Модели пространственных объектов

Модели пространственных объектов – цифровое (формализованное, абстрактное) представление реальных объектов в базе пространственных данных; является ключевым для определения и сбора географической информации, необходимой для корректной интерпретации результатов анализа.

Построение моделей (цифровых описаний) объектов реальности — это процесс преобразования реального географического разнообразия в набор дискретных объектов (дискретизация).

Способы дискретизации и описания пространственных данных соотносятся с методами выборочного обследования территорий, осуществляемых в отдельных точках, или в узлах регулярной сети, и приняты для отображения пространственной локализации объектов на картах. Плотность обследования определяет пространственное разрешение данных.

Базовое цифровое описание пространственного объекта включает:

• идентификатор – уникальный номер, код, присваиваемый пользователем или назначаемый системой; фиксирует уникальность каждого объекта в базе данных;
• указание местоположения (локализации), т.е. координатное описание;
• качественное или количественное описание множества свойств (атрибутов).

Местоположение (или локализацию) реальных объектов обычно описывают в терминах геометрических образов, состоящих из точек, линий, плоских фигур, поверхностей и объемов (часто их называют геометрическими примитивами). Основные формальные модели базируются на понятиях пространственной размерности:

– точка — объект, имеющий положение в пространстве, но не имеющий длины (0-мерный);

– линия — объект, имеющий длину, он состоят из двух и более 0-мерных объектов (1-мерный);

– область (полигон) — объект, имеющий длину и ширину, он ограничен, по крайней мере, тремя 1-мерными объектами (отрезками) (2-мерный);

– объемная фигура — объект, имеющий длину, ширину и высоту (глубину), он ограничен, по крайней мере, четырьмя 2-мерными объектами (3-мерный);

– ячейка — объект или часть объекта, представленные элементом разбиения земной поверхности линиями регулярной сети (2-мерный).

Эти образы, например точки, служат для представления объектов или явлений на земной поверхности, непрерывных в некоторой области в пространстве, и позволяют представить позиционную составляющую данных.

Описание свойств объектов соответствует непозиционной составляющей. По меньшей мере, одно атрибутивное описание объекта может включать его наименование, адресное описание, описание топологических отношений с другими объектами. Набор таких описаний определяется при разработке содержания базы геоданных.

Таким образом, модели цифрового описания типов реальных объектов в ГИС — это формальные конструкции, идентифицирующие размещение в пространстве объектов и процессов, определяющие выбор их подходящей формы, являющиеся представителями первых (кодами) в базе пространственных данных. По определению А. В. Кошкарева (2000), предназначенный для отражения в БД объект — это явление, последнее в ряду подразделения однотипных явлений при выборе «элементарных кирпичиков» для информационного моделирования. Например, город можно считать объектом, при его подразделении составные части уже не будут городами, они будут районами, кварталами и т. п. Следовательно, объект в БД — это цифровое представление всего реального объекта или его части.