєднаний схожий на мишу графічний маніпулятор, який називають курсором. На прозору пластинку нанесений візир, за допомогою якого оператор виконує точне наведення на окремі елементи карти. Розміщені на курсорі кнопки дають змогу фіксувати початок і кінець лінії або межі області. Дигитайзери бувають різних форматів і переважно забезпечують роздільну здатність 0,03 мм із загальною точністю 0,08 мм на відстані 1,5 м. Існують автоматизовані дигитайзери, що забезпечують автоматичне відстежування ліній.

Для введення растрового зображення мапи або фотографії поверхні використовують сканери. Існують різні типи сканерів, які розрізняються: за способом подачі вихідного матеріалу (планшетні і протяжні (барабанні)); за способом зчитування інформації (просвічуванням чи віддзеркаленням); за радіометричною роздільною здатністю або глибиною кольору; за оптичною (чи геометричною) роздільною здатністю. Остання визначається мінімальним розміром елементу зображення, який розрізняється сканером.

Процес оцифровування растрового зображення на екрані комп'ютера називають векторизацією. Існує три способи векторизації: ручний, інтерактивний і автоматичний. За ручної векторизації оператор обводить мишею на зображенні кожен об'єкт, за інтерактивної – частина операцій здійснюється автоматично. Наприклад, для векторизації горизонталей достатньо задати початкову точку і напрям відстежування ліній, далі векторизатор сам відстежить цю лінію до першого розриву. Можливості інтерактивної векторизації залежать від якості вихідного матеріалу і складності карти. Автоматична векторизація передбачає безпосереднє переведення з растрового формату у векторний за допомогою спеціальних програм з подальшим редагуванням.

Вихідні карти створювалися в певній картографічній проекції, масштабі і системі координат. При оцифровуванні довільна складна проекція переводиться у набір просторових координат, що вимагає приведення карти до вихідної проекції і зведення всіх даних до одного масштабу. Для цього в ГІС вводять відомості про використовувану проекцію (зазвичай ГІС дозволяє працювати зі значною кількістю проекцій) і здійснюється ряд перетворень. Основними з них, які часто виконуються одночасно, є перенесення, поворот і масштабування.

Перенесення полягає у простому переміщенні всього графічного об'єкту на координатній площині шляхом зміни координат Х і Y об'єкту на певні величини Т_х і Т_y:

, (8.1)

Для приведення до одного масштабу відсканованих у різних масштабах карт, проводять масштабування за допомогою перетворення:

, (8.2)

Поворот виконується з використанням тригонометричних функцій.

Всі необхідні перетворення можуть бути виконані за допомогою цих трьох основних графічних операцій по координатах опорних точок.

, (8.3)

Результатом такого маніпулювання даними з видаленням зайвих чи помилкових відомостей є представлення даних у формі, придатній для подальшого збереження, обробки та аналізу в ГІС.

Додаткова описова інформація, представлена атрибутивними даними про географічні об’єкти у вигляді тексту чи наборів чисел, може поступати з різних джерел і організується у відповідні таблиці баз геоданих.