Математические методы и алгоритмы описания и обработки информации о пространственно-распределенных объектах в природопользовании

• Автор: Еремеев, Сергей Владимирович
• Шифр специальности: 25.00.35
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2006
• Место защиты: Владимир
• Количество страниц: 128 с. : ил.

1.1. Особенности представления картографических объектов в геоинформационных системах
1.2. Обзор математических методов описания картографических объектов
1.3. Обзор моделей пространственных данных
1.4. Обзор топологических отношений между пространственными объектами
1.5. Представление пространственной информации в программных средствах
Выводы по главе 1.
Постановка задачи исследования
ГЛАВА 2. МАТЕМАТИЧЕСКОЕ ОПИСАНИЕ ВЗАИМОСВЯЗИ ПРОСТРАНСТВЕННЫХ ОБЪЕКТОВ
2.1. Общее математическое описание пространственных объектов
2.1.1. Общее описание простых объектов
2.1.2. Общее описание сложных объектов
2.1.3. Общее описание слоев карты.
2.2. Описание топологических отношений между объектами
2.2.1. Топологические отношения между элементами объекта
2.2.2. Топологические отношения между объектами одного слоя.
2.2.3. Топологические отношения между слоями
2.3. Типы топологических и метрических отношений между объектами
2.3.1. Топологическое отношение Соседство.
2.3.2. Топологическое отношение Изолированность.
2.3.3. Метрическое отношение Близость.
2.3.4. Топологическое отношение Вложенность.
2.3.5. Топологическое отношение Пересечение.
2.4. Типы геометрических отношений
2.4.1. Геометрическое отношение Параллельность
2.4.2. Геометрическое отношение Перпендикулярность
2.5. Топологические структуры.
2.5.1. Описание топологических структур.
2.5.2. Формальное определение типовых топологических структур.
2.6. Топологические отношения между базовыми объектами
2.6.1. Топологические отношения между точечными объектами.
2.6.2. Топологические отношения между точечными и линейными объектами
2.6.3. Топологические отношения между точечными и полигональными объектами.
2.6.4. Топологические отношения между линейными объектами.
2.6.5. Топологические отношения между линейными и полигональными объектами.
2.6.6. Топологические отношения между полигональными объектами
2.7. Модель пространственных данных
Выводы по главе 2.
ГЛАВА 3. МЕТОДЫ И АЛГОРИТМЫ ОБРАБОТКИ
ПРОСТРАНСТВЕННОЙ ИНФОРМАЦИИ
3.1. Метол представления пространственных объектов па основе топологических отношений
3.2. Алгоритм автоматического контроля размещения объектов па цифровой карте.
3.2.1. Установление топологических отношений между слоями карты.
3.2.2. Отображение допустимой области для размещения нового объекта.
3.2.3. Автоматическая регистрация топологических отношений между объектами
3.3. Алгоритм размещения слоев на цифровой карте в ГИС
3.3.1. Постановка задачи
3.3.2. Описание алгоритма.
3.4 Анализ пространственных данных, распределенных но разным слоям
3.5 Метод многоуровневого представление пространственных данных в гсоипформационных системах.
3.6 Унифицированный способ описания сложных пространственных и атрибутивных
данных при проектировании ГИС.
3.7. Алгоритм кусочноафинного преобразования картографической информации.
Выводы по главе 3.
ГЛАВА 4. ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНЫЕ ИССЛЕДОВАНИЯ И ПРАКТИЧЕСКОЕ ПРИМЕНЕНИЕ МЕТОДОВ И АЛГОРИТМОВ МАТЕМАТИЧЕСКОГО ОПИСАНИЯ И ОБРАБОТКИ
ПРОСТРАНСТВЕННОРАСПРЕДЕЛЕННОЙ ИНФОРМАЦИИ
4.1 Разработка программной системы
4.1.1. Постановка задачи
4.1.2. Анатиз требований к проектируемой системе
4.1.3. Разработка структуры программы.
4.1.4. Разработка библиотеки функций системы
4.2. Подсистема автоматического контроля размещения объектов на цифровой карте.
4.2.1. Реализация алгоритма установления топологических отношений между слоями карты
4.2.2. Реализация алгоритма поиска допустимой области для размещения нового объекта.
4.3 Реализация подсистемы поиска пространственных объектов по топологическим отношениям
4.4 Исследование алгоритмов подсистемы автоматического контроля нанесения объектов на карту.
4.5 Исследование алгоритма поиска соседних объектов с использованием топологии.
4.6 Тестирование алгоритма кусочноафинного преобразования картографических
объектов.
Выводы но главе 4.
ЗАКЛЮЧЕНИЕ
ЛИТЕРАТУРА


Еще одной важной особенностью геоинформационных данных является их послойное представление . Например, карта может разделяться на следующие слои озера, реки, леса, моря и т. Отсюда появляются новые потребности у пользователей геоинформационной продукции, связанные с послойным представлением картографических объектов. Тут же вытекают и отношения не только между объектами одного слоя, но и между самими слоями. Решение данной задачи невозможно без использования формализованного представления структуры картографических объектов, что задерживает реализацию этих технологий в геоинформационных системах. На сегодняшний день для хранения пространственных данных и управления ими используются системы управления базами данных СУБД. Большинство существующих СУБД не предназначены для управления пространственными данными. СУБД способны надежно сохранять и эффективно извлекать из базы данных сведения о сотрудниках, товарах, поставщиках. Для обработки и анализа такой информации существуют специальные языки запросов. Что касается картографических данных, то для их размещения в памяти компьютера на основе СУБД 6,, используют нестандартные подходы. Анализ данных при таком представлении затрудняет обработку пространственных запросов. Если рассматривать совместное использование пространственной и семантической информации, то это открывает новые возможности управления природными ресурсами. В настоящее время все стремятся к интефации данных для более надежной и качественной ее обработки. Тогда отпадет необходимость в различной конвертации информации из одной программы в другую.