Зацерковний В.І. та ін. ГІС та бази даних

–забезпечення оновлення даних (додавання, видалення, модифікації);

–можливість відстеження транзакцій баз даних;

–перегляд бази даних;

–можливість відновлення баз даних після аварійних ситуацій.

Збір просторової інформації. Термін "збір" у геоінформатиці має надзвичайно широке застосування. В узагальненому вигляді цей термін можна трактувати таким чином: збирається все, що моделюється, вивчається і використовується при аналізі прогнозуванні геопростору. У цілому таке формулювання збору просторової інформації цілком можливе. Однак воно не відповідає на питання: "А чи входять технології збору всього зазначеного в ГІТ?"

Якщо ігнорувати це питання, то в ГІТ можна включити, наприклад, технології перепису населення або рідкісних і зникаючих представників тваринного світу, бо статистичні дані про них використовуються при аналізі їх територіального розподілу.

До речі, більшість галузевих і міжгалузевих технологій збору просторової інформації існували задовго до виникнення ГІС і геоінформатики, наприклад, геологічні, геофізичні, геодезичні, топографічні, фотограмметричні, ґрунтово-ботанічні, дистанційного зондування та велика кількість інших технологій дослідження геопростору. Частину своїх результатів ці технології подавали у вигляді картографічних матеріалів. При цьому ніхто не включав у картографічну технологію всю множину галузевих технологій вивчення простору.

Із виникненням геоінформатики, ці галузеві технології почали подавати частину галузевих результатів у вигляді геоінформаційних моделей (ГІМ) і використовувати їх у просторовому аналізі, оскільки на підставі ГІМ можна достатньо легко створювати картографічне зображення.

Таким чином, збір геопросторових даних, як один із функціональних блоків ГІТ, повинен забезпечувати безпосереднє отримання даних або відбір із галузевих баз даних потрібної для формування моделей і вирішення задач геоінформації. Відбір даних супроводжується конвертуванням даних. Просторове визначення галузевих даних може виконуватись як координатним методом, так і прив’язкою до контурів карти, найчастіше топографічної або географічної. Саме тому в програмних пакетах ГІС зазвичай реалізуються тільки функції одного методу збору просторових даних – картографічного [22].

Функції цієї групи утворюють 5 функціональних підгруп, що поєднують однотипні функції з різними режимами виконання:

1) векторизація за растром:

–ручне цифрування точок і контурів;

–напівавтоматичне цифрування точок і контурів;

–автоматичне цифрування точок і контурів;

141

2) кодування та ідентифікація об’єктів:

–кодування об’єктів за їх характерними властивостями, введення з клавіатури;

–вибір кодів об’єктів за їх характерними властивостями, з меню текстових значень;

–завдання кодів за умовчанням і дублюванням попередніх значень;

–присвоєння об’єктам ідентифікаторів вручну;

–автоматичне присвоєння ідентифікаторів об’єктам;

3)завдання топології:

–встановлення вузлів автоматично або вручну;

–встановлення дуг (ребер) автоматично та вручну;

–завдання полігонів з дуг автоматично або вручну;

–автоматичне замикання полігонів;

–протягування кінцевих точок ліній з вузлами автоматично або вручну;

–пов’язування складних полігонів з одним або більше внутрішньовирізаними ареалами автоматично або вручну;

–визначення центроїда полігона автоматично або вручну;

4)завдання атрибутів:

–пов’язування атрибутів з просторовими об’єктами за ідентифікатором або центроїдом;

–введення атрибутів в інтерактивному режимі з клавіатури або з

меню;

–введення атрибутів у пакетному режимі з прив’язуванням за ідентифікатором або центроїдом;

5)вияв і усунення похибок, редагування моделі:

–контроль якості растру (деформація оригіналу, розрізненість, наявність випадкових зображень) і його виправлення;

–контроль якості векторизації (перетинання або недоведення лінії при приєднанні до лінії перетинання, замиканні полігонів) і корекція геометричної моделі в інтерактивному або автоматичному режимах;

–контроль формату та коректності точок в інтерактивному або автоматичному режимах;

–контроль коректності топології та корекція геометричної моделі як в інтерактивному, так і автоматичному режимах;

–переміщення, зміна, додавання векторних об’єктів у інтерактивному режимі;

–контроль коректності, зміна та додавання ідентифікаторів у інтерактивному режимі;

–контроль правильності та повноти завдання, зміна та додавання кодів у інтерактивному режимі.

142

3.5. Загальні вимоги до документування в ГІС

Технічна документація на експлуатацію ПЗ ГІС є невід’ємним атрибутом будь-якої розробки і містить опис розв’язуваних системою завдань, текст і алгоритмізацію їх розв’язку, а також контрольні приклади.

Документування в ГІС повинно включати (рис. 3.10):

–документування розробки ГІС;

–документування продукції ГІС;

–документування управлінняпроектом створенняй експлуатації ГІС. Документація розробки ГІС повинна описувати процес розробки,

визначати: вимоги, яким повинна відповідати ГІС; проект ГІС; як контролюється її розробка та забезпечується якість; як здійснюється підтримка і розвиток.

Типовими документами розробки ГІС можуть бути:

–вихідне замовлення (технічне завдання) на розробку ГІС та аналіз можливості здійснення проекту;

–специфікація вимог до ГІС;

–специфікація функцій ГІС;

–проектні специфікації, включаючи специфікації програмного забезпечення й даних;

–плани розробки;

–плани створення (збору) й тестування;

–плани забезпечення якості, стандарти й графіки;

–плани підтримки, розвитку й використання.

Документація продукції ГІС повинна визначати види геоінформаційної продукції, забезпечувати інформацію, необхідну для виробництва, перетворення, оновлення, визначення якості й передачі продукції, створюваної в процесі експлуатації ГІС.

Типовими документами продукції ГІС можуть бути:

•опис продукції, що включає форму, вид, територіальне охоплення, показники якості вмісту, цифрового представлення тощо;

•специфікація зовнішніх форматів подання й форматів передачі інформації.

Документація управління геоінформаційним проектом повинна створюватися на основі інформації управління проектом і включати:

– плани та графіки кожної стадії процесу створення ГІС і звіти про зміни графіків;

– звіти про узгоджені зміни первісного проекту розробки;

– звіти про рішення, пов’язані з розробкою;

– розподіл обов’язків серед розробників;

– прийняті стандарти та нормативні документи створення й експлуатації ГІС і використання геоданих у предметно-проблемних галузях, визначених замовником на розробку ГІС.

143

1414

Рис. 3.10. Вимоги до документування в ГІС

3.6. Класифікація ГІС

Класифікація у будь-якій галузі знань є надзвичайно важливим і складним завданням, що пояснюється декількома причинами, найбільш істотною з яких є велика кількість конкретних варіацій систем. Це призводить до того, що іноді взагалі складається враження їх повного співпадіння з усіма типами наявних об’єктів. Інша проблема полягає в абстрактності розуміння самої системи. Крім того, до цього часу не розроблені загальні параметри, які б могли б характеризувати будь-яку інформаційну систему взагалі та ГІС зокрема.

Найважливіше призначення будь-якої класифікації – опис властивостей системи, її класів і підкласів, видів і підвидів, об’єктів, які б надавали можливість використовувати їх для ідентифікації конкретних систем, з якими зіштовхується користувач, дослідник, інженер, винахідник. Класифікація дозволяє узагальнити накопичений досвід, впорядкувати поняття предметної сфери.

Під класифікацією розуміють або розподіл певної сукупності об’єктів на класи за найбільш істотними ознаками, або операцію об’єднання, бо множина об’єктів, що підлягає класифікації, поєднується у певні групи за характерними ознаками.

Класифікаційними ознаками є ті ознаки, які, на думку того, хто виконує класифікацію, є визначальними для даного класу об’єктів. Класифікація проводиться тільки тоді, коли є множина об’єктів і серед них необхідно встановити певний порядок, об’єднати у певні групи за певними ознаками.

Ознака або їх сукупність, за якими об’єкти поєднуються в класи, є основою класифікації.

Клас – група об’єктів, які характеризуються низкою спільних властивостей.

Класифікація об’єктів – це процедура групування на якісному рівні, спрямована на виділення однорідних властивостей. Стосовно інформації, у тому числі й просторової, про об’єкт класифікації, виділені класи називають інформаційними об’єктами.

Властивість інформаційного об’єкта визначається інформаційними параметрами, які називаються атрибутами (реквізитами).

Атрибут (від лат. attributium – додане) – логічно неподільний ін-

формаційний елемент, який описує певну властивість об’єкта, процесу, явища тощо.

Крім виявлення загальних властивостей інформаційного об’єкта, класифікація потрібна для розробки правил (алгоритмів) і процедур обробки інформації, поданої сукупністю атрибутів (реквізитів).

При будь-якій класифікації, бажано дотримуватися таких вимог:

–забезпечення повноти охоплення об’єктів розглянутої галузі;

–забезпечення можливості включення нових об’єктів.

145

У будь-якій країні розроблюються та використовуються державні, галузеві та регіональні класифікатори. Наприклад, класифікуються галузі промисловості, обладнання, професії, одиниці виміру, статті витрат тощо.

Класифікатор – систематизоване зведення найменувань і кодів класифікаційних угрупувань.

При класифікації широко використовуються поняття "класифікаційна ознака" та "значення класифікаційної ознаки", які дозволяють встановити схожість або відмінності об’єктів. Можливий також підхід до класифікації з об’єднанням цих двох понять в одне, яке називається ознакою класифікації (основа поділу).

Будь-яка класифікація завжди має абсолютність і відносність. Абсолютність класифікації означає, що система віднесена до

певного класу, має ті ж характеристики, що й інші системи даного класу та підпорядковується тим же закономірностям.

Відносність класифікації полягає в тому, що крім чітко визначеного поділу, існують системи, які займають проміжне місце. Відносність означає також те, що система може бути віднесена до тієї або іншої групи залежно від того, з якої точки зору розглядається система, які властивості цікавлять класифікатора в процесі аналізу, які проблеми вирішуються за допомогою даної системи. Будь-яка класифікація завжди є відносною та служить певній меті.

Аналіз існуючих класифікацій з урахуванням логічних правил розподілу всього об’єму понять, пов’язаних із системами, дозволяє сформулювати такі вимоги до побудови класифікації:

–в одній і тій же класифікації необхідно застосовувати одну і ту ж основу;

–обсяг елементів класифікованої сукупності повинен дорівнювати об’єму елементів усіх утворених класів;

–члени класифікації (утворені класи) повинні взаємно виключати один одного, тобто повинні бути непересічними;

–поділ на класи (для багаторівневих класифікацій) повинен бути безперервним, тобто при переході з одного рівня ієрархії на інший необхідно обирати для дослідження найближчий за ієрархічною структурою системи клас.

Мінімальний набір критеріїв, який дозволяє ідентифікувати кожну конкретну ГІС, утворює "систему координат", осями якої є: територіальне охоплення, пов’язаний із ним функціональний масштаб (просторова розрізненність), предметна галузь геоінформаційного моделювання та проблемна орієнтація.

ГІС можна класифікувати за різними ознаками та характеристиками, але при цьому потрібно враховувати той факт, що жорстка конкурентна боротьба між основними виробниками спеціалізованого програмного

146

забезпечення веде до удосконалення ГІС від версії до версії. Отже, критерії оцінки систем вкрай умовні й справедливі лише протягом певного часового інтервалу.

Сучасні ГІС можна класифікувати за ознаками:

– за територіальним охопленням (рис. 3.11):

•глобальні, або планетарні ГІС (global GIS – відповідають масшта-

бам 1:1000 000–1:100 000 000 і менше, охоплюють території 105–108 км2;

•субконтинентальні ГІС;

•національні (державні) ГІС – відповідають масштабам 1:100 000– 1:10 000 000, охоплюють території 104–107 км2 ;

•регіональні ГІС (regional GIS) – відповідають масштабам 1:100 000– 1:1000 000 і охоплюють території 103–105км2;

•субрегіональні ГІС;

•локальні, або місцеві ГІС (local GIS) – відповідають масштабам 1:1000–1:1000 000, охоплюють території до 103 км2;

•міські (муніципальні – urban GIS) – відповідають масштабам 1:5000 і більше, охоплюють території 102–103 км2.

Класифікація ГІС залежно від охоплення території ґрунтується не стільки на величині площі досліджуваної території, скільки на рівні узагальненості об’єктів дослідження.

Глобальні (планетарні) Субконтинентальні Національні (державні)

Субрегіональні Регіональні Локальні (місцеві)

Рис. 3.11. Класифікація ГІС за територіальним охопленням

147

Топографічні карти та плани, що лежать в основі ГІС, залежно від масштабу мають різну детальність відображення території. Якщо на топографічному плані масштабу 1:500 можна побачити будь-яку лінію електропередач або лінію електрозв’язку, будь-яку трубу або криницю, кожне дерево або кущ, то на масштабі 1:200 000 навіть не всі дороги та річки підлягають відображенню, а окремі будівлі взагалі не вказуються. Власне, якщо необхідно створити муніципальну ГІС для управління окремими суб’єктами та комунікаціями, то береться детальна карта, де ці елементи відображені, а для створення національної ГІС навіть площа районного центру не має значення, тому для такої карти достатньо масштабу 1:1000000 і менше;

– за призначенням (рис. 3.12):

•земельно-кадастрові;

•природоохоронні ГІС (environmental GIS);

•територіальні;

•геологічні;

•інженерних комунікацій і міського господарства;

•екологічні;

•надзвичайних ситуацій;

•промислово-картографічні;

•соціально-економічні;

•транспортні;

•спеціальні (навігаційні, ГІС для бізнесу, охорони здоров’я, сільського господарства, археологічні тощо);

– за проблемно-тематичною орієнтацією (рис. 3.13):

•багатоцільові;

•інформаційно-довідкові;

•моніторингові й інвентаризаційні;

•дослідницькі;

•прийняття рішень;

•навчальні;

•видавницькі;

•іншого призначення;

148

Спеціальні

Рис. 3.12. Класифікація ГІС за призначенням

149

Рис. 3.13. Класифікація ГІС за тематичною орієнтацією

– за класом вирішуваних задач (рис. 3.14):

•інтегровані ГІС (ІГІС) (integrated GIS, IGIS);

•полімасштабні, або масштабно-незалежні ГІС (multiscale GIS);

•просторово-часові ГІС (spatio-temporal GIS);

150