Компьютерная база данных в который хранится геоинформация это
При современном подходе к проектированию архитектурно-строительных объектов (зданий и сооружений, улиц и дорог, инженерных сетей и пр.) к качеству строительства и оперативному представлению проектных данных предъявляется ряд дополнительных требований. Одним из них является преемственность данных при переходе спроектированного и построенного объекта в ведение служб контроля и эксплуатации. Часто при такой форме обмена информацией теряется значительная часть самого понятия «объект», поскольку передаются только графические составляющие информации об объекте (тогда как правила работы с ней, а также «понимание» этого объекта другими программными средствами остается за пределами бумажной или «псевдобумажной» формы представления данных).
Все это не только требует перехода от традиционных способов проектирования к компьютерным решениям, но и повышает значимость баз данных геодезического обоснования строительства для решения совместных задач проектирования и создания геоинформационных систем.
Современное геодезическое производство подразумевает создание такого продукта, который можно разделить на две категории. Это, во-первых, каталоги координат пунктов геодезического обоснования и, во-вторых, топографические карты крупных масштабов. С учетом электронного представления данных речь, в сущности, идет о создании баз данных геодезического обоснования и цифровых моделей местности. Разберем по порядку общий подход к организации баз данных с целью не только хранения, но и последующего их использования для нужд проектирования и ГИС.
Хранение графической информации
Прежде чем начать обсуждение способов хранения и работы с графическими материалами, необходимо классифицировать их с точки зрения способов дальнейшего использования.
Следует оговориться, что задачи, решаемые программным обеспечением в области геодезии для САПР и ГИС, различаются как рамками требований к исходному материалу, так и представлением конечной продукции и характером ее использования. Основными факторами здесь являются законченность продукта, его вид, насыщенность информацией, точность, скорость создания и др.
Нельзя обойти вниманием и различия в характере представления картографического материала («жесткий» бумажный носитель или же электронная форма специально для САПР/ГИС). То, что является очевидным для САПР — повышенная точность, насыщенность графической информацией (даже ее избыточность), ограниченность размеров проекта, — для геоинформационной системы представляет собой некий балласт, определяющий как назначение системы, так и скорость получения информации. Характерным примером может служить использование картографического материала: в случае ГИС это карты масштабов 1:2000-1:10 000 и мельче, а для САПР — 1:1000 и крупнее.
Следовательно, первое из важных условий подготовки и хранения топографических планов — это направление дальнейшего использования графической информации (то есть для решения каких стратегических задач она будет применяться). В частности, будут ли результаты работы выданы на твердом носителе, только в бумажном виде (и на этом закончится технологический процесс создания планов и карт) или же они будут переданы в электронном виде для дальнейшей работы в системах проектирования и геоинформационных технологиях.
Современные способы хранения графической информации (например, рабочих чертежей САПР) подразумевают хранение отдельных чертежей, описанных с помощью структуры форматки и штампа стандартного листа бумажной документации. Существуют системы поиска, организованные по принципу картотеки, где по определенным условиям поиска на экран выводится найденный чертеж для просмотра, редактирования или печати.
В геодезии такой подход не очень удобен для хранения графических данных, так как одна и та же территория может быть изображена в разных масштабах (соответственно размеры листов карт разные) и, как было указано ранее, для различных целей может потребоваться разная информационная нагрузка. В таком случае всю графическую информацию об объекте (в рамках проекта) более уместно рассматривать в качестве единой и соответственно делить ее на планшеты (в зависимости от масштаба) для просмотра, редактирования или печати по мере необходимости.
Для каждого фрагмента единой графической информации по проекту необходимо учесть способы деления на планшеты (например, по номенклатуре, по стандартному листу формата от А0 до А4, а также произвольно). Все эти варианты размещения должны отслеживать координаты границ выборки и быть доступны для редактирования (рис. 5).
Такой способ представления информации удобен еще и благодаря наглядному представлению об объеме печатных листов и их расположении при выводе на печатающее устройство в определенном формате. В этом случае отсутствует также операция сведения нескольких смежных листов карт.
Организованная подобным образом графическая база данных объекта должна обладать определенными возможностями по системе доступа (в частности, отслеживать внесенные изменения с краткой характеристикой того, кто и когда их сделал). В целом такая характеристика не противоречит правилам ведения формуляра топографического плана и согласуется с инструкцией по топографической съемке в масштабах 1:5000-1:500 (рис. 6).
При формировании выборки необходимо учитывать как вопросы генерализации, так и соответствующие библиотеки условных знаков и размеры надписей. Единая карта проекта сама по себе имеет масштаб представления на экране. При этом условные знаки могут иметь размер, соответствующий или масштабу создаваемой карты, или удобному (читаемому) представлению на экране. В последнем случае должен быть предусмотрен механизм пересчета размеров условных знаков из экранного масштаба в масштаб создаваемой карты при печати (рис. 7). Точно такие же требования предъявляются и для соответствующих надписей условных знаков и пояснений.
Теперь рассмотрим вопросы генерализации. Здесь дело обстоит намного сложнее. Процесс генерализации в большей степени требует анализа топографо-геодезических данных и принятия решений («что обобщать» и «как решать конфликты в условных обозначениях»). Полностью автоматизированная система генерализации требует, чтобы все анализы и выводы были хорошо определены в виде правил. Однако без ясного представления о том, как человеческий мозг принимает решения, реализовать такой автоматизированный процесс генерализации в ближайшем будущем не представляется возможным.
Частным решением является распределение объектов по слоям с последующим выключением слоев при переходе с одного масштаба на другой и подключением соответствующих библиотек условных обозначений (в сторону уменьшения масштаба, но не его увеличения).
История ГИС
Вопросы на которые может ответить ГИС
- Что находится в…? (определяется место).
- Где это находится? (пространственный анализ).
- Что изменилось начиная с…? (определить временные изменения на определенной площади).
- Какие пространственные структуры существуют?
- Что если? (моделирование, что произойдет, если добавить новую дорогу).
Текст научной работы на тему «Модели данных для формирования банка геоинформации»
УДК.528.94 М.В. Спесивцев СГГ А, Новосибирск
МОДЕЛИ ДАННЫХ ДЛЯ ФОРМИРОВАНИЯ БАНКА ГЕОИНФОРМАЦИИ
На современном этапе развития общества принятие эффективных управленческих решений невозможно без анализа информации, полученной из различных источников. Сбор, систематизация и оперативный анализ такой информации невозможны без внедрения современных компьютерных технологий. С развитием ГИС-технологий появились новые запросы, которые стали требовать все более оперативной информации. В связи с этим возникла потребность в электронно-цифровой информации, которая обладает гибкостью, оперативностью, способностью быстро обновляться, обрабатываться и храниться в понятном для компьютера виде.
Необходимым условием ведения любой деятельности, связанной с принятием решений по управлению территориями, планированием и прогнозным моделированием, является наличие банка информации о конкретном географическом пространстве, то есть банка геоинформации. Геоинформация разделяется на геометрическую и семантическую части. Геометрическая часть - это информация о визуальном представлении объекта геопространства в пространственно-временной координатной системе. Семантическая часть - это атрибутивное описание объекта геопространства. Таким образом, геоинформация - это упорядоченная пространственно координированная информация об объектах геопространства в цифровой компьютерно-воспринимаемой форме, предназначенная в качестве исходного материала для моделирования геопространства в интересах конкретного потребителя, использующего геоинформационные системы [3].
Банк геоинформации дает возможность свободы и легкости доступа к данным со стороны государственных и коммерческих организаций и простых граждан.
Банк геоинформации предлагается формировать на основе распределенных баз данных. Это можно обосновать возможностью его логического разбиения на тематические модели, которые будут создаваться и вестись различными инженерными службами, что позволит уменьшить вероятность потери информации вследствие программных и аппаратных сбоев, то есть повысится автономность информационных блоков, как составляющих банка данных; позволит эффективно использовать имеющееся оборудование; рационально загрузить вычислительную сеть и повысить доступность к данным.
На фазе логического проектирования баз данных возник вопрос о выборе модели БД и их СУБД. В настоящее время наиболее распространенны модели [2]:
Иерархическая БД состоит из упорядоченного набора деревьев, более точно, из упорядоченного набора нескольких экземпляров одного типа дерева. Тип дерева состоит из одного «корневого» типа записи и упорядоченного набора из нуля или более типов поддеревьев (каждое из которых является некоторым типом дерева). Тип дерева в целом представляет собой иерархически организованный набор типов записи (рис. 1) [1].
Здесь «Отдел» является предком для «Начальник» и «Сотрудники», а «Начальник» и «Сотрудники» - потомки «Отдел». Между типами записи поддерживаются связи.
База данных с такой схемой могла бы выглядеть следующим образом (рис. 1) [1].
Начальник I Сотрудники
1 846 Иванов 33 | 34 Иванов | 100000
83 Сидоров 100010
Рис. 1. Пример иерархической БД
Все экземпляры данного типа потомка с общим экземпляром типа предка называются близнецами. Для БД определен полный порядок обхода -сверху-вниз, слева-направо.
Примерами типичных операторов манипулирования иерархически организованными данными могут быть следующие:
- Найти указанное дерево БД (например, отдел 310);
- Перейти от одного дерева к другому;
- Перейти от одной записи к другой внутри дерева (например, от отдела - к первому сотруднику);
- Перейти от одной записи к другой в порядке обхода иерархии;
- Вставить новую запись в указанную позицию;
- Удалить текущую запись.
Автоматически поддерживается целостность ссылок между предками и потомками. Основное правило: никакой потомок не может существовать без своего родителя. Аналогичное поддержание целостности по ссылкам между записями, не входящими в одну иерархию, не поддерживается.
Иерархические модели хорошо подходят для задач с явно выраженной иерархически соподчиненной структурой информации и запросов. Они обладают низким быстродействием, трудно модифицируемы, но эффективны с точки зрения организации машинной памяти.
Сетевой подход к организации данных является расширением иерархического. В иерархических структурах запись-потомок должна иметь в точности одного предка; в сетевой структуре данных потомок может иметь любое число предков [1].
В сетевых моделях каждая запись в каждом из узлов сети может быть связана с несколькими другими узлами; кроме данных, записи содержат в себе указатели, определяющие местоположение других записей, связанных с ними. Такие модели очень трудно редактировать, например, удалять и создавать записи, так как вместе с данными нужно редактировать и указатели. Подобные модели хорошо работают в случае решения сетевых, коммуникационных задач (рис. 2).
Тип связи определяется для двух типов записи: предка и потомка. Экземпляр типа связи состоит из одного экземпляра типа записи предка и упорядоченного набора экземпляров типа записи потомка.
В иерархической и сетевой моделях для поиска конкретной записи необходимо вначале определить путь поиска к записи, а затем просмотреть все записи, находящиеся на этом пути.
Реляционные базы данных завоевали самую широкую популярность. Они свободны от всех ограничений, связанных с организацией хранения данных и спецификой запоминающих устройств. Эти модели имеют табличную структуру, строки таблицы соответствуют одной записи сведений об объекте, а столбцы содержат однотипные характеристики всех объектов. Всевозможные способы индексации данных существенно сокращают время поиска и запроса к данным.
Реляционная модель данных позволяет разделить проблему управления пространственными данными на две части:
- Представление геометрии объектов, топология объектов;
- Работа с атрибутами объектов.
Основное преимущество данного метода хранения геоинформации состоит в следующем:
- Атрибуты и пространственная информация могут храниться в разных блоках банка данных;
- Атрибуты могут быть удалены, изменены без изменения пространственной базы данных;
- Атрибуты могут быть привязаны к пространственным единицам и представлены разными способами.
Одно из основных преимуществ реляционных баз данных - применение унифицированного языка запросов SQL.
В объектно-ориентированных базах данных отсутствует понятие таблиц и записей, вместо них выступают понятия класса и объекта класса. Любая сущность реального мира моделируется в виде объекта. Объекты характеризуются набором атрибутов (состояние объекта), которые определяют их текстовые, численные, графические, пространственные и иные размерности. Поведение объекта - набор методов, оперирующих над состоянием объектов. Объекты, имеющие одинаковый набор атрибутов, составляют класс объектов. Один и тот же объект не может принадлежать более одному классу [2].
Для создания ГИС, более тесно связанной с реальным миром, обеспечения самых широких возможностей для наращивания функциональности системы и ее настройки, в частности, поддержки собственных моделей данных со специфическими объектами, а также создания программного обеспечения более высокого качества - с точки зрения его использования и поддержки - за счет применения современных технологий разработки, целесообразно использовать объектно-компонентную модель. Это обусловлено тем, что на практике реализуется множество объектно-ориентированных принципов, общеприменимых при проектировании программного обеспечения.
Компонент - это двоичный программный код, который может использоваться повторно. Благодаря своей самодостаточности и автономности, компоненты являются строительными блоками, которые могут быть собраны в более крупные системы и способны обеспечить структурированную и безопасную работу системы. Поддерживается возможность наследования и полиморфизма.
Наследование - это возможность использовать существующий код в других компонентах.
Полиморфизм - некоторый процесс, при котором каждый объект имеет собственную реализацию для операций (создание, рисование, удаление и т. д.).
Объектно-компонентные структуры позволяют унифицировать хранение геометрии и атрибутики при отображении взаимосвязанных объектов. Огромный минус - отсутствие декларативного стандартного языка запросов, синхронизацией доступа и управлением транзакциями.
На основе перечисленных преимуществ и недостатков в каждой из моделей предлагается использовать комбинированный метод проектирования баз данных. Пространственный банк данных, в котором хранится информация о пространственной привязке объектов, следует проектировать на основе объектно-компонентного подхода, семантический банк, который
содержит атрибутивную информацию об объектах, - на основе реляционного подхода. В этом случае сохраняются основные преимущества каждой из моделей, а именно: хранение и гибкость оперирования сложными объектами (объектно-компонентная модель), использование структурированного языка запросов SQL (реляционная модель).
Каждая семантическая запись связывается с определенным для нее объектом через уникальный идентификатор, создаваемый автоматически вместе с объектом. Связь через идентификатор позволит привязать к объекту более одной записи через косвенную связь, создать сложную иерархию связей атрибутивных данных между собой с прямой или косвенной привязкой к объекту (рис. 3). Объектно-компонентный подход допускает существование объектов без атрибутивных данных, например, объектов, используемых в качестве условных знаков.
Таким образом, комбинированный метод позволяет исключить недостатки каждой из моделей и сохранить их преимущества.
1\ Алтайская 144
Рис. 3. Пример сложной иерархии связей атрибутивной информации с прямой
и косвенной привязкой к объекту
Предлагаемый подход обеспечивает базовую структуру, обеспечивающую каждому пользователю возможность расширить собственную информационную модель, позволит гибко оперировать объектами моделируемого геопространства и наиболее близко отвечать основным коммерческим и не коммерческим целям и нуждам государственных и не государственных учреждений.
1. Глушаков С.В., Ломотько Д.В. Базы данных. - М., 2002. - 504 с.
2. Капралов Е.Г., Кошкарев А.В., Тикунов В.С. Основы геоинформатики. - М.: Издательский центр «Академия», 2004. - 352 с.
3. Карпик А.П. Методологические и технологические основы геоинформационного обеспечения территорий. - Новосибирск: СГГА, 2004. - 260 с.
ГЕОИНФОРМАЦИОННАЯ СИСТЕМА / GEOINFORMATION SYSTEM / GEOINFORMATION / ДАННЫЕ / DATA / ПРОСТРАНСТВЕННЫЙ ЗАПРОС / SPATIAL QUERY / АНАЛИЗ / ANALYSIS / МОДЕЛИРОВАНИЕ / MODELING / ВИЗУАЛИЗАЦИЯ / VISUALIZATION / ГЕОИНФОРМАЦИЯ / ГЕОПРОСТРАНСТВО
GEOINFORMATION SYSTEMS
In this article describes, what is a geographic information system, what are their fields of application and prospects of development. It is assumed its use in order to familiarize the reader with the latest means of IT communications.
Использование архивных данных в полевых работах
Использование готовых материалов, каталогов координат и топографических данных позволяет решать дополнительные задачи в области использования этих данных для полевых работ. Основное направление — это передача данных по планово-высотному обоснованию для проведения полевых работ с использованием электронных геодезических приборов. Для этого необходимо иметь конвертор данных по формированию в формате прибора координат точек планового и высотного обоснования и передаче их в прибор перед выездом в поле. В прибор передаются наборы координат (X, Y, H) и коды точек (рис. 8).
Другое направление — это вынос в натуру элементов проектных решений (осей зданий и сооружений, элементов трасс инженерных коммуникаций, автомобильных и железных дорог). С одной стороны, при использовании электронных геодезических приборов можно передавать только координаты (поскольку программа выноса в натуру у многих современных приборов включена по умолчанию или является определенной опцией в поставке). С другой стороны, при использовании обычных оптических приборов, намного чаще встречающихся на строительных площадках, необходимо сформировать полноценный полевой журнал. В него войдут значения горизонтального угла от опорного направления, а также расстояние (как наклонное, так и, при необходимости, горизонтальное положение), угол наклона или превышение для выноса точки по высоте (рис. 9). Естественно, программа должна уметь это делать при условии, что она «понимает» существующую ситуацию, используя данные ГИС (топографическая основа), а также данные проектирования (проектные решения по строительству).
Пользовательский период (поздние 1980е — настоящее время)
Повышенная конкуренция среди коммерческих производителей геоинформационных технологий услуг дает преимущества пользователям ГИС, доступность и «открытость» программных средств позволяет использовать и даже модифицировать программы, появление пользовательских «клубов», телеконференций, территориально разобщенных, но связанных единой тематикой пользовательских групп, возросшая потребность в геоданных, начало формирования мировой геоинформационной инфраструктуры.
Базы данных координат геодезических пунктов
Само понятие базы данных подразумевает систематизацию данных о геодезических пунктах в рамках значений координат (X, Y, H и др.). Даже простой каталог координат включает — помимо самих значений координат — также достаточно объемную информацию о геодезическом пункте как о ГИС-объекте. В состав этой информации входят также:
- описание местоположения;
- геологическое строение грунтов;
- условия закладки;
- материал изготовления и др.
Кроме того, сюда можно добавить абрисы расположения пункта с подробной геометрией, а также результаты регулярных осмотров.
Само собой разумеется, хранение этих данных необходимо организовать не в виде текстовых файлов, а с использованием различных уровней иерархических баз данных. В свою очередь, наличие абрисов расположения пунктов требует, чтобы в СУБД существовал механизм загрузки графики (векторной или растровой) для визуализации положения пункта на карте объекта, города или района, а также для ведения карточек закладки центров геодезических пунктов (рис. 1).
С точки зрения организации всех геодезических данных в рамках одного проекта для целей проектирования или ГИС важным условием иногда являются характеристики и способы получения координат геодезических пунктов:
- непосредственно из полевых измерений;
- по материалам аэрофотосъемки;
- по материалам векторизации для каждого используемого масштаба и др.
Систематизированные таким образом данные позволяют оценивать качество материалов, передаваемых для целей проектирования или в ГИС. Координаты одних и тех же точек, полученных различными способами, могут быть дополнительно усреднены по средневесовому значению при условии неравноточных способов измерений (рис. 2). При этом, однако, нельзя сравнивать координаты одноименных точек, полученных принципиально разными способами (например, на основании полевых измерений и по данным оцифровки карт масштаба 1:10 000).
При таком способе оценки результатов измерений и вычислений важным условием является хранение и соответствующая обработка результатов измерений (полевых журналов). В частности, все полевые данные должны быть систематизированы таким образом, чтобы для их хранения можно было использовать табличные формы или, что предпочтительнее, специально разработанные базы данных. При этом вся полевая информация может обрабатываться как массив данных (с соответствующими условиями поиска и хранения). Например, возможен поиск измерений на определенную дату или на определенных точках стояния с выборкой обрабатываемых измерений по определенному условию — по номеру пикета, расстоянию до него и пр. (рис. 3).
Часто возникают случаи поиска ошибки измерения не по измеренным величинам, а по вычисленным значениям. Поэтому в структурированной базе данных необходимо предусмотреть дополнительные расчетные величины для такого рода контроля. Примером может служить база данных измерений в следующем виде:
- точка стояния;
- точка наблюдения;
- высота инструмента;
- высота наведения;
- код точки стояния;
- код точки наблюдения;
- горизонтальный угол;
- наклонное расстояние;
- горизонтальное проложение;
- вертикальный угол;
- превышение и т.д.
Здесь необходимо учесть, что выделенные курсивом значения могут являться как измеренными, так и вычисленными (рис. 4).
При современных способах ведения полевых геодезических работ необходимо также предусмотреть ввод результатов с любого электронного геодезического прибора в автоматическом режиме в созданную базу данных (для осуществления функций просмотра и редактирования, описанных выше).
Похожие темы научных работ по компьютерным и информационным наукам , автор научной работы — Спесивцев М. В.
Период коммерческого развития (ранние 1980е — настоящее время)
Широкий рынок разнообразных программных средств, развитие настольных ГИС, расширение области их применения за счет интеграции с базами непространственных данных, появление сетевых приложений, появление значительного числа непрофессиональных пользователей, системы, поддерживающие индивидуальные наборы данных на отдельных компьютерах, открывают путь системам, поддерживающим корпоративные и распределенные базы геоданных.
Текст научной работы на тему «Геоинформационные системы»
УДК 528.91 A.B. Гусева
Описаны геоинформационные системы, области их применения и перспективы развития. Предполагается использование ГИС с целью ознакомления читателя с новейшими средствами IT-коммуникаций. Ключевые слова: геоинформационная система, геоинформация, геопространство, данные, пространственный запрос, анализ, моделирование, визуализация.
Географические информационные системы появились в 1960-х годах как средство отображения в памяти компьютера объектов, расположенных на поверхности Земли. Первые геоинформационные системы были разработаны военными ведомствами СССР и США как часть системы наведения ракет.
Вскоре ГИС стали применять и в мирных целях. В 1970-х годах геоинформационные системы начали использоваться для вывода координатно-привязанных данных на экран монитора, а так же, для редактирования и печати карт на бумаге, что сильно упростило жизнь специалистам-картографам.
Широкое распространение в России ГИС получили только в конце 1980-х - в начале 1990-х годов с появлением персональных компьютеров. ГИС быстро адаптировались к новой, более дешевой платформе, и цена систем начала постепенно падать, а число пользователей и организаций, которые могли позволить себе ГИС, соответственно, возрастать.
На данный момент геоинформационные системы - один из наиболее бурно развивающихся сегментов рынка высоких компьютерных технологий, в котором работает большое количество крупных фирм, таких как Google, NASA, Refractions Research, Intergraph, Grass Development Team (GRASS GIS), Microsoft, ESRI (ARC GIS), Autodesk, CalComp и многие другие.
Что такое геоинформационные системы?
Геоинформационные Системы (ГИС) - это компьютерные системы, позволяющие эффективно работать с пространственно-распределенной информацией.
Пространственно-распределенная информация - это то, с чем человек сталкивается практически каждый день вне зависимости от рода своей деятельности. Это может быть схема метро или план здания, топографическая карта или схема взаимосвязей между офисами компании, атлас автомобильных дорог или контурная карта и многое другое. ГИС дает возможность накапливать и анализировать подобную информацию, оперативно находить нужные сведения и отображать их в удобном для использования виде. Применение ГИС-технологий позволяет резко увеличить оперативность и качество работы с пространственно-распределенной информацией по сравнению с традиционными методами картографирования.
Основное отличие ГИС от других информационно-аналитических систем в специфике обрабатываемых и анализируемых данных - это пространственные данные. Информация об этих пространственных данных в цифровой форме называется геоинформацией.
Геопространство - разновидность пространства, характеризующаяся протяженностью, динамичностью, структурностью, непрерывностью.
Геоинформация - это координированная информация о геопространстве и его объектах в цифровой компьютерно-воспринимаемой форме, предназначенная в качестве исходного материала для моделирования геопространства.
На основе всего вышесказанного можно дать еще одно определение ГИС:
ГИС - это современная компьютерная технология для картирования и анализа объектов реального мира, а также событий, происходящих на нашей планете, в нашей жизни и деятельности.
ГИС-технология объединяет традиционные операции при работе с базами данных, такими как запрос и статистический анализ, с преимуществами полноценной визуализации и географического (пространственного) анализа, которые предоставляет карта. Возможность визуализации и пространственного анализа отличают ГИС от других информационных систем и обеспечивают уникальные возможности для ее применения в широком спектре задач. Эти задачи связаны с анализом и прогнозом явлений и событий окружающего мира, с осмыслением и выделением главных факторов и причин, а также их возмож-
ных последствий, с планированием стратегических решений и текущих последствий предпринимаемых действий.
Функции и достоинства ГИС:
• геопространственный анализ специальных и общегеографических данных;
• моделирование геопространства - создание моделей геопространства;
• сбор и подготовка геоинформации - получение исходных данных для моделирования;
• визуализация - требуется для контроля и восприятия человеком результатов пространственного анализа.
Геоинформационные системы обладают рядом преимуществ по сравнения с обычными информационными системами, как в визуальном представлении пространственных данных, так и в проведении анализа этих самых данных.
В области визуального представления:
• многослойность карт, созданных с помощью ГИС, означает, что однотипные пространственные объекты расположены в отдельном слое, который можно включить или отключить;
• ГИС обладают способностью внесения полноценного масштабного ряда, то есть возможность создания в одной ГИС карт разного масштаба и отображение нужной из них;
• существует возможность трёхмерного представления карты;
• цифровую карту, созданную с помощью ГИС, можно вывести на печать и получить полноценную бумажную копию.
В области аналитики ГИС также имеют несколько очень важных преимуществ:
• автоматизированный расчет длин, площадей, буферных зон, экспозиции;
• возможность вносить любое количество информации на карту;
• оперативное изменение данных.
Анализ данных в ГИС
Неотъемлемой составной частью ГИС является база данных - геоинформационная система обладает способностью проводить обработку данных с использованием всех функций, которые предоставляет система управления базой данных (СУБД). При использовании ГИС запрос к базе данных может
быть уточнен введением дополнительных параметров, что делает поиск более быстрым и удобным.
В отличие от обычной СУБД, с помощью ГИС можно составлять пространственные запросы и проводить анализ.
Пространственный запрос - задание на поиск пространственных объектов в базе данных по условиям, содержащим координаты.
В пример можно привести риэлтерскую компанию, занимающуюся поиском жилья для своих клиентов. Этот процесс значительно упрощается вводом таких параметров, как стоимость, площадь жилой площади или расстояния от определенного объекта, например, места работы.
Таким образом, ГИС помогает:
• проводить мониторинг каких-либо ЧС (например, мест разрывов электросетей или моделировать зоны затопления при паводках);
• выявлять территории подходящие для требуемых мероприятий (строительство населенных пунктов, проведение коммуникаций);
• выявлять взаимосвязи между различными параметрами (например, почвами, климатом и урожайностью с/х культур).
Таким образом, использование ГИС повышает эффективность работы многих компаний и государственных структур, что позволяет сэкономить значительные финансовые и временные ресурсы.
Использование ГИС для принятия решений
ГИС, как и другие информационные технологии, подтверждает известный тезис о том, что лучшая информированность помогает принять лучшее решение. Геоинформационные системы, конечно, не могут выдавать готовые ответы. ГИС - это средство, помогающее ускорить и повысить эффективность процедуры принятия решений. Это осуществляется за счет:
• доступность информации для восприятия и синтеза, что позволяет ответственным работникам сосредоточить свои усилия на поиске решения, не тратя значительного времени на сбор и осмысление доступных разнородных данных;
• возможность быстро рассмотреть несколько вариантов решения и выбрать наиболее эффективный из них.
Создание карт с помощью ГИС
Картам в ГИС отведено особое место. Процесс создания карт в ГИС намного более прост и гибок, чем в традиционных методах ручного или автоматического картографирования. В качестве источника данных пользуются бумажными картами, данными дистанционного зондирования, съемкой на местности, космо и аэроснимками и т.д. Эти данные, переведенные в цифровую форму, становятся материалом для моделирования геопространства.
Гибкость процесса создания карт в ГИС реализуется:
• удобством ввода и редактирования координированных данных;
• возможностью внесения нужного количества разнообразной атрибутивной и геометрической информации. На бумажной карте количество информации приходится ограничивать во избежание перегруженности;
• возможностью внесения и коррекции данных по мере их поступления - в ручных методах картографирования исправление ошибки - процесс много более проблематичный, а порой и вовсе неосуществимый;
• масштабируемостью: можно вывести на печать любой участок карты без потери качества (строго говоря, это преимущество всех электронных карт);
• совместным и многократным использованием данных: созданная в одной организации топографическая основа (цифровая карта) может использоваться в качестве основы другими отделами и организациями. Возможно быстрое копирование данных и их пересылка по локальным и глобальным сетям.
Области применения ГИС
В целях повышения эффективности территориального управления создаются всё новые геоинформационные системы на муниципальном, районном, региональном и федеральном уровнях. На основе пространственной информации создаются системы управления транспортом, навигационные системы. В последнее время, ГИС получили широкое применение в средствах массовой информации и различных справочных системах.
В настоящее время ГИС с успехом применяют во многих областях народного хозяйства, наиболее широко геоинформационные технологии используются в земельном кадастре, кадастре природных ресурсов, экологии, в сфере работы с недвижимостью. ГИС используется, например, Министерством чрезвычайных ситуаций для прогнозирования стихийных бедствий.
Сейчас обширно начинают внедряться геоинформационные системы массового пользования, например:
• электронные планы городов;
• генеральные планы заводов;
• схемы инженерных коммуникаций;
• схемы движения транспорта.
По некоторым оценкам, до 80-90 % всей информации, с которой мы обычно имеем дело, может быть представлено с помощью ГИС. Отсюда можно сделать вывод, что геоинформационные системы обладают огромным потенциалом, а их использование приносит неплохие дивиденды.
В целом можно сказать, что индустрия ГИС активно эволюционирует, изменяется и развивается, что свидетельствует о большом потенциале отрасли. Исходя из этого, можно надеяться, что в ближайшее время геоинформационные системы не утратят динамику своего развития и будут обеспечивать своих пользователей всё новыми и новыми возможностями.
КОРОТКО ОБ АВТОРЕ
Географическая Информационная Система (ГИС) - это компьютерная система, позволяющая показывать данные на электронной карте. Карты, созданные с помощью ГИС, можно смело назвать картами нового поколения. На карты ГИС можно нанести не только географические, но и статистические, демографические, технические и многие другие виды данных и применять к ним разнообразные аналитические операции. ГИС обладает уникальной способностью выявлять скрытые взаимосвязи и тенденции, которые трудно или невозможно заметить, используя привычные бумажные карты. Мы видим новый, качественный, смысл наших данных, а не механический набор отдельных деталей.
Электронная карта, созданная в ГИС, поддерживается мощным арсеналом аналитических средств, богатым инструментарием создания и редактирования объектов, а также базами данных, специализированными устройствами сканирования, печати и другими техническими решениями, средствами Интернет и даже космическими снимками и информацией со спутников.
Существуют виды деятельности, в которых карты - электронные, бумажные или даже представляемые в уме - незаменимы. Ведь многие дела невозможно начать, не выяснив предварительно, где находится точка приложения наших усилий. Даже в быту мы ежечасно и иногда даже ежеминутно работаем с информацией о географическом положении объектов; магазин, детский сад, метро, работа, школа. Пространственное мышление естественно для нашего сознания.
Вся информация, полученная благодаря использованию технологий ГИС, используются не специалистами-географами, а обычными людьми - учеными, бизнесменами, врачами, адвокатами, чиновниками, маркетологами, строителями, экологами и даже домохозяйками, если не они желают зря тратить время на обход магазинов.
1.Сущность и основные понятие ГИС.
Геоинформационные системы (также ГИС — географическая информационная система) — системы, предназначенные для сбора, хранения, анализа и графической визуализации пространственных данных и связанной с ними информации о представленных в ГИС объектах. Другими словами ГИС - современная компьютерная технология для картографирования и анализа объектов реального мира, происходящих и прогнозируемых событий и явлений. Научные, технические, технологические и прикладные аспекты проектирования, создания и использования ГИС изучаются геоинформатикой.
ГИС объединяет традиционные операции при работе с базами данных запрос и статистический анализ с преимуществами полноценной визуализации и географического (пространственного) анализа, которые предоставляет карта. Эта особенность дает уникальные возможности для применения ГИС в решении широкого спектра задач, связанных с анализом явлений и событий, прогнозированием их вероятных последствий, планированием стратегических решений.
Данные в геоинформационных системах хранятся в виде набора тематических слоев, которые объединены на основе их географического положения. Этот гибкий подход и возможность геоинформационных систем работать как с векторными, так и с растровыми моделями данных, эффективен при решении любых задач, касающихся пространственной информации.
Геоинформационные системы тесно связаны с другими информационными системами и используют их данные для анализа объектов.
развитые аналитические функции;
возможность управлять большими объемами данных;
инструменты для ввода, обработки и отображения пространственных данных.
Преимущества геоинформационных систем:
удобное для пользователя отображение пространственных данных - картографирование пространственных данных, в том числе в трехмерном измерении, наиболее удобно для восприятия, что упрощает построение запросов и их последующий анализ.
интеграция данных внутри организации - геоинформационные системы объединяют данные, накопленные в различных подразделениях компании или даже в разных областях деятельности организаций целого региона. Коллективное использование накопленных данных и их интеграция в единый информационный массив дает существенные конкурентные преимущества и повышает эффективность эксплуатации геоинформационных систем.
принятие обоснованных решений - автоматизация процесса анализа и построения отчетов о любых явлениях, связанных с пространственными данными, помогает ускорить и повысить эффективность процедуры принятия решений.
удобное средство для создания карт - геоинформационные системы оптимизируют процесс расшифровки данных космических и аэросъемок и используют уже созданные планы местности, схемы, чертежи. ГИС существенно экономят временные ресурсы, автоматизируя процесс работы с картами, и создают трехмерные модели местности.
Операции, осуществляемые ГИС:
ввод данных - в геоинформационных системах автоматизирован процесс создания цифровых карт, что кардинально сокращает сроки технологического цикла.
управление данными - геоинформационные системы хранят пространственные и атрибутивные данные для их дальнейшего анализа и обработки.
запрос и анализ данных - геоинформационные системы выполняют запросы о свойствах объектов, расположенных на карте, и автоматизируют процесс сложного анализа, сопоставляя множество параметров для получения сведений или прогнозирования явлений.
визуализация данных - удобное представление данных непосредственно влияет на качество и скорость их анализа. Пространственные данные в геоинформационных системах предстают в виде интерактивных карт. Отчеты о состоянии объектов могут быть построены в виде графиков, диаграмм, трехмерных изображений.
определить какие объекты располагаются на заданной территории;
определить местоположение объекта (пространственный анализ);
дать анализ плотности распределения по территории како-то явления(например плотность расселения);
определить временные изменения на определенной площади);
смоделировать, что произойдет при внесении изменений в расположение объектов (например, если добавить новую дорогу).
По территориальному охвату:
локальные или местные ГИС.
По уровню управления:
ГИС для просмотра данных;
ГИС для ввода и обработки данных;
По предметной области:
городские или муниципальные ГИС;
природоохранные ГИС и т. п.
Если помимо функциональных возможностей ГИС в системе присутствуют возможности цифровой обработки изображений, то такие системы называются интегрированными ГИС (ИГИС). Полимасштабные, или масштабно-независимые ГИС основаны на множественных, или полимасштабных представлениях пространственных объектов, обеспечивая графическое или картографическое воспроизведение данных на любом из избранных уровней масштабного ряда на основе единственного набора данных с наибольшим пространственным разрешением. Пространственно-временные ГИС оперируют пространственно-временными данными.
Области применения ГИС:
Управление земельными ресурсами, земельные кадастры. Для решения проблем, имеющих пространственную привязку и начали создавать ГИС. Типичные задачи — составление кадастров, классификационных карт, определение площадей участков и границ между ними и т. д.
Инвентаризация, учет, планирование размещения объектов распределенной производственной инфраструктуры и управление ими. Например, нефтегазодобывающие компании или компании, управляющие энергетической сетью, системой бензоколонок, магазинов и т. п.
Проектирование, инженерные изыскания, планировка в строительстве, архитектуре. Такие ГИС позволяют решать полный комплекс задач по развитию территории, оптимизации инфраструктуры строящегося района, требующегося количества техники, сил и средств.
Управление наземным, воздушным и водным транспортом. ГИС позволяет решать задачи управления движущимися объектами при условии выполнения заданной системы отношений между ними и неподвижными объектами. В любой момент можно узнать, где находится транспортное средство, рассчитать загрузку, оптимальную траекторию движения, время прибытия и т. п.
Управление природными ресурсами, природоохранная деятельность и экология. ГИС помогает определить текущее состояние и запасы наблюдаемых ресурсов, моделирует процессы в природной среде, осуществляет экологический мониторинг местности.
Геология, минерально-сырьевые ресурсы, горнодобывающая промышленность. ГИС осуществляет расчеты запасов полезных ископаемых по результатам проб (разведочное бурение, пробные шурфы) при известной модели процесса образования месторождения.
Чрезвычайные ситуации. С помощью ГИС производится прогнозирование чрезвычайных ситуаций (пожаров, наводнений, землетрясений, селей, ураганов), расчет степени потенциальной опасности и принятие решений об оказании помощи, расчет требуемого количества сил и средств для ликвидации чрезвычайных ситуаций, расчет оптимальных маршрутов движения к месту бедствия, оценка нанесенного ущерба.
Военное дело. Решение широкого круга специфических задач, связанных с расчетом зон видимости, оптимальных маршрутов движения по пересеченной местности с учетом противодействия и т. п.
Сельское хозяйство. Прогнозирование урожайности и увеличения производства сельскохозяйственной продукции, оптимизация ее транспортировки и сбыта.
ГИС-система включает в себя пять ключевых составляющих:
аппаратные средства. Это компьютер, на котором запущена ГИС. В настоящее время ГИС работают на различных типах компьютерных платформ, от централизованных серверов до отдельных или связанных сетью настольных компьютеров;
программное обеспечение. Cодержит функции и инструменты, необходимые для хранения, анализа и визуализации географической информации. К таким программным продуктам относятся: инструменты для ввода и оперирования географической информацией; система управления базой данных (DBMS или СУБД); инструменты поддержки пространственных запросов, анализа и визуализации;
данные. Данные о пространственном положении (географические данные) и связанные с ними табличные данные могут собираться и подготавливаться самим пользователем, либо приобретаться у поставщиков на коммерческой или другой основе. В процессе управления пространственными данными ГИС интегрирует пространственные данные с другими типами и источниками данных, а также может использовать СУБД, применяемые многими организациями для упорядочивания и поддержки имеющихся в их распоряжении данных;
исполнители. Пользователями ГИС могут быть как технические специалисты, разрабатывающие и поддерживающие систему, так и обычные сотрудники, которым ГИС помогает решать текущие каждодневные дела и проблемы;
История ГИС.
Пионерский период (1950е —1970е гг.)
Исследование принципиальных возможностей, пограничных областей знаний и технологий, наработка эмпирического опыта, первые крупные проекты и теоретические работы.
Появление электронных вычислительных машин (ЭВМ) в 50-х годах.
Появление цифрователей, плоттеров, графических дисплеев и других периферийных устройств в 60-х.
Создание программных алгоритмов и процедур графического отображения информации на дисплеях и с помощью плоттеров.
Создание формальных методов пространственного анализа.
Создание программных средств управления базами данных.
Период государственных инициатив (нач. 1970е — нач. 1980е гг.)
Государственная поддержка ГИС стимулировала развитие экспериментальных работ в области ГИС, основанных на использовании баз данных по уличным сетям:
Автоматизированные системы навигации.
Системы вывоза городских отходов и мусора.
Движение транспортных средств в чрезвычайных ситуациях и т. д.
Период коммерческого развития (ранние 1980е — настоящее время)
Широкий рынок разнообразных программных средств, развитие настольных ГИС, расширение области их применения за счет интеграции с базами непространственных данных, появление сетевых приложений, появление значительного числа непрофессиональных пользователей, системы, поддерживающие индивидуальные наборы данных на отдельных компьютерах, открывают путь системам, поддерживающим корпоративные и распределенные базы геоданных.
Пользовательский период (1980е — настоящее время)
Повышенная конкуренция среди коммерческих производителей геоинформационных технологий услуг дает преимущества пользователям ГИС, доступность и «открытость» программных средств позволяет использовать и даже модифицировать программы, появление пользовательских «клубов», телеконференций, территориально разобщенных, но связанных единой тематикой пользовательских групп, возросшая потребность в геоданных, начало формирования мировой геоинформационной инфраструктуры.
Наибольшее распространение в России имеют программные продукты ArcGIS и ArcView компании ESRI, семейство продуктов GeoMedia корпорации Intergraph и MapInfo Professional компании Pitney Bowes MapInfo.
Используются также другие программные продукты отечественной и зарубежной разработки: Bentley's MicroStation, IndorGIS, STAR-APIC, Zulu, ДубльГИС и пр.
Перспективы ГИС.
ГеоДизайн это эволюционный этап развития ГИС. Он очень важен для процесса планирования и развития территорий, особенно в сфере землепользования и охраны окружающей среды, но широко востребован и практически во всех других прикладных и научных областях. Например, эта методология будет широко использоваться в розничной торговле для открытия новых магазинов и закрытия старых, инженерами-строителями для размещения объектов инфраструктуры, таких как дороги, в наиболее подходящих местах, организациями, обслуживающими коммунальные сети, в сельском, лесном и водном хозяйствах, силовыми ведомствами, энергетическими компаниями, военными и многими другими. Такой подход в еще большей мере усилит значение ГИС, выводя его за рамки простого описания мира «каков он есть» в направлении разработки и реализации концепций создания будущего, интеграции географического (пространственного) мышления во все направлению нашей деятельности.
Будущее за ГИС-технологиями с элементами искусственного интеллекта на базе интеграции ГИС и экспертных систем. Преимущества такого симбиоза вполне очевидны: экспертная система будет содержать в себе знания эксперта в конкретной области и может использоваться как решающая или советующая система.
Современный статус новых компьютерных геотехнологий определяется крупными государственными программами, зарубежными инвестициями, направленными на широкое использование аэрофотоснимков и космических снимков, цифровых карт, визуализации баз данных.
Городская ГИС будущего будет позволять не только получать по запросу семантическую информацию об объектах на карте, но и прогнозировать развитие территории, позволять руководству города проигрывать варианты директивных решений, возможного строительства нового района города и т.п. При этом ГИС вместе с системой имитационного моделирования сможет показать градостроителям, как перераспределятся нагрузки в городских инженерных сетях, мощность транспортных потоков, как изменится цена объектов недвижимости в зависимости от проведения дополнительных магистралей или постройки нового торгового центра в том или ином районе.
Заключение
В данный момент ГИС системы являются одними из самых быстро развивающихся и интересных в плане коммерциализаций, с их удобным пользовательским интерфейсом и огромным количеством содержавшейся в них информации делают их незаменимыми при всё ускоряющемся мире.
На данный момент в России около 200 организации занимаются разработкой и внедрением ГИС систем, создание земельного кадастра позволит на основе его карт строить другие, предметно ориентированные карты и дополнять их соответствующим атрибутивным наполнением, что позволит нашим системам конкурировать с западными образцами.
При большем развитии мобильного доступа в сеть через различные устройства Гис системы с применением спутниковых снимков в купе с трехмерным моделированием позволят даже заурядному пользователю безо всяких проблем ориентироваться на любой местности и получать от данных систем всю нужную информацию просто задав вопрос.
Список использованной литературы:
1.Геоинформатика / Иванников А.Д., Кулагин В.П., Тихонов А.Н. и др. М.: МАКС Пресс, 2001.349 с.;
2. Волова В.Н. Методы формализованного представления систем/ В.Н. Волова, А.А. Денисов, Ф.Е. Темнигов. —, 2004. — 108 с.;
Начальный период (поздние 1950е — ранние 1970е гг.)
Исследование принципиальных возможностей, пограничных областей знаний и технологий, наработка эмпирического опыта, первые крупные проекты и теоретические работы.
- Появление электронных вычислительных машин (ЭВМ) в 50-х годах.
- Появление цифрователей, плоттеров, графических дисплеев и других периферийных устройств в 60-х.
- Создание программных алгоритмов и процедур графического отображения информации на дисплеях и с помощью плоттеров.
- Создание формальных методов пространственного анализа.
- Создание программных средств управления базами данных.
Содержание
Пример организации данных
Системный подход к электронным способам хранения топографо-геодезической информации для использования в системах автоматизированного проектирования и геоинформационных системах полностью реализован в рамках программного обеспечения CADdy.
Структура программного обеспечения гарантирует непрерывность и преемственность процесса обработки изыскательских, проектных и геоинформационных данных, начиная с обработки полевых геодезических наблюдений и заканчивая проектированием зданий, сооружений и инженерных коммуникаций, а также их последующей эксплуатацией, когда на всех этапах требуется работа с единой моделью объекта.
Подчеркнем, что система собрана по модульному принципу, где каждый модуль решает определенный набор задач со 100%-ной преемственностью данных. Рассмотрим организацию модулей и их характеристики по подготовке топографо-геодезических данных для строительства.
Модуль CADdy V1 позволяет обрабатывать данные полевых измерений, файлы геодезических координат объектов, редактирует и преобразует данные полевых измерений, полученных с помощью электронных и оптических приборов, а также систем GPS. Основное назначение модуля — автоматизация работ по созданию планово-высотного геодезического обоснования для крупномасштабных съемок и решения задач прикладной геодезии.
Модуль CADdy V2 предоставляет средства для автоматизированного создания электронных топографических карт и планов местности, описания объектов (земельных участков, строений и др.) по их геодезическим координатам с автоматическим формированием банков геодезических координат, площадей и периметров земельных участков и строений. Обеспечивается построение продольных и поперечных профилей местности с учетом геологической структуры. Модуль позволяет автоматизировать создание комплекта рабочих чертежей генеральных планов в соответствии с требованиями системы проектной документации для строительства (СПДС), в том числе разбивочный план, чертежи по вертикальной планировке территории, сводный план инженерных сетей, план благоустройства.
Модуль CADdy V3 формирует в автоматическом режиме цифровую модель рельефа (ЦМР) с построением линий горизонталей с заданными параметрами (высота сечения, точность интерполяции, степень сглаживания и др.). Он также выполняет интерполяцию высот точек с построением продольных и поперечных профилей, проводит расчеты земляных работ, вычисляет объемы выбранного и насыпного грунта.
Модуль CADdy BSV ведет архив картографических материалов, сборку единой карты территории объекта из различных планшетов для проектирования и ГИС, обеспечивает оперативное редактирование картографических объектов в рамках единого проекта.
Модуль CADdy TP — это библиотека условных знаков для топографических планов и карт масштабов 1:5000-1:500.
Организация хранения данных внутри системы полностью удовлетворяет требованиям, описанным ранее. Основные составляющие таковы:
- база данных координат пунктов планово-высотного обоснования и всех характерных элементов местности (формат хранения *.dbf) со всей инфраструктурой управления данными, включая поиск, выборку по критериям, редактирование, формирование каталогов координат, связь с графикой;
- база данных всех типов геодезических измерений (полигонометрия, триангуляция, трилатерация, все виды топографических
- съемок, нивелирование) в формате хранения *.dat (ASCII) с интерфейсом системной обработки данных. Данные могут быть введены в систему как с любого геодезического электронного прибора, так и из традиционных полевых журналов, причем они без проблем интегрируются в структуры баз данных dBase, а также MS Excel и MS Access;
- графическая информация хранится в формате *.pic, при этом возможна передача и прием графических данных по формату *.dxf и *.dwg;
- хранение графики всего объекта подразумевает использование формата *.dbm (Database Map). Возможна организация выбора планшетов с использованием ГИС-приложения CADdy KIS.
В таблице представлены некоторые направления совместного использования САПР- и ГИС-технологий в строительстве, конкретные примеры которого будут приведены в следующем номере журнала.
Геоинформационные системы (также ГИС — географическая информационная система) — системы, предназначенные для сбора, хранения, анализа и графической визуализации пространственных данных и связанной с ними информации о представленных в ГИС объектах. Другими словами, это инструменты, позволяющие пользователям искать, анализировать и редактировать цифровые карты, а также дополнительную информацию об объектах, например высоту здания, адрес, количество жильцов.
По территориальному охвату различают глобальные ГИС (global GIS), субконтинентальные ГИС, национальные ГИС, зачастую имеющие статус государственных, региональные ГИС (regional GIS), субрегиональные ГИС и локальные, или местные ГИС (local GIS).
ГИС различаются предметной областью информационного моделирования, к примеру, городские ГИС, или муниципальные ГИС, МГИС (urban GIS), природоохранные ГИС (environmental GIS) и т. п. ; среди них особое наименование, как особо широко распространённые, получили земельные информационные системы. Проблемная ориентация ГИС определяется решаемыми в ней задачами (научными и прикладными), среди них инвентаризация ресурсов (в том числе кадастр), анализ, оценка, мониторинг, управление и планирование, поддержка принятия решений. Интегрированные ГИС, ИГИС (integrated GIS, IGIS) совмещают функциональные возможности ГИС и систем цифровой обработки изображений (данных дистанционного зондирования) в единой интегрированной среде.
Полимасштабные, или масштабно-независимые ГИС (multiscale GIS) основаны на множественных, или полимасштабных представлениях пространственных объектов (multiple representation, multiscale representation), обеспечивая графическое или картографическое воспроизведение данных на любом из избранных уровней масштабного ряда на основе единственного набора данных с наибольшим пространственным разрешением. Пространственно-временные ГИС (spatio-temporal GIS) оперируют пространственно-временными данными. Реализация геоинформационных проектов (GIS project), создание ГИС в широком смысле слова, включает этапы: предпроектных исследований (feasibility study), в том числе изучение требований пользователя (user requirements) и функциональных возможностей используемых программных средств ГИС, технико-экономическое обоснование, оценку соотношения «затраты/прибыль» (costs/benefits); системное проектирование ГИС (GIS designing), включая стадию пилот-проекта (pilot-project), разработку ГИС (GIS development); её тестирование на небольшом территориальном фрагменте, или тестовом участке (test area), прототипирование, или создание опытного образца, или прототипа (prototype); внедрение ГИС (GIS implementation); эксплуатацию и использование. Научные, технические, технологические и прикладные аспекты проектирования, создания и использования ГИС изучаются геоинформатикой.
Структура ГИС
- Данные (пространственные данные):
- позиционные (географические): местоположение объекта на земной поверхности.
- непозиционные (атрибутивные): описательные.
- Аппаратное обеспечение (ЭВМ, сети, накопители, сканер, дигитайзеры и т. д.).
- Программное обеспечение (ПО).
- Технологии (методы, порядок действий и т. д.).
Аннотация научной статьи по компьютерным и информационным наукам, автор научной работы — Гусева Алиса Владиславовна
Описаны геоинформационные системы , области их применения и перспективы развития. Предполагается использование ГИС с целью ознакомления читателя с новейшими средствами IT-коммуникаций.
ГИС в России
Наибольшее распространение в России из зарубежных систем имеют: программный продукт ArcGIS компании ESRI, семейство продуктов GeoMedia корпорации Intergraph и MapInfo Professional компании Pitney Bowes MapInfo.
Из отечественных разработок широкое распространение получила программа ГИС Карта 2008 компании ЗАО КБ "Панорама".
Используются также и другие программные продукты отечественной и зарубежной разработки: ГИС ИНТЕГРО, MGE корпорации Intergraph (использует MicroStation в качестве графического ядра), IndorGIS, STAR-APIC, ДубльГИС, Mappl, ГеоГраф ГИС и пр.
Похожие темы научных работ по компьютерным и информационным наукам , автор научной работы — Гусева Алиса Владиславовна
Программное обеспечение информационно-аналитических систем на основе геоинформационного Интернет-сервера*
Период государственных инициатив (нач. 1970е — нач. 1980е гг.)
Государственная поддержка ГИС стимулировала развитие экспериментальных работ в области ГИС, основанных на использовании баз данных по уличным сетям:
- Автоматизированные системы навигации.
- Системы вывоза городских отходов и мусора.
- Движение транспортных средств в чрезвычайных ситуациях и т. д.
Читайте также: