Материал: 2338

населения, здравоохранения, социальное обслуживание, трудовая занятость; обеспечение деятельности правоохранительных органов и силовых структур; наука и образование; картографирование.

ГИС постоянно находятся в тесной связи со следующими дисциплинами и технологиями: географией, картографией, дистанционным зондированием, информатикой, топографией и фотограмметрией, математикой и статистикой [4].

В настоящее время геоинформационные системы решают самые разные задачи в различных отраслях экономики. Фундаментальной особенностью ГИС, в сравнении их с другими информационными системами, является то, что все моделируемые в ГИС объекты и явления имеют пространственную привязку, позволяющую анализировать их во взаимосвязи с другими пространственноопределенными объектами. Кроме того, ГИС кардинально отличаются от большинства других информационных систем тем, что вся информация в ГИС очень наглядно представляется в виде электронных карт, позволяя человеку извлекать новые знания.

Основным отличием электронных карт в ГИС от бумажных карт является то, что в ГИС карта не является обычной статической картинкой. Каждый условный знак, изображенный в ГИС, соответствует некоторому объекту, который можно проанализировать, в частности, получить исчерпывающую дополнительную (неграфическую) информацию из базы данных. Так, одной из базовых функций ГИС является получение информации по выбранному на карте объекту. Например, указав в ГИС курсором мыши здание на карте города, можно получить детальную информацию о номере дома, этажности, материале стен, степени износа, его владельце.

В целом можно сказать, что в ГИС отображаемое на экране изображение всегда соответствует некоторому набору данных, хранящемуся в базе данных ГИС. При этом всегда можно перейти от условного знака на экране к объекту в базе данных и получить требуемую информацию, а также, найдя по некоторому критерию объект в базе данных, можно быстро найти его на карте.

ГИС характеризуются следующими положительными моментами:

– наглядностью представления семантической информации из БД за счет отображения взаимного пространственного расположения данных;

16

–увеличением информационной емкости продукта за счет связи пространственно-ориентированных изображений с семантической информацией из БД;

–улучшением структурированности информации и, как следствие, повышением эффективности ее анализа и обработки.

Традиционный набор функций геоинформационных систем при работе с картой включает:

–показ карты в различных масштабах не только рельефа и ситуации, но и геологического строения;

–выбор набора слоев информации для показа;

–зависимость внешнего вида объектов от их семантических характеристик;

–оперативное получение информации об объекте при выборе его курсором мыши;

–возможность распечатки любых фрагментов карты. Дополнительные параметры пространственных объектов

обычно называются атрибутами объектов (описательная характеристика объекта). Например, численность населения данного объекта (населенного пункта).

Основные направления развития системы управления дорожным хозяйством России определены программой "Автомобильные дороги". В её программном проекте "Информационное обеспечение" в качестве одной из основных задач по формированию и поддержанию системы оперативного информационного органов управления, организаций и предприятий дорожного хозяйства являются создание и поддержание единого информационного пространства в целях надежного управления дорожным хозяйством, эффективного контроля за деятельностью дорожных организаций и предприятий, а также повышение качества обслуживания пользователей автомобильных дорог.

В соответствии с программным проектом "Информационное обеспечение" на важнейших федеральных автомобильных дорогах, в первую очередь, входящих в состав международных транспортных коридоров, будет осуществлено создание и развитие отраслевой системы связи и информатизации с использованием современных технологий, направленной на своевременное обеспечение пользователей (водителей, руководителей организаций и т.д.) необходимой информацией о транспортно-эксплуатационном состоянии автомобильных дорог, условиях безопасности движения, метеорологических условиях, наличии и состоянии объектов дорожного сервиса, интенсивности и соста-

17

ве движения транспортных потоков и т.д. Она позволяет обеспечить определенную связь с учреждениями здравоохранения, охраны правопорядка, противопожарной службы и других, будет способствовать снижению тяжести последствий ДТП за счет сокращения времени спасения и эвакуации пострадавших, оказания им оперативной медицинской помощи. Система предусматривает развитие автоматизированных центров управления производством в организациях, осуществляющих содержание федеральных автомобильных дорог [5].

2.2. Функциональные возможности ГИС

Классическая схема функций ГИС, предложенная «патриархом» геоинформатики канадцем Р.Томлинсом, приведена на рис. 2.1. Соответственно этим обобщенным функциям ГИС выделяют и подсистемы ГИС: подсистемы сбора, обработки, анализа и т.д. [3, 5].

Рис. 2.1. Функции геоинформационной системы

К подсистеме сбора информации относятся: 1) цифровые карты; цифровое фото- и видеоизображение; входящие пространственные данные; входящие атрибутивные данные. На их основе формируются базы данных географической информации и атрибутивной информации.

Вподсистемах обработки и анализа формируется система обработки пространственных данных и производится управление базой данных.

Вподсистеме отображения на основе обработки пространственных данных формируются следующие карты: составные, проекционные, интерпретационные, многослойные на основе. На основе системы управления базой данных формируются табличная и статическая информация (площадь, расстояния, общая база данных) [4].

Эта схема отражает функции ГИС с точки зрения общих целей ГИС и технологического процесса обработки и анализа пространст-

18

венных данных, однако для обычного пользователя работа в ГИС выглядит несколько иначе [3, 5].

Специалисты, работающие в области ГИС и геоинформационных технологий, занимаются следующим: накоплением первичных данных; проектированием баз данных; проектированием ГИС; планированием, управлением и администрированием геоинформационных проектов; разработкой и поддержкой ГИС; маркетингом и распространением ГИС-продукции и геоданных; профессиональным геоинформационным образованием и обучением ГИС-технологиям [4].

2.3. Общая структура ГИС

С точки зрения обычного пользователя, геоинформационная система – это программа для персонального компьютера, позволяющая с помощью оконного интерфейса просматривать электронные карты и базы данных (БД) и анализировать пространственные данные, лежащие в основе карты [3, 5]. Любая ГИС включает в себя следующие компоненты: 1) аппаратная платформа; 2) программное обеспечение; 3) данные; 4) человек-аналитик.

Аппаратная платформа в свою очередь состоит из следующих частей:

–компьютеры (рабочие станции, ноутбуки, карманные ПК);

–средства хранения данных (винчестеры, компакт-диски, дискеты, флэш-память);

–устройства ввода информации (дигитайзеры, сканеры, цифровые камеры и фотоаппараты, клавиатуры, компьютерные мыши);

–устройства вывода информации (принтеры, плоттеры, дисплеи). Если говорить о программном обеспечении ГИС, то следует отме-

тить, что большинство программных пакетов обладают схожим набором характеристик, такими как послойное картографирование, маркирование, кодирование геоинформации, нахождение объектов в заданной области, определение разных величин, различаются в цене и фукциональности. Выбор программного обеспечения зависит от конкретных прикладных задач, решаемых пользователем (таблица).

В установленной ГИС затраты на оборудование и ПО составляют лишь малую часть от затрат на приобретение и обработку данных. Обычно поставщики географических и атрибутивных данных предоставляют информацию о формате данных, дате их получения, их источников, качестве и анализируемости.

19

ГИС нацелены на совместную обработку информации двух типов:

1)географическая (пространственная, картографическая);

2)атрибутивная (непространственная, семантическая, тематическая, описательная, табличная).

Современные геоинформационные системы

Семантическая информация – это информация, содержащаяся в высказывании и передаваемая через значение единиц речи. Не всегда совпадает с его смыслом. Семантическая информация получает различную интерпретацию в зависимости от ситуации, контекста. Общеизвестно, что смысл любого слова естественного языка определяется контекстом. Это закономерное следствие того, что большинство слов применяется по отношению не к отдельной вещи, а к группе или классу вещей. Если бы от языка потребовалось соблюдение принципа "одно слово – одна вещь", то пользоваться таким языком было бы невозможно.

Географическая информация в ГИС представлена данными, описывающими пространственное местоположение объектов (координаты, элементы графического оформления). Данные находятся в цифровой форме на магнитных лентах, «жестких» дисках и служат для визуализации картины в той или иной модели данных.

Атрибутивная информация в ГИС – это данные, описывающие качественные или количественные параметры пространственно соответственных объектов.

Так, например, жилая постройка на дисплее может быть представлена в виде полигона (графическая составляющая), а в атрибутивной базе данных будет содержаться информация об ее площади, почто-

20