Общие сведение о геоинформационных
системах
В современном мире геоинформационные системы (ГИС) не являются инновацией.
Многие люди и в Украине, и за рубежом развивают эти
технологии. Можно сказать, что ГИС – это набор аппаратных и программных средств
для работы с географическими данными. Да, можно сказать и так, но это довольно
скудное определение. Возможности ГИС очень обширны. Данная технология позволяет
взглянуть на мир с высоты птичьего полета, а затем приблизится к нужному
объекту, и рассмотреть его в деталях. ГИС поддерживает не только графическое
изображение предмета, но также включает дополнительные сведения об объекте. Эта
технология позволяет решать задачи анализа и моделирования таких явлений, как
катастрофы, стихийные бедствия и аварии на предприятиях. ГИС
можно определить как систему сбора, обработки, графического
представления (визуализации) и анализа
пространственно-распределенных данных.
Геоинформационные системы (ГИС) – многофункциональные средства
анализа сведенных воедино табличных, текстовых и картографических
данных бизнеса, демографической, статистической, земельной,
муниципальной, адресной и другой информации. ГІС - это новое
формируемое мировоззрение и новое мышление, построенное на
пространственной идеологии.
Главное преимущество ГИС перед другими информационными технологиями
заключено в наборе средств создания и объединения баз данных с
возможностями их географического анализа и наглядной визуализации в
виде разных карт, графиков, диаграмм, прямой привязке друг к другу
всех атрибутивных и графических данных. ГИС - одна из самых
перспективных информационных технологий, современная компьютерная
техника, новейшие программные разработки, нетрадиционные подходы.
 Географическая
информационная система (ГИС) - это возможность нового взгляда на
окружающий нас мир. Если обойтись без обобщений и образов, то ГИС -
это современная компьютерная технология для картирования и анализа
объектов реального мира, также событий, происходящих на нашей
планете. Эта технология объединяет традиционные операции работы с
базами данных, такими как запрос и статистический анализ, с
преимуществами полноценной визуализации и географического
(пространственного) анализа, которые предоставляет карта. Эти
возможности отличают ГИС от других информационных систем и
обеспечивают уникальные возможности для ее применения в широком
спектре задач, связанных с анализом и прогнозом явлений и событий
окружающего мира, с осмыслением и выделением главных факторов и
причин, а также их возможных последствий, с планированием
стратегических решений и текущих последствий предпринимаемых
действий.
Создание карт и географический анализ не являются чем-то абсолютно
новым.
Однако
технология ГИС предоставляет новый, более соответствующий
современности, более эффективный, удобный и быстрый подход к анализу
проблем и решению задач, стоящих перед человечеством в целом, и
конкретной организацией или группой людей, в частности. Она
автоматизирует процедуру анализа и прогноза. До начала применения
ГИС лишь немногие обладали искусством обобщения и полноценного
анализа географической информации с целью обоснованного принятия
оптимальных решений, основанных на современных подходах и средствах.
В настоящее время ГИС - это многомиллионная индустрия, в которую
вовлечены сотни тысяч людей во всем мире. ГИС изучают в школах,
колледжах и университетах. Эту технологию применяют практически во
всех сферах человеческой деятельности - будь то анализ таких
глобальных проблем как перенаселение, загрязнение территории,
сокращение лесных угодий, природные катастрофы, так и решение
частных задач, таких как поиск наилучшего маршрута между пунктами,
подбор оптимального расположения нового офиса, поиск дома по его
адресу, прокладка трубопровода на местности, различные муниципальные
задачи.
Геоинформационные системы - основные понятия
Термин "Географическая информационная
система (ГИС)" обозначает «Организованный набор аппаратуры,
программного обеспечения, географических данных и персонала,
предназначенный для эффективного ввода, хранения, обновления,
обработки, анализа и визуализации всех видов географически
привязанной информации». Особое значение для успешной работы ГИС
имеет персонал - операторы, программисты, системные аналитики и т.д.
Технические специалисты, проектирующие и поддерживающие систему, во
многом определяют ее свойства и эффективность последующего
использования.
Аппаратные средства включают компьютеры (платформы), на
которых работает ГИС. Такие ГИС, как ARC\INFO, функционируют на
достаточно большом числе платформ - на мощных серверах,
обслуживающих клиентские машины в локальных сетях и в сети Internet,
на рабочих станциях и на отдельных персональных компьютерах. Кроме
того, географические информационные системы используют разнообразное
периферийное оборудование - дигитайзеры, для оцифровки карт,
лазерные принтеры, плоттеры для печати карт и т.п.
Программное обеспечение позволяет вводить, сохранять,
анализировать и отображать географическую информацию. Ключевыми
компонентами программного обеспечения являются:
- средства для ввода и манипулирования
географическими данными,
- система управления базой данных,
- программные средства, обеспечивающие
поддержку запросов, географический анализ и визуализацию информации,
- графический интерфейс пользователя,
облегчающий использование программных средств.
Данные - возможно наиболее важный компонент ГИС.
Географические информационные системы работают с данными двух
основных типов:
- пространственные (синонимы:
картографические, векторные) данные, описывающие положение и форму
географических объектов, и их
пространственные связи с другими объектами;
- описательные (синонимы: атрибутивные,
табличные) данные о географических объектах, состоящие из наборов
чисел, текстов и т.п.
Описательная информация организуется в базу данных так, как это
описано в разделе 2.1 - отдельные таблицы связываются между собой по
ключевым полям, для них могут быть определены индексы, отношения и
т.п. Кроме этого, в ГИС описательная информация связывается с
пространственными данными. Отличие ГИС от стандартных систем
управления базами данных (dBASE, Access и т.п.) состоит как раз в
том, что ГИС позволяют работать с пространственными данными.
Пространственные данные в ГИС представляются в двух основных формах
- векторной и растровой. Векторная модель данных основывается
на представлении карты в виде точек, линий и плоских замкнутых
фигур. Растровая модель данных основывается на представлении карты с
помощью регулярной сетки одинаковых по форме и площади элементов.
Различия между этими моделями данных поясняются рисунком
 
Растровая и векторная модели
пространственных данных.
На этом рисунке показано как объекты местности - озеро, речка, лес,
поле и т.п. отображаются с помощью векторной модели - линиями и
полигонами, а также как они же отображаются с помощью растровой
модели - по-разному окрашенными квадратиками. В нижней части рисунка
показано отображение озера и речки в другой проекции. Здесь видно
что растровая модель данных это набор одинаковых по величине, но по
разному окрашенных, квадратиков. В векторной модели данных озеро
изображается окрашенным многоугольником, который в ARC\INFO
называется полигоном (polygon), а речка ломаной линией, которая
называется дугой (arc). Начало и конец этой ломаной линии называются
узлами (node). |
