Типові класи завдань гіс

Клас завдань, що вимагає математичної моделі рельєфу місцевості, включає:

• розрахунок зон видимості різноманітного призначення для одного або групи пунктів водночас (пряма візуальна видимість, оцінка радіовидимості з урахуванням рельєфу місцевості тощо);

• побудова і розрахунок профілів місцевості для різних цілей, наприклад, проходимість, видимість у заданому напрямку, природні нахили місцевості (розрахунки можуть бути вздовж зазначеної лінії, вздовж довільного шляху, річки тощо);

• побудова басейнів водозабору і кордонів водорозділів;

• оцінка зон затоплення;

• візуалізація моделей з різних точок зору та при різному освітленні (побудова “відмивки” рельєфу);

• визначення зон ураження із зброї в місті з урахуванням рельєфу місцевості та висоти будівель і споруд,

• побудова зображення міського середовища в перспективі для архітектурних або військових цілей.

Завдання транспортного типу:

• завдання визначення найкоротшого шляху (з точки зору мінімуму відстані або часу); для міського середовища - з урахуванням правил руху або умов екстремальної ситуації,

• отримання протоколів (маршрутних листів),

• побудова на карті зон тимчасової досяжності (наприклад, зони перехоплення транспортного засобу, мал. 3). Еквівалентна задача - аналіз кількості частин і/або спеціалізованих машин, що можуть бути задіяні через 1, 2 або 3 години (підрахунок кількості сил та засобів у різних тимчасових зонах),

• відстеження об'єктів, що рухаються, обладнаних GPS – приймачами.

Завдання довгострокового планування використовують такі можливості ГІС:

0. статистичний аналіз подій за тривалий період часу, відображення кольоровою легендою по областях і у вигляді діаграм на карті

1. побудову аналітичної моделі розподілу тих або інших подій, виділення контуру і зон гранично припустимого рівня в разі зараження місцевості, оцінка кореляції за кількістю і густотою населення.

Відомчі гіс

Сьогодні геоінформаційні системи використовуються різними відомствами України для вирішення широкого кола завдань.

ГІС екологічного моніторингу Києва та Київської області (ЕкоГІС “Природокористування та екологія довкілля Києва та Київської області” як складова частина ГІС України).

Головним завданням системи є розробка базових елементів муніципальної ЕкоГІС, яка містить електронну карту міста та області, на базі якої діє система вибірки, обробки та обміну базами даних для проведення екологічного моніторингу, що необхідно для отримання об’єктивної інформації про стан території та можливість прогнозування і наступного попередження негативного техногенного та природного впливу.

Базовим завданням стало визначення джерел забруднення (промислові підприємства, звалища, автостради, місця техногенних аварій) з метою аналізу та локалізації зон з підвищеними значеннями ГПК (гранично припустимих концентрацій) забруднюючих речовин. Визначення проводиться за такими параметрами:

- Тип і характер виробництва

- Відстань від джерела забруднення

- Вміст токсичних елементів: стоки та водні системи

- Викиди в атмосферу: глобальні викиди; випадкові викиди; систематичні викиди

- Тверді відходи: промислові; комунальні; побутові.

Система базується на комплексному підході як на етапі збирання інформації, так і на етапі проведення аналізу. ГІС є важливим засобом інтеграції інформаційних ресурсів і може забезпечувати:

• накопичення територіально-прив'язаних (координатно-орієнтованих) даних;

• інтерпретацію інформації у вигляді картографічних зображень засобами машинної графіки;

• оцінку стану навколишнього середовища;

• прогнозування надзвичайних екологічних ситуацій;

• інформаційне забезпечення діяльності організацій та населення.

Основою системи є електронні карти, які дозволяють найбільш наочно відображати стан навколишнього середовища для споживача в інтерактивному режимі та при необхідності оперативно роздруковувати ділянки території, які вимагають аналізу для прийняття рішень та санкцій. До складу системи входять:

• топографічні основи (базові цифрові карти-основи, що містять головні характеристики топографічних елементів території картографування - рельєф, гідрографія, шляхи сполучення, адміністративні кордони тощо на різних рівнях узагальнення);

• карти грунтів;

• економіко-географічні карти (локалізація промислових підприємств - забруднювачів навколишнього середовища);

• карти вмісту шкідливих хімічних елементів у грунтах (у тому числі і радіоактивних) тощо.

Проводяться картографічні дослідження (на базі ГІС) екологічного стану навколишнього середовища та природно-антропогенних деградаційних процесів у таких напрямках:

• дослідження динаміки природних негативних процесів, деградаційних ознак, окремих компонентів, їхніх основних властивостей (побудова ізоліній, тобто інтерполяція, засобами Spatial Analist);

• дослідження площинного поширення шкідливих елементів, пов'язаного з функціонуванням промислових комплексів, сільськогосподарських об'єктів тощо (побудова поверхонь розповсюдження шкідливих елементів засобами Spatial Analist);

• використання спеціальних тематичних картографічних матеріалів, карт сільськогосподарських угідь, динаміки використання території за певні проміжки часу.

Розробка ГІС спрямована на використання даних системи для прогнозування екологічно небезпечних ситуацій, пов’язаних як з природними явищами (повені, пожежі), так і з техногенним забрудненням, та прийняття оперативних рішень і оцінка стану навколишнього середовища для розподілу захисних заходів з метою запобігання шкідливого впливу на значну територію. Одним з напрямків проведення робіт є аналіз та прогнозування рівнів підняття води за цифровою моделлю рельєфу.

ГІС розробляється на базі цифрової топографічної карти міста (масштаб 1:10000) і області (масштаб 1:200000). Робота комплексної екологічної ГІС передбачає підключення різноманітних баз даних, як цифрових, текстових, так і графічних, що задіяні в роботі різних наукових організацій та відомств, які здійснюють моніторинговий контроль.

ГІС для МВС

Система географічного інформаційного забезпечення (СГІ) призначена для автоматизованого накопичення, обліку й аналізу різноманітної інформації про події на території, підвідомчій ОВС, а також планування дій щодо розшуку злочинців, припинення злочинних акцій, масових безладь тощо.

Система (СГІ) являє собою комплекс автоматизованих робочих місць (АРМ), що вирішувати оперативні й аналітичні завдання.

До складу системи входять такі функціональні модулі:

• бази даних підвідомчої території;

• сервер оперативної бази даних (буферної);

• модуль оперативного керування ситуацією на підвідомчій території з АРМ оперативного чергового й АРМ збору інформації й обліку конкретних подій;

• модуль вирішення аналітичних завдань і упорядкування звітів з різними АРМ.

До складу функціональних модулів можуть входити підмодулі:

• картографічної інформації (бази додаткових даних про територію);

• доступу до спеціальної інформації (органів МВС, СБУ, податкової поліції, митниці, МінНС тощо) бази даних території (прикордонні райони, морські об'єкти та ін.);

• спостерігання і зв'язку з мобільними об'єктами;

• прогнозування й моделювання.

Під час роботи з СГІ з бази даних керування територією інформація потрапляє в модуль (сервер) оперативної бази даних (буферної), звідки передається до функціональних модулей. В модулі оперативного керування територією відбувається координатна прив'язка подій до геокодованої картографічної електронної основи. В результаті на екрані АРМ оперативного чергового на електронній карті автоматично з'являється умовне позначення події. Далі в залежності від вигляду події (рухливі – викрадення, статичні - пограбування, пожежа) починає працювати АРМ вирішення оперативних задач:

• визначення особливостей місця події;

• визначення найкоротшого шляху від ПМГ (патрульна мобільна група);

• визначення зон перехоплення;

• виділення в зоні спостереження особливих об'єктів;

• формулювання запитів до основної і спеціалізованої баз даних про місце події (кількість жителів будинку, селища, наявність піднаглядних осіб та інше);

• оперативне заповнення протоколу події, що зберігається в оперативній базі з його роздрукуванням;

• формування проектів наказів оперативного чергового для керування оперативними силами і технічними засобами.

На основі даних про оперативний стан в модулі вирішення аналітичних завдань і звітів на АРМах можуть бути підготовлені статистичні звіти за певний період по різних видах подій і районах території, може бути проведений порівняльний аналіз злочинів, а також їхня кореляція з піднаглядними особами, транспортними розв'язками, наявністю зброї, наркотиків тощо.

Крім того, АРМ прогнозування дає можливість побудувати тримірні моделі за обраними статистичними даними, а також побудувати необхідний маршрут, розставити місця охорони і спостереження, прорахувати необхідні сили і засоби.

Використання системи СГІ дозволяє:

а) підвищити достовірність інформації про підвідомчу територію за рахунок прив'язки до картографічної бази даних і наочного її відображення на електронній карті;

б) оперативно прийняти рішення щодо вживання заходів відповідно до конкретної події з обліком особливостей території, відображеної в базі даних, оптимізації сил та засобів;

в) полегшити аналіз інформації про правопорушення;

г) знизити працезатрати на підготовку статистичних і аналітичних звітів;

д) здійснити контроль за рухом мобільних об'єктів.

Модульний принцип дозволяє оптимально побудувати систему в залежності від характеру підвідомчої території (місто, область, республіка) і специфіки завдань, що розв’язуються.

Частина функціональних модулів СГІ призначена для обслуговування мобільних груп та керівних органів на базі комп’ютерів типу «Notеbоok» з GPS-приймачем та комплектом електронних карт на CD (практично це є навігаційно-інформаційні системи).