Пространственные географические данные Географические информационные системы Тверской государственный университет. Кафедра картографии и геоэкологии. - презентация

1 Пространственные географические данные Географические информационные системы Тверской государственный университет. Кафедра картографии и геоэкологии.

2 Пространственные объекты Точечные объекты Линейные объекты Площадные объекты Тела (объёмы и поверхности) Тверской государственный университет. Кафедра картографии и геоэкологии.

3 Точечные объекты ТОЧЕЧНЫЙ ОБЪЕКТ – объект, расположенный только в одной точке пространства и обозначенный координатами своего местоположения. X, Y кирп. Трансформатор Кирпичный завод Источник Аэропорт кл. Точечные объекты Крупный масштаб Средний масштаб Мелкий масштаб У точечных объектов нет пространственной протяжённости, длины или ширины – точки имеют НУЛЕВОЕ количество пространственных измерений. Тверской государственный университет. Кафедра картографии и геоэкологии.

4 Линейные объекты X1,Y1X1,Y1X1,Y1X1,Y1 X2,Y2X2,Y2X2,Y2X2,Y2 X3,Y3X3,Y3X3,Y3X3,Y3 X4,Y4X4,Y4X4,Y4X4,Y4 X5,Y5X5,Y5X5,Y5X5,Y5 ЛИНЕЙНЫЙ ОБЪЕКТ – одномерный в координатном пространстве объект, для которого можно указать его размер посредством определения длины. Линейный объект не занимает как точка единственное положение в пространстве; для описания его положения необходимо знать, минимум, две точки - начальную и конечную. Чем сложнее линия, тем больше точек требуется для её местоуказания. Крупный масштаб Мелкий масштаб Средний масштаб Тверской государственный университет. Кафедра картографии и геоэкологии.

5 Площадные объекты X1,Y1X1,Y1X1,Y1X1,Y1 X2,Y2X2,Y2X2,Y2X2,Y2 X3,Y3X3,Y3X3,Y3X3,Y3 X4,Y4X4,Y4X4,Y4X4,Y4 X5,Y5X5,Y5X5,Y5X5,Y5 X6,Y6X6,Y6X6,Y6X6,Y6 X7,Y7X7,Y7X7,Y7X7,Y7 ПЛОЩАДНОЙ ОБЪЕКТ – двухмерный в координатном пространстве объект, имеющий в плане длину и ширину. Для площадных объектов нужно учитывать, что их границей всегда является линия (контур), которая начинается и заканчивается в одной и той же точке. Это и позволяет указывать местоположение площадных объектов через использование этих линий. Тверской государственный университет. Кафедра картографии и геоэкологии.

6 Тела (объёмы и поверхности) ПОВЕРХНОСТЬ (РЕЛЬЕФ) – двухмерный объект, определяемый плановыми координатами и аппликатой Z, входящей в число характеристик объекта. ТЕЛО – трёхмерный (объёмный) объект, описываемый тройкой координат, включая аппликату Z, и ограниченный поверхностями. Добавление третьего измерения не только существенно расширяет зрительные свойства моделей, но и позволяет выявлять закономерности и черты, скрытые при их плоском отображении. Тверской государственный университет. Кафедра картографии и геоэкологии.

7 Пространственное представление объектов ДИСКРЕТНЫЕ ОБЪЕКТЫ – объекты, занимающие в любой момент времени только определённую точку пространства. Они ограничены со всех сторон, и можно задать координаты этих границ. НЕПРЕРЫВНЫЕ ОБЪЕКТЫ – объекты, распределённые равномерно без разрывов по всей поверхности. ВозвышенностьНаселение Тверской государственный университет. Кафедра картографии и геоэкологии.

8 Атрибутивные данные Рассмотрение геометрии объектов приводит к выводу, что можно определить их местоположение, опираясь в некоторых случаях на известные системы координат. Однако пространственные объекты содержат информацию не только о своём местоположении, но и некоторую тематическую, содержательную информацию, не выраженную пространственно. Атрибутивные данные Дополнительная НЕПРОСТРАНСТВЕННАЯ информация, помогающая описывать объекты, образует НАБОР АТРИБУТОВ объектов. АТРИБУТЫ (АТРИБУТИВНЫЕ ДАННЫЕ) – свойства, количественные и/или качественные признаки, характеризующие пространственный объект, но не связанные с местоуказанием объекта. Тверской государственный университет. Кафедра картографии и геоэкологии.

9 Шкалы измерения атрибутивных данных Определение атрибутивных характеристик объектов обычно связано с их измерением или соотношением с той или иной категорией, что, в конечном счете, устанавливает вид данных (количественный или качественный). Уровень I. Номинальная шкала Уровень II. Порядковая шкала Уровень III. Интервальная шкала Уровень IV. Шкала отношений Для этого традиционно используют ШКАЛЫ ИЗМЕРЕНИЯ ДАННЫХ – устоявшуюся основу для измерения всех видов данных, в том числе и географических. Тверской государственный университет. Кафедра картографии и геоэкологии.

10 Номинальная шкала Объекты отличны по своей природе, и могут различаться по именам. Номинальная шкала позволяет идентифицировать объекты по именам, но исключает возможность их прямого сравнения. уг. Угольная шахта Метеорологиче ская станция Мечеть Трасса М10 Река Тверца Граница землепользования Сегодня на улице: ветрено, дождливо, солнечно, облачно, сухо. В Иркутске – солнечно, а в Сиднее – облачно. Но нельзя прямо утверждать, что солнечная погода лучше или хуже облачности. Пустыня Болото Сад Тверской государственный университет. Кафедра картографии и геоэкологии.

11 Порядковая шкала Шкала позволяет проводить сравнительную характеристику объектов. Объекты упорядочиваются по какому-либо признаку (ИНТЕНСИВНОСТЬ, ВАЖНОСТЬ, КАЧЕСТВО). Федеральное шоссе Региональное шоссе Местное шоссе Сегодня на улице: морозно, холодно, прохладно, нормально, тепло, жарко. Но одна и та же погода может нами по-разному восприниматься. Областной центр Районный центр Сельсовет Пермские отложения Меловые отложения Каменноугольные отложения Тверской государственный университет. Кафедра картографии и геоэкологии.

12 Интервальная шкала Измеряемым величинам приписываются численные значения. Как и в порядковой шкале, объекты сравнимы, но использование интервальной шкалы позволяет делать более точные сравнения Горизонтали 50 – – – – 149 Менее 50 Более 250 Проведя измерения температуры воздуха, мы можем более точно охарактеризовать погоду сегодня на улице (+ 10°C и + 20°С). Можно определить разницу между отдельными величинами, но нельзя их корректно соотносить. Грузоподъёмность мостов, в тоннах Более 10 т от 3 до 10 т Менее 3 т Тверской государственный университет. Кафедра картографии и геоэкологии.

13 Шкала отношений Наиболее "количественная" шкала, позволяющая корректно соотносить отдельные величины между собой. В примере с температурой разность между значениями равна 10°C, то есть, при + 20°C на улице в два раза теплее, чем при + 10°C. Начало температурной шкалы Цельсия выбрано произвольно; для вычисления отношения между величинами нужно иметь шкалу, на которой 0 ° представляет ДЕЙСТВИТЕЛЬНОЕ НАЧАЛО ТЕМПЕРАТУР (– 273°C). Это шкала Кельвина. При переводе получаем 283К и 293К. Двукратного потепления нет. Добыча каменного угля, мил. тонн Более – – Импорт валенок, в тыс. пар Более – – Мощность 1400 – 1850 м Мощность 200 – 1400 м Мощность 1850 – 2300 м Тверской государственный университет. Кафедра картографии и геоэкологии.

14 Представление пространственных данных Основная пространственная идея географии и важнейшая картографическая задача – связь атрибутивных данных с местоуказанием объекта. МЕСТОПОЛОЖЕНИЕ – местоуказание, любая часть пространства, характеризуемая географическим положением и точно описанная в какой-либо системе координат. МЕСТОНАХОЖДЕНИЕ – местоуказание, любая часть пространства, характеризуемая географическим положением и опирающаяся на какую-либо систему координат. WOLF PROJECT 2005 –учебно-научная программа по изучению поведения волков в естественных условиях. МЕСТОПОЛОЖЕНИЕ следа млекопитающих определялось путём трапления с использованием GPS-навигаторов. МЕСТОНАХОЖДЕНИЕ особи по вою рассчитывалось на основе данных азимута и расстояния, рассчитанного по силе воя. Тверской государственный университет. Кафедра картографии и геоэкологии.

15 Механизм сообщения местоуказания 0 А(x, y) XY y x СИСТЕМА КООРДИНАТ (координаты) – числа, заданием которых определяется положение точки на плоскости, поверхности или в пространстве. Главными элементами систем являются оси координат и начало координат Оси координат Начало координат ОСИ КООРДИНАТ – числовые прямые, имеющие общую нулевую точку (начало координат). НАЧАЛО КООРДИНАТ – точка пересечения осей координат, от которой ведётся их счёт. Тверской государственный университет. Кафедра картографии и геоэкологии.

16 Механизм сообщения местоуказания МЕСТООПРЕДЕЛЕНИЕ АБСОЛЮТНОЕ МЕСТООПРЕДЕЛЕНИЕ – относительно земной поверхности. ОТНОСИТЕЛЬНОЕ МЕСТООПРЕДЕЛЕНИЕ – относительно других пространственных объектов. Наиболее распространённые координатные системы, описывающие абсолютное или относительное местоположение – географические (φ, λ) и прямоугольные (x, y)на плоскости. Наиболее распространённые координатные системы, описывающие абсолютное или относительное местоположение – географические (φ, λ) и прямоугольные (x, y) на плоскости. Р Р1Р1 0 λ φ А( φ, λ ) G Географическая СК 0 А(x, y) XY y x Прямоугольная СК Тверской государственный университет. Кафедра картографии и геоэкологии.

17 Пространственные объекты и данные ПРОСТРАНСТВЕННЫЙ ОБЪЕКТ – географическая система или её часть (подсистема, элемент), характеризуемая местоположением или местонахождением в пространстве и набором атрибутов. ПРОСТРАНСТВЕННЫЕ ДАННЫЕ – данные о пространственных объектах, их местоположении или местонахождении и свойствах, представленные в аналоговой или цифровой форме. Говоря о пространственных объектах и о пространственных данных вообще, подразумеваются не ЕДИНИЧНЫЕ феномены, а некоторое их МНОЖЕСТВО (населённые пункты в административном районе, притоки главной реки в границах водосбора, волки в естественных условиях). Тверской государственный университет. Кафедра картографии и геоэкологии.

18 Пространственные распределения S t r e e t A v e n u e Регулярное или равномерное распределение Тверской государственный университет. Кафедра картографии и геоэкологии.

19 Пространственные распределения Случайное распределение Тверской государственный университет. Кафедра картографии и геоэкологии.

20 Пространственные распределения Сгруппированное и разреженное распределение В случае прибрежной локализации населённых пунктов и дорожной сети можно говорить о группировке объектов с ВЫСОКОЙ ПЛОТНОСТЬЮ. В противоположность размещение населённых пунктов и дорожной сети внутренних районах страны можно признать распределением объектов с НИЗКОЙ ПЛОТНОСТЬЮ. Тверской государственный университет. Кафедра картографии и геоэкологии.