Введение в ГИС с применением GPS

Подготовлено по материалам "Mapping Systems: General Reference, Trimble Navigation Limited, 1996"

• 2.1 Сбор данных

• 2.2 Типы данных

• 2.3 Структура данных

• 2.4 Анализ данных

• 2.5 Отображение данных

• 2.6 Управление данными

Географические Информационные Системы (ГИС) – это системы управления цифровыми базами данных разработанные для сбора, хранения, анализа и отображения пространственных данных. Другое программное обеспечение, которое может быть полезным для картографирования включает системы проектирования и дизайна (CAD-программы), системы автоматического картографирования и управления постройками (AM/FM - системы), или земельные информационные системы (LIS). Не вдаваясь в особенности каждой из систем, будем называть весь этот комплекс как Географические Информационные Системы.

Вследствии географической природы объектов данные в ГИС являются пространственно привязаны к определённому началу. Каждый ГИС – объект может быть связан с определённым местоположением на поверхности земли и соответственно картографирован. Местоположение и многочисленные атрибуты, которые описывают характеристики объекта, определяют объёкт в ГИС. Компьютерные файлы, содержащие ГИС информацию могут быть связаны друг с другом в единую географическую базу данных.

GPS картографические системы фирмы Trimble позволяют Вам осуществлять сбор данных для ГИС. Эти системы позволяют трансформировать GPS данные в ГИС легко и эффективно.

2.1 Сбор данных

ГИС позволяют Вам интегрировать данные, которые были собраны в различное время, с различным масштабом и с использованием разных методов сбора данных. Источниками данных могут служить как карты на бумажной основе или кальке, так и рукописные данные, цифровые файлы, или информация хранимая в человеческой памяти. Без ГИС, интеграция данных в различных форматах полученных в разное время и с различным масштабом займёт очень много времени и финансов.

В прошлом, сбор данных для ГИС производился с помощью оцифровки существующих карт, ручного ввода данных из полевых журналов и сканирования информации из существующих бумажных источников. Однако на этом пути существует несколько ограничений. Исходные карты часто содержат устаревшую информацию вместе с ошибками в транскрипции, и могут иметь масштаб не отвечающий Вашим запросам. Качество ГИС зависит только от качества информации, которую они содержат. Ввод данных низкого качества приводит к ошибкам и неправильной интерпретации информации полученной из ГИС.

GPS позволяет Вам получать точные, обновлённые данные в то время и в том месте, где требуется Вам при относительно низкой цене. С оборудованием для GPS картографирования Вы можете задать словарь атрибутов объектов и вводить эти атрибуты в поле одновременно со сбором данных необходимых для получения местоположения объекта. Это ускоряет процесс обработки собранных данных, позволяет избежать ошибок при переводе и одной формы носителя данных в другую и обеспечивает Вашу базу данных самой свежей информацией.

Сбор данных в ГИС является бесконечной задачей. Проблема обновления информации является самой насущной и дорогой во всех действующих ГИС. В тоже время оборудование для GPS картографирования ускоряет и упрощает сбор базовых ГИС данных, а также обеспечивает удобную возможность обновления информации.

2.2 Типы данных

Существует два главных типа данных в ГИС: картографический и описательный.

2.2.1 Картографические данные

Картографические данные - это картографическая информация хранящаяся в цифровой форме. Это географические объекты описываемые на карте. Большую часть этих объектов можно классифицировать на точки, линии и площади.

Точки

Точка представляет собой объект для которого требуется только одно географическое местоположение (например, широта / долгота). Примером характеристик точек могут служить места расположения колодцев, дорожных аварий, реперов и т. д.

Линии (Дуги)

Линия состоит из серии связанных друг с другом точек. Она имеет только длину без ширины. Примером характеристики линейного объекта может служить дорога, просека, трубопровод и т. д.

Полигон (Площадь)

Полигон это площадь ограниченная замкнутой линией. Полигон расположен на плоскости и соответственно имеет 2 размера: длину и ширину. В качестве образца характеристики полигона можно привести площади с определённым типом почвы, области проданного леса под вырубку, землю выведенную из землепользования и т.д.

Описательные (не графические) данные

Второй тип данных, используемый в ГИС не является графическим. Это описательная информация, которая хранится в базе данных об объектах (точка, линия, площадь) расположенных на карте.

Описательная информация называется атрибутом. Атрибут являющийся общим для всех характеристик это географическое местоположение, которому может быть дано имя атрибута МЕСТОПОЛОЖЕНИЕ. Другие атрибуты зависят от типа характеристики объекта и от того, какое именно свойство объекта наиболее важно для отдельно выбранной цели или задачи. Для примера:

• Участок земли имеет владельца, размер и цель для которой он используется владельцем

• Нефтяной колодец имеет определённый тип и пропускную способность в единицу времени

• У дороги есть имя, тип поверхности, и т.д.

Каждую из этих характеристик можно специально идентифицировать в ГИС, присвоив им имена атрибутов, такие как СОБСТВЕННИК, ТИП ЗЕМЛЕПОЛЬЗОВАНИЯ, или ИМЯ-ДОРОГИ.

Каждый атрибут имеет набор возможных значений относящихся к нему. Для примера, дороги имеют свои собственные названия для данной территории. Поэтому все дороги имеют атрибут ИМЯ-ДОРОГИ, а ВОСТОЧНАЯ является значением к этому атрибуту для определённой дороги.