§3.3. Геоинформационные технологии.
Сегодня ГИС используется как в составе территориальной информационной системы, для поддержки специалистов муниципального и государственного управления, так и в той сфере где традиционно использовались карты – это строительство, проведение геологоразведовательных работ, навигация всевозможного транспорта и объектов…
Географическая информационная система (ГИС) - это программно-технологическое средство накопления территориально-координированных (координатно привязанных) данных, их системного анализа, интерпретации в виде картографических изображений на средствах машинной графики и реализации информационных запросов пользователя посредствам обращений к «электронным картам» заданной территории.
Данных в ГИС могут быть 3 видов:
- географические сведения, описывающие его положение в пространстве относительно других данных (модели данных могут быть 2 и 3-х мерные, и могут быть различного типа: растровые, векторные… );
- атрибутивные сведения, которые описывают сущность, характеристики, переменные, значения и другие его квалификации;
- временные сведения, описывающие момент или период времени, которому соответствуют значения вышеописанных сведений элемента данных (добавляет 4 измерение в модели данных, позволяет строить модели управление объектов по отклонению, анализировать процессы на территории...).
Геоподосновой любой ГИС, или базовой информацией, является топологический план территории и планшеты земельного кадастра.
Данные в ГИС хранятся в векторном или растровом виде и в географическом представлении, причем постоянная связи предметной (семантической) и растрово-векторной информации обеспечивает послойную привязку данных к геоподоснове.
Это обеспечивается картографическим методом – одним из основных концептуальных составляющих ГИС.
Информационную основу городской ГИС составляет территориальный городской кадастр.
Визуально большинство готовых ГИС выглядят как обычное приложение Windows с традиционным меню, опции которого включают ГИС-овские операции над пространственными данными и некоторые другие функции, а рабочее поле экрана содержит наложенные друг на друга геоподоснову и тематические карты, с которыми в данный момент работает пользователь или список содержательных характеристик объекта выданных по требованию пользователя.
Современные ГИС имеет следующую структуру (рис. 28):
- подсистема управления,
- подсистема обработки,
- подсистема анализа
- использование данных.
Надо сказать, что не все ГИС имеют такую полную структуру, это зависит от класса ГИС и от реализуемых функций.
В функциональном отношении муниципальная ГИС должна обеспечивать:
- накопление специальной информации в реляционной базе данных пользователя и цифровой карты-основы в специализированной базе географический знаний о территории;
- совместное использование цифровой карты-основы и данных пользователя в интересах проблемной задачи управления;
- визуализацию БД пользователя и географический знаний о территории в форме «электронного» картографического изображения на экране дисплея;
- обработку накопленных данных методом факторного, дискреминантного анализа (а так же класторного) и отображение результатов такой обработки в виде компьютерных тематических карт (статистических и динамических), гистограмм, таблиц и других графических изображений;
- информационный поиск данных о территории посредством обращения к накопленной и хранимой информации через запросы пользователей картографическому изображению на экране дисплея;
- компьютерный (географический, демографический, статистический) анализ территорий, обеспечивающий пользователю возможности на основе анализа цифровой картографической модели территорий выносить суждение, характерные для продукционных (экспертных) систем;
- возможность моделирования наглядного отображения и выявление закономерностей в процессах и явлениях, происходящих в пределах данной территории;
- изготовление графических (включая картографические) дополнительной информации обслуживания органов муниципального управления, органов и учреждений, функционирующих на заданных территориях и населения;
- информационную поддержку муниципальной экспертизы (использование земель, экологическую экспертизу и другие).
ГИС можно классифицировать следующим образом.
По совокупности возможностей рассматриваемого программного средства (ПС) ГИС (таб.1):
- инструментальные ГИС и сопровождающие их ГИС-вьюеры,
- справочные картографические системы (СКС),
- векторизаторы растровых картографических изображений (ВРКИ),
- специализированные средства пространственного моделирования (ССПМ),
- средства обработки и дешифрирования данных дистанционного зондирования (СОДЗ).
Таблица N 1.
Сравнительные характеристики ПС ГИС.
| Класс/ Функции | Ввод атрибутивных данных | Ввод пространственной | Создание БД всех типов | Запросы | Пространственный анализ и моделирование |
|---|---|---|---|---|---|
| Инст-ые ГИС | Да | Да | Да | Да | Да |
| (ГИС-вьеры) | Ограничен | Ограничен | Нет | Да | Ограничен |
| СКС | Ограничен | Ограничен | Ограничен | Да | Нет |
| ВРКИ | Ограничен | Да | Ограничен | Нет | Нет |
| ССПМ | Да | Нет | Ограничен | Да | Да |
| СОДЗ | Ограничен | Да | Ограничен | Да | Ограничен |
По основным поддерживаемым моделям пространственных данных ГИС могут быть:
- растровыми;
- векторно-топологическими;
- векторно-нетопологическими;
- квадротомическими;
- нерегулярными треугольными сетями (TIN) и др.;
которые выражаются различными форматами данных, конвертируемыми друг в друга по средствам специальных программных модулей.
Как видно из приведенной выше классификации сегодня существует большое разнообразие программных средств ГИС. Так анализ результатов маркетинга зарубежного коммерческого (североамериканского и европейского) рынков ПС ГИС, основанного на различных научно-технических источниках, приводит к перечню из около 300 систем.
Ведущими зарубежными фирмами в этой области информационного рынка являются 2 фирмы: ESRI (Environmental Systems Research Inst. Inc., США) (ГИС Arc/info, ArcView...) и INTERGRAF (ГИС MGE...) (США). Фирма Mapinfo Inc. (США) является лидером в области систем настольной картографии.
Что касается специфики Российского рынка поставщиков программного инструментария, то здесь необходимо отметить выход целого ряда отечественных разработок на рыночный уровень. Такие продукты, как GeoDraw/GeoGraph, Sinteks/Tri, GeoCad, EasyTrace обладают не только значительным количеством пользователей, но и имеют все атрибуты рыночного оформления и поддержки .
ЛИТЕРАТУРА
- Кошкарев А.В., Тикунов В.С. Геоинформатика./ Под ред.Д.В.Лисицкого - М.: «Картгеоцентр»?»?еодезиздат», 1993г.
- Хаксхолд Виллиам Ё. Введение в городские географические информационные системы./Пер. с англ. - New York: Oxford University Press, 1991 - 317 с.
- ГИС-обозрение
- ГИС-ежегодник
- ГИС-Ассоциация. Москва, Ленинский пр-т, 65, ГАНГ, исх.107. тел./факс 135-76-86. E-mail:nataly@geocom.ipmce.su INTERNET: http://www.ru/gisa/
