Технологии сбора данных в ГИС

Входной поток первичной информации, поступающий из внешней среды является обязательным компонентом любой геоинформационной системы. Источниками информации могут служить любые объекты окружающего нас мира: предметы неживой природы, живые объекты, события, явления, процессы (социальные, экономические, природные и проч.), также сами информационные процессы и технологии, а также субъекты, владеющие сведениями.

Анализ внешней среды с целью выявления источников информации производится с учетом следующих критериев:

- надежность, доступность и достоверность источника информации;

- объем и форма предоставления информации источником;

- стоимость информационных услуг;

- совместимость формы предоставления источником информации с требованиями информационной системы потребителя.

Информация при сборе регистрируется, кодируется, аннотируется, систематизируется и унифицируется.

Не унифицированная информация в ГИС, чаще всего поступает следующими путями:

- непрерывный мониторинг процессов и явлений;

- статистический анализ информации об объектах;

- электронный поиск в информационных системах;

- информационная разведка и др.

Прием и регистрация первичной информации в ГИС производится вручную, автоматизированными способами или автоматически. При ручном способе данные фиксируются на специальных бланках или в журналах в установленной форме, а поступающие документы регистрируются и сохраняются в виде оригиналов или копий. При автоматизированном способе регистрация осуществляется на машинном носителе с помощью автоматизированных или полуавтоматизированных устройств. Автоматическая регистрация выполняется без участия человека и предполагает прямое подключение ГИС к источнику информации. Некоторые ГИС имеют встроенные устройства - векторизаторы, автоматизирующие процесс оцифровки изображений. Процесс преобразования данных, например с бумажных карт в компьютерные файлы называется оцифровкой Данные переведенные в требуемые цифровые форматы, напрямую воспринимаются ГИС-пакетами.

В ГИС используются данные, получаемые различными технологиями [2, 3, 4, 5, 6, 7]:

- геодезическими (полевыми) методами;

- с помощью системы глобального позиционирования GPS, Глонасс и т.п;

- фотограмметрическими методами (наземные и воздушные снимки);

- с помощью средств и методов дистанционного зондирования;

- с карт (географических, тематических, специальных и т.п.);

- с помощью телевизионной видеосъемки;

- по сети Internet;

- из баз данных, архивов или из других ГИС;

- с помощью средств мультимедиа.

Сбор полевой информации производится непосредственно на местности с помощью геодезических приборов – теодолитов, нивелиров и тд. Результаты фиксируются в виде записей в полевых журналах или на устройствах автоматизированной регистрации в закодированном виде. Эта – исходная информация требует обработки и унификации.

Система глобального позиционирования Global Positioning System (GPS) – технология определения точного положения объектов на земной поверхности. Положение объектов рассчитывается по сигналам, поступающих от нескольких искусственных спутников земли [8], расположенных на высоких орбитах. Погрешность определения составляет от сантиметра до нескольких метров.

Система GPS показала высокую эффективность использования в создании кадастровых планов, определении координат точек, экологии, наземной навигации, архитектуре и строительстве, геологии, региональном управлении, железнодорожном транспорте, метеорологии, здравоохранении и т.д. благодаря следующим достоинствам:

- самая высокая точность определения координат;

- сокращение времени по сравнению с традиционными методами наземной съемки;

- возможность проведения работ при отсутствии прямой видимости между измеряемыми объектами;

- возможность экспорта результатов в формате удобном для последующего использования ГИС.

Сбор картографических данных ранее служил основным источником данных для ГИС. Карта несет позиционную информацию о точном расположении объекта и его размерах, а также атрибутивную информацию – о типе, виде, классе объектов.

Ввод картографической информации может осуществляться следующими методами:

- дигитайзерным методом основанным на дискретном преобразовании аналоговой информации, содержащейся на карте и создании новой цифровой карты и последующим вводом результатов обработки в базу данных. Ввод информации с карты в компьютер осуществляют с помощью планшета;

- сканерная технология основана на считывании карты с помощью сканера.

Фотограмметрические методы используют технологии получения и обработки аэрофотоснимков и космических снимков [9]. По сравнению с картами фотоснимки дают более точные позиционные данные, являются более оперативным источником информации, насыщены современной тематической информацией. Снимки служат хорошим средством оперативного контроля и мониторинга. В отличие от карт они позволяют оперативно выявлять новые явления и процессы их развития. Для создания цифровых карт по фотоснимкам необходима фотограмметрическая обработка. Современная фотограммерия создает цифровые снимки на машинных носителях информации.

В настоящее время для съемок из космоса используют традиционное фотографирование, сканирующие системы реального времени, оперативно передающие на землю информацию, радиолокационные системы и системы получения инфракрасных снимков.