Виды моделирования

Рассмотрим различные виды моделирования при сборе и пер­вичной обработке информации, хранении и обновлении, представ­лении (отображении).

При сборе информации для построения цифровых моделей ис­пользуются автоматизированные средства регистрации. Источника­ми информации служат карты, таблицы, спецификации, геодезиче­ские координаты точек и объектов местности, координаты точек на аэрокосмических и наземных фотоснимках, данные, получаемые по телевизионным и/или радиолокационным снимкам, телеметриче­ские данные, информация, считываемая с планов и карт, данные о допусках и погрешностях, дополнительная информация текстового характера.

После сбора первичных данных на уровне хранения и обновле­ния информации осуществляются унификация, коррекция инфор­мации, содержащей ошибки и дополнения к ней. Таким образом, формируется унифицированная совокупность данных, одинаковая для различных средств и технологий сбора, позволяющая в дальней­шем применять ее для получения чертежей и планов не одного, а нескольких смежных масштабов.

На уровне представления ЦММ цифровая информация отобра­жается в удобном для пользования виде. ЦММ может генерировать­ся из разных моделей. Визуальное представление реализуется на со­временных устройствах вывода информации.

Технологически можно выделить следующие виды моделирова­ния: семантическое, инвариантное, геометрическое, эвристическое, информационное. Они проявляются в разной степени на разных системных уровнях обработки информации.

Семантическое моделирование связано с задачами кодирования и лингвистического обеспечения, поэтому оно используется в основ­ном на уровне сбора первичных данных. Это обусловлено также большим объемом и разнообразием входной информации, сложно­стью ее структуры, возможным наличием ошибок.

Чем более разнородна входная информация по структуре и со­держанию, чем менее она унифицирована, тем больший объем се­мантического моделирования применяется в подсистеме сбора.

Инвариантное моделирование основано на работе с полностью или частично унифицированными информационными элементами или структурами. Его эффективность доказана опытом применения прежде всего САПР и других АС (в таких системах эти элементы из­вестны как графические примитивы). Этот вид моделирования предполагает использование групповых операций, что обеспечивает более высокую производительность труда по сравнению с индиви­дуальным моделированием. Кроме того, оно способствует повыше­нию производительности обработки информации, особенно при моделировании (обработке) графических объектов.

Примером инвариантного моделирования является работа со слоями в ГИС. Изменение характеристик слоев влечет за собой из­менение всех объектов данного слоя. Одна операция со слоем экви­валентна множеству операций с каждым его объектом.

Геометрическое моделирование заключается в изменении геомет­рических характеристик объектов или в построении последних. Оно применяется там, где требуется обработка метрических данных.

Эвристическое моделирование заключается в интерактивной об­работке. Оно основано на экспертном оценивании результатов каж­дого шага обработки и последующем принятии решения о выборе очередного метода и этапа обработки; позволяет учитывать индиви­дуальные свойства нетиповых объектов и при решении специальных нетиповых задач.

Эвристическое моделирование базируется на реализации обще­ния пользователя с ЭВМ по сценарию, учитывающему, с одной стороны, технологические особенности программного обеспечения,

с другой — особенности и опыт обработки данной категории объ­ектов.

Информационное моделирование связано с созданием и построе­нием информационных моделей. Оно включает преобразование раз­личных форм информации, например графической или текстовой, в вид, задаваемый пользователем. Это моделирование эффективно только при предварительной разработке интегрированной информа­ционной основы и применении баз данных.

Следует отметить, что степень использования перечисленных видов моделирования в геоинформационных технологиях различна и зависит от этапа обработки информации. Перечисленные виды моделирования являются типичными и могут использоваться в лю­бых информационных системах. Это обусловлено интеграцией в геоинформационные технологии технологий других автоматизиро­ванных систем.

Однако в геоинформатике есть специфическое моделирование, которое применяется только в геоинформационных системах. Это геоинформационное моделирование.

Геоинформационное моделирование — это преобразование моде­лей пространственных объектов, при котором каждый графический объект связывается с одной или несколькими таблицами БД, а из­менение графического объекта вызывает корректировку табличных данных и наоборот.

При геоинформационном моделировании реальное пространст­венное явление или объект описываются с помощью специального аппарата. Такое описание называют формализованным. Оно слу­жит для представления исследуемых элементов явлений и их взаи­мосвязей.

Геоинформационное моделирование определяют также как, класс моделирования графических объектов, взаимосвязанных с ба­зами данных и включающими пять основных типов моделирования:

• преобразование графической информации, которое приводит;
к изменению графических и табличных данных;

• преобразование табличных данных, что приводит к изменению графических и табличных данных;

• преобразование графических объектов из одного типа в другой;

• построение цифровых моделей явлений;

• построение, редактирование или модификация графических
объектов на основе отношений между пространственными
объектами (без использования графических редакторов).

Основу геоинформационного моделирования как специализи­рованной технологии составляют преобразования, основанные на теоретико-множественных отношениях, законах формальной логи­ки, алгоритмах обработки изображений, технологиях работы с ком­пьютерной графикой, технологиях СУБД и многом другом.

Объектами геоинформационного моделирования являются про­странственные графические объекты и объекты базы данных ГИС.

Геоинформационное моделирование включает следующие спе­циальные технологии:

• геогруппировку — построение временной динамической моде­
ли путем объединения графических объектов в более крупные;

• буферизацию — процедуру построения полигональных объек­тов по заданным линейным (и точечным) объектам и параметрам буферизации;

• генерализацию — процедуру обобщения графических объек­тов и изменения их видимости при изменении масштаба;

• комбинирование — процедуру композиции или декомпозиции графических объектов на основе отношений между ними;

• геокодирование — процедуру позиционирования (координат­
ной привязки) данных одной к данным другой позиционно определенной таблицы;

• обобщение данных — процедуру создания атрибутов новых
объектов на основе отношений атрибутов исходных;

• построение тематических карт на основе анализа и обработки
атрибутивных данных;

• проведение автоматической классификации признаков графических объектов (включая растровые) по заданным критериям.

Процесс геоинформационного моделирования оператор начина­ет с того, что выделяет объект или объекты моделирования среди множества других, не участвующих в процессе моделирования.

Данная процедура называется активизацией объекта (объектов) и осуществляется по аналогии с процедурой активизации объектов во всех существующих графических редакторах.

Дата добавления: 2015-07-20