Источники данных для ГИС и их типы

Требования программному обеспечению кадастровых информационных систем.

СЛАЙД 1

Базовыми для кадастров любого типа являются учетные, и инвентаризационные функции. Соответственно, критически важным является качество представления в компьютере графических данных, прежде всего, границ объектов. Качество в данном случае не исчерпывается только полнотой (отсутствием пропусков объектов) и малыми допусками на точность представления положения каждой линии по сравнению с натурой. Качество цифровой графической базы в данном случае - это еще и ее корректность, внутренняя непротиворечивость внутри одного тематического слоя - соответствие формального геометрического типа каждого объекта его смысловому содержанию (например, замкнутость всех площадных объектов. Все, что по смыслу своему является площадным объектом, должно быть представлено замкнутым полигоном, замкнутым не только визуально, но и в формальном геометрическом смысле). Все границы прилегающих полигонов должны быть в точности одной и той же линией, а не просто визуально неотличимыми двумя близкими линиями. В земельном кадастре абсолютно вся территория, без пропусков, должна принадлежать какому-либо площадному объекту - полигону, пусть даже полигону с атрибутом "нет сведений". Не должно быть никаких, даже микроскопических паразитных полигонов, происходящих из неточных соответствий контуров. Да и между различными слоями информация должны быть согласована.

Все эти требования делают необходимым использование топологического контроля в процессе создания кадастровых карт. Никакая квалификация и усердие операторов ввода, будь то дигитайзерные технологии, сканерные технологии с ручной прорисовкой или с использованием программ-векторизаторов, не дают необходимого качества карт без использования топологического контроля. Программный пакет или система пакетов, используемых в кадастре, должны поддерживать векторно-топологическую модель данных по крайней мере на каких-то этапах работы и на определенном уровне рабочих мест.

В ГИС векторно-топологическая модель определяется наличием и хранением совокупностей взаимосвязей, таких, как соединенность дуг на пересечениях, упорядоченный набор звеньев (цепей), образующих границу каждого полигона, замкнутость площадных объектов, однозначность границ объектов, взаимосвязи смеж­ности между ареалами и т.п. В общем смысле слово топологический означает, что в модели объек­та хранятся взаимосвязи, которые расширяют использование данных ГИС для различных видов пространственного анализа.

Пожалуй, еще более существенно наличие топологического контроля на этапе функционирования кадастровой системы. Многочисленные редактирования, особенно проводимые как отдельные разрозненные акты редактирования, в разное время и разными исполнителями, неизбежно быстро нарушат целостность базы данных без наличия того же топологического контроля. Это касается и целостности системы связей "графические объекты-атрибуты", и корректности взаимоотношений между графическими объектами. Кадастр должен жить активной жизнью, и быть способным отслеживать оперативно и без нарушения работоспособности все происходящие изменения. В частности, должна обеспечиваться упомянутая целостность базы данных при ее редактировании, для этого необходимы специальные средства, отслеживающие каждое изменение базы данных и ведущие журнал таких изменений, а не просто хранение копий состояний базы данных в отдельные дискретные моменты времени.

Аналитические функции кадастра, без которых он по сути представляет собой бюрократическую систему регистрации и только, также требуют для реализации всего спектра необходимых операций работы с векторно-топологическим форматом. Кадастр на значительные территории, естественно, приходится создавать порциями - по отдельным листам карт, отдельным стереопарам снимков, отдельным административным единицам. Естественно, при этом потребуется увязка и согласование по границам карт. Если мы хотим получить хотя бы некоторую автоматизацию и контроль качества в этом процессе – единственный выход - использование тех же топологических структур данных.

Следует также отдавать себе отчет, что никакая комбинация из сегодняшних ГИС (имея в виду именно ГИС-пакеты) не в состоянии обеспечить работу кадастра на федеральном и даже большом региональном уровне при высокой интенсивности пространственных запросов большого числа удаленных, то есть работающих по каналам связи, пользователей. А такая перспектива для нас является если и не ближайшей, то очень близкой. Здесь необходимо использование принципиально нового и в мире, а в России почти совсем неизвестного, класса программных продуктов - серверов пространственных баз данных. Эти системы обычно опираются как на подстилающий уровень на мощные реляционные СУБД класса Oracle или Informix, но представляют собой совершенно отдельный, новый тип систем типа сервера пространственных данных SDE.

Что касается

Классификация ГИС

Функции и компоненты географической информационной системы представлены на плакате:СЛАЙД 2

1. управление

2. обработка

3. анализ

4. использование данных

Классификация ГИС осуществляется по нескольким направлениям:СЛАЙД 3

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 с данными о функциональных и административных границах;

6. по тематической ориентации: учет водных ресурсов, использования земель, лесопользования, туризма, рекреации и др.Рекреация - восстановление здоровья и трудоспособности путем отдыха вне жилища: на лоне природы, в туристической поездке и т.п.

7. Системы обработки изображений и др.

по функциональным возможностям:

1. профессиональные, нацеленные на обработку больших массивов информации на высокопроизводительных компьютерах и вычислительных сетях и предназначенные для серьезных научных исследований, руководства целыми отраслями или крупными территориями;

2. настольные, имеющими по сравнению с первыми меньшую производительность и используемыми для решения прикладных научных задач, задач оперативного управления и планирования.

3. вьюверы (viewer-графический просмоторщик), электронные атласы, т.е. простые недорогие системы для информационно-справочного использования. Программные продукты этого класса лишены возможности редактирования информации и предназначены в основном для поиска и визуального отображения информации, подготовленной в профессиональных или настольных ГИС.

по типам представления географической информации:

1. ГИС на основе растровой модели представления данных;

2. ГИС на основе векторной модели представления данных;

3. ГИС на основе растрово - векторной модели представления данных.

4.

по территориальному охвату:

Существует также 3-х компонентная классификация ГИС по следующим признакам:

1. характеру проблемно - процессорной модели;
2. структуре модели баз данных;
3. особенностям модели интерфейса.

Источники данных для ГИС и их типы

Среди источников данных, широко используемых в геоинформатике, наиболее часто привлекают данные следующих категорий:

- картографические,

- статистические

аэрокосмические материалы дистанционного зондирования.

Помимо указанных материалов гораздо реже используют

- данные специально проводимых полевых исследований и съемок,

- литературные (текстовые) источники.

"Тип источника" - однородное множество исходных материалов, каждое из которых сильно различается по комплексу характеристик.

К ним принадлежит, например, такой важный признак - в какой цифровой или нецифровой (аналоговой) форме получается, хранится и используется тот или иной тип данных, от чего зависят легкость, стоимость и точность ввода этих данных в цифровую среду ГИС.

Использование географических карт как источников исходных данных для формирования тематических структур баз данных удобно и эффективно по ряду причин.

1) сведения, считанные с карт, имеют четкую территориальную привязку

2) в них нет пропусков, "белых пятен" в пределах изображаемой территории

3) они в любой своей форме возможны для записи на машинные носители информации. Картографические источники отличаются большим разнообразием - кроме общегеографических и топографических карт насчитывают десятки и даже сотни типов различных тематических карт.

В геоинформатике карты служат для двух целей:

1)получения информации об указанных объектах местности

2)их привязки.