| |
УДК 520.36Геоинформационные системы - инновационные посредники геопространственного анализа
Крутушкин А.В., студент 3-го курса,
Донбасская национальная академия строительства и архитектуры, Украина |
Отражена сущность, основные функции геоинформационных систем, содержится их обобщенная классификация.
Построение современного информационного общества не возможно без применения наиболее прогрессивных, инновационных технологий во всех сферах деятельности человека. Сбор, обработка, анализ и использование результатов необходимой информации являются главными задачами информационных систем, специфическими представительницами которых являются геоинформационные системы (ГИС).
Термин "географическая информационная система" введен в 1963 году Р.Ф. Томлинсоном при внедрении электронной пространственной информационной системы в Канаде. Это понятие соответствовало новой технологии применения ЭВМ для хранения и обработки данных. Основанием для введения термина послужила пространственная привязка изучаемых объектов. Со временем этот термин получил более широкую трактовку и трансформировался в понятие "геоинформационная система", поскольку в сферу исследования ГИС включались объекты и явления, имеющие не только конкретное местоположение на земной поверхности, но и различные описательные характеристики.
Исследованию данного направления науки посвятили свои работы такие ученые, как: О. Берлянт, Л. Бугаевский, А. Варламова, А. Володченко, С. Гальченко, А. Кошкарев, И. Лурьє, В. Тикунов, В. Цветков и др. Но современные вызовы ставят новые задачи для познания и совершенствования уже изведанного. Поэтому изучение, осмысление и преобразование ГИС является актуальным в наши дни.
В широком смысле слова ГИС воспринимается как модель реального мира, а в узком смысле является системой накопления и хранения данных, привязанных к земной поверхности. При этом наиболее перспективным направлением развития ГИС признана возможность поддержки процессов принятия решений [1].
Главным отличием ГИС от систем компьютерной графики является то, что геоинформационные системы, кроме графического отображения, содержат разностороннюю информацию об объектах и их элементах [2, 3].
ГИС имеют множество функциональных возможностей, которые представляют собой комплекс функций геоинформационных систем и соответствующего программного обеспечения, позволяющих пользователям решать свои научные, производственные и бытовые задачи [4]. Основные функциональные возможности ГИС показаны в табл. 1.
| Таблица 1 - Перечень основных функций ГИС |
| Функциональные возможности ГИС | Ввод данных в ГИС (с клавиатуры, импорт, сканирование, дигитализация и т. д.) |
| Хранение, манипулирование и управление данными |
| Вывод данных (на монитор, принтер, экспорт данных) |
| Картометрические операции |
| Генерация пользовательских запросов и документирование |
| Оверлейные операции |
| Моделирование данных |
| Настройка на требования пользователя |
| Визуализация данных |
| Преобразование пространственных данных |
| Пространственный анализ |
Разнообразие функциональных возможностей ГИС определяет разнонаправленность классификации геоинформационных систем. Обобщенная классификация ГИС представлена в табл. 2.
| Таблица 2 - Обобщенная классификация ГИС |
| 1. По степени автоматизации информационных процессов в сфере управления |
| автоматические, обеспечивающие обработку информации на определенном этапе ее преобразования без участия человека (оператора) | автоматизированные, являющиеся совокупностью управляемого объекта и автоматических управляющих устройств, в которых часть функций управления выполняет человек (оператор); |
| 2. По назначению |
| используемые для поддержания процесса принятия решения (представляют собой информационные системы, в которых с помощью запросов производятся отбор и анализ данных по временным, географическим и прочим показателям) | используемые для создания справочных и офисных систем (формируются в виде гипертекстовых документов и мультимедиа). Наибольшее распространение получили в Internet. |
| 3. По функциональным возможностям |
| инструментальные ГИС - это системы с наиболее широкими возможностями, включающие подсистемы ввода данных, подсистемы пространственного моделирования и анализа данных, мощные средства запросов, средства вывода информации на твердые носители, средства расширения возможности систем; | ГИС-вьюеры (вьюверы) представляют собой системы сопровождения инструментальных ГИС и предназначены для просмотра информации, позволяют формировать информационные запросы и корректировать данные; | справочные картографические системы являются аналогом ГИС-вьюеров (вьюверов), содержат встроенные базы данных, которые пользователь не может редактировать, в них отсутствуют средства расширения, обновления и корректировки данных; | средства обработки данных дистанционного зондирования |
| 4. По охвату описываемой территории |
| глобальные | общенациональные | региональные | локальные | муниципальные |
| 5. По топологии |
| сетевые, задачей которых является документирование и обработка информации о различных видах производственной деятельности физических и юридических лиц, (соединения типа "кольцо", "звезда", "цепочка", ячеистая топология). | ячеистая топология обеспечивает попарное соединение информационных систем | локальные системы работают без подключения к внешним компьютерам |
| 6. По типу представления данных |
| системы, работающие с двумерной графикой | системы, работающие с трехмерной графикой |
| 7. По аппаратным средствам и программному обеспечению |
| аппаратные средства представляют собой совокупность технических средств, необходимых для функционирования системы (процессор, монитор, клавиатура, "мышь", сканер, плоттер, принтер и другие устройства) | программное обеспечение - это совокупность входящих в состав ГИС программных средств, обеспечивающих работу геоинформационной системы (системное и прикладное) |
| 8. По типу используемых данных |
| системы, ориентированные на обработку векторной информации | системы, ориентированные на обработку растровой информации | системы, ориентированные на обработку гибридной информации |
| 9. По архитектурным принципам построения |
| "открытые системы" предусматривают открытость для пользователя, возможность расширения и адаптации к новым задачам и изменившимся условиям | "закрытые системы" не имеют возможностей расширения, не предусматривают создание пользовательских приложений |
| 10. По масштабируемости |
| одиночные ГИС формируются на автономном персональном компьютере, рассчитаны на обслуживание одного пользователя и создаются на основе настольных систем управления базами данных | групповые ГИС ориентированы на коллективное использование информации и строятся на базе локальной вычислительной сети | корпоративные ГИС являются результатом развития систем для рабочих групп, ориентированы на крупные компании и могут поддерживать территориально разнесенные сети |
| 11. По проблемной ориентации |
| экологические, природопользовательские, социально-экономические, земельно-кадастровые системы, системы коммунального и городского хозяйства, чрезвычайных ситуаций, навигационные, транспортные, торгово-маркетинговые, археологические, учебные, исследовательские и прочие системы |
Таким образом, исследовав сущность, функциональные возможности и классификацию ГИС, можно сделать вывод о том, что основными преимуществами использования ГИС-технологий является их потенциальная возможность оперативной обработки значительных массивов информации, выполнение многофакторного геопространственного анализа и наглядного разноформатного представления полученных результатов.
Библиографический список - Середович В.А. Геоинформационные системы (назначение, функции, классификация) [Текст]: монография / В.А. Середович, В.Н. Клюшниченко, Н.В. Тимофеева. - Новосибирск : СГГА, 2008. - 192 с.
- Корриган Дж. Компьютерная графика: Секреты и решения [Текст] / Дж. Корриган; пер с англ. - М.: Энтроп, 1995. - 352 с.
- The National Science Foundation National Center for Geographic Information and Analisis. - Int. J. of Geographical Information Systems, 1987, v. 1, N 4, pp. 302-306.
- Берлянт А.М. Взаимодействие картографии и геоинформатики [Текст] /А.М. Берлянт. - М.: Научный мир, 2000. - 189 с.
| |
