16. Пространственные предметы.

Пространственный географический предмет - это выделяемый оператором в рассматриваемом геопространстве объект, обладающий лишь главными, наиболее существенными, с точки зрения решаемой пространственной задачи, свойствами.

С точки зрения геоинформатики, первичными, главными свойствами пространственного предмета являются его пространственные (позиционные) свойства, характеризующие местоположение и форму (внешние очертания контур поверхность) на фиксированный момент времени. Изучение и полная характеристика пространственных свойств является обязательным при ГИО для всех предметов рассматриваемого пространства. Эти свойства выражаются посредством координат репрезентативных точек пространственного предмета.

Непространственные свойства пространственного предмета изучаются в наборе, минимально необходимом для различения предметов геопространства и решения пространственной задачи

Проиллюстрируем вышеизложенное примером. Рассмотрим пространственный объект - лесной массив. Для решения задачи создания топографической основы при изучении пространства, занимаемого этим объектом, будет выделен контур одного топографического предмета - «лес естественный высокоствольный» и его топографические непространственные свойства: состав древостоя, средняя высота, средняя толщина стволов, среднее расстояние между деревьями. При лесотаксационном изучении пространства лесного массива в его пределах будут оконтурены предметы: квартальная сеть и выдела. Последние различаются по лесотаксационным непространственным свойствам: бонитету, запасам древесины и др. При изучении этой же территории для целей земельного кадастра в пределах лесного массива будут выделены контуры земельно-кадастровых предметов - земельных участков, имеющих непространственные свойства: владелец, назначение, обременение, расчётная стоимость и др.

17. Пространственный анализ.

Векторные (или векторно-топологические) модели геопространства используются для пространственного анализа, выполняемого с помощью программного обеспечения ГИС, которое реализует ряд функций. К ним относятся программы, обеспечивающие анализ размещения, связей и иных пространственных отношений пространственных объектов, включая анализ сетей, анализ объектов в пределах буферных зон, операции вычислительной геометрии и оверлейные операции, обработку цифровых моделей рельефа и др.

Анализ сетей - группа пространственно-аналитических операций, имеющих целью исследование топологических и геометрических свойств линейных пространственных объектов, образующих древовидные или циклические сети (гидрографическая сеть, сети коммуникаций и т. п.), соответствующие графам, как правило, планарным. Наличие программного обеспечения этого анализа позволяет решать задачи логистики, эксплуатации инженерных сетей и др.

Анализ объектов в пределах буферных зон позволяет решать задачи оценки зоны влияния существующей или проектируемой сети транспортных коммуникаций и им подобные. Операции вычислительной геометрии позволяют вычислить площади и координаты центроидов полигонов, длины ломаных и кривых линий и др. Суть оверлейных операций состоит в наложении двух разноимённых слоев с генерацией производных объектов, возникающих при их геометрическом наслоении, с наследованием их атрибутов.

Обработка цифровых моделей рельефа включает получение морфометрических данных (углы наклона и экспозиции склонов), зон видимости/невидимости; построение трёхмерных изображений (в том числе блок-диаграмм), продольных и поперечных профилей по заданным линиям (трассам), оценку формы склонов, вычисление положительных и отрицательных объёмов, генерацию структурных линий и особых точек рельефа, построение изолиний, аналитическую отмывку рельефа при разном освещении и др.

Кроме этих стандартных функций ПО ГИС для пространственного анализа, используются специальные программы на основе построения детерминистских и стохастических моделей, а также специальные программы ГИС-приложений по прогнозированию ситуации.

В результате пространственного анализа модель пространства дополняется новыми предметами, а также вырабатывается оценка территории в том или ином аспекте. Например: комплексная оценка использования территорий, оценка транспортной доступности, инженерного обеспечения, природно-экологическая, историко-культурная, инвестиционная, рекреационная, обеспеченности документацией и др.

Подготовка пространственных решений

Пространственное решение - это проект действия по пространственному преобразованию. Преобразовывать можно либо непосредственно пространство, либо процессы, происходящие в пространстве, иначе - управлять пространством, территорией.

Пространственное решение принимается на основе проекта преобразования рассматриваемой территории. Проект преобразования - это модель рассматриваемого пространства с включением в неё новых элементов, полученных в результате пространственного анализа, проектирования управления или преобразования пространства. Как правило, создаётся несколько моделей, необходимых для сравнения, обоснования и выбора оптимального решения.

Под проектированием управления понимаются изменения организации функционирования систем жизнеобеспечения. Наиболее востребованы модели возможного развития катастрофических и экологических природных и техногенных процессов, эксплуатации и развития инженерных сетей и коммуникаций, организации транспортного обслуживания, поиска и эксплуатации месторождений полезных ископаемых, управления территориями на государственном и муниципальном уровнях. Как правило, при разработке этих моделей используются функции и программное обеспечение пространственного анализа, т. е. традиционно ГИС-функции.