10.8. Ландшафтознавче обґрунтування географічних інформаційних систем

Мета: вивчити ландшафтознавче обґрунтування географічних інформаційних систем, основні терміни.

План:

1.Географічна інформаційна система.

2.Мета і призначення ГІС.

3.Картографічна інформація, яка вводиться в ГІС.

Географічна інформаційна система (ГІС) - це автоматизована система збору, збереження, обробки і аналізу географічної інформації, яка побудована на базі електронної обчислювальної техніки.

Використання засобів і методів інформатики значно збільшує традиційні можливості аналізу природної інформації, дозволяючи вирішувати принципово нові за змістом завдання. Методологічною основою створення ГІС слугує системний підхід, якій розглядає отримання інформації, її обробку та інтерпретацію в системі ГІС як етапи єдиного процесу пізнання закономірностей побудови і функціонування природних комплексів за допомогою методів інформатики. Системність по відношенню до ГІС заключається також в розробці засобів і методів представлення географічної інформації як характеристики природних комплексів різного ієрархічного рівня організації.

Мета і призначення ГІС можуть бути різноманітними. Так, ГІС можна розглядати як інформаційну основу (базу даних) для дослідження особливостей природного регіону і, разом з тим, як інструмент дослідження природних закономірностей. В першому випадку ГІС працює як інформаційно-довідкова система, яка за певним запитом виконує пошук і вибірку даних, в другому - як засіб розробки математичних моделей або системи експертних оцінок для аналізу структури, функціонування і динаміки природного регіону формальними засобами.

ГІС поділяють на: 1) глобальні, 2) регіональні і 3) локальні. Глобальні ГІС будуються для моделювання глобальних процесів: 1) парникового ефекту, 2) зведення тропічних лісів, 3) наслідків ядерних випробувань і війн і т. д. Для даного кола проблем вивчення природних комплексів відбувається на рівні природних зон, а результати мають в значній мірі загальний характер.

Задачам територіального планування більше відповідають регіональні і локальні ГІС, на підставі яких можуть прийматися рішення по використанню природних умов і ресурсів ландшафтних комплексів регіонального рівня і локального рівня. Вимоги до вхідної і вихідної інформації тут більш жорсткі: вони мають відповідати існуючим нормативам, що використовуються в практиці географічних експертиз і вимагають використання картографічної інформації. Тому регіональні ГІС формуються переважно як картографічні.

Один із варіантів формування інформаційних масивів ГІС полягає у використанні серії карт окремих природних компонентів. Це вимагає значних зусиль по виконанню підготовчих робіт і вводу картографічної інформації в банк даних. Крім того, різко зростають обсяги пам'яті, які відводять під фактичні дані. З іншого боку, окремі карти компонентів природи не дають комплексної характеристики природи регіону. Спроби побудови карт природних комплексів на підставі серії окремих карт неминуче стикаються з труднощами взаємоув'язування і взаємопогоджування контурної і змістовної частин окремих карт. Із цього випливає, що найоптимальнішою картографічною основою ГІС є ландшафтна карта. Такій підхід використаний при створенні ГІС радіоекологічного моніторингу 60-км зони Чорнобильської АЕС.

Картографічна інформація, яка вводиться в ГІС, поділяється на два типи даних-атрибутів: 1) метричні і 2) тематичні. Метричні атрибути характеризують контурну частину карти, тематичні - смисловий зміст. Тематичні атрибути передають змістовну частину - легенду карти. Легенда складається із текстової характеристики, яка і може бути введена в комп'ютер. Проте для роботи в ГІС з легендою ландшафтної карти потрібна її формалізація. З цією метою розробляється класифікатор - система кодів для основних характеристик ландшафтних комплексів. Кодування легенди виконується за допомогою цифр, символів або комбінацій символів і цифр. Наприклад, для характеристики ґрунтового покрову виписується увесь перелік типів ґрунтів і кожному з типів надається певний код (цифровий, літерний або літерно-цифровий). Тоді легенда ландшафтної карти представляється у вигляді матриці, де на першому місці в закодованому вигляді стоїть тип ландшафтного комплексу, а на наступних позиціях - характеристики його окремих компонентів або властивостей. Кількість параметрів, що вводяться, лімітується в більшій мірі вивченістю ландшафтних комплексів, ніж технічними можливостями.

Метричні атрибути розподіляються на: 1) точкові, 2) лінійні і 3) площинні. Для їх оцифрування розроблені спеціальні прийоми. У даний час відомі три методи формалізації метричних атрибутів: 1) по ячейках регулярної сітки, 2) векторний і 3) растровий. Кожний з них характеризується певними можливостями і обмеженнями.

ГІС поділяють також по: 1) територіальному охопленню (загальнонаціональні і регіональні); 2) цілях (багатоцільові, спеціалізовані, в тому числі інвентаризаційні, для потреб планування, керування); 3) за тематичною орієнтацією (загальногеографічні, галузеві, в тому числі водних ресурсів, використання земель, лісовикористання, рекреації та ін.).