Векторная модель данных

Векторная модель представляет реальный мир посредством точек, линий и полигонов.

Векторная модель данных–цифровое представление точечных, линейных и полигональных пространственных объектов в виде набора координатных пар.

Точки задаются одной парой координат (X,Y), линии – упорядоченной последовательностью пар координат, полигоны – замкнутыми линиями, являющимися их границами, т.е. координаты первой и последней пары в этом наборе должны совпадать, иначе контур не будет замкнут (рис.8.1). Масштаб карты определяет размерность каждого пространственного объекта.

Источниками данных для векторных моделей являются дешифрирование снимков; GPS-измерения; оцифровка бумажных карт; векторизация растровых данных; изолинии, полученные из TIN или растра.

Векторные объекты имеют точную форму, положение и атрибуты.

Наличие атрибутов позволяет интерпретировать информацию, например, как тип почв, гидрологическую сеть или жилые строения. Атрибутивная информация хранится в сопутствующих базах данных и может отображаться на картах с помощью условных знаков с использованием любых цветов, ширины линий, заполнений и других картографических символов.

Векторная модель лучше всего подходит для описания дискретных объектов с определенными формами и границами. Это могут быть естественные образования (реки, растительность), искусственные сооружения (дороги, трубопроводы, здания), а также элементы разбиения земной поверхности (земельные участки, политические образования). Векторная модель меньше подходит для описания непрерывно меняющихся свойств, таких как типы почв, поверхностное загрязнение и т.п.

Точность размещения пространственного объекта в векторной модели ограничена неопределенностью его положения на карте, поскольку линии на карте имеют толщину не менее 0.1 мм. В масштабе, например, 1:200000, это соответствует 20 м на местности.

Данные для векторных моделей можно получать различными способами, среди которых дешифрирование снимков, GPS-измерения, оцифровка бумажных карт, векторизация растровых данных, получение изолиний из других моделей (TIN, растра, описанных ниже).

В векторных моделях можно выполнять такие виды пространственного анализа, как наложение полигонов, слияние полигонов, создание буферов и анализ окрестности, сетевой анализ.

Существуют две разновидности векторных моделей данных.

Векторно-нетопологическая модель, в которой позиционная составляющая объектов содержит описание только их геометрии. Примером такой модели является шейп-файл ГИС ArcView–простой нетопологический формат хранения геометрической и атрибутивной информации о географических объектах. Может быть представлен пятью файлами с определенными расширениями, три из которых обязательны:

• .shp – файл, который хранит геометрию объектов;

• .shx – индексный файл для геометрии объектов;

• .dbf – файл формата dBASE для хранения атрибутивной информации по объектам.

Векторно-топологическая модель данных – векторное представление пространственных объектов, описывающее не только их геометрию, но и топологические отношения между полигонами, дугами и узлами (например, покрытие ГИС ARC/INFO, см. пункт 8.4.2).