Характеристики растровых моделей

Для растровых моделей существует ряд характеристик: разрешение, значение, ориентация, зоны и положение.

Разрешение – минимальный линейный размер наименьшего участка пространства (поверхности), отображаемый одним пикселем.

Пиксели обычно представляют собой прямоугольники или квадраты, реже используются треугольники и шестиугольники. Более высоким разрешением обладает растр с меньшим размером ячеек. Высокое разрешение подразумевает обилие деталей, множество ячеек и минимальный размер ячеек.

Значение – элемент информации, хранящийся в элементе растра (пикселе). Поскольку при обработке применяют типизированные данные, то необходимо определить типы значений растровой модели.

Тип значений в ячейках растра определяется как реальным явлением, так и особенностями ГИС. В частности, в разных системах можно использовать разные классы значений: целые числа, действительные (десятичные) значения, буквенные значения.

Целые числа могут служить характеристиками оптической плотности или кодами, указывающими на позицию в прилагаемой таблице или легенде. Например, возможна следующая легенда, указывающая наименование класса почв: 0 – пустой класс, 1 – суглинистые, 2 – песчаные, 3 – щебнистые и т.п.

Ориентация – угол a между направлением на север и положением колонок растра (рис. 3.12).

Рис. 3.12. Ориентация растра

Зона растровой модели включает соседствующие друг с другом ячейки, имеющие одинаковое значение. Зоной могут быть отображения отдельных объектов, природных явлений, ареалы типов почв, элементы гидрографии и т.п.

Для указания всех зон с одним и тем же значением используют понятие класс зон. Естественно, что не во всех слоях изображения могут присутствовать зоны. Основные характеристики зоны – ее значение и положение.

Положение обычно задается упорядоченной парой координат (номер строки и номер столбца), которые однозначно определяют положение каждого элемента отображаемого пространства в растре.

Необходимо остановиться на вопросах точности отображения в растровых моделях. В растровых форматах в большинстве случаев неясно, относятся координаты к центральной точке пикселя или к одному из его углов. Поэтому точность привязки элемента растра в общем случае определяют как половина ширины и высоты ячейки.

Растровые модели имеют следующие достоинства:

· растр не требует предварительного знакомства с явлениями и пространственными объектами, данные собираются с равномерно расположенной сети точек, что позволяет в дальнейшем на основе статистических методов обработки получать объективные характеристики исследуемых объектов. Благодаря этому растровые модели могут использоваться для изучения новых явлений, о которых не накоплен материал. В силу простоты эта модель получила наибольшее распространение;

· растровые данные проще для обработки по параллельным алгоритмам и этим обеспечивают более высокое быстродействие по сравнению с векторными моделями при вычислениях на компьютерах;

· многие растровые модели позволяют вводить векторные данные, в то время как обратная процедура весьма затруднительна в случае векторных моделей и использования фрагментов растров;

· процессы растеризации много проще алгоритмически, чем процессы векторизации, которые зачастую требуют экспертных решений.

Наиболее часто растровые модели применяют не только в ГИС, но и при обработке аэрокосмических снимков, полученных при дистанционных исследованиях Земли.

Проводя сравнение векторных и растровых моделей, отметим удобство векторных для организации и работы с взаимосвязями объектов. Тем не менее, используя простые приемы, например, включая взаимосвязи в таблицы атрибутов, можно организовать взаимосвязи и в растровых ГИС.