Пішін - Shapefile

Пішін
	Нүктелері, полилиналары және көпбұрыштары бар векторлық карта
Интернет-медиа түрі	x-gis / x-shapefile
Әзірлеуші	Эсри
Пішім түрі	ГАЖ
Стандартты	Пішіннің техникалық сипаттамасы

The фигура формат - геокеңістіктік вектор геоақпараттық жүйенің (ГАЖ) бағдарламалық жасақтамасына арналған мәліметтер форматы. Ол әзірленген және реттелген Эсри негізінен ашық сипаттама Esri және басқаларының арасындағы өзара әрекеттесуге арналған ГАЖ бағдарламалық өнімдері.^[1] Пішін пішімі кеңістіктік сипаттауы мүмкін вектор Мүмкіндіктер: ұпай, сызықтар, және көпбұрыштар, мысалы, су құдықтары, өзендер, және көлдер. Әр затта әдетте болады атрибуттар сияқты сипаттайтын аты немесе температура.

Шолу

Шейпфайл форматы - геометриялық орналасуды және онымен байланысты атрибуттық ақпаратты сақтауға арналған сандық векторлық сақтау форматы. Бұл форматта сақтау мүмкіндігі жоқ топологиялық ақпарат. Шейпфайл форматы енгізілді ArcView ГАЖ 90-шы жылдардың басында 2-нұсқа. Қазір әр түрлі бағдарламалық жасақтаманың көмегімен shapefile форматы арқылы географиялық мәліметтер жиынтығын оқып, жазуға болады.

Пішін пішімі деректерді нүктелер, түзулер және көпбұрыштар сияқты алғашқы геометриялық фигуралар ретінде сақтайды. Бұл пішіндер әр пішінге байланысты мәліметтер атрибуттарымен бірге географиялық мәліметтердің көрінісін жасайды. «Шейпфайл» термині кең таралған, бірақ форматы бірдей файл атауының префиксі бар файлдар жиынтығынан тұрады анықтамалық. Үшеу міндетті файлдар бар файл кеңейтімдері .shp, .shx, және .dbf. Нақты фигура нақты байланысты .shp файл, бірақ тарату үшін толық емес, өйткені басқа қолдау файлдары қажет. Бұрынғы ГАЖ бағдарламалық жасақтамасы файл атының префиксі DOS-қа сәйкестендіру үшін сегіз таңбадан тұрады деп күтуі мүмкін 8.3 файл атауы қазіргі заманғы бағдарламалық жасақтама қосымша атаулармен файлдарды қабылдайды.

Міндетті файлдар

.shp - пішін форматы; геометрияның ерекшелігі {мазмұн түрі: x-gis / x-shapefile}
.shx - пішін индексінің форматы; алға және артқа жылдам іздеуге мүмкіндік беретін мүмкіндіктер геометриясының позициялық индексі {content-type: x-gis / x-shapefile}
.dbf - атрибут форматы; әр пішін үшін бағаналы атрибуттар, in dBase IV формат {мазмұн түрі: application / octet-stream НЕМЕСЕ мәтін / қарапайым}

Басқа файлдар

.prj - проекцияны сипаттау, а координаттардың анықтамалық жүйелерінің белгілі мәтіндік көрінісі {мазмұн түрі: мәтін / қарапайым Немесе қолданба / мәтін}
.sbn және .sbx - а кеңістіктік көрсеткіш {content-type: x-gis / x-shapefile} сипаттамалары
.fbn және .fbx - тек оқуға арналған мүмкіндіктердің кеңістіктік индексі {content-type: x-gis / x-shapefile}
.біреу және .aih - кестедегі белсенді өрістердің атрибуттық индексі {content-type: x-gis / x-shapefile}
.ix - оқу-жазу деректер жиынтығының геокодтау индексі {content-type: x-gis / x-shapefile}
.mxs - оқу-жазу деректер жиынтығының геокодтау индексі (ODB форматы) {content-type: x-gis / x-shapefile}
.atx - үшін төлсипат индексі .dbf түріндегі файл фигура.баған атауы.atx (ArcGIS 8 және кейінгі нұсқасы) {мазмұн түрі: x-gis / x-shapefile }
.shp.xml — геокеңістіктік метадеректер сияқты XML форматында ISO 19115 немесе басқа XML схемасы {мазмұн түрі: application / fgdc + xml}
.cpg - анықтау үшін қолданылады код беті (тек үшін .dbf) анықтау үшін таңбаларды кодтау пайдаланылатын {мазмұн түрі: мәтін / қарапайым НЕМЕСЕ x-gis / x-shapefile }
.qix - балама төрт ағаш қолданатын кеңістіктік индекс MapServer және GDAL / OGR бағдарламалық жасақтама {мазмұн түрі: x-gis / x-shapefile}

Әрқайсысында .shp, .shx, және .dbf файлдар, әр файлдағы фигуралар бір-біріне ретімен сәйкес келеді (яғни, ішіндегі бірінші жазба .shp файлдағы бірінші жазбаға сәйкес келеді .shx және .dbf файлдар және т.б.). The .shp және .shx файлдарда әр түрлі өрістер бар өміршеңдік, сондықтан файл пішімдерін жүзеге асырушы әр өрістің қажеттілігін құрметтеу және оған дұрыс қарау үшін өте мұқият болуы керек.

Пішін пішінінің форматы (.shp)

Негізгі файл (.shp) геометрия деректерін қамтиды. The екілік файл бір бекітілген ұзындықтан тұрады тақырып содан кейін бір немесе бірнеше айнымалы ұзындық жазбалар. Ұзындықтағы жазбалардың әрқайсысы жазба тақырыбы компонентін және жазба мазмұны компонентін қамтиды. Файл форматының толық сипаттамасы ESRI пішінінің техникалық сипаттамасы.^[1] Бұл пішімді AutoCAD бөлісетін шрифт көзінің форматы .shp кеңейту.

Координаталық мәліметтердің 2D осіне реті а қабылдайды Декарттық координаттар жүйесі, (X Y) немесе (Easting Northing) тәртібін қолдана отырып. Бұл ось реті сәйкес келеді Географиялық координаттар жүйесі, мұндағы тәртіп ұқсас (бойлық ендік). Геометриялар 3- немесе 4- деңгейлерін де қолдай аладыөлшемді Z және M координаттары, үшін биіктік және сәйкесінше өлшеу. Z өлшемі әрбір координатаның көтерілуін сақтайды 3D кеңістігі, оны талдау үшін немесе геометрияны қолдану арқылы визуалдау үшін қолдануға болады 3D компьютерлік графика. Пайдаланушы анықтаған M өлшемін сақтау сияқты көптеген функциялардың бірі үшін пайдалануға болады сызықтық сілтеме шаралар немесе салыстырмалы уақыт ерекшелігінің 4D кеңістігі.

Файлдың негізгі тақырыбы ұзындығы 100 байтқа бекітілген және 17 өрісті қамтиды; тоғыз 4 байтты (32-биттік қолтаңба немесе int32) бүтін өрістер, содан кейін сегіз 8 байт (екі есе ) қол қойылған өзгермелі нүктелік өрістер:

Байт	Түрі	Эндианс	Пайдалану
0–3	int32	үлкен	Файл коды (әрқашан он алтылық мәні 0x0000270a)
4–23	int32	үлкен	Пайдаланылмаған; 32
24–27	int32	үлкен	Файл ұзындығы (тақырыбын қоса алғанда 16 биттік сөздермен)
28–31	int32	аз	Нұсқа
32–35	int32	аз	Пішін түрі (төмендегі сілтемені қараңыз)
36–67	екі есе	аз	Минималды шектейтін тіктөртбұрыш (MBR) деректер базасында қамтылған барлық пішіндер; төрт рет келесі ретпен қосылады: min X, min Y, max X, max Y
68–83	екі есе	аз	Z ауқымы; келесі ретпен екі еселенеді: мин Z, макс Z
84–99	екі есе	аз	М диапазоны; келесі ретпен екі еселенеді: min M, max M

Содан кейін файл өзгермелі ұзындықтағы жазбалардың кез келген санын қамтиды. Әр жазбаның алдынан 8 байттан тұратын жазба тақырыбы енгізілген:

Байт	Түрі	Эндианс	Пайдалану
0–3	int32	үлкен	Жазба нөмірі (1 негізді)
4–7	int32	үлкен	Жазба ұзындығы (16 биттік сөздермен)

Жазба тақырыбынан кейін нақты жазба:

Байт	Түрі	Эндианс	Пайдалану
0–3	int32	аз	Пішін түрі (төмендегі сілтемені қараңыз)
4–	–	–	Пішін мазмұны

Ұзындығының жазба мазмұны пішін түріне байланысты болады, олар файл тақырыбында берілген форманың типі немесе Null болуы керек. Төменде мүмкін формалардың түрлері келтірілген:

Мән	Пішін түрі	Өрістер
0	Нөлдік пішін	Жоқ
1	Нұсқа	X, Y
3	Полилин	MBR, Бөлшектер саны, Ұпайлар саны, Бөлшектер, Ұпайлар
5	Көпбұрыш	MBR, Бөлшектер саны, Ұпайлар саны, Бөлшектер, Ұпайлар
8	MultiPoint	MBR, ұпай саны, ұпай
11	PointZ	X, Y, Z Қосымша: М
13	PolylineZ	Міндетті: MBR, Бөлшектер саны, Нүктелер саны, Бөлшектер, Ұпайлар, Z ауқымы, Z массиві Қосымша: M диапазоны, M жиымы
15	PolygonZ	Міндетті: MBR, Бөлшектер саны, Нүктелер саны, Бөлшектер, Ұпайлар, Z ауқымы, Z массиві Қосымша: M диапазоны, M жиымы
18	MultiPointZ	Міндетті: MBR, Ұпай саны, Ұпайлар, Z ауқымы, Z массиві Қосымша: M диапазоны, M жиымы
21	PointM	X, Y, M
23	PolylineM	Міндетті: MBR, Бөлшектер саны, Ұпайлар саны, Бөлшектер, Ұпайлар Қосымша: M диапазоны, M жиымы
25	КөпбұрышМ	Міндетті: MBR, Бөлшектер саны, Ұпайлар саны, Бөлшектер, Ұпайлар Қосымша: M диапазоны, M жиымы
28	MultiPointM	Міндетті: MBR, ұпай саны, ұпай Қосымша өрістер: M диапазоны, M жиымы
31	MultiPatch	Міндетті: MBR, Бөлшектер саны, Нүктелер саны, Бөлшектер, Бөлшек түрлері, Ұпайлар, Z диапазоны, Z массиві Қосымша: M диапазоны, M жиымы

Пішін пішінінің индексінің форматы (.shx)

Индекс 100 байттық тақырыппен бірдей .shp файл, содан кейін келесі екі өрістен тұратын 8-байттық тіркелген ұзындықтағы жазбалардың кез-келген саны:

Байт	Түрі	Эндианс	Пайдалану
0–3	int32	үлкен	Жазбаның орнын ауыстыру (16 биттік сөздермен)
4–7	int32	үлкен	Жазба ұзындығы (16 биттік сөздермен)

Осы индексті қолданып, фигурада артқа қарай іздеуге болады, біріншіден, форма индексінен кері іздеу (бұл мүмкін, егер ол белгіленген ұзындықтағы жазбаларды қолданса), содан кейін жазбаның ығысуын оқып, сол жылжуды пайдаланып дұрыс орналасуы .shp файл. Сондай-ақ, дәл осы әдісті қолданып жазбалардың еркін санын алға қарай іздеуге болады.

Shapefile атрибутының форматы (.dbf)

Бұл файл атрибуттарды әр пішінге сақтайды; ол пайдаланады dBase IV формат. Баламалы формат, ол да қолданыла алады xBase форматы бар ашық сипаттама, және қолданылады ашық ақпарат көзі фигура кітапханалар, мысалы, Shapefile C кітапханасы.^[2]

Атрибуттардың атаулары мен мәндері стандартталмаған және пішіннің қайнар көзіне байланысты әр түрлі болады.

Shapefile кеңістіктік индекс форматы (.sbn)

Бұл екілік кеңістіктік көрсеткіш тек Esri бағдарламалық жасақтамасында қолданылатын файл. Пішім Esri құжатталмаған. Алайда ол кері жобаланған және құжатталған ^[3] ашық ақпарат көзі бар қоғамдастық. Қазіргі уақытта оны басқа сатушылар жүзеге асырмайды. The .sbn файл өте қажет емес, өйткені .shp файл кеңістіктік деректерді талдауға қажетті барлық ақпаратты қамтиды.

Шектеулер

Топология және формалық формат

Пішін пішімінің сақтау мүмкіндігі жоқ топологиялық ақпарат. ESRI ArcInfo жабындар және жеке / файл / кәсіпорын геодеректер базасы топологияны сақтау мүмкіндігі бар.

Кеңістікті ұсыну

А шеттері полилин немесе көпбұрыш нүктелерден тұрады. Нүктелердің аралығы функцияның пайдалы болатын масштабын жанама түрде анықтайды. Бұл масштабтан асып кету кескінді түрде көрінеді. Үлкен масштабта тегіс пішінге жету үшін қосымша ұпайлар қажет болады. Тегіс қисықтармен жақсы ұсынылған мүмкіндіктер үшін полигонды бейнелеу деректерді сақтауды қажет етеді, мысалы, сплайндар тегіс өзгеретін пішіндерді тиімді түсіре алады. Пішін форматының ешқайсысы сплайндарды қолдамайды.

Деректерді сақтау

Екеуінің де мөлшері .shp және .dbf компоненттік файлдар 2 ГБ-тен (немесе 2-ден аспауы керек)³¹ байт) - ең жақсы жағдайда 70 миллионға жуық ерекшеліктер.^[4] Басқа геометрия типтері үшін функциялардың максималды саны қолданылатын төбелер санына байланысты өзгереді.

Үшін төлсипаттар базасының форматы .dbf компонент файлы ескіге негізделген dBase стандартты. Бұл мәліметтер базасының форматы бірқатар шектеулерге ие:^[4]

Ағымдағы dBase стандартты, және GDAL / OGR (форматтың форматтарын оқу және жазуға арналған бастапқы ашық бастапқы бағдарламалық жасақтама кітапханасы) қолдау нөл мәндер, ESRI бағдарламалық жасақтамасы бұл мәндерді нөлдер түрінде көрсетеді - сандық деректерді талдауға арналған өте маңызды мәселе, өйткені нөлдік шамалар нөл түрінде көрсетілсе, ұсыну мен статистиканы бұрмалай алады.
Нашар қолдау Юникод өріс атаулары немесе өрісті сақтау
Өріс атауларының максималды ұзындығы - 10 таңба
Өрістердің максималды саны - 255
Қолдау көрсетілетін өріс типтері: өзгермелі нүкте (13 таңба сақтау орны), бүтін сан (4 немесе 9 таңба сақтау орны), күн (уақыт сақталмайды; 8 таңба сақтау орны) және мәтін (максималды 254 таңба сақтау)
Жылжымалы нүктелерде дөңгелектеу қателіктері болуы мүмкін, өйткені олар мәтін түрінде сақталады

Аралас пішін түрлері

Фигура түрі әр геометриялық жазбадан бұрын болатындықтан, пішін пішіні әр түрлі пішіндегі қоспаны сақтауға техникалық қабілетті. Алайда, спецификацияда: «Фигурадағы барлық нөлдік емес пішіндердің бірдей пішінге ие болуы талап етіледі» делінген. Демек, пішін түрлерін араластырудың бұл қабілеті файлдың тақырыбында жарияланған жалғыз фигура түрімен нөлдік кескіндерді қиыстырумен шектелуі керек. Фигурада полилинді де, полигонды да мәліметтер болмауы керек, мысалы, ұңғыманың (нүктенің), өзеннің (полилиннің) және көлдің (көпбұрыштың) сипаттамалары үш бөлек деректер жинағында сақталуы керек.

Сондай-ақ қараңыз

Сыртқы сілтемелер

Файл кеңейтімдері - ArcGIS 10.0 үшін Esri Webhelp құжаттары (2010)
Эсри - топология мен пішіндерді түсіну
shapelib.maptools.org - Пішіндерді оқу / жазуға арналған ақысыз кітапхана
Python Shapefile кітапханасы - пішіндік файлдарды оқуға / жазуға арналған Open Source (MIT License) Python кітапханасы
Shapefile проекциясын іздеуші - фигураның белгісіз проекциясын автоматты түрде анықтайды ^[5] ^[6]
Java Пішін және Dbase Кітапханалар - пішін файлдарын және байланысты dBase файлдарын оқуға / жазуға арналған Java кітапханалары (Apache лицензиясы) (кітапханалар AFC Library бірақ дербес пайдалануға болады)

Пайдаланылған әдебиеттер

^ ^а ^б ESRI (Шілде 1998). «ESRI Shapefile техникалық сипаттамасы» (PDF). Алынған 2007-07-04. Журналға сілтеме жасау қажет | журнал = (Көмектесіңдер)
^ «Shapefile C кітапханасы V1.2».
^ (PDF). 13 тамыз 2016 https://web.archive.org/web/20160813212443/https://pyshp.googlecode.com/files/sbn_format.pdf. Түпнұсқадан мұрағатталған 13 тамыз 2016 ж. Жоқ немесе бос | тақырып = (Көмектесіңдер)CS1 maint: BOT: түпнұсқа-url күйі белгісіз (сілтеме)
^ ^а ^б «ArcGIS Desktop 9.3 анықтамасы - форма пішінін шығаруға арналған геоөңдеу». Эсри. 2009 жылғы 24 сәуір.
^ Эггер, Манфред. «Shapefile Projectionfinder» (PDF). www.egger-gis.at.
^ «Shapefile Projectionfinder».

[esri98-1] а ^б ESRI (Шілде 1998). «ESRI Shapefile техникалық сипаттамасы» (PDF). Алынған 2007-07-04. Журналға сілтеме жасау қажет | журнал = (Көмектесіңдер)

[2] «Shapefile C кітапханасы V1.2».

[3] (PDF). 13 тамыз 2016 https://web.archive.org/web/20160813212443/https://pyshp.googlecode.com/files/sbn_format.pdf. Түпнұсқадан мұрағатталған 13 тамыз 2016 ж. Жоқ немесе бос | тақырып = (Көмектесіңдер)CS1 maint: BOT: түпнұсқа-url күйі белгісіз (сілтеме)

[limitations-4] а ^б «ArcGIS Desktop 9.3 анықтамасы - форма пішінін шығаруға арналған геоөңдеу». Эсри. 2009 жылғы 24 сәуір.

[5] Эггер, Манфред. «Shapefile Projectionfinder» (PDF). www.egger-gis.at.

[6] «Shapefile Projectionfinder».

[1]

[2]

[3]

[4]

[5]

[6]