Лекция 20. Технологии геоинформационных систем

В настоящее время всё большее распространение получают технологии гео-информационных систем (ГИС), предназначенных для обработки всех видов данных, включая географические и пространственные.

Данные, которые описывают любую часть поверхности земли или объекты, находящиеся на этой поверхности, называются географическими данными. Они показывают объекты с точки зрения размещения их на поверхности Земли, то есть представляют собой географически привязанную карту мест-ности.

Пространственные данные–данные о местоположении,расположенииобъектов или распространении явлений – представлены в определённой сис-теме координат, словесном и числовом описании. Каждый объект (страна, регион, город, улица, предприятия, сельхозугодия, дороги и т.д.) описывается путём присвоения ему атрибутов и операций.

Атрибуты–текстовые,числовые,графические,аудио–видео данные.

Для работы геоинформационных систем требуются мощные аппаратные средства: запоминающие устройства большой ёмкости, системы отображе-ния, оборудование высокоскоростных сетей.

В основе любой геоинформационной системы лежит информация о каком-либо участке земной поверхности: стране, континенте или городе. База дан-ных организуется в виде набора слоёв информации.Основной слой содержитгеографические данные (топо-основу ). На него накладывается другой слой, несущий информацию об объектах, находящихся на данной территории: коммуникации, промышленные объекты, коммунальное хозяйство, земле-пользование, почвы и другие пространственные данные. Следующие слои детализируют и конкретизируют данные о перечисленных объектах, пока не будет дана полная информация о каждом объекте или явлении. В процессе создания и наложения слоёв друг на друга между ними устанавливаются не-обходимые связи, что позволяет выполнять пространственные операции с объектами посредством моделирования и интеллектуальной обработки дан-ных.

Как правило, географические данные представляются графически в вектор-ном виде, что позволяет уменьшить объём хранимой информации и упро-стить операции по визуализации. С графической информацией связана тек-стовая, табличная, расчётная информация, координационная привязка к карте местности, видеоизображения, аудио комментарии, база данных с описанием объектов и их характеристик.

Геоинформационная система позволяет извлечь любые типы данных, визуа-лизировать их. Многие ГИС включают аналитические функции, которые по-зволяют моделировать процессы, основываясь на картографической информации.

Программное ядро геоинформационных систем состоит из ряда компонентов. Они обеспечивают ввод пространственных данных, хранение их в много-слойных базах данных , реализацию сложных запросов, пространственный анализ, вывод твердых копий, просмотр введённой ранее и структурирован-ной по правилам доступа информации, средства преобразования растровых изображений в векторную форму, моделирование процессов распростране-ния загрязнений, моделирование геологических и других явлений, анализ рельефа местности и многое другое.

Основными сферами применения геоинформационных систем являются:

• геодезические, астрономо-геодезические и гравиметрические работы;

• топологические работы;

• картографические и картоиздательские работы;

• аэросъёмочные работы;

• формирование и ведение банков данных перечисленных выше работ для всех уровней управления;

• отображение политического устройства мира;

• формирование атласа автомобильных и железных дорог, границ РФ и зару-бежных стран, экономических зон и т.д.

В экономической сфере технологии геоинформационных систем обеспечи-вают:

• налоговым и страховым службам выполнение их функций, так как предос-тавляют наглядную информацию о нахождении подведомственных предпри-ятий и их характеристику;

• отслеживание финансовых потоков в банковской сфере;

• информационное обеспечение при строительстве автомобильных и желез-ных дорог и в других сферах, где требуется работать с географическими и пространственными данными.