9. Геоиконика, как направление в науках о Земле

Графические изображения всегда останутся одним из главных средств познания

окружающего мира, инструментом мышления и творческого поиска. Новое научное

направление - геоиконика занимается теорией, анализом и использованием в науках о

Земле любых геоизображений: карт, снимков, фотокарт, блок-диаграмм, компьютерных

анимаций и др.

В 60-е годы в нашей стране и за рубежом стала быстро прогрессировать особая наука об

изображениях - иконика, которая, не претендуя на замену таких конкретных отраслей

знания, как телевидение, фотография, оптика и др., занялась исследованием общих

свойств изображений, целей и задач их преобразования, обработки и воспроизведения,

распознавания графических образов. Постепенно идеи иконики стали проникать в

дистанционное зондирование и науки о Земле.

В 1985 году автором этих строк была выдвинута идея разработки нового направления

- геоиконики как синтетической отрасли знания, изучающей теорию геоизображений,

методы их анализа, преобразования в науке и практике. При этом геоиконика является

не просто пограничной, а скорее связующей дисциплиной между картографией,

аэрокосмическими методами и машинной графикой.

Геоиконика связывает три мощных научных направления, каждое из которых так

или иначе изучает геоизображения - это картография, аэрокосмические методы и

машинная графика. При этом она вбирает в себя достижения иконики, кибернетики,

психологии восприятия, теории распознавания образов, то есть тех дисциплин, которые

накопили значительный опыт анализа и обработки изображений, а также наук о

Земле, позволяющих понять содержательную сущность геоизображений. Геоиконика,

однако, ни в коей мере не должна (и не может) подменять такие отрасли картографии,

как использование карт или картографическая семиотика, или заступить место

дешифрирования и фотограмметрии. Задача ее не подмена, а интеграция исследований, их

синтез, предполагающий получение нового знания.

Структура геоиконики выкристаллизуется в будущем, однако сейчас можно сделать

некоторые предварительные предположения. По-видимому, как и другие связующие

научные дисциплины, она будет включать такие разделы, как теория геоизображений

(свойства, оценка информативности, проблемы генерализации, распознавание

образов, восприятие изображений и др.), методы обработки и анализа изображений

(геоиконометрия, улучшение, фильтрация, синтезирование и декомпозиция, алгоритмы

распознавания и т.п.) и прикладная геоиконика (то есть конкретное применение ее в

геолого-геофизических, географических, океанологических и других исследованиях).

Решающую роль в становлении нового направления играют цифровое картографирование

и геоинформационные системы. Именно с их помощью изготовляют электронные карты,

трехмерные модели, анимации и сложные гипергеоизображения, предоставляющие

пользователю информацию в формах, наиболее удобных для решения конкретных задач.

Для обозначения всего множества карт, снимков и других подобных моделей

предлагаются термин "геоизображения" и следующее его определение: геоизображение

- любая пространственно-временная, масштабная, генерализованная модель земных

(планетных) объектов или процессов, представленная в графической образной форме.

Выделяются три класса геоизображений, различающихся прежде всего метрическими

свойствами, методами получения, статичностью/динамичностью и, конечно, назначением:

1) плоские или двумерные геоизображения, К этому классу относятся карты и планы,

топографические, тематические карты

2) объемные или трехмерные геоизображения, К ним относятся блок-диаграммы -

трехмерные рисунки местности, стереоскопические модели

3) динамические трех- и четырехмерные геоизображения. Это плоские или

стереоскопические картографические фильмы и мультипликации

10. Понятие о геоинформатике, ее связь с другими науками. Современное использование ГИС.

10. Понятие о геоинформатике, ее связь с другими науками. Современное

использование ГИС.

Геоинформатика является наукой, изучающей все аспекты сбора, обработки и

представления информации о свойствах объектов, процессов и явлений, происходящих на

Земле.

Геоинформатика– наука, технология и производственная деятельность по научному

обоснованию, проектированию, созданию, эксплуатации и использованию

географических информационных систем, по разработке геоинформационных технологий,

по приложению ГИС для практических и научных целей.

Центральным элементом геоинформатики является исследование и использование

пространственных отношений. Геоинформатика направлена на развитие и приложение

методов и концепций информатики для исследования пространственных объектов

и явлений. Связующим элементом в геоинформатике являются пространственные

отношения.

Основные задачи:1) Создание баз геоданных (геокодирование) и управление ими. 2)

Анализ и моделирование геоданных. 3) Разработка программного обеспечения для первых

двух задач.

Область исследования: объекты и явления, происходящие на земной поверхности. В

геоинформатике используют пространственно-временные данные, в которых содержится

информация о пространственном положении объектов, их свойствах и времени, для

которого эти свойства имели место.

Метод исследования: основан на использовании компьютерных технологий, при этом

привлекаются данные математики, картографии, геодезии и других наук.

Геоинформатика занимается изучением и развитием систем сбора, передачи, обработки

и хранения информации с помощью автоматизированных методов обработки и

автоматизированных систем.

Данный комплекс формируется на стыке географии, информатики, картографии и

других дисциплин с привлечением общенаучных методов познания, и вычислительной

техники с целью увязать и представить в виде научной концепции все разнообразие

географических, картографических, экономических социальных и правовых аспектов в

проектировании, создании и эксплуатации геоинформационных систем. Геоинформатика

оперирует с современными концепциями информатики и переносит их в прикладные

области. Существенное развитие и взаимный перенос знаний геоинформатики инициирует

не только за счет методов информатики, но и за счет научных дисциплин, таких как

геодезия, фотограмметрия, картография, география. Таким образом, если информатика

как составная часть геоинформатики дает инструментарий исследования, то методы

математики, философии, логики дают основу для общего анализа. Существует ряд схем,

которые иллюстрируют взаимосвязь геоинформатики со смежными с нею областями

науки и техники (прежде всего с картографией и дистанционным зондированием).

Схема взаимоотношений геоинформатики с методами и предметными областями наук

о Земле была также охарактеризована Тикуновым В.С. В этом случае геоинформатика

располагается в одном ряду с методами (математическим, картографическим,

дистанционного зондирования и др.), естественно связанными друг с другом и

пронизывающими все науки о Земле и обществе (геологию, географию, почвоведение,

биологию, экономику и др.)

ГИС имеют широкий круг применения в современной жизни. С помощью ГИС мы можем

строить цифровые карты, по ним наблюдать динамику, тенденции, проводить анализ,

районирование территории и делать прогнозы. ГИС в настоящий момент пронизывают

практически всю сферу деятельности человека. Данные системы используются, как

простыми обывателями для просмотра анимационного прогноза погоды, так и в

научных целях, к примеру при снего-лавинных исследованиях, зондировании городских

территорий, мониторинге особо охраняемых территорий.