Классификация и функции ГИС

Понятие о географической ГИС и ГИС-технологии

Смысловая и содержательная трактовка термина географические информационные системы, или ГИС, сильно зависит от профессиональных интересов дающего определение. Если послушать некоторых, то можно подумать, что решить проблемы вашей организации, равно как и мировые можно только с помощью ГИС. Конечно, ГИС применима для очень большого числа приложений в различных предметных сферах, и с её помощью многие задачи можно решать быстрее и эффективнее. Но всегда следует помнить, что ГИС – это только набор великолепных инструментов, по-разному применяемых специалистами для их решения. Поэтому важно понимать, каким образом можно увеличить эффективность деятельности организации с помощью ГИС.

Точное определение ГИС дать очень сложно, поскольку при работе она может рассматриваться на нескольких уровнях, и для различного применения будет означать разные вещи. Для некоторых ГИС – набор программных инструментов, используемых для ввода, хранения, манипулирования, анализа и отображения географической информации.

Это техническое определение, отражающее историю развития ГИС как объединения средств автоматизации проектирования (CAD) с цифровой картографией и программами баз данных (СУБД). Для других ГИС может быть образом мышления, способом принятия решений в организации, где вся информация соотносится с пространством и хранится централизованно.

Это скорее стратегическое определение. Важно понимать, что ГИС может не оказаться решением ваших проблем и потребует некоторых размышлений для успешного выполнения задач.

ГИС – это система, состоящая из трех компонентов, каждый из которых необходим для успеха: пространственных данных, аппаратно-программных инструментов и проблемы, как объекта решения. Причем проблема служит главным компонентом, заставляющим выбирать и способы передачи, хранения представления, анализа данных, и программные инструментальные средства, и технологии создания той или иной предметно-ориентированной информационной системы.

Периодизация в развитии ГИС

История ГИС берет своё начало с конца пятидесятых годов прошлого столетия. За 50 лет пройдено несколько этапов, позволивших создать самостоятельно функционирующую сферу – сферу ГИС- технологий. Основные достижения в геоинформационной картографии были, к сожалению, получены в США, Канаде и Европе, а не в России. Россия и бывший СССР не участвовали в мировом процессе создания и развития геоинформационных технологий вплоть до середины 1980-х годов. Тем не менее, наша страна имеет свой, пусть небольшой, опыт развития ГИС и ГИС-технологий.

В истории развития ГИС выделяют четыре периода:

Новаторский период (поздние 1950е -ранние 1970егг.)

исследование принципиальных возможностей информационных систем, пограничных областей знаний и технологий, наработка эмпирического опыта, первые крупные проекты и теоретические работы.

Период государственного влияния (ранние 1970е - ранние 1980е гг.)

Развитие крупных геоинформационных проектов, финансируемых государством, формирование государственных институтов в области геоинформатики, снижение роли и влияния отдельных исследователей и небольших групп.

Период коммерциализации (ранние 1980е - настоящее время)

Широкий рынок разнообразных программных средств, развитие настольных инструментальных ГИС, расширение области их применения за счет интеграции с базами атрибутивных данных, создание сетевых приложений, появление значительного числа непрофессиональных пользователей, организация систем, поддерживающие индивидуальные наборы данных на отдельных компьютерах и поддерживающим корпоративные и распределенные базы геоданных.

Период потребления (поздние 1980е - настоящее время)

Повышенная конкурентная борьба среди коммерческих производителей геоинформационных технологий и услуг дает преимущества пользователям ГИС, доступность и “открытость” программных средств позволяет пользователям самим настраивать, адаптировать, использовать и даже модифицировать программы, появление пользовательских “клубов”, телеконференций, территориально разобщенных, но связанных единой тематикой пользовательских групп, возросшая потребность в географических данных, начало формирования геоинформационной инфраструктуры планетарного масштаба.

В конце 60-х Бюро переписи США разработало формат GBF-DIME (Geographic Base File, Dual Independent Map Encoding). В этом формате впервые была реализована схема определения пространственных отношений между объектами, называемая топологией, которая описывает, как линейные объекты на карте взаимосвязаны между собой, какие площадные объекты граничат друг с другом, а какие объекты состоят из соседствующих элементов. Впервые были пронумерованы узловые точки, впервые были присвоены идентификаторы площадям по разные стороны линий. Это было революционное нововведение. Формат GBF-DIME позже трансформировался в TIGER. Важными лицами этого процесса явились математик Джеймс Корбетт (James Corbett), программисты Дональд Кук (Donald Cooke) и Максфилд (Maxfield). Карты в формате GBF-DIME в течение 70х годов были сформированы для всех городов Соединенных Штатов. Эту технологию по сегодняшний день использует множество современных ГИС.

Многие важные идеи, касающиеся ГИС, возникли в стенах Лаборатории компьютерной графики и пространственного анализа Гарварда. Из этой лаборатории вышло несколько ключевых фигур ГИС индустрии: это Говард Фишер (Howard Fisher) – основатель лаборатории и программист Дана Томлин (Dana Tomlin), заложившая основы картографической алгебры, создав знаменитое семейство растровых программных средств Map Analysis Package - MAP, PMAP, aMAP.

Наиболее известными и хорошо зарекомендовавшими себя программными продуктами Гарвардской лаборатории являются:

SYMAP (система многоцелевого картографирования);

CALFORM (программа вывода картографического изображения на плоттер);

SYMVU (просмотр перспективных (трехмерных) изображений);

ODYSSEY (предшественник знаменитого ARC/INFO).

Большое влияние на развитие ГИС-технологий оказали теоретические разработки в области географии и пространственных взаимоотношений, а также в развитие количественных методов в географии в США, Канаде, Франции, Англии, Швеции (работы У.Гаррисона (William Garrison), Т.Хагерстранда (Torsten Hagerstrand), Г.Маккарти (Harold McCarty), Я.Макхарга (Ian McHarg).

В завершении этого краткого экскурса в историю ГИС отметим старейшие компании, основанные в 1969 году, которые являются и по сей день крупнейшими разработчиками ГИС – это ESRIи Intergraph. Эти две компании являются производителями самых популярных в США и в мире геоинформационных систем – так, вдвоем они производят ровно половину ГИС, используемых в США. Начиная с 90-х гг. прошлого столетия, эти фирмы активно осваивают российский рынок ГИС.

Классификация и функции ГИС

ГИС – это интегрированные в единой информационной среде электр.пространственно-ориентированные изображения (карты, схемы, планы и т.п.) и БД (таблицы, паспорта, иллюстрации, расписания и т. п.)

Классификация ГИС

Существует несколько направлений.

Классификация по их проблемной ориентации :

1. Инженерные; 2. Имущественные (ГИС для учета недвижимости), предназначенные для обработки кадастровых данных; 3.ГИС для тематического и статистического картографирования, имеющие целью управление природными ресурсами, составление карт переписям и планирование окружающей среды; 4. Библиографические, содержащие каталогизированную информацию о множестве географических документов;

5. Географические файлы с данными о функциональных и административных границах;

6. Системы обработки изображений и др.

Однако быстрая изменчивость и множественность вариантов решаемых проблем требует введения иных классификаций, учитывающих структуру и архитектуру ГИС.

Разработана и представлена 3 - х компонентная классификация ГИС по след. признакам:

1) характеру проблемно - процессорной модели;

2) структуре модели баз данных;

3) особенностям модели интерфейса.

ГИС относятся к пространственным информ. системам, делится на:

1. тематические ( например социально - экономические)

2. земельные (кадастровые, лесные, инвентаризационные и др.).

Существует разделение по территориальному охвату:

1. общенациональные ГИС 2. региональные ГИС)

По целям:

1. многоцелевые 2. специализированные 3. информационно - справочные

4. инвентаризационные, для нужд планирования, управления)

По тематической ориентации:

1. общегеографические

2. отраслевые, в том числе водных ресурсов

3. использования земель

4. лесопользования

5. туризма

6. рекреации и др.

Классификация ГИС (по признакам): по назначению, по тематике, территориальному охвату, способу организации геоданных.

1) По назначению в зависимости от целевого использования и хар-ра решаемых задач.

2) по проблемной тематической ориентации в зависимости от области применения.

3) по территориальному охвату в зависимости от масштабного ряда цифровых картографических данных, составляющих базу данных ГИС

4) по способу организации геоданных в зависимости от формата ввода, хранения, обработки и представления картографической инфы.

По назначению делят на – многоцелевые, информационно-справочные, мониторинговые и инвентаризационные, исследовательские, принятия решений, учебные, издательские, нового назначения.

По проблемной тематической ориентации делят на – экологические и природопользовательские, соц-экономические, земельно-кадастровые, геологические, инженерных коммуникаций и городского хозяйства, чрезвычайных ситуаций, навигационные, транспортные, торгово-маркетинговые, археологические и др.

По территориальному охвату – глобальные, общенациональные, региональные, локальные, муниципальные.

По способу организации геоданых – векторные, растровые, векторно-растровые, трехмерные.

Функции: получение данных, их ввод в компьютерную (точнее цифровую среду), хранение (в том числе обновление), обработка, вывод, распространение и использование данных, включая принятие решений на их основе.

ФУНКЦИИ ГИС

ГИС характеризуются: наглядность представления семантической информации из БД за счет отображения взаимного простр. расположения данных; увеличение информ.емкости продукта за счет связи пространственно-ориентированных изобр-ий с семантической инф-ей из БД; улучшение структ-ти инф-ии и, как следствие, повышение эфф-ти ее анализа и обработки.

Традиц. набор функций ГИС при работе с картой включает: -показ карты в различных масштабах -выбор набора слоев информации для показа -зависимость внешнего вида объектов от их семантических характеристик -оперативное получение информации об объекте при выборе его курсором мыши -возможность распечатки любых фрагментов карты.

Не нашли, что искали? Воспользуйтесь поиском по сайту: