Программное обеспечение ГИС. Виды программного обеспечения.

План лекции:
1.Программное обеспечение ввода данных.
2. Программы преобразования, обработки и анализа данных.

1. Программное обеспечение ввода данных

Программное обеспечение ввода данных — это:
Драйверы устройств цифрования или сканирования.
Обычно это средства видеоэкранного редактирования (графические или картографические редакторы) и конверторы для экспорта и импорта цифровых данных, представленных в форматах иных программных средств ГИС.

Программное обеспечение ввода данных — это:
Системы управления базами данных (СУБД).
Базы данных - совокупность цифровых данных, представленных в виде, пригодном для обработки автоматическими средствами.
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.
Большинство современных коммерческих СУБД относятся к реляционному типу, то есть поддерживающему реляционные модели данных.

СУБД поддерживают следующие операции
ввод данных,
хранение данных,
манипулирование (добавление, удаление) данными,
обработка запросов,
поиск,
выборка,
сортировка,
обновление,
сохранение целостности,
защита данных от несанкционированного доступа или потери.

2. Программы преобразования, обработки и анализа данных.

Программы преобразования, обработки и анализа данных
обеспечивают:
1. операции переструктуризации данных;
2. трансформацию проекций и изменение системы координат;
3. операции вычислительной геометрии;
4. оверлейные операции (наложение разноименных и разнотипных слоев данных)
5. общие аналитические, графоаналитические и моделирующие функции.

Программы преобразования,
обработки и анализа данных
1. Переструктуризации данных
Это операции преобразования данных из векторного представления в растровое представление и обратно.
Алгоритм векторно-растрового преобразования довольно прост.
Все выполняется автоматически, машиной.

Программы преобразования,
обработки и анализа данных
1. Переструктуризация данных
а) векторное изображение: набор векторных полигонов с их номерами;
б) регулярная квадратная сетка накладывается на исходное векторное изображение. Принадлежность ячейки и полигона в целом определяется положением его геометрического центра.
в) и г) каждая ячейка получает номер своего полигона.

Программы обработки растровых данных помогают:
исправить метрические погрешности сканера и искажения любой другой природы;
подготовить растровый файл отсканированной карты к векторизации путем уменьшения цветовой гаммы (например, исправить разный цвет у одинаковых фоновых знаков) ;
осуществить цветокалибровку файлов к цветопечати, чтобы минимизировать искажения цветов при печати изображения.
проводить операции фрагментации или дефрагментации слоев, включая сшивку фрагментов при полистном цифровании исходных карт.

Программы преобразования,
обработки и анализа данных
2. Трансформация проекций и изменение системы координат
операции пересчета координат пространственного объекта
операции укладки объектов в систему опорных точек с использованием линейных преобразований
трансформация картографической проекции
*необходимость этой операции проявляется при использовании карт, составленных в разных проекциях, для составления, например, электронного атласа

Программные средства ГИС предоставляют пользователю возможность производить некоторые картометрические операции:
расчет площадей;
расчет длин ломаных линий;
расчет координат центроидов и ряд других.
Программы преобразования,
обработки и анализа данных
3. Операции вычислительной геометрии

Программы преобразования,
обработки и анализа данных
4. Оверлейные операции
Наложение двух разноименных слоев с генерацией производных объектов, возникающих при их геометрическом наслоении.

Программы преобразования,
обработки и анализа данных
4. Оверлейные операции
В простейшем случае это операция отображения, но при ряде аналитических операций данные из разных слоев объединяются физически.
Наложение, или пространственное объединение, позволяет, например, интегрировать данные о почвах, уклоне, растительности и местоположении землевладения со ставками земельного налога.

Программы преобразования,
обработки и анализа данных
5. Общие аналитические, графоаналитические и моделирующие функции
расчет и построение так называемых буферных зон, то есть областей, ограниченных эквидистантными линиями — равными линиями;

Программы преобразования,
обработки и анализа данных
5. Общие аналитические, графоаналитические и моделирующие функции
анализ сетей (классические оптимизационные задачи: определение кратчайших путей) и задачи на сетях.
*эти операции очень часто используются коммерческими предприятиями для решения транспортных задач (так называемые «задачи коммивояжера»;

Программы преобразования,
обработки и анализа данных
5. Общие аналитические, графоаналитические и моделирующие функции
цифровое моделирование рельефа на основе значений плановых и высотных координат множества точек.
*это — возможность рассчитать углы наклона, составить экспозицию склонов, вычислить площади поверхности рельефа, объем, нарисовать (сгенерировать) горизонтали или профиль.

Программы преобразования,
обработки и анализа данных
5. Общие аналитические, графоаналитические и моделирующие функции
картографическая графика — это:
- возможность воспроизведения монохромных и цветных карт, выбор и изменение палитры цветовых заливок, штриховок, крапа;
- редактирование и использование различных способов картографического изображения;
- создание новых знаков (обычно выбор условных знаков ограничен, и их необходимо добавлять);
- размещение и редактирование легенды;
- возможность размещать карты-врезки, графики, таблицы — т.е. выполнять полную компоновку.

Программы поддержки интерфейса
Интерфейс — это совокупность средств и правил, обеспечивающая взаимодействие вычислительных систем, входящих в их состав устройств, программ, а также пользователя системы.
Взаимодействие пользователя с системой осуществляется на основе интерфейса пользователя.

Программы поддержки интерфейса
Удобный способ взаимодействия с устройствами компьютера обеспечивает операционная система (ОС), которая загружается в компьютер при его включении.