Маршрутные линейные слои и маршрутные темы событий.

Существует множество объектов, локализуемых не по их географическим или декартовым координатам, а по расстоянию до них от начала какого-либо линейного объекта. Например, местоположение постов мониторинга уровня и химического состава речного стока часто указывается по расстоянию от истока реки, ниже или выше какого-нибудь моста, места впадения притока и т.п. Места аварий и техногенных катастроф на трубопроводах, автомобильных и железных дорогах также указываются расстоянием от начала данных объектов. Для автомобильных дорог их членение на локальные участки в зависимости от типа покрытия, числа рядов движения и его интенсивности производится путём указания расстояний от начала и конца участка до начала дороги. Типовой задачей геоэкологических исследований является расчёт интенсивности загрязнения окружающей среды выхлопами автотранспорта, поэтому неизбежно использование линейных объектов, размещенных на другом линейном объекте (автодороге) и локализованных на основании расстояний до начала этого объекта. Другие схожие случаи - членение рек и каналов на участки по расстояниям до их истоков или мест выпуска сточных вод. В соответствии с нормативными документами минимальная ширина водоохранных зон рек вне пределов городских территорий определяется в соответствии с протяженностью течения. Поэтому достаточно длинная река подразделяется на ряд участков, для каждого из которых определена собственная ширина водоохраной зоны. При моделировании переноса течением и рассеивания загрязняющих веществ, поступающих из точечного источника, река ниже водовыпуска может быть подразделена на ряд зон в зависимости от максимальной в створе концентрации загрязняющего вещества. При этом река подразделяется на ячейки, концентрация загрязняющего вещества в которых рассчитывается в зависимости от коэффициентов турбулентного обмена, скорости течения и расстояний от водовыпуска и берега, с которого производится сброс. Таким образом, при визуализации результатов расчётов также необходима локализация объектов по расстоянию от точки на другом линейном объекте.

В геоинформационных системах для записи линейных объектов применяются ломаные линии, поскольку любую кривую с необходимой степенью точности можно аппроксимировать ломаной линией, состоящей из прямых отрезков. Эти отрезки называются сегментами или Line-объектами. Линейные объекты, состоящие из последовательностей сегментов, относятся к типу Polyline. Для записи координат таких объектов необходимо записать последовательность координат X и Y начал и концов сегментов. Эти точки называются вертексами. Координаты могут быть записаны как в географической, так и в декартовой системе координат, присущей определенной картографической проекции. При визуализации объекта между вертексами строится прямая линия. Поэтому, чтобы картографическая проекция не влияла на расположение линейных объектов, необходимо, чтобы расстояние между вертексами не превышало 15 км. На таком расстоянии участок земной поверхности можно считать плоским и изменение картографической проекции не сможет повлиять на расположение объекта типа Polyline на карте. Сам этот объект имеет единый набор семантических характеристик и именование дуги, вертексы его начала и конца называются узлами. Отдельный объект типа Polyline может не соприкасаться с другими объектами, а может входить в сеть линейных объектов. В классическом случае он соединяется с другими объектами своими узлами. Возможны варианты пересечения объектов или самопересечения, когда объект типа Polyline пересекает сам себя. Точки пересечения также носят названия узлов.

Чтобы появилась возможность «расстановки» на линейном объекте других точечных или линейных объектов в соответствии с расстоянием от них до начала линейного объекта, необходимо изменить его тип с Polyline на PolylineM. В нем для каждого вертекса добавлена третья координата – расстояние до начала линейного объекта. Необходимо подчеркнуть, что это расстояние хранится не в файле семантических характеристик объектов, имеющем расширение dbf, а в файле пространственных данных с расширением shp.

Маршрутные темы событий в качестве источников данных так же, как и координатные темы событий имеют единственную таблицу. Разница заключается в том, что координатная тема событий абсолютно самодостаточна, её можно добавить в пустой Вид (электронную карту) и её точечные объекты разместятся в правильных местах. Маршрутная тема событий может быть добавлена в Вид лишь только в том случае, когда в нём уже есть маршрутная линейная тема. При этом в атрибутивной таблице этой темы обязательно наличие ключевого поля идентификаторов линейных объектов. Ключевое поле соответствующих идентификаторов объектов, естественно, обязано присутствовать и в таблице маршрутной темы событий. Названия ключевых полей могут различаться, но идентификаторы линейных объектов обязаны совпадать на 100%. Это необходимо для того, чтобы ГИС «понимала», на какой линейный объект ей следует помешать объект маршрутной темы событий. Объект на реке Охте должен попадать именно на неё, а не на реку Смоленку.

Таким образом, чтобы какая-либо таблица могла служить источником маршрутной темы событий, она должна иметь три обязательных поля:

• поле идентификаторов линейных объектов, на которые будут помещаться объекты маршрутной темы событий, оно может быть как символьного, так и числового типа (например, номер автодороги), хотя в общем случае более приемлем символьный тип;
• поле расстояний от объектов маршрутной темы событий по линейным маршрутным объектам типа PolylineM до их начала – только числовое поле;
• поле идентификаторов самих объектов маршрутной темы событий – могут быть символьного или числового типа. Естественно, атрибутивная таблица маршрутной линейной темы должна иметь поле идентификаторов своих объектов.

Однако часто пользователь не имеет слоя линейных маршрутных объектов типа PolylineM, у него есть только соответствующий слой маршрутных объектов Polyline. Дело остаётся за малым: превратить его в слой объектов типа PolylineM. К сожалению, стандартный интерфейс ГИС ArcView 3.2 не имеет инструментов для выполнения данной операции. Остаётся один путь – создать подобный инструмент самому пользователю с помощью встроенного языка создания ГИС-приложений Avenue.

Основы программирования на данном языке более подробно будут изложены в 15-ой теме настоящего учебного пособия. Ниже приводится листинг программы с комментариями, поясняющими суть операций. Признаком комментария служит знак апострофа. Все символы, расположенные в данной строке правее этого знака, воспринимаются как комментарий и не влияют на программу. Чтобы создать этот инструмент, в окне проекта ArcView сделайте активным тип документов «Редактор скриптов»: его символ – листик с синими строчками, ниже в русскоязычной версии написано «ты прогр» (т.е. «тексты программ»), в англоязычной – «Scripts». Нажмите кнопку «Новый»: появится окно редактора программы (скрипта), озаглавленное «ScriptN», где N – порядковый номер. Запишите расположенный ниже текст программы в это окно. Можно также скопировать его из электронного документа и вставить в окно. Разумеется, неудобно иметь в проекте набор программ, именуемых «ScriptN». Удобнее их переименовывать. Для этого следует закрыть окно редактора скрипта и в окне ArcView активизировать ниспадающее меню «Проект», а внём выбрать опцию «Переименовать активный скрипт». В названии можно использовать как латинские, так и русские буквы. Программа будет храниться в файле данного проекта. Можно также записать программы в файл с расширением «ave». Для этого следует открыть окно данной программы и затем либо использовать ниспадающее меню «Текст программы», в котором выбрать опцию «Сохранить в текстовой файл», либо использовать кнопку «Сохранить в текстовой файл» Панели Инструментов. На этой кнопке имеется изображение листа и пишущего на нём карандаша. На экране появляется диалоговое окно, с помощью которого пользователь устанавливает имя файла и место его размещения. По умолчанию имя файла совпадает с именем программы в проекте, но пользователь волен изменять его как угодно. Следует только иметь в виду, что длина имени файла программы не может превышать 8 символов, и длинное имя при записи файла будет усечено. Необходимо заметить, что для работы в Видах спроецированных и неспроецированных пространственных данных требуются несколько различающиеся программы. Оба варианта программы приведены ниже.