Выбор и описание средств разработки

Python — язык программированияобщего назначения. Язык поддерживает динамическую типизацию, многопоточные вычисления, объектно-ориентированное, функциональное, императивное и структурное программирование [41].

Поддерживается разбиение программ на модули, которые могут объединяться в пакеты.

Язык Python широко используется в обработке данных, но в Python нет специализированных пакетов для статистических вычислений, в отличие от R. Сотрудники Тихоокеанского филиала федерального государственного бюджетного научного учреждения «Всероссийский научно-исследовательский институт рыбного хозяйства и океанографии» (ФГБНУ ВНИРО ТИНРО) отдают предпочтение языку R для обработки статистических данных.

R – язык программирования для статистического анализа, графического представления данных и генерации отчетности. R имеет около двух миллионов пользователей и активное онлайн-сообщество. Благодаря открытости языка происходит постоянное его обновление.В стандартную поставку дистрибутива языкаR входитбольшое количество библиотек (пакетов– втерминах языка R) и готовые наборы данных для тестирования новых (собственных) алгоритмов и скриптов.

Язык R имеет множество пакетов для визуализации (например, ggplot2, ggvis, googleVis и rCharts). Пакеты доступны в репозитории CRAN.

Для создания скрипта использовались следующие пакеты языка (рис.8): raster, rgdal, imagine, rasterVis, colorRamps, shiny, leaflet.

Рисунок 8 – Взаимодействие скрипта с APIготовых пакетовR

Пакет raster содержит функции для создания, чтения и запись растровых данных. Растр – это структура данных, которая делит область на пиксели, которые хранят одно или несколько значений. Растровые данные используются для представления точек линий и полигонов. Пакет «raster» содержит функции манипулирования данными, которые можно использовать для разработки более конкретных функций. Это, например, функции для чтения фрагментов растровых данных из файла или преобразование растровых данных в координаты и обратно.

Пакет реализует растровую алгебру и содержит множество функций для обработки растровых данных, которые распространены в ГИС. Пакет построен на основе нескольких классов, из которых наиболее важными являются классы RasterLayer, RasterBrick и RasterStack. Объект RasterLayerпредставляет однослойные растровые данные. Объект RasterLayer всегда хранит ряд фундаментальных параметров, которые его описывают. К ним относятся количество столбцов и строк, координаты его пространственного ограничивающего прямоугольника и система координат.

Кроме того, RasterLayer может хранить информацию о файле, в котором хранятся значения растровых ячеек (если такой файл существует). Весьма распространено анализировать растровые данные, используя однослойные объекты. Но во многих случаях используются многомерные наборы растровых данных.

Пакет «raster» имеет два класса для многослойных данных - RasterStack и RasterBrick. Принципиальное различие между этими двумя классами заключается в том, что RasterBrick может быть связан только с одним (многослойным) файлом. Напротив, RasterStack может быть сформирован из отдельных файлов или из нескольких слоев одного файла. Фактически, RasterStack - это коллекция объектов RasterLayer с одинаковыми пространственной протяженность. RasterStack может быть легко сформирован из коллекции файлов в разных местах, и они могут быть смешаны с объектами RasterLayer, которые существуют только в памяти.

Пакет rgdal позволяет импортировать и экспортировать растровые и векторные данные, используя форматы и алгоритмы библиотеки геопространственных данных (GDAL).

Пакет imagine обеспечивает быстрое применение фильтров изображения к матрицам данных, используя алгоритмы R. Пакет используется в специализированном пакете для выделения фронтов grec (the G-forgeregressionpackage)[40]. Пакет включает реализацию метода [7] для обнаружения фронтов на основе двух этапов: сглаживания и численного дифференцирования. В данной работе API grec не использовались, так как был нужен доступ напрямую к матрице значений GeoTIFF. Методически данная работа опирается на те же методы и расширяет их.

Растровый пакет rasterVis является дополнением пакета raster. Он содержит методы для отображения пространственно-временных растров и векторных полей. В частности, в ходе выпускной квалификационной работы использовались методы levelplot и rasterTheme пакета rasterVis. Метод levelplot позволяет создавать ровные и контурные графики растровых объектов, не производит при этом преобразований между классами объектов.Метод rasterTheme предоставляет различные темы для растров.

Пакет colorRamps необходим для работы с палитрой. В частности использовалась функция matlab.like() для генерации цветовой палитры.

Пакет leaflet –это R-обёртка библиотеки JavaScriptLeafletс открытым исходным кодом для интерактивных карт. Она предоставляет наиболее полезные функции отображения, которые нужны большинству разработчиков: панорамирование и масштабирование, преобразование данных в карты слоев и взаимодействие с мышью.

Векторные функции представлены для объектов в трех вариантах: (1) точки (например, расположение ресторанов), (2) линии (например, велосипедные маршруты), (3) полигоны (например, окрестности). Leaflet может быть расширен с помощью большого количества плагинов, имеет красивый, простой в использовании и хорошо документированный API и простой, читаемый исходный код.

Система охраняемых территорий в США Изучение особо охраняемых природных территорий(ООПТ) США представляет особый интерес по многим причинам...

Что будет с Землей, если ось ее сместится на 6666 км? Что будет с Землей? - задался я вопросом...

Живите по правилу: МАЛО ЛИ ЧТО НА СВЕТЕ СУЩЕСТВУЕТ? Я неслучайно подчеркиваю, что место в голове ограничено, а информации вокруг много, и что ваше право...

Что делает отдел по эксплуатации и сопровождению ИС? Отвечает за сохранность данных (расписания копирования, копирование и пр.)...

Не нашли то, что искали? Воспользуйтесь поиском гугл на сайте: