Географические информационные системы (ГИС)

Важным специфическим классом АИС, специализирующихся на определенном виде информации (в основном — графической), яв­ляются географические системы (ГИС) [14].

Согласно некоторым оценкам, 80 % всех существующих данных являются географическими (пространственными) — достаточно упомянуть терабайты информации, получаемой со спутников при фотографировании земной поверхности. Эти данные широко ис­пользуются многочисленными группами пользователей для самых разнообразных целей — в исследованиях, принятии решений, в быту; их изучением занимаются ученые из разных областей — био­логи используют их при описании распространения растений, ме­теорологи — при изучении закономерностей выпадения осадков, экологи — для уточнения зон риска, где есть угроза исчезновения каких-либо видов животных, и. т. п.

В число организаций, работающих с привязанными к месту дан­ными, входят промышленные предприятия, использующие природ­ные ресурсы, предприятия коммунальной сферы, органы местного управления, занимающиеся учетом землепользования и сбором налогов, органы образования, пожарной охраны и охраны обществен­ного порядка и т. д. Ранее основным видом информационных про­дуктов с использованием географических данных были карты. Сей­час автоматизированные ГИС способны обеспечить глобальный доступ к накопленным данным по информационным сетям.

По определению ГИС — это система, обеспечивающая сбор, хранение, обработку, доступ, отображение и распространение про­странственно-координированных данных. По территориальному ох­вату различают глобальные, региональные, локальные или местные ГИС. 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.

Могут быть выдвинуты следующие принципы функционирова­ния ГИС:

• географическая информация должна собираться и обрабатываться признанными публичными агентствами, имеющими опыт и длительный стаж работы, а не специально создаваемы­ми группами или организациями;

• ГИС должна удовлетворять децентрализованной структуре, отвечающей независимым требованиям, которые выдвигаются всеми агентствами-участниками, причем наблюдение за деятельностью агентств должно осуществляться в рамках дейст­вующих законодательных установок и обеспечивать стандарты качества;

• ГИС должна базироваться на равноправном и справедливом
участии всех заинтересованных в использовании информации, а также тех, интересы которых оно затрагивает.

ГИС можно рассматривать как модель изучаемого объекта и промежуточное звено между объектом и исследователем. Базовым компонентом любой ГИС являются географическая или простран­ственная информация, представленная в виде цифровых данных о пространственных объектах и включающая сведения об их местопо­ложении и свойствах, пространственных и непространственных ат­рибутах. Полное описание пространственных данных складывается из взаимосвязанных описаний топологии, геометрии и атрибутики объектов.

Важной компонентой ГИС являются цифровые модели: ЦММ — цифровая модель местности; ЦМР — цифровая модель рельефа; ЦМКМ — цифровая модель карты местности; ЦМКД — цифровая модель кадастрового деления и др.

Характеристики цифровых моделей местности (ЦММ)

Цифровые модели оперируют с различными типами инфор­мации.

Метрическая информация передает измерительные характеристи­ки объекта, т. е. координаты, размеры. Она относительно проста и однородна по структуре, в силу чего является сильно типизирован­ной. Метрическая информация в ГИС содержит координатные и некоторые (числовые) атрибутивные данные.

Качественным отличием цифровых моделей, полученных по ре­альным измерениям, является точностная характеристика модели. Она обусловлена ошибками измерений и последующих вычислений при геометрическом моделировании. Этот параметр определяет применимость цифровой модели, в частности, при получении гра­фических реализаций в разных масштабах.

Атрибутивная информация — информация о свойствах и связях объектов. В ГИС она включает атрибутивные данные и метаданные и может подразделяться на семантическую, технологическую и дру­гие виды. Все эти виды информации являются семантическими, тем не менее более правильно называть ее атрибутивной.

Этот тип информации определяет принадлежность точек или объектов к определенному классу или объекту (сложный или про­стой объект), описывает свойства объектов и их частей, задает взаи­мосвязи и условия обработки, условия воспроизведения и т. п.

В исходном виде эта информация неоднородна, сложна по структуре и является слабо типизированной, поэтому для создания ЦММ требуются анализ, классификация и типизация.

Для хранения в базах данных эта информация должна быть ти­пизирована, т. е. разбита на более мелкие группы, имеющие доста­точное число сходных признаков.

Синтаксическая информация — определяет последовательность работы при корректировке или обновлении ЦММ, правила по­строения и представления ЦММ. Эта информация типизирована.

Первые два типа информации определяются логической струк­турой ЦММ и не зависят от выбора СУБД. В силу этого их можно назвать внутренними по отношению к ЦММ.

Синтаксическая информация зависит от технологии использо­вания ЦММ с учетом конкретных технических средств и их воз­можностей. Например, она определяется разрешающей способно­стью монитора и его цветовой палитрой, разрешением принтера или плоттера, погрешностью оцифровывания или фотограмметрической обработки и т. д. Синтаксическая информация является внешней по отношению к ЦММ, зависит от выбора технических и программных средств.

Дата добавления: 2015-07-20