5. Методы 4 Исполнители р ис. 6.25. Основные компоненты гис

гими характеристиками пространственных объектов и включают в се пять составляющих, представленных на рисунке 6.25.

1. Данные — наиболее важный компонент ГИС. Каждый объект] ального мира, отображаемый в ГИС, можно рассматривать в следую! измерениях:

• координатном (место);

• временном (время);

• тематическом (предмет).

Координатное измерение связано с определением местоположеш объекта и определяется двумя видами данных: географическими и щ странственными.

Географические данные — это данные, которые описывают любу часть поверхности земли или объекты, находящиеся на этой поверхнс ста. Они показывают объекты с точки размещения их на поверхнс земли, т. е. представляют собой «географически привязанную» карту ме стности.

Пространственные данные — это данные о местоположении, распс ложении объектов или распространении явлений. Они представляются в определенной системе координат, в словесном или числовом описа-^

НИИ.

Примеры географических и пространственных данных приведен! на рис. 6.26.

1 Координатные данные I

П ространственные

описывают объект путем указания его географических координат (ширины и долготы), почтового адреса (страна, улица, дом) и т. д.

описывают объект путем указания его расположения относительно рек, гор, возвышенностей и других географических объектов

Р ис. 6.26. Примеры географических и пространственных данных

Временное измерение характеризует изменение объекта с течением^ времени, в частности от одного временного среза до другого. Примером ] временных данных служат результаты переписи населения.

Временная характеристика может отражаться несколькими спосо­бами:

• путем указания временного периода существования объекта;

• путем соотнесения информации с определенными моментами времени;

• путем указания скорости движения объектов.

Тематическое измерение связано с выделением определенных при­знаков (характеристик) объекта, необходимых для его описания. Дан­ные, определяющие различные признаки объектов, хранятся в таблицах. Каждому объекту соответствует строка таблицы (запись), каждому тема­тическому признаку (атрибуту) — столбец таблицы. Каждая клетка таб­лицы отражает значение определенного признака для определенного объекта.

Данные, характеризующие временное и тематическое измерение объектов ГИС, образуют атрибуты объектов. Применение атрибутов по­зволяет осуществлять анализ объектов базы данных с использованием стандартных форм запросов и разного рода фильтров, а также выраже­ний математической логики.

Между атрибутивным и координатным описаниями объектов в гео­информационных системах существует взаимосвязь. Таким образом, ат­рибутивное описание дополняет координатное, совместно с ним создает полное описание моделей ГИС и решает задачи типизации исходных данных, что упрощает процессы классификации и обработки (см. рис. 6.27).

КООРДИНАТНОЕ ОПИСАНИЕ ОБЪЕКТА		АТРИБУТИВНОЕ ОПИСАНИЕ ОБЪЕКТА
. . Географические донные	i k	Временные хирактщтетнкн
+	\. J	+
Пространственные денные		Те-Натические характеристики

Рис. 6.27. Структура данных в ГИС

2. Аппаратные средства включают в себя ПК, на котором функцио­ нирует ГИС, и разнообразные периферийные устройства, обеспечиваю­ щие хранение данных на внешних носителях информации, ввод и вывод информации в различной форме, а также оборудование компьютерных сетей и телекоммуникации, позволяющие различным, в том числе ино­ гда и весьма удаленным компьютерам взаимодействовать друг с другом и обмениваться информацией. В настоящее время ГИС работают на раз­ личных типах аппаратных платформ, от централизованных серверов до отдельных или связанных сетью настольных компьютеров.

3. Программное обеспечение ГИС в зависимости от функциональ­ ных возможностей и технологии обработки геоинформации подразделя­ ется на следующие виды, представленные на рис. 6.28.

ПРОГРАММНОЕ ОБЕСПЕЧЕНИЕ ГИС

И нструментальные ГИС

Г ИОвьюверы

С правочные картографические системы (СКС)

В екторизаторы растровых: картографических

Р ис. 6.28. Классификация программного обеспечения ГИС

Инструментальные ГИС позволяют настраивать системы с уче особенностей работы, вида информации, методов ее обработки, хране| ния и представления. Они могут быть предназначены для самых разнс образных задач, таких как:

• организация ввода информации (как картографической, так и at рибутивной);

• хранение информации (в том числе и распределенного, поддера вающего сетевую работу);

• отработка сложных информационных запросов;

• решение пространственных аналитических задач (коридоры, ок| ружения, сетевые задачи и др.);

• построение карт и схем (оверлейные операции);

• подготовка к выводу на твердый носитель оригинал-макетов кар4 тографической и схематической продукции.

Все это реализуется при помощи встроенного универсального инст-1 рументария или с помощью специальных языков приложений. Как пра-| вило, инструментальные ГИС поддерживают работу как с растровыми^ так и с векторными изображениями, имеют встроенную базу данных; цифровой основы и атрибутивной информации или поддерживают, хранения атрибутивной информации одну из распространенных баз| данных.

Въювер — компьютерная про­грамма, предназначенная для просмотра файлов.

ГИС-въюверы обеспечивают поль-| зование созданными с помощью инст-1 рументальных ГИС базами данных.] Как правило, ГИС-вьюверы не позво-| ляют пользователю изменить или по­полнить базы данных. Они имеют ин-| струментарий запросов к базам данных и предназначены для просмотра | введенной ранее информации. Большинство вьюверов позволяют орга- * низовать вывод оформленного картографического планшета на твердый i носитель.

Справочные картографические системы (СКС) по функциональным возможностям близки, хоть и с некоторыми ограничениями, к ГИС-вьюверам, однако предназначены для работы только со встроен­ной базой данных.

Векторизаторы растровых картографических изображений предна­значены для оцифровки картографической основы. Существует две тех­нологии векторизации картографических основ: дигитайзерская (ручная оцифровка) и через процесс сканирования и последующей векториза­ции с помощью специальных программных средств (полуавтоматиче­ская векторизация). До недавнего времени функции векторизации рас­тровых изображений выполняли лишь специализированные модули развитых инструментальных ГИС. В настоящее время созданы само­стоятельные программные продукты, которые и получили название век­торизаторов.

4. Исполнители. Широкое применение технологии ГИС невозмож­ но без людей, которые работают с программными продуктами и разра­ батывают планы их использования при решении реальных задач. Спе­ циалистами, работающими с ГИС, могут быть как технические работни­ ки, разрабатывающие и поддерживающие систему, так и обычные сотрудники (конечные пользователи), которым ГИС помогают решать различные проблемы.

5. Методы. Успешность и эффективность (в том числе экономиче­ ская) применения ГИС во многом зависят от правильно составленного плана и правил работы, которые разрабатываются в соответствии со спе­ цификой задач и функционирования каждой организации.

В ОЭМШЩ0СТИ гедИНФОРМАЦИОННМХ СИСТЕМ

1 . Формирование пространственных запросов я аналш ' данных

2 . Улучшение интеграции внутри организации

3 , Помощь в принятии обоснованных решений

4 Соаданне карт

Р ис. 6.29. Основные возможности, предоставляемые геоинформационными системами

Выделяют следующие основные возможности, предоставляемые геоинформационными системами, представленные на рисунке 6.29^ 1. Формирование пространственных запросов и анализ данных. ГИС

помогают сократить время получения ответов на запросы клиентов; вы­являть территории, подходящие для требуемых мероприятий; опреде­лять взаимосвязи между различными параметрами (например, почвами,

7 Информационные технологии

климатом и урожайностью сельскохозяйственных культур); вь места разрывов электросетей и т. д.

Пример. Риелторы используют ГИС для поиска, к примеру, всех дс мов на определенной территории, имеющих шиферные крыши, комнаты и 10-метровые кухни, а затем выдачи более подробного опис ния этих строений. Запрос может быть уточнен введением догоши ных параметров, например стоимостных. Можно получить список вс домов, находящих на определенном расстоянии от определенной маг страли, лесопаркового массива или места работы.

2. Улучшение интеграции внутри организации. Одно из основнь преимуществ ГИС заключается в новых возможностях улучщевд управления организацией и ее ресурсами на основе географическог объединения имеющихся данных и возможности их совместного ис пользования и согласованной модификации разными подразделеншга Возможность совместного использования и постоянно наращиваел и исправляемая разными структурными подразделениями база даннь позволяют повысить эффективность работы как каждого подразделе ния, так и организации в целом.

Пример. Компания, занимающаяся инженерными коммуникация! ми, может четко спланировать ремонтные или профилактические раб ты начиная с получения полной информации и отображения на экра компьютера (или на бумажных копиях) соответствующих участков, на-| пример водопровода, и заканчивая автоматическим определением жите| лей, на которых эти работы повлияют, и уведомлением их о сроках пред| полагаемого отключения или перебоев с водоснабжением.

3. Помощь в принятии обоснованных решений. ГИС — это не инстру­ мент для выдачи решений, а средство, помогающее ускорить и повысит эффективность процедуры принятия решений, обеспечивающее ответ на запросы и функции анализа пространственных данных, представле­ ния результатов анализа в наглядном и удобном для восприятия виде.

Пример. ГИС помогают в решении таких задач, как предоставление! разнообразной информации по запросам органов планирования, разре-| шение территориальных конфликтов, выбор оптимальных (с разных то-1 чек зрения и по разным критериям) мест для размещения объектов! и т. д. Требуемая для принятия решений информация может быть пре-| доставлена в лаконичной картографической форме с дополнительным» текстовыми пояснениями, графиками и диаграммами. Наличие доступ-1 ной для восприятия и обобщения информации позволяет ответствен-! ным работникам сосредоточить свои усилия на поиске решения, не тра-1 тя значительного времени на сбор и осмысливание доступных разнород-1 ных данных. Можно достаточно^ быстро рассмотреть несколько! вариантов решения и выбрать наиболее эффектный и эффективный.

4. Создание карт. Процесс создания карт в ГИС намного более про-1 ст и гибок, чем в традиционных методах ручного или автоматического | картографирования. Он начинается с создания базы данных. В качестве

источника получения исходных данных можно пользоваться и оцифров­кой обычных бумажных карт. Основанные на ГИС картографические базы данных могут быть непрерывными (без деления на отдельные лис­ты и регионы) и не связанными с конкретным масштабом.

Пример. Можно создавать карты (в электронном виде или как твер­дые копии) на любую территорию, любого масштаба, с нужной нагруз­кой, с ее выделением и отображением требуемыми символами. В любое время база данных может пополняться новыми данными (например, из других баз данных), а имеющиеся в ней данные можно корректировать по мере необходимости. В крупных организациях созданная топографи­ческая база данных может использоваться в качестве основы другими отделами и подразделениями, при этом возможно быстрое копирование данных и их пересылка по локальным и глобальным сетям.