Пакет PC-RASTER

1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 Рейтинг 4.00 (2 Голоса)

ГИС пакет PC-RASTER

ГИС-пакет PC-RASTER, разработанный на кафедре физической географии Университета г. Утрехта, Нидерланды, представляет совокупность программных модулей ("команд"), ориентированных на анализ растровой информации. Пакет запускается на персональных компьютерах IBM XT, AT или PS2 под MS DOS 3.1 и старше. Для вывода на печать могут быть использованы матричные принтеры, хотя более предпочтительными являются струйные или лазерные. Для боль­шинства команд имеются ограничения на количественные размеры ра­стра. В большинстве случаев максимально возможным для обработки является размер растра 400х400 ячеек.

Команды могут выполняться в произвольной последовательности в соответствии с решаемой задачей. В качестве входа используются одна или несколько растровых карт и набор параметров. Результатом выполнения команды является одна или несколько растровых карт, их описание в табличной форме и значения обобщающих характеристик. Выходные карты по структуре повторяют входные.

Пространственные данные хранятся в бинарном формате, назван­ном разработчиками Utrecht Cross System Format" (CSF-для краткости). Информация, относящаяся к одной карте (одно­родному слою данных) хранится в одном файле, имеющем стандартное расширение. тар.

Команды делятся на три типа: визуализации, анализа и конверта­ции. Команды визуализации предназначены для просмотра и редакти­рования данных на экране или вывода их на печать. Команды анализа на основе имеющихся данных по определенным алгоритмам создают новые карты. Команды конвертации предоставляют возможность пре­образования (конвертации) данных в наиболее известные форматы хранения и обратно.

К командам визуализации относятся семь команд: 3DIRTY, CSF2PS, DESCRIBE, DISPLAY, DRAPE, MAPLABEL, PCSF, обеспечивающие двух - и трехмерное представление пространственных данных, их редактирование и описание. Последнее выполняется с помощью команды DESCRIBE, которая выводит таблицу распределения признака по заданным градациям его значений, причем как в абсолютных величинах - в виде количества ячеек с данными значениями признака для классифицированных карт (типа classified) и количества ячеек с заданным диапазоном значений признака для непрерывных карт (типа continious), так и в процентах от их общего количества. С помощью команды DRAPE выполняется наложение любого слоя данных на трехмерное перспек­тивное изображение рельефа и результат выводится на экран и/или печать.

Блок аналитических модулей составляют около двадцати команд, выполняющих такие характерные для большинства ГИС-пакетов с развитыми аналитическими возможностями операции, как сканирование (SCAN), фильтрация (FILTER), кросс-табуляция (CROSS), реклассификация (CLASSIFY, RECODE), оверлейный анализ (CALC) и некото­рые другие, а также ряд специальных операций, основывающихся на цифровой модели рельефа. Это команды SLOPE-построения карты уклонов и ORIENT - построения карты экспозиций, а также программ­ный модуль WATERSH, предоставляющий возможности для анализа структуры гидрографической сети и гидроэкологического моделирова­ния.

Модуль WATERSH

— построена карта линий тока;

— построены траектории движения воды от данной точки до задан­ного замыкающего створа или границы рассматриваемой территории;

— оконтурены водосборные площади водных потоков;

— построена карта так называемых "вышележащих элементов", представляющая собой растр, значение каждой ячейки которого чис­ленно равно количеству ячеек (либо площади), с которой данная ячей­ка получает водное питание;

— выполнена визуализация результатов.

Построение линий тока основывается на сравнительном анализе отметок данной ячейки и всех окружающих и определении направле­ния, в котором наклон поверхности максимален. Предусмотрена воз­можность построения непрерывных линий тока от водораздела до за­мыкающего створа и в тех случаях, когда на цифровой модели имеют­ся замкнутые бессточные области (pits), которые могут появляться в процессе построения ЦМР в результате погрешностей интерполяции при плоском рельефе и редкой сети опорных точек (или слишком боль­шом сечении рельефа при изолинейном вводе данных). Замкнутые бес­сточные углубления могут быть и не связаны с погрешностями интер­поляции входных данных, а обусловлены особенностями рельефа (на­пример, поды Причерноморской низменности, западины террасовых ландшафтов Нижнего Дона и т. п.). В любом случае на ЦМР появляются ячейки с отметками меньшими, чем отметки всех окружающих их яче­ек. Независимо от причин появления такого рода углублений на ЦМР модуль WATERSH обеспечивает возможность построения непрерыв­ных линий тока путем послойного "заполнения" этих углублений с за­данным шагом до тех пор пока "поверхность воды" в углублении не станет выше наиболее низкой из окружающих ячеек. При этом исполь­зуется алгоритм, опубликованный Г. Моррисом и Р. Хирдегеном.

Для оконтуривания водосборных бассейнов используется процеду­ра, предложенная Д. Марксом и др., в соответствии с которой в состав водосбора для данного замыкающего створа (ячейки) на водото­ке входят все ячейки, лежащие выше данного створа на проходящих через данный створ (ячейку) линиях тока. Поэтому площадь водосбора для данного створа, в качестве которого может быть рассмотрена лю­бая ячейка растра, определяется количеством "вышележащих" ячеек, а карта водосборных площадей для ячеек растра в рамках ГИС-пакета называется "картой вышележащих элементов" ("upstream elements map"). Карта вышележащих элементов, построенная средствами ГИС-пакета в логарифмических координатах, представляет собой карту гид­рографической сети, при соответствующем размере ячейки растра по­казывающей структуру не только руслового, но и склонового отекания.

Запуск команд на выполнение осуществляется с помощью вводи­мых с клавиатуры "выражений", представляющих комбинацию иден­тификаторов команд, операторов, функций, чисел, и/или карт, фор­мат которых жестко задан. По-сути, можно говорить о наличии в рамках ГИС-пакета PC-RASTER собственного алгоритмического языка со своим алфавитом, синтаксисом и семантикой.

Широкие возможности пространственного анализа предоставляет команда CALC, позволяющая производить с пространственными дан­ными арифметические, логические (Булевские) и сравнительные опе­рации, а также вычислять значения алгебраических, тригонометри­ческих и генерирующих функций. Последние включают генерацию поля (растра) нормально распределенных величин со средним значением равным 0 и среднеквадратическим отклонением равным 1, а также од­нородное поле (растр) значений из диапазона 0-1. В сочетании с услов­ными и конвертационными функциями это обеспечивает возможность пространственной реализации весьма сложных вычислительных алгоритмов, включая численное интегрирование дифференциальных уравнений.

В состав конвертационных входит более десяти команд, обеспечивающих возможность работы с данными, подготовленными с использо­ванием ГИС-пакетов ARC/INFO, IDRISI, ERDAS, пакета SURFER, а также в виде ASCII-файлов.


Пакет PC-RASTER - 4.0 out of 5 based on 2 votes