Світличний О.О., Плотницький С.В.
Основи геоінформатики

Керування даними в ГІС

3.5. Керування даними в ГІС

При інтеграції просторових і атрибутивних даних у єдину систему розробники конкретного ГІС-пакета звичайно використовують два варіанти: розробляють власну СКБД або створюють засоби для роботи з конкретною комерційною СКБД. Деякі пакети ГІС забезпечують інтерфейс між графічним редактором і СКБД (наприклад, ГІС-пакет MGE фірми Intergraph забезпечує спільну роботу пакета автоматизованого проектування Microstation і досить поширеної СКБД Oracle).
Зв'язок між просторовими об'єктами картографічної бази даних і відповідними записами в реляційних атрибутивних базах даних здійснюється за допомогою спеціальних службових ідентифікаторів — у табличній базі даних створюється спеціальне поле для збереження цього ідентифікатора. При організації картографічної бази даних можуть створюватися відношення «один просторовий об'єкт до одного запису в таблиці» або «безліч просторових об'єктів до одного запису в таблиці».
СКБД, призначені для створення і підтримки баз даних ГІС, надають користувачу широкий набір функцій, властивих звичайним, «непросторовим» СКБД, а також низку спеціальних «просторових» функцій. Це — функції створення структури нових баз даних у режимі «конструктора», зміна структури існуючих табличних баз даних, додавання і видалення полів і записів, використання формул для заповнення і зміни значень полів, зв'язування двох і більше таблиць для подання даних. До деяких спеціальних функцій відносять функції побудови просторових об'єктів за значеннями координат з таблиць, визначення координат об'єктів, довжин, периметрів і площ об'єктів із записом отриманих значень у відповідне поле.
СКБД, що входять до складу ГІС-пакетів, у більшості випадків можуть підтримувати великі бази даних, що нараховують кілька сотень полів і до декількох мільярдів записів (залежно від використовуваної довжини ідентифікатора запису). При конструюванні реляційної бази даних використовуються різні типи полів; тип поля визначає, яка інформація може вводитися в дане поле і яким методом буде оброблятися.

До стандартних типів полів відносять:
- символьне (character) — у полі цього типу може зберігатися до 256 символів алфавіту, включаючи латиницю й інші національні кодування, цифри, знаки пунктуації і пробіли. Усі символи розглядаються й обробляються як текстові рядки (для чисел, записаних у цьому полі, математичні операції не доступні), для економії пам'яті максимальну довжину рядка можна обмежити для всього поля;
- цілочислове (integer) — у поле вводяться тільки числові значення без дробової частини зі значеннями приблизно від -2 мільярдів до +2 мільярдів. Над числовими полями можна виконувати всі доступні математичні операції і функції;
- цілочислове коротке (small integer) — у поле вводяться тільки числові значення без дробової частини зі значеннями приблизно від -32768 до +32767;
- речовинні (дійсні, real) — у поле цього типу вводяться числові значення з дробовою частиною;
- десяткові (decimal) — у поле вводяться числа з фіксованою кількістю припустимих позицій для введення чи відображення цілої і дробової частин (до 19 знаків);
- календарну дату (data) — у поле вводяться календарні дати у визначеному форматі (звичайно MM/DD/YYYY). Над датами можна проводити певні операції, наприклад, обчислювати день тижня, кількість днів між зазначеними датами, розраховувати дату на визначену кількість днів вперед чи назад щодо зазначеної дати;
- логічне значення (logical) — у це поле вводиться числове чи символьне значення, яке показує істинний чи помилковий стан атрибута описуваного об'єкта (наприклад, чи це житловий будинок, чи є в колодязі вода, чи перевищує рівень забруднення визначену величину та ін). Для відображення логічних значень у різних СКБД можуть використовуватися такі пари значень — 1 і 0, Y і N, Т (true — істина) і F (false — неправда). Звичайно значення логічних полів обчислюються з використанням спеціальних функцій.

При конструюванні бази даних ГІС при перетворенні структури полів таблиці в процесі подальшої роботи необхідно враховувати і методи перетворення даних між різними типами і форматами полів. Так, при перетворенні або копіюванні числових даних з речовинного типу в цілочисловий буде загублена дробова частина, при перетворенні довгих цілочислових даних у короткі цілочислові значення, що перевищують максимально припустимі, будуть «зрізані» до відповідного значення. Допускається перетворення числових значень у символьний тип, але при перетворенні символьного поля в числове вся текстова інформація втрачається.
У багатьох випадках при створенні прикладної ГІС у деякій предметній області виникає необхідність використання чи перенесення даних із зовнішньої, «непросторової» бази даних. Для зв'язку з іншими СКБД до складу програмних пакетів ГІС вводять спеціальні функції, що дозволяють користувачу прямо, без операцій з перетворення даних читати і використовувати дані, створені у форматі інших програмних продуктів. Такі функції створюються і вводяться до складу програмного забезпечення ГІС на основі двосторонніх ліцензійних угод між розробниками. До складу того чи іншого пакета ГІС може входити різний набір програмних модулів, що забезпечують зв'язок із зовнішніми базами, набір таких модулів утворить спеціальну сервісну службу СКБД. За наявності відповідного модуля користувач може на тому самому комп'ютері по локальній мережі чи через мережу Internet переглядати зовнішні бази даних, створювати запити Додержувати необхідну інформацію. Наприклад, до складу сімейства пакетів Arc GIS входить спеціальний пакет ArcSDE, що забезпечує зв'язок інших модулів пакета з зовнішніми базами даних. На рис. 3.5 наведені основні схеми організації роботи з базами даних при різній архітектурі ГІС.

Рис. 3.5. Схеми організації роботи з базами даних при різних варіантах архітектури ГІС: а) локальна база даних; б) віддалена база даних (доступно при скачуванні повної версії підручника)

Питання і завдання для самоперевірки

1. Які методи формалізації атрибутивних даних можуть бути використані для створення баз даних ГІС?
2. Які переваги має реляційна модель баз даних порівняно з ієрархічною і мережною моделями?
3. У чому полягають переваги об'єктно-орієнтованої моделі даних у ГІС?
4. Які типи даних можуть зберігатися в базах даних ГІС?
5. Які основні функції виконує СКБД?
6. Як здійснюється взаємодія ГІС з віддаленими базами даних?

Скачати повну версію книжки (з малюнками, картами, схемами і таблицями) одним файлом