- •ВВЕДЕНИЕ
- •1.1. Основные понятия и определения геоинформатики
- •1.2. Геоинформатика: наука, технология и производство
- •1.3. Основные понятия и определения ГИС
- •1.5. Работа с базами данных
- •1.6. Вывод геоинформации
- •1.7. Классификация ГИС
- •Глава 2. МОДЕЛИ ПРОСТРАНСТВЕННЫХ ДАННЫХ
- •2.2. Нетопологическая модель данных
- •2.2.1. Шейп-модель
- •2.2.2. САПР-модель
- •2.3. Топологическая модель данных
- •2.4. Модель транспортной сети
- •2.5. Растровая модель данных
- •2.6. Триангуляционная модель поверхностей
- •2.7. Геореляционная модель данных
- •3.1. Общие понятия о технологии управления автомобильными дорогами
- •3.2. Общая структура ГИС
- •3.3. Послойная организация данных в ГИС
- •3.4. Организация данных и интерфейс различных ГИС
- •3.5. Информация в Maplnfo Professional
- •3.5.1. Интерфейс MapInfo Professional
- •3.5.2. Работа с данными
- •Библиографический список
- •Приложение
воспроизводящих растровые изображения, плоттеры бывают векторные и растровые.
Векторные плоттеры «рисуют» линии при помощи перьев, фломастеров или специальных рейсфедеров. Черчение фломастером обеспечивает толщину линии в 0,2 мм, а при помощи специального рейсфедера − 0,1 мм. Недостатком векторных плоттеров является отрисовка
гладких кривых линий в виде ломаных, в результате чего можно увидеть СибАДИна карте «угловатые» горизонтали: даже при большом числе отрезков,
на которые разбивается кривая, «негладкость» ее видна на глаз.
Растровые плоттеры не имеют подобных недостатков. По принципу воспроизведения изображения они делятся на электро-
статические, струйные, термографические и лазерные.
К достоинствам плоттеров всех типов следует отнести возможность работать с большими листами бумаги, а значит, выводить
большие рисунки.
1.7. Классификация ГИС
Классическая схема функций ГИС, предложенная «патриархом» канадской и мировой геоинформатики Р. Томлинсоном и неоднократно воспроизведенная в отечественных и зарубежных монографиях и учебниках, приведена на рис. 3. Соответственно этим обобщенным функциям выделяются структурные единицы ГИС: ее подсистемы (блоки, моду-
ли), включая подсистему ввода и т. д.
ГИС как системы проектируются, создаются и эксплуатируются в
комплексе составляющ х х компонентов (блоков, подсистем, функ-
ц ональных модулей), о еспечивающих функциональную полноту, адекватную решаемым задачам, возможность расширения функций и мо- д ф кац с стемы.
Реал зац я ГИС − многоэтапный процесс, включающий исследован е предметной области требований пользователя к системе, ее тех- н ко-эконом ческое обоснование (анализ соотношения «затратыприбыль»), системное проектирование, детальное проектирование на уровне научно-исследовательских и опытно-конструкторских работ, тестирование прототипирование, опытную и штатную эксплуатацию.
При рассмотрении объектов информационного (геоинформационного) моделирования в ГИС предполагалась достаточность их описания в терминах пространственных координат. Решение многих задач предусматривает необходимость координирования пространственных объек-
тов во времени. Задание четвертой координаты объекта − времени −
37
позволяет ввести понятие пространственно-временных данных. Ими оперируют пространственно-временные ГИС.
Резюмируя вышеизложенное, под географической информационной системой (ГИС) в широком смысле будем понимать аппаратнопрограммный человекомашинный комплекс, обеспечивающий сбор, обработку, отображение и распространение пространственных данных, интеграцию данных, информации и знаний для их эффективного ис-
СибАДИпользования при решении научных и прикладных задач, связанных с инвентаризацией, анализом, моделированием, прогнозированием и управлением окружающей средой и территориальной организацией общества.
Иногда этап сбора данных, осуществляемый методами дистанционного зондирования, глобального позиционирования и другими, сводят к технологии их ввода в ГИС. Ещё необходимо отметить второе значение термина «ГИС» как синонима программных средств, программного продукта, программного обеспечения ГИС, реализующего функциональные возможности ГИС в первом (основном) его значении.
В настоящее время геоинформационными системами называют самые разные системы, решающие разнообразнейшие задачи. В связи с этим существует несколько классификаций, позволяющих более полно понять сущность ГИС.
1. Виды ГИС по пространственному охвату (рис. 4):
• Гло альные (планетарные).
• Су континентальные.
• Межнац ональные.
• Нац ональные (государственные).
• Рег ональные (о ластные, краевые, республиканские).
• Субрег ональные (районы или иные регионы внутри субъектов Росс йской Федерац ).
• Локальные (местные, муниципальные, городские, поселковые).
• Ультралокальные (ГИС отдельных промышленных предприятий любых ограниченных территорий).
38
СибАДИР с. 4. В ды ГИС по пространственному охвату
2. В ды ГИС по уровню управления в Российской Федерации:
• Федеральные ГИС.
• Региональные ГИС.
• Муниципальные ГИС.
• Корпоративные ГИС.
3.Виды ГИСпообластидеятельности,в которой применяются:
• Управление (федеральное, региональное, муниципальное, корпоративное; планирование развития).
• Землепользование (земельные кадастры, инвентаризация земельных участков, межевание земель).
39
•Управление недвижимостью (кадастр недвижимости).
•Градостроительство (генеральные планы развития, дежурные планы, планирование развития).
•Архитектура (проектирование генеральных планов, ландшафтное проектирование).
•Бизнес (оценка инвестиций и планирование бизнеса). СибАДИ• Инженерные сети (управление и эксплуатация городских, по-
селковых и корпоративных инженерных сетей: электрических, водопроводных, водоотведения, тепловых, газовых, телефонных, кабельных телевизионных, специальных и др.).
•Инженерно-геодезические изыскания (ввод и обработка данных геодезических изысканий, уравнивание геодезических сетей).
•Инженерно-геологические изыскания (ввод и обработка данных по геологическим колонкам).
•Геология (моделирование геологических пластов; обработка данных бурения, сейсморазведки).
•Картография (составление географических и топографических карт).
•Проектирование и строительство (проектирование автомобильных и железных дорог, генеральных планов, электрических и трубопроводных сетей).
•Экстренные служ ы (диспетчеризация выездов милиции, пожарных, скорой помощи).
•ГИБДД (управление инженерным обустройством автомобильных дорог: светофорами, знаками и др.; диспетчеризация выездов).
•Нав гац я (нав гац я на местности и выбор маршрутов движения).
•Транспорт (управлен е и эксплуатация автомобильных и железных дорог; управлен е речными, морскими и воздушными перевозками).
•Лог ст ка (план рование и управление транспортными перевозками).
•Оборона (планирование войсковых операций, тыловое обеспечение).
•Чрезвычайные ситуации (анализ и предсказание чрезвычайных ситуаций, планирование осуществление мероприятий по ликвидации последствий).
•Экология (оценка прогнозирование воздействия на окружающую среду).
40
• Метеорология (предсказание погоды, управление сетью метеорологических пунктов и станций).
• Недропользование (управление месторождениями полезных ископаемых).
• Природопользование (управление природными ресурсами).
• Нефтегазовая отрасль (управление нефтегазодобычей, управлеСибАДИние промысловыми площадками; управление магистральными трубо-
проводами).
• Демография и статистика (демографический и статистический анлиз).
• Образование (обучение, управление набором студентов).
• Бытовое использование (получение справки по объектам).
4. Виды ГИС по функциональности:
• Полнофункциональные (инструментальные) Г С. Такие программы обладают максимальной функциональностью, присущей современным системам. Эти программы обычно обеспечивают практически полный цикл работы с пространственными данными от ввода и обработки до анализа и принятия решения. Полнофункциональные ГИС, как правило, позволяют работать со всеми основными моделями данных геоинформатики: векторными, растровыми, сетями и моделями поверхностей.
• ГИС для просмотра данных (ГИС-вьюеры). Функциональность таких систем о ычно ограничена просмотром и анализом существующих наборов пространственных данных. Многие ГИС-вьюеры позволяют вообще только просматривать данные и получать краткую информацию о вы ранных на карте о ъектах. В настоящее время многие ф рмы-про звод тели предлагают свои ГИС-вьюеры бесплатно, зарабатывая деньги только на продаже олее функциональных ГИС.
• ГИС для ввода о ра отки данных. К этой категории относят программы, предназначенные для подготовки исходных данных для ГИС с помощью вектор зации и обработки данных дистанционного зонд рован я.
• пециализированные ГИС. К этой категории относят ГИС, предназначенные для применения в конкретной отрасли.
5. Виды ГИС по используемой модели данных:
• Векторные ГИС. Такие системы работают с топологическими и нетопологическими моделями данных, а также иногда с триангуляционными моделями поверхностей.
• Растровые ГИС. Эти системы позволяют работают только с растровыми моделями данных иногда с регулярными моделями поверхностей.
41
• Гибридные ГИС. Такие системы совмещают в себе возможности векторных и растровых ГИС.
6. Виды ГИС по компьютерной платформе, на которой функ-
ционирует ГИС (рис. 5):
СибАДИРис. 5. Виды ГИС по компьютерной платформе
• Настольные ГИС. К этой категории относятся большинство известных ГИС. Используемые в них данные, как правило, сохраняются в файлах, а компьютеры как серверы пространственных данных если
спользуются, то только в качестве файл-серверов.
• Кл ент-серверные ГИС. В этих системах пространственные данные хранятся полностью в азе данных, обслуживаемой особой программой – сервером пространственных данных. Заметим, что мно- г е современные кл ент-серверные ГИС могут работать не только с серверами, но также напрямую с данными в файлах, т.е. эти ГИС также можно отнести к категории настольных.
• ГИС для Интернет. Такие системы бывают двух видов: а) самостоятельные программы; б) наборы программных компонент, которые могут быть интегрированы в существующий Html-код и произвольным образом настроены. Первый подход позволяет очень быстро выполнить публикацию карт в нтернете, но второй подход более гибок.
42