Концепция растровых моделей объектов

В растровой модели дискретизация реального земного пространства достигается путем разделения его непрерывной последовательности на множество смежных элементарных объектов – пространственных ячеек. Ячейки являются базовыми элементами растровой модели данных.

Ячейка – это наименьшая единица информации растровой модели. Под ячейкой понимается гомогенный объект, т.е. такой объект, который имеет одну характеристику или одно значение. Поэтому, растровая модель дает информацию о том, что расположено в данном месте. Для каждой растровой модели используются ячейки одного выбранного размера.

В ГИС в зависимости от способа задания ячеек различают два типа пространственных ячеек:

пиксел (Pixel - Picture Element) – ячейка, представляющая собой минимальный неделимый далее элемент изображения;

ячейка (Сell) – ячейка заданного размера в форме квадрата, прямоугольника, треугольника, шестиугольника или трапеции.

Наиболее распространенная форма ячейки – квадрат или прямоугольник.

Рис. 1. Растровая модель данных в ГИС

Растровая модель данных в ГИС предполагает разбиение пространства с вмещающими ее пространственными объектами на аналогичные пикселам дискретные элементы, упорядоченные в виде прямоугольной матрицы. Для цифрового описания (позиционирования) точечного объекта при этом будет достаточно указать его принадлежность к тому или иному элементу дискретизации, учитывая, что его положение однозначно определено мерами столбца и строки матрицы.

Пикселу присваивается цифровое значение, определяющее имя или семантику (атрибут) объекта. Аналогичным образом описываются линейные и полигональные объекты: каждый элемент матрицы получает значение, соответствующее принадлежности или непринадлежности к нему того или иного объекта.

В растровых системах есть два способа добавления атрибутивной информации об объектах. Простейшим является присвоение значения атрибута каждой ячейке растра (например, индекс растительности). Но в таком варианте каждая ячейка имеет только одно значение атрибута. Второй подход – связывание каждой ячейки растра с базой данных, так что любое число атрибутов может быть присвоено каждой ячейке растра (Рис. 2.).

Рис. 2. Атрибуты растра

Выбрав подходящий размер пиксела растровой модели, можно добиться пространственного разрешения (точности представления объектов), удовлетворяющего целям их цифрового описания и последующей обработки, если этому не препятствуют соображения экономии машинной памяти. Двукратное увеличение разрешения ведет к четырехкратному росту объемов хранимых данных. Полученная матрица образует растровый слой с однотипными объектами; множество разнотипных объектов образует набор слоев, составляющих полное цифровое описание моделируемой предметной области.