Материал: 2338
Рис. 5.2. Реальная дорога и ее модель
Класс – абстрактное правило для группировки однотипных объектов. Класс определяет, какие характеристики и методы действий должны быть у представителей (экземпляров) данного класса. Так, например, класс дорожных знаков определяет, что у его представителей должны быть следующие характеристики: принадлежность к титулу; расположение; тип знака; техническое состояние.
Наследование – механизм повторения правил между классомпотомком и классом-предком. Этот механизм позволяет строить иерархию классов, выделяя обобщенный базовый класс и более частные случаи. Данный подход позволяет сделать структуру классов более логичной и избежать многократного дублирования. Пример наследования представлен на рис. 5.3.
Необходимость отслеживания состояния моделируемого объекта во времени приводит к использованию объектно-ориентированного подхода с элементами темпоральности.
Темпоральность (от англ. tempora – временные особенности) – временная сущность явлений, порожденная динамикой их особенного движения, в отличие от тех временных характеристик, которые определяются отношением движения данного явления к историческим, астрономическим, биологическим, физическим и другим временным координатам.
51
Рис. 5.3. Наследование
При этом появляется возможность отслеживания не только состояния параметров объекта, его элементов и моментов их изменения, но и поведения объектов, изменения его внутренней структуры.
Объекты представляют собой особый блок или сущность (реальную или абстрактную), имеющую важное функциональное назначение в данной предметной области. Классы и объекты являются базовыми строительными блоками при использовании объектноориентированной методологии для создания сложных программных систем [5].
Контрольные вопросы
1.Как происходит классификация ГИС?
2.Какие составляющие ГИС выделяются по пространственному анализу?
3.Как представлены виды ГИС по области деятельности?
4.Какие виды ГИС различаются по функциональности?
5.Какие виды ГИС выделяются по используемой модели дан-
ных?
6.Как происходит организация данных в ГИС?
7.Что представляет собой объектная модель автомобильных до-
рог?
52
Лекция 6. ПРОСТРАНСТВЕННЫЙ АНАЛИЗ
6.1. Измерительные операции
К измерительным операциям (картометрическим функциям) в
ГИС относят функции, позволяющие определить различные геометрические характеристики объектов, явлений или пространства по карте (в проекции или по поверхности), такие как расстояния, площади, азимуты и др.
Все измерения в ГИС можно обычно выполнять двумя способами: а) указывая объекты, характеристики которых следует получить; б) интерактивно задавая точки измеряемой геометрической фигуры.
Рассмотрим основные измерительные операции, которые можно выполнять в геоинформационных системах:
1.Определение координат точки на карте. Чтобы воспользовать-
ся этой функцией, в большинстве ГИС обычно не требуется переключаться в какой-то специальный режим работы. При перемещении мышки по карте в строке статуса обычно показываются координаты указанной курсором точки. При этом в строке статуса может отображаться и высотная отметка этой точки, если в ГИС некоторая поверхность выбрана в качестве текущей (рис. 6.1).
Координаты точек, отображаемые в ГИС, обычно показываются в исходных координатах объектов на карте (например, в градусах), однако возможно и в системе координат проекции (например, в метрах в проекции Гаусса-Крюгера).
2.Измерение расстояний, азимутов и углов. Пользователь должен указать на карте в ГИС последовательность точек ломаной, длину которой надо вычислить. ГИС выводит в строке статуса общую длину ломаной, а также длину последнего сегмента ломаной. Кроме того, для последнего сегмента может выводиться азимут и угол поворота относительно предыдущего сегмента.
3.Измерение площадей и периметров. Как и в предыдущем спосо-
бе, пользователь должен задать в ГИС вершины некоторого многоугольника. При этом в строке статуса ГИС будет выводиться площадь
ипериметр (см. рис. 6.2).
4.Измерение линейных координат (пикета и смещения) точки относительно трассы. В этом режиме пользователь должен указать некоторую линию, относительно которой производится определение линейных координат. Далее, перемещая курсор мышки по карте, в
53
строке статуса ГИС будет выводиться пикет и смещение указанной точки (см. рис. 6.3).
Рис. 6.1. Определение координат точек на местности
Рис. 6.2. Измерения площадей
54
Рис. 6.3. Измерения линейных координат (определение пикета и смещения)
Некоторые геоинформационные системы предоставляют возможности по измерению расстояний и площадей с учетом формы земной поверхности. При этом вычисления могут происходить либо по поверхности референц-эллипсоида, либо по некоторой цифровой модели рельефа, заданной в виде регулярной или нерегулярной сети.
6.2. Сетевой анализ
На основе транспортных сетей в ГИС можно решать разнообразные задачи, объединенные под общим термином «сетевой анализ»:
1.Поиск кратчайшего по времени или расстоянию маршрута ме-
жду двумя заданными узлами транспортной сети (см. рис. 6.4). Поиск должен производиться с учетом времени прохождения по дугам, времени выполнения поворотов в узлах, а также с учетом допустимого направления движения в дугах.
2.Поиск кратчайшего обхода заданного набора пунктов (задача коммивояжера). В этой задаче вначале между каждой парой заданных пунктов находится кратчайший маршрут передвижения, а потом решается математическая задача коммивояжера, перебирая различные варианты порядка обхода этих пунктов (рис. 6.5).
55