2. Составные части геоинформационных систем

Работающая ГИС состоит из пяти ключевых составляющих: программное обеспечение, аппаратные средства, данные и методы исполнители.

Программное обеспечение ГИС включает инструменты и функции, необходимые для анализа, хранения и визуализации географической информации. Ключевые компоненты программных продуктов: инструменты для ввода и оперирования географической информацией, для визуализации и анализа(отображения), для поддержки пространственных запросов, система управления базой данных (DBMS или СУБД); графический пользовательский интерфейс (GUI или ГИП) для легкого доступа к инструментам.

Аппаратные средства – это компьютер, на котором запущена ГИС. Сейчас эти системы работают на разных типах компьютерных платформ, от централизованных серверов до отдельных или связанных сетью настольных компьютеров.

Важнейший компонент ГИС это - данные. Данные о пространственном положении (географические данные) и связанные с ними табличные данные могут подготавливаться и собираться самим пользователем или 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, которые применяются многими организациями для поддержки и упорядочивания имеющихся в их распоряжении данных.

Исполнители. Большое использование технологии ГИС неосуществимо без людей, разрабатывающие планы их использования при решении реальных задач и работающие с программными продуктами. Пользователями ГИС могут быть как технические специалисты, поддерживающие и разрабатывающие систему, так и обычные сотрудники (конечные пользователи), которым ГИС помогает решать текущие ежедневные проблемы и дела.

Методы – эффективность и успешность применения ГИС во многом зависит от правильно составленных правил работы и плана, которые составляются в соответствии со спецификой задач и работы каждой организации.

3. Задачи, которые решают геоинформационные системы

Обычно ГИС общего назначения выполняет пять процедур (задач) с данными: управление, визуализацию, ввод, манипулирование, анализ и запрос.

Ввод. Чтобы использовать данные в геоинформационных системах, необходимо их преобразовать в подходящий цифровой формат. Процесс преобразования данных с бумажных карт в компьютерные файлы называется оцифровкой. В современных ГИС этот процесс может быть автоматизирован с использованием сканерной технологии, что особенно важно при выполнении крупных проектов, либо, при небольшом объеме работ, с помощью дигитайзера данные можно вводить. Многие данные уже переведены в форматы, напрямую воспринимаемые ГИС-пакетами.

Манипулирование. Часто для выполнения конкретного проекта в соответствии с требованиями вашей системы имеющиеся данные нужно дополнительно видоизменить. Например, географическая информация может быть в разных масштабах (осевые линии улиц имеются в масштабе 1: 100 000, границы округов переписи населения - в масштабе 1: 50 000, а жилые объекты - в масштабе 1: 10 000). Для совместной обработки и визуализации все данные удобнее представить в едином масштабе. ГИС-технология предоставляет разные способы манипулирования пространственными данными и выделения данных, нужных для конкретной задачи.

Запрос и анализ. При помощи геоинформационных систем можно задавать и выявлять шаблоны для поиска. У современных ГИС есть много мощных инструментов для анализа, важными из которых являются: анализ наложения и анализ близости. Для проведения анализа близости объектов относительно друг друга в ГИС применяется процесс, который называется буферизация. Процесс наложения состоит из интеграции данных, расположенных в разных тематических слоях. В простейшем случае это операция отображения, но при ряде аналитических операций данные из разных слоев объединяются физически. Пространственное объединение или наложение, позволяет, например, интегрировать данные об улоне, растительности, почвах и землевладении со ставками земельного налога.

Управление.

Географическая информация может храниться в небольших проектах в виде обычных файлов. Но при росте числа пользователей для структурирования и увеличении объема информации, управления и хранения данными эффективнее использовать системы управления базами данных (СУБД) или специальными компьютерными средствами для работы с интегрированными наборами данных (базами данных). Наиболее удобно в ГИС использовать реляционную структуру, с помощью которой данные хранятся в табличной форме. Для того чтобы связать таблицы применяются общие поля. Подход этот достаточно гибок и широко используется во многих, как ГИС, так и не ГИС приложениях.

Визуализация.

Конечным результатом для многих типов пространственных операций является представление данных в виде карты или графика. Карта - это очень информативный и эффективный способ представления, хранения и передачи географической (имеющей пространственную привязку) информации. ГИС предоставляет новые удивительные инструменты, развивающие и расширяющие научные основы картографии и искусство. Визуализация самих карт может быть легко дополнена трехмерными изображениями, графиками, фотографиями, отчетными документами, таблицами и другими средствами, например, мультимедийными.