ГИС 2 Л

Минимальный набор функций ГИС включает функции автоматического картографирования, пространственного анализа и управления данными.

Функции управления данными должны обеспечивать работу с атрибутивными данными с целью их отбора, обновления и преобразования для производства стандартных или рабочих отчетов.

Функции пространственного анализа должны обеспечивать совместное использование и обработку картографических и атрибутивных данных в интересах создания производных картографических данных.

Кроме этого существуют специальные функции ГИС реализованные в отдельных программных продуктах, либо теоретически возможные (растровые операции, автоматизированное дешифрирование цифровых космических снимков, обработка GPS-данных)

В общем виде ГИС состоят из подсистем:

1. Подготовка и ввод данных

2. Хранение, обновление и управление данными

3. Подсистема обработки, моделирования и анализа данных

4. Контроль визуализации и вывода данных

Первая подсистема предназначена для формирования баз географических и атрибутивных данных, определения источников типов данных для ГИС. Важнейшим компонентом данной подсистемы является программное обеспечение получения данных из разных источников.

Вторая подсистема. Необходима для организации и хранения данных, их администрирования, обеспечения процедур их редактирования и обновления, обслуживания запросов на информационный поиск. Хранение данных ГИС осуществляется в базах данных, составляющих ГИС, и связанных между собой пространственных атрибутивных баз. Для управления используется СУБД.

Задачи подсистемы обработки и моделирования данных. Организация обработки данных, обеспечение процедур их преобразования математического моделирования и сопряженного анализа. Поиск и анализ данных реализуется средствами внутренних языков SQL и DDE.

Задача четвертой подсистемы заключается в генерации и оформлении результатов работы системы в виде карт, графических изображений, таблиц, текстов;

Классификация ГИС

1. По назначению и характеру решаемых задач:

- многоцелевые

- информационно-справочные

- учебные

- издательские

- инвентаризационные

- аналитические

- мониторинговые

- исследовательские

- принятия решений

- иного назначения…

2. По предметной области:

- земельные

- муниципальные

- лесные

- инженерных коммуникаций и городского хозяйства

- предотвращения и локализаций ЧС

- экологические и природопользовательские

- социально-экономические

- земельно кадастровые

- геологические

- навигационные

- транспортные

- торгово-маркетинговые

- археологические

- многие другие

3. По территориальному охвату

- глобальные

- субконтинентальные

- национальные

- межнациональные

- региональные

- субрегиональные

- локальные ГИС

По уровню управления:

В РФ принято распределять создаваемы гис по уровню управления:

- федеральные ГИС (Ф-ГИС)

- региональные ГИС (Р-ГИС)

- муниципальные (М-ГИС)

- локальные ГИС (Л-ГИС)

5. По способу организации географических данных

- векторные

- растровые

- векторно-растровые

- трехмерные

6. По функциональности в зависимости от составляющих ГИС блоков можно выделить:

- полнофункциональные

- специализированные

- средства разработки ГИС-приложений

Организация данных в ГИС

Особенности моделирования пространственных данных

Важнейшей задачей, решаемой с помощью ГИС является моделирование пространственных объектов (ландшафты, сооружения, дороги и т.п.)

Моделирование – способ отражения реальной действительности, при котором для изучения оригинала применяется специально построенная модель, воспроизводящая существенные свойства и характеристики реального объекта или процессе.

Задачей моделирования при этом является сохранение, передача и представление в цифровой форме информации о пространственном объекте. Практическим преимуществом моделоирования пространственных объектов в ГИС является возможности выполнения с моделями значительного числа автоматизированных операций. Наиболее распространенными операциями является создание тематических карт, определение картометрических характеристик, совмещение моделей с разнообразными картографическими данными, в том числе с преобразованием координат, проекций, обращение к данным с пространсвтенными запросами, и операции связанные с сортировкой, обработкой, анализом и отображением.

Очевидно, что от выбранных моделей данных и от способа их построения будет зависеть результат их ГИС проектирования ( в данном случае, это точность определения площадей, расстояний, качество и внешний вид карт, отражающих изучаемые характеристики, возможность анализа и управления данными.

Последовательность моделирования в ГИС.

Последовательность можно рассматривать согласно следующим этапам:

1. Идентификация пространственных объектов в контексте решаемой задачи, определение способа их представления в концептуальной модели.

2. Выбор растрового или векторного типа представлений концептуальной модели.

3. Выбор структуры простансвтенных данных для хранения модели на компьютере.

При моделировании в Гис важно учитывать:

1) Пространственные данные организованны сложнее традиционной информации и прежние конструкции баз данных неадекватны для их обработки

2) Для проектирования и реализации пространственных баз данных, кроме участия компьютерных специалистов, необходимо привлечение географов, экологов и других специалистов в области естесвознания.

Концептуальные подходы к описанию пространственных данных

Модели пространственных данных ГИС на концептуальном уровне объединяются в два типа: полевые и объектные, также отдельно рассматривается третий тип: модели геометрических сетей.

(подходы)

При полевом подходе пространственный объект представляется функцией. Каждой точке пространства, занятой объектом соответствует только одно значение функции. Лес разделяется на участки с разными преобладающими породами. Функция f(x) в каждой точке приобреает одно значение. Полевые модели применяются для описания аморфных явлений, таких как пожары, разливы, и тп.

При объектном подходе границы между объектами очевидны, в данном случае намерно-идеалезированны. Каждый объект можно описать в виде набора геометрических фигур. Объектный подход ведет к абстрактному прдставлению пространственной информации в виде объектов. Используется для описания объектов с четкими границами.

Основные различия концептуальных моделей данных.

Критерий сравнения	Полевой подход	Объектный подход
Заполнение пространства	Географическое пространство заполнено непрерывно, распределенными данными без четко выраженных границ	Географическое пространство заполнено отдельными, хорошо индентифицируемыми объектами. Каждый объект имеет четкие пространственные границы, его свойства могут быть описаны с помощью параметров (атрибутов)
Исходные данные для построения	Результаты фотограмметрической обработки, методов аэрофотосъемки, дитсанционного зондирирования, карты и полевые измерения по выбранным точкам, могут использоваться методы интерполяции повторной классификации.	Результаты полевых исследований фотограмметрической обработки, методов аэрофотосъемки, дистанционного зондирования и оцифровки карт.
Хранение данных	Базы данных реализуются в виде сетки ячеек, это соответствует растровой модели.	Базы данных реализуются в виде списков координат, что соответствует векторной модели
Типы пространственных объектов	Регулярная и нерегулярная мозаика	Четкие и нечеткие границы объектов определяются недостаточно точно, свойства плавно изменяются при пересечении предполагаемых границ.
Представление пространственных объектов в модели	Сетка ячеек поверхности	Точки, линии, полигоны