Rutenett (romlig indeks) - Grid (spatial index)

I sammenheng med en romlig indeks er et rutenett eller et nett en regelmessig tessellering av en manifold eller 2-D overflate som deler den i en serie sammenhengende celler, som deretter kan tildeles unike identifikatorer og brukes til romlig indekseringsformål. Et bredt utvalg av slike rutenett er blitt foreslått eller er for tiden i bruk, inkludert ruter basert på "firkantede" eller "rektangulære" celler, trekantede rutenett eller masker, sekskantede rutenett og rister basert på diamantformede celler. En " global grid " er en slags rutenett som dekker hele overflaten av kloden .

Typer av nett

Geodesic Grid (ISEA3H) illustrated.png

Firkantede eller rektangulære rutenett brukes ofte til formål som å oversette romlig informasjon uttrykt i kartesiske koordinater ( breddegrad og lengdegrad ) til og ut av rutenettet. Slike rutenett kan eller ikke justeres med rutenettlinjene for bredde og lengdegrad; for eksempel er Marsden Squares , World Meteorological Organization-firkanter , c-firkanter og andre justert, mens Universal Transverse Mercator-koordinatsystem og forskjellige lokale nettbaserte systemer som det britiske nasjonale nettreferansesystemet ikke er det. Generelt faller disse nettene i to klasser, " lik vinkel " eller " likt område ". Rutenett som er " lik vinkel " har cellestørrelser som er konstante i breddegrad og lengdegrad, men som er ulik i areal (spesielt med varierende breddegrad). Rutenett som er " like areal " ( statistiske nett ), som har cellestørrelser som er konstante i avstand på bakken (f.eks. 100 km, 10 km), men ikke i lengdegrad, spesielt.

Et ofte brukt trekantet rutenett er "Quaternary Triangular Mesh" (QTM), som ble utviklet av Geoffrey Dutton på begynnelsen av 1980-tallet. Det resulterte til slutt i en avhandling med tittelen "A Hierarchical Coordinate System for Geoprocessing and Cartography" som ble utgitt i 1999. Dette rutenettet ble også benyttet som grunnlag for den roterbare kloden som inngår i Microsoft Encarta- produktet.

Sekskantede rutenett kan også brukes. Generelt er trekantede og sekskantede ruter konstruert for bedre å nærme seg målene for like areal (eller nesten så) pluss mer sømløs dekning over polene, noe som har en tendens til å være et problemområde for firkantede eller rektangulære nett siden i disse tilfellene, cellebredden reduseres til ingenting ved polen, og de cellene ved siden av polen blir deretter 3- i stedet for 4-sidige. Kriterier for optimal diskret global gridding er blitt foreslått av både Goodchild og Kimerling der celler med like areal anses som av største betydning.

Quadtrees er en spesialisert form for rutenett der oppløsningen av rutenettet varieres i henhold til naturen og kompleksiteten til dataene som skal monteres, over 2-d-rommet. Polare rutenett benytter det polare koordinatsystemet ved å bruke sirkler med en foreskrevet radius som er delt inn i sektorer med en viss vinkel. Koordinater er gitt som radius og vinkel fra sentrum av rutenettet.

Rutenettbasert romlig indeksering

I praksis medfører konstruksjon av nettbaserte romlige indekser allokering av relevante objekter til deres posisjon eller posisjoner i rutenettet, og deretter opprettes en indeks over objektidentifikatorer kontra rutenettidentifikatorer for rask tilgang. Dette er et eksempel på en "romdrevet" eller datauavhengig metode, i motsetning til "datadrevet" eller dataavhengig metode, som diskutert nærmere i Rigaux et al. (2002)). En rutenettbasert romlig indeks har fordelen at strukturen til indeksen kan opprettes først, og data tilføres fortløpende uten at det kreves noen endring i indeksstrukturen; Faktisk, hvis et felles rutenett brukes av ulike datainnsamlings- og indekseringsaktiviteter, kan slike indekser lett slås sammen fra en rekke kilder. På den annen side kan datadrevne strukturer som R-trær være mer effektive for datalagring og hastighet ved søkekjøringstid, selv om de generelt er knyttet til den interne strukturen til et gitt datalagringssystem.

Bruken av slike romlige indekser er ikke begrenset til digitale data; "indeks" -seksjonen i ethvert globalt eller gateatlas inneholder ofte en liste over navngitte funksjoner (byer, gater osv.) med tilhørende rutenettidentifikatorer, og kan betraktes som et helt akseptabelt eksempel på en romlig indeks (i dette tilfellet, vanligvis organisert etter funksjonsnavn, selv om det motsatte er begrepsmessig også mulig).

Andre bruksområder

De individuelle cellene i et rutenett kan også være nyttige som aggregeringsenheter, for eksempel som en forløper for dataanalyse, presentasjon, kartlegging, etc. For noen applikasjoner (f.eks. Statistisk analyse) kan celler med like område foretrekkes, selv om for andre er dette kanskje ikke et viktig hensyn.

Innen datavitenskap trenger man ofte å finne ut alle celler en stråle går gjennom i et rutenett (for strålesporing eller kollisjonsdeteksjon); dette kalles "grid traversal".

Se også

Referanser

  1. ^ Geoffrey Dutton. "Spatial Effects: Research Papers and Data" .
  2. ^ Kriterier og tiltak for sammenligning av globale geokodingssystemer, Keith C. Clarke, University of California Arkivert 2010-06-23 på Wayback Machine
  3. ^ Rigaux, P., Scholl, M. og Voisard, A. 2002. Romlige databaser - med anvendelse på GIS. Morgan Kaufmann, San Francisco, 410pp.

Eksterne linker