Геоинформатика
1. Введение
Геоинформатика является наукой, изучающей все аспекты сбора, обработки и представления информации о свойствах объектов, процессов и явлений, происходящих на земле.
Объекты геоинформатики изучаются на основе компьютерных технологий, и использованием возможностей и данных, математики, картографии, геодезии и других наук.
Два аспекта геоинформатики – научный и технологический. Научный аспект связан с разработкой концепций, теоретических основ, методов и моделирования, организацией моделей и структур данных. Технологический аспект геоинформатики связан с обработкой и передачей информации с помощью компьютерных технологий.
Основу геоинформатики составляет география, геодезия, картография.
Другую группу составляют науки, позволяющие формализовать и строить информационные модели – теория множеств, теория графов, топология, моделирование, системный анализ, структурный анализ и др.
Объединяющими науками являются новые информационные технологии, теория автоматизированных информационных систем, теория баз данных, программирование, компьютерная графика и др.
Геоинформатика содержит как гуманитарные так и технические направления [1].
Три части геоинформатики:
Объщая геоинформатика занимается исследованием и разработкой научных основ, концепций, обобщенным анализом геоинформатики и геоинформационных систем безотносительно к их прикладному характеру.
Прикладная геоинформатика изучает практические методы работ с геоинформационными системами и геоинформационными технологиями ( в.т.ч. технологии сбора, хранения, обновления, обработки и представления данных).
Специальная геоинформатика связана с теорией информации, анализом качества информации, вопросами стандартизации и тестирования информационных систем, защитой информации, телекоммуникационного обмена, и т.д.
Работающая ГИС включает в себя пять составляющих (рис. 1.1):
- аппаратные средства - это компьютер, на котором запущена ГИС. В настоящее время ГИС работают на различных типах компьютерных платформ, от централизованных серверов до отдельных или связанных сетью настольных компьютеров;
- программное обеспечение ГИС содержит функции и инструменты, необходимые для хранения, анализа и визуализации географической (пространственной) информации. Ключевыми компонентами программных продуктов являются: инструменты для ввода и оперирования географической информацией; система управления базой данных (DBMS или СУБД), инструменты поддержки пространственных запросов, анализа и визуализации (отображения), графический пользовательский интерфейс (GUI или ГИП) для легкого доступа к инструментам и функциям;
- данные это вероятно наиболее важный компонент ГИС. Данные о пространственном положении (географические данные) и связанные с ними табличные данные могут собираться и подготавливаться самим пользователем, либо 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, применяемые многими организациями для упорядочивания и поддержки имеющихся в их распоряжении данных;
- исполнители. Широкое применение технологии ГИС невозможно без людей, которые работают с программными продуктами и разрабатывают планы их использования при решении реальных задач. Пользователями ГИС могут быть как технические специалисты, разрабатывающие и поддерживающие систему, так и обычные сотрудники (конечные пользователи), которым ГИС помогает решать текущие каждодневные дела и проблемы;
- методы. Успешность и эффективность (в том числе экономическая) применения ГИС во многом зависит от правильно составленного плана и правил работы, которые составляются в соответствии со спецификой задач и работы каждой организации.
Рис.1.1.
ГИС как автоматизированная интегрированная информационная система включает в себя подсистемы:
- подсистему сбора данных;
- подсистему хранения данных (чаще всего это база данных или экспертная система);
- подсистему обработки данных (моделирования);
- подсистему представления информации;
- телекоммуникационную подсистему.
ГИС – интегрированная автоматизированная информационная система, предназначенная для обработки пространственно-временных данных, основой интеграции данных в которой является географическая информация, а основой интеграции технологий – являются технологии САПР.