Теоретичний матеріал та презентація до Теми №2

3. Растрова модель просторових даних

Растрова модель просторових даних базується на регулярному дискретному розбитті простору на систему суміжних елементарних комірок (пікселів), що утворюють двовимірну сітку (матрицю або решітку — Grid) [7; 12].

Геопросторові дані представлені у вигляді набору комірок однакового розміру, організованих у сітку. Зазвичай ці комірки мають квадратну форму та рівномірно розподілені у просторі координат «x, y». Прикладами растрових даних є цифрові фотографії або зображення, отримані, наприклад, із супутників чи аерофотозйомки. Кожна комірка зображення називається пікселем (елементом зображення) і містить лише одне значення, яке зазвичай відображає інтенсивність відбиття світла від об'єкта. Розмір пікселя або їх кількість визначають чіткість зображення та його просторову роздільну здатність. Що менший розмір пікселя, то вища просторова роздільна здатність. Усе зображення складається з пікселів; у растровій моделі даних відсутні пропуски, завдяки чому вона найкраще підходить для представлення безперервних даних, таких як крутизна схилу, вологість ґрунту та цифрова модель рельєфу (ЦМР). Оскільки кожен піксель містить певне значення, а пікселі суцільно заповнюють усе зображення, обсяг растрових даних зазвичай дуже великий, що сповільнює їх відображення. Для візуалізації великих масивів даних може знадобитися потужніша відеокарта. При збільшенні масштабу зображення розмір кожного пікселя на екрані зростає, доки окремі пікселі даних не стануть видимими; отже, растрова модель має обмеження щодо масштабування, і за певного рівня збільшення об'єкти можуть стати нерозпізнаваними. Розмір пікселя в растрових даних також зумовлює похибки при вимірюванні розмірів об'єкта. Зменшення розміру пікселя дозволяє знизити похибки вимірювання розмірів (об'єму або довжини). Аналогічно, розмір пікселя обмежує точність визначення місцеположення, тому растрові дані зазвичай мають обмежену точність позиціювання. Якщо зменшити розмір пікселя вдвічі, кількість пікселів у наборі даних зросте вчетверо. Хоча зменшення розміру пікселя покращує чіткість зображення та точність вимірювань і позиціювання, водночас збільшується обсяг даних. Тому необхідно знаходити баланс між розміром пікселя та обсягом даних [30].