ГИС

электронными картами. Однако выяснилось, что простое сканирование бумажных карт (некоторые из которых основываются на данных почти столетней давности), зачастую приводит к невозможности их использования совместно с современными навигационными устройствами. Кроме того, использование растровых электронных карт (RENC) затрудняет проведение автоматического анализа навигационной ситуации.

На основе тщательного изучения современных информационных технологий и их специфики в области морской навигации, Гармонизационной группой ИМО/МГО был разработан эксплутационный стандарт на систему отображения электронных карт и информации ECDIS, основывающийся на использовании векторных электронных карт формата S-57.

3.3. S-57: основные принципы

Основное предназначение стандарта S-57 - стандартизация обмена гидрографическими данными между Гидрографическими Службами, Агентствами, производителями картографической продукции и ECDIS-систем.

Согласно S-57, гидрографическая информация структурируется в наборы данных, которые, в свою очередь, могут объединяться в наборы обмена. Набор данных S-57 может рассматриваться как объектно-ориентированная база данных, подчиняющаяся перечисленным в стандарте так называемым семантическим правилам (объекты, атрибуты, связи между ними и т.д.) и записанная (закодированная) в соответствии с описанным в стандарте синтаксисом.

Семантика стандарта опирается на то, что любой картографический объект обладает, как пространственно-геометрическими, так и функционально-описательными свойствами. В соответствии с этим карта S-57 состоит из двух типов объектов: пространственных (spatial) и описательных (feature). Spatial объекты (например, node - узел, edge - сегмент, face - площадь), характеризуются координатами, задающими их местоположение на поверхности Земли. Feature объекты, обладают определенным набором атрибутов и описывают некий естественный или искусственный предмет, например: LNDARE - область суши, DEPARE - область глубин, BOYCAR - кардинальный буй и т.д. Между объектами могут существовать связи различного типа, позволяющие смоделировать сколь угодно сложную сущность реального мира. Подробное описание стандарта находится в IHO Transfer Standard for Digital Hydrographic Data Edition 3.0 - March 1996. Special Publication No 57.

В настоящий момент осуществляется переход от версии 2 стандарта S-57 (известного как DX90) к последнему изданию S-57 edition 3. Следует отметить, что из-за существенных изменений в семантической модели, конвертация данных из DX90 в S-57 ed. 3 является достаточно сложной задачей. Программы dKart Inspector и dKart Office позволяют автоматизировать процесс преобразования данных и создания цифровых наборов обмена, предоставляя средства для контроля качества изготавливаемой продукции.

3.4.Типы электронных карт.

Существует некоторое недопонимание в части типов карт в электронной картографии

Впервую очередь электронные карты могут быть двух типов: векторные и растровые

1.Векторные карты. Это относится к электронным навигационным картам (ENC) в

формате S-57 /3, а также коммерческие карты, например поставляемые компанией С-МАР в формате СМ-93. Векторные карты формируются путем включения в качстве атрибутов всех элементов бумажной карты. Наборы данных хранятся в распределенных по слоям объектно-ориетированной базе данных. Когда такая база данных отображается в электронной картографической системе появляется возможность управлять отображением разных слоев карты и, тем самым, получать

11

изображение целенаправленной информации. Именно векторная карта является интеллектуальной, т.е. система может быть запрограмирована для выдачи тревожных сообщений о грозящей судну опасности. Пользователь имеет возможность задавать системе запросы, относительно сведений, содержащихся в базе данных. Процесс изготовления векторных карт сложен, длителен и дорог, а проверка качествасоздаваемых карт продолжает оставаться проблемной.

Сумируя вышесказанное отметим, что важнейшее свойство векторных карт

– это возможность автоматической тревожной сигнализации об опасных глубинах на пути судна, или, например, предсказание безопасного курса в случае вынужденного маневра в стесненной акватории.

2. Растровые карты. Включают, например, ARCS, Seafarer, BSB, и ряд других. Растровые карты производятся путем цифрового сканирования бумажных карт. В результате получается фаил, который может быть отображен на мониторе электронной картографической системы. Одновременно с картографическим изображением на растровой карте отображается и положение судна от навигационной системы. Ввиду того, что отображаемые картографические данные представляют всего навсего цифровую фотокопию обычной карты. Такая карта не обладают интеллектуальными свойствами и запросы к ней невозможны. Увеличение масштаба на такой карте приводит лишь к проявлению крупности зерна и не читаемости символов.

3.5. Электронные карты формата S-57 и системные электронные карты SENC

Являясь стандартом обмена гидрографическими данными, S-57 не оптимален при прямом использовании в судовых навигационно-картографических системах. Навигационные электронно-картографические системы могут использовать внутренний формат представления данных - SENC (System ENC). Формат SENC более компактен и специально предназначен для представления картографической информации на экране монитора.

Одним из широко распространенных S-57 совместимых SENC-форматов является формат картографических данных CM93 фирмы C-Map.

Навигационные электронно-картографические системы dKart Navigator и dKart Explorer ориентированы на использование S-57 совместимых данных, в том числе CM93 и DCF.

Как уже было сказано, одобренная ECDIS должна использовать ENC, которая официально выпущена гидрографической организацией . На самом деле каждая ENC представляет собой определенную «ячейку» электронной карты, покрывающую определенный ограниченный район акватории. Национальные гидрографические организации должны создавать файлы ENC для районов своей ответственности и каждая «ячейка» карты определенного масштаба при этом должна соприкасаться с другими, но не перекрываться (как со своими ячейкам, так и с ячейками других гидрографических организаций).

Файлы карты ENC должны преобразовываться в формат SENC давая тем самым пользователю единую базу данных электронной карты на требуемую акваторию. Надо сказать, что база данных SENC значительно более компактна (упакована) по сравнению с файлами ENC (приблизительно в соотношение 1: 6 ).

Основной проблемой на сегодняшний день является то, что очень ограниченной количество карт SENC являются доступными на мировом рынке. Таким образом, ECDIS должна иметь возможность отображать как официальные карты гидрографических организаций, так и коммерческие электронные карты, которые ,однако, не имеют официального статуса.

В этом случае будет обеспечено необходимое покрытие требуемых акваторий электронными

12

картами, однако, в отдельных районах ECDIS будет терять свой официальный статус, что потребует наличие на борту откорректированных бумажных карт.

Для облегчения доступа к официальным данным цифровой картографии в 2000 году было принято решение согласится в дальнейшем с возможностью распространения карт ENC, выпускаемых национальными гидрографическими организациями в формате SENC.

Такое предложение является определенной уступкой гидрографическим организациям, которые, как правило, не являются коммерческими и не имеют развитой инфроструктур для распространения цифровых карт, поддержки пользователей и продвижение свой продукции на рынок в условиях конкуренции.

Часть 4. Оценка состояния производства и распространения электронных навигационных карт.

4.1. Электронная навигационная картография – это базовый элемент современной технологии Навигации. Такая технология включает систему международных стандартов на бортовые Системы электронных карт и собственно базы данных электронных карт, одобренные ассамблеей IMO в 1995 году, бортовые навигационные системы, технологические комплексы производства и регулярной корректуры данных, а также системы доставки карт и корректуры на суда.

Юридические вопросы применения электронных карт и ответственность при аварийных случаях регулируются международной конвенцией SOLAS и национальными правилами. Контроль правильности оборудования судов, в том числе электронными картами

– осуществляется государственными инспекциями портов.

По различным причинам национальные гидрографические службы большинства стран оказались не готовы к производству баз данных электронных карт в нужном объеме.

В определенной степени потребности рынка в данных удовлетворяются профессиональными коммерческими фирмами. В условиях отсутствия официальных электронных карт коммерческие коллекции позволили развиваться как промышленности так и и судоходному сектору, но в силу естественного ограничения ответственности, эти коллекции не могут признаваться официальными картами при рассмотрении причин аварийных случаев и, соответственно, не заменяют традиционные бумажные карты, издаваемые уполномоченными государством гидрографическими службами.

Исторически сформировались три мировые коллекции бумажных карт:

-Гидрографической службы Британского Адмиралтейства (UKHO)[United Kingdom Hydrographic Office],

-Военно-топографическое управление США (NIMA)[National Imagery Mapping Agency],

-Главное Управление Навигации и Океанографии МО РФ.

Более 90% мирового рынка бумажных карт и пособий контролируется Гидрографической службой Великобритании. Коллекция навигационных карт США используется также весьма широко, но цифрове данные не могут свободно распространяться и применяются только для военных флотов стран НАТО.

Рассмотрим далее практические и юридические различия между официальными

(ECDIS)[Electronic Chart Display and Information System] и коммерческими (Electronic Chart System) электронными картами. Прежде всего Конвенция SOLAS упоминает только ECDIS, которая обозначается как возможное, но не обязательное средство навигации.

13

При этом определено, что если на судне установлена ECDIS с обязательной системой Резервирования и используется база данных официальных карт, поддерживаемых автоматической корректурой, наличие на борту бумажных карт не является обязательным. Допускается использовать ECDIS с коммерческими базами данных электронных карт или растровыми картами, но в этом случае обязательна соответствующая индикация на дисплее и прокладка ведется параллельно на откорректированных бумажных картах. Таким образом ECDIS юридически является эквивалентом откорректированной бумажной карты.

ECS, основанная на коммерческих базах данных электронных карт с точки зрения SOLAS Рассматривается только как дополнительное оборудование, которое может быть использовано во время рейса, но в этом случае прокладка должна вестись также на откорректиро -

сертификат одобрения типа на ECS, международного эксплуатационного стандарта IMO на ECS не существует.

В ECS используются либо коммерческие базы данных векторных карт, либо растровые карты, выпускаемые гидрографическими службами. Официальные векторные не используются по причине их практического отсутствия в настоящее время, хотя многие гидрографические службы прилагают усилия по ускорению их производства.

Появившиеся в последнее время локальные коллекции покрывают только весьма ограниченные акватории и пока представляют интерес только для судов, выполняющих Короткие рейсы (Великие озера, Английский канал, Датские проливы, Южная часть Балтики, Японские острова, порт Сингапур и часть Малаккского пролива).

С практической точки зрения, основное отличие ECDIS от ECS состоит в том, что в случае касания грунта или посадки судна на мель при использовании ECDIS, судовладелец может предъявить претензии соответствующей гидрографической службе, если будет доказано, что данная опасность не была обозначена на официальной электронной

карте . Второй положительный момент от использования ECDIS – возможность обращения иска к сертифицирующему органу, если будет доказано, что авария произошла из-за отказа сертифицированной ECDIS.

Сертифицированные ECDIS появились на рынке несколько лет назад (1998 год) – компания «TRANSAS MARINE». Практически одновременно объявили о сертификации своих систем еще несколько иностранных компаний, и сейчас почти каждый месяц сертифицируется новая система. Усиленная конкуренция на рынке ECDIS способствует снижению их цены при расширении функций наиболее современных систем.

Однако, несмотря на очевидные преимущества применения ECDIS судоходные компании не спешат их приобретать .По разным оценкам, электронными картографическими Системами различного класса оборудовано до 15% судов мирового флота. Из них на долю ECDIS на середину 2001 года приходится менее 1% систем. Причем на судах, даже оборудованных ECDIS продолжают использовать значительные коллекции бумажных карт. Позицию большинства судовладельцев можно сформулировать следующим образом: «Электронные карты безусловно повышают безопасность мореплавания, способствуют закреплению на судах более квалифицированного экипажа, повышает конкуретноспособность судна. Но до появления достаточного покрытия официальными картами и эффективной системы их доставки потребителю инвестиции в ECDIS следует считать преждевременными, тем более что практические потребности в настоящее время удовлетворяются значительно более дешевыми решениями на базе коммерческих ECS.» Подводя итог текущего состояния морских электронных информационных систем на базе электронных карт позволяет сделать следующие выводы:

1.Использование в навигации векторных электронных карт существенно повышает безопасность судовождения особенно при плавании в сложных, стесненных акваториях, улучшает экономические характеристики эксплуатации транспортных судов. Для ряда приложений системы с электронной картой являются необходимым условием успешного

14

выполнения поставленной задачи.

2.Следует отметить, что помимо собственно бортовых систем электронных карт, технология электронной картографии существенно изменяет и саму технологию картосоставления и производства бумажных карт, позволяя оперативно выпускать ограниченные партии откорректированных бумажных карт по запросу непосредственно из базы данных электронных карт. Обновление баз данных электронных карт по результатам гидрографических съемок без промежуточного ручного выпуска бумажных карт позволяет сократить срок доведения навигационной информации до потребителя от 3-4 лет до нескольких недель.

4.2. Дополнительные сведения по электронным картам.

Термин «электронная карта » является гостированным и определен в ГОСТ Р 51353-99 «Геоинформационное картографирование. Метаданные электронных карт. Состав и содержание.» Согласно этого документа:

«Электронная карта – векторная или растровая карта, сформированная на машинном носителе с использованием программных и технических средств в принятой проекции, системе координат и высот, условных знаков, предназначенная для отображения, анализа и моделирования, а также решения информационных и расчетных задач по данным о местности и обстановке» В ГОСТ 28441-99 «Картография цифровая. Термины и определения» приводится следующее определение:

«Электронная карта – цифровая картографическая модель, визуализированная или подготовленная к визуализации на экране средствами отображения информации в системе условных знаков, содержание которой соответствует содержанию карты определенного вида и масштаба». Оба определения взаимно дополняют друг друга и дают правильное представление о существе вопроса.

Электронные карты представляют собой динамическую визуализацию цифровых карт при помощь видеомонитора и соответствующего программного обеспечения.

Основой для создания и обновления электронных карт являются изображения, получаемые от обычных бумажных карт.

Применение электронных карт вызвана необходимость. повышения эффективности использования информации в различных областях, в первую очередь связанную с необходимостью принятия решений в реальном масштабе времени. Именно поэтому их использование в первую очередь связана с обеспечением навигации различных объектов. Электронную карту можно рассматривать как многокомпонентную модель реальности.

Визуализация пространственных данных в форме электронных карт выполняет роль интерфейса, обеспечивающего пользователю динамическое двухстороннее взаимодействие с базой пространственных данных.

Электронная карта как автоматизированная система характеризуется качественно новыми свойствами при обработке пространственной информации:

-автоматическое поддержание информационного поля в различных временных режимах,

-комплексное изображение совместно обрабатываемых априорных и оперативных данных (например, отображение на картоснове данных координирования и радиолокационной ситуации),

-оперативная селекция данных и построение изображений, синтезированного на основе послойного представления данных,

-возможности создания оригинального дизайна пользователя (изменения масштаба изображения карты, добавление или устранение определенной информации, дисплейные эффектымерцание изменение цветности, яркости и.т.д.),

-автоматическая картометрия (определение координат и направлений, расстояний и длин, площадей и объемов, построений уровней и поверхностей).

15

Системы электронных карт можно рассматривать как специализированные информационные системы, ориентированные на визуализацию картографических данных.

Хотя электронные карты как модели картографической информации относятся к классу динамических моделей, они могут создаваться в двух режимах: -разделения времени (например электронные атласы), -реального времени (электронные навигационные карты).

Такие особенности электронных карт объясняются следующими факторами:

1.Обычная аналоговая карта не допускает существенного ее изменения. Это обусловлено тем, что в ее основе заложена невариантная статическая модель данных. В

электронной форме и содержание и визуализация информации варьирует неограниченно.

2.Электронная карта реализует мобильную или адаптивную модель данных, позволяющих настраивать состав, объем и форму отображения данных в соответствии с запросом пользователя.

3.В отличие от обычных карт электронные карты представимы в различных картографических проекциях благодаря набору трансформационных методов, что создает возможность дополнительного анализа и сопоставления, т.е. повышает уровень автоматизации и производительности исследований.

4.3.Методы создания электронных карт

Основной метод создания электронных карт – математико-картографическое моделирование содержания, нагрузки и условных знаков с использованием визуальной оценки получаемого изображения.

Технология создания электронных карт зависит от их вида; требований, предъявляемых к их точности, содержанию и условным знакам, исходным картографическим данным. Электронные карты можно сравнить с набором справочников, которые должны хранится в банках данных, содержать подробную информацию, занимать минимальный объем и быть доступным к кратчайший период времени.

Основными процессами технологии создания электронных карт являются: подготовка исходных картографических материалов, шифрование, обработка и редактирование цифровой картографической информации, формирование электронных, цифровых карт для хранения в архиве и выдача их по запросам.

Электронные карты позволяют применять интерактивный режим работы с картографическими данными, описаниями и оперативной информацией. Особенностью электронной карты является то, что она может быть организована как множество слоев (покрытий). Слои являются типом картографических моделей, которые построены на основе объединения пространственных объектов (или набора данных), имеющих какие-либо общие свойства или функциональные признаки.

Данные, размещенные на слоях, могут обрабатываться как в интерактивном режиме, так и автоматически. С помощью системы фильтров или заданных параметров объекты, принадлежащие слою, могут быть одновременно масштабированы, перемещены, скопированы, записаны в базу данных.

Многослойная организация электронной карты при наличии гибкого механизма управления слоями, позволяет объединить и отобразить не только болшее количество информации, чем на обычной карте, но существенно упростить анализ картографических данных путем селекции данных, необходимых для текущего рассмотрения, и применения механизма «прозрачности» электронной карты.

4.4. Преимущества электронных карт

По сравнению с традиционными бумажными картами и публикациями, электронные карты обладают рядом преимуществ, повышающих безопасность судовождения и облегчающих ориентацию в текущей навигационной ситуации:

16

А)--помимо данных, содержащихся на традиционных морских картах, электронные карты содержат данные и из других источников Б)-- книг огней и знаков, лоций и пр. - нет необходимости искать навигационную информацию в разрозненных источниках - все данные сосредоточены в электронной карте; В)-- векторная структура данных (являющаяся стандартной для электронных карт) позволяет

проводить быстрый анализ навигационной ситуации, информируя судоводителя о возможных опасностях; Г)--процедура корректуры электронной карты намного легче традиционной и может быть

выполнена в течение минут, непосредственно в море. Используя электронные карты и цифровые корректуры, судоводитель получает уверенность в том, что имеющаяся у него картографическая информация отражает самые последние изменения;

Д)--совместно с внешними навигационными устройствами (GPS, САРП, АИС-транспондер) электронные карты предоставляют возможности для отображения в реальном времени навигационной ситуации, включая собственное местоположение судна, положение радарных и АИС-целей.

Часть 5. Геоинформационные системы. Основы.

Геоинформационная система представляет собой совокупность аппаратно-программных и аппаратных средств для сбора, хранения, манипулирования и отображения пространственно распределенными данными. ГИС – это инструмент для поддержки процессов планирования и принятия решений. В настоящее время ГИС используется в большом количестве приложений (сфер), включая планирование городского и областного хозяйства, сельского хозяйства, управления в случая чрезвычайных ситуациях, а также управление природными ресурсами. В последние годы интенсивно развивается морские ГИС системы, связанные и деятельность на морских акваториях и созданию различных техногенных объектов на морском дне.

ГИС позволяют пользователям создавать высококачественные карты любого масштаба, а также хранить и поддерживать большое количество разнообразной географически привязанной информации. Это нужно для того, чтобы иметь возможность визуализировать и тем самым упрощать восприятие больших объемов разнообразных и сложных данных, синтезируя (создавая) на этой основе новую полезную информацию. Наиболее мощным средством ГИС является возможность выполнения сложного анализа, путем сравнения соединения данных из различных слоев электронной карты, а также совмещение наборов данных их различных слоев, обеспечивающее пространственное сопряжение различной информации.

5.1. Составные части ГИС.

В наиболее общем виде ГИС включает:

-аппаратное обеспечение

-программное обеспечение,

-людей, занятых в сфере ГИС,

-данные, а также

-применения, связанные с анализом пространственных данных (приложения).

5.1.1. Аппаратное обеспечение представляет собой компьютер с различным периферийным оборудованием: сканеры, дигитайзеры, принтеры и плоттеры, обеспечивающие работу программного обеспечения. Ранее ГИС системы могли функционировать только на специальных мощных компьютерах или рабочих станциях. Теперь ГИС – может работать на обычном персональным компьютере и доступна многим пользователям.

17

5.1.2. Программное обеспечение.

Программное обеспечение ГИС включает средства (инструменты) для хранения, анализа и отображения географической информации. Все современные ГИС –пакеты имеют структуру данных, включающую пространственное положение объектов, связанные с базой данных, хранящих атрибуты этих объектов. Все ГИСпакеты имеют развитый интерфейс пользователя, обеспечивающий запросы к базе данных и манипулирование пространственной информацией, включая такие операции, как изменение масштаба отображения и его перемещение на экране компьютера.

5.1.3. Основным (фундаментальным) компонентом ГИС являются данные.

Данные доступны для получения от частных компаний (как правило, платные), правительственных и научных организаций, университетов, а также различных некоммерческих организаций. Данные могут быть получены по Интернет бесплатно, а также за плату от различных коммерческих провайдеров. Необходимо помнить источник получения тех или иных данных, а также иметь в виду такие сведения, как масштаб, разрешающую способность, картографическую проекцию и координатную систему в которой получены данные. Все эти данные обычно хранятся в метафайле, поставляемом вместе с данными. Если метафайл отсутствует, то полезно создать его самому. Метофайл содержит информацию о данных и представляет собой сведения о способах получения данных, их источнике, проекции, координатной системе и контактную информацию об авторе данных и организации, которую он представляет.

5.1.4. Людские ресурсы.

ГИС-технологии имеют небольшую ценность без людских ресурсов – людей, которые понимают основные концепции, связанные с использованием ГИС, а также приложение этих концепций для решения конкретных задач и проблем, встречающихся в реальном мире. В самом общем виде ГИС представляет собой инструмент, позволяющий пользователям быстро создавать карты, осуществляя тем самым визуализацию каких либо процессов. Огромные преимущества создает наличие у ГИС аналитических возможностей. Люди владеющие ГИС технологиями способны из массы самых различных и, на первый взгляд, разрозненных данных создавать новую полезную информацию, необходимую для принятия ответственных решений.

5.1.5. Приложение (Применение).

Применение ГИС информации для решения задач и проблем, возникающих в реальном мире является сутью любой ГИС. Представляет ли собой ГИС-проект просто местом сосредоточения и хранения какой либо пространственной информации, или является инструментом для сложнейшего анализа междисциплинарных данных, создание ГИС проекта должно всегда выполняться с учетом его последующего использования. Например, ГИС технология может важным инструментом для управления ресурсами береговой зоны. Такое приложение может включать мониторинг качества воды, картирование коралловых рифов и донных организмов, наблюдение за положением береговой линии, планирование использования земель, примыкающих к береговой полосе, а также смягчение последствий стихийных бедствий.

Географическая информационная система (ГИС) представляет собой сочетание подготовленного персонала, пространственных и описательных данных, аналитических методов аппаратного и программного обеспечения, где все составляющие организованы для компьютеризации и обработки и получения новой информации с использованием географического представления.

18

При проектировании модели данных, создании прикладных программ или написания документации для пользователей всегда необходимо ясно осознавать на какого пользователя ориентирована данная работа.

Главными ролями, которые выполняют люди в ГИС являются:

-пользователь карт (map user) – конечный потребитель ГИС. Этот человек просматривающий карты созданные для решения конкретных задач; к пользователю карт не предьявляются особых требований – это может быть любой человек, знающий какуюлибо предметную область (например, судоводитель, обеспечивающий безопасное плавание судна с помощью навигационной карты).

-Создатель карт (map builder) использует слои карты из разных источников и добавляет другиее данные с целью создания специализированных карт, необходимых для решения специальных задач;

-Издатель карт (map publisher) – печатает карты. Главная забота такого человекасоздание высококачественной картографической продукции.

-Создатель данных (data builder) – создает и вводит географические данные, используя различные способы редактирования, преобразования и извлечения данных. Э этой категории могут быть отнесены гидрографы, выполняющие съемку, обработку и представление данных, пригодных для последующего картосоставления, в том числе - использования в ГИС

-Администратор баз данных (data base administrator) управляет базой данных ГИС и обеспечивает бесперебойную работу ГИС с самой современной информацией.

-Проектировщик баз данных (data base designer) строит логические модели пространственных данных и физически реализует проекты баз данных.

-Разработчик (developer) настраивает программное обеспечение ГИС и для обслуживания конкретных потребителей.

Источники данных ГИС

Современные ГИС могут обрабатывать любые данные имеющие пространственную составляющую Такая информация может быть очень разнойот аэрофото и космических снимков до

обычных бумажных карт и реестров земельной собственности. Географические данные могут быть обнаружены в самых неожиданных местах. Современные ГИС могут обеспечивать локализацию любого места в обитаемой части земного шара по его постовому индексу и адресу.

Аппаратное обеспечение ГИС

Современные ГИС могут работать на персональных компьютерах. С развитием и улучшением пропускной способности компьютерных сетей наиболее предпочтительной конфигурацией ГИС в масштабе организации становиться многоуровневая архитектура «клиент-сервер». Интернет объединяет компьютеры в в глобальную сеть и служит в настоящее время важнейшим инструментом доступа к данным. Другой важнейшей тенденцией является растущее применение глобальных спутниковых радионавигационных систем для определения местоположения объектов в режиме реального времени, а также для сбор пространственных данных.

Программное обеспечение ГИС и базы географических данных.

Ключевая идея программного обеспечения ГИС состоит в том, что оно фактически является системой управления базой географических данных. Базы геоданных реализуются на основе коммерческих систем управления реляционными или объектно-ориентированными базами данных.

При этом происходит наращивание возможностей коммерческих Систем управления базами данных (СУБД), которые поддерживают резервное копирование, определение схемы БД

19

управление и инструменты администрирование системы. Можно считать, что ГИС расширяют реляционную базу данных эффективным хранением географических данных, производством карт и выполнением пространственного анализа.

Можно сказать, что ГИС – это пространственно расширенная СУБД. Такая архитектура обеспечивает всем лучшим, что есть в коммерческой технологии баз данных и сложным географическим (картографическим) программным обеспечением.

5.2. Разнообразие приложение ГИС.

Наверное легче перечислить те сферы деятельности в которых применение ГИС нецелесообразно Вот лишь небольшой перечень современной сферы применения:

-сельское хозяйство;

-Бизнес-география;

-Экология и охрана среду (в том числе, морской);

-Управление окружающей средой;

-Телекоммуникации;

-Эклектические сети;

-Транспортировка углеводородного сырья с помощью газо-нефтепроводов;

-Управления чрезвычайными ситуациями и общественной безопасностью;

-Лесоводство;

-Здравоохранение;

-Государственные и местные органы управления;

-Недвижимость и земельный кадастр;

-Транспорт;

-Океанография, управления береговыми зонами и морскими ресурсами.

-дистанционное зондирование и обработка гео изображений.

Два последних направления очень тесно связаны и взаимно дополняют друг друга.

Так в США данные дистанционного зондирования температуры поверхностного слоя океана уже длительное время используются изучения океанических фронтов и вихрей. Кроме того, ГИС используется для картографирования и мониторинга современного положения береговой линии, расчета темпов ее изменения и прогнозирования развития опасностей, связанных с эрозией берегов.

Приведенный перечень является лишь самым описанием возможных ГИС приложений.

5.3. Моделирование объектов с помощью ГИС

Основным назначение ГИС является представление пользователю пространственной основы поддержки принятия решений в задачах использования ресурсов Земли для эффективного управления природной средой и средой, создаваемой человеком.

Обычно ГИС представляет информацию в виде электронной карты с помощью символов. При интерактивной работе с картой на компьютере ГИС может также создавать новую информацию, которая не присутствует в явном виде на бумажных картах. Например, возможно запросить все известные атрибуты (характеристики) пространственного объекта, представленного на карте, получить список всех объектов, встречающихся на маршруте из одной точки сети до другой; Вычислить длину сложного маршрута, выполнить моделирование, позволяющее определить

объем стока воды или ареол распространения загрязнителей. Способ, выбранный для поиска и анализа информации, зависит от того, как вы моделируете географические объекты реального мира.

Имеется множество способов моделирования объектов окружающего мира.

Рассмотрим для примера реки. Они представляют собой естественные объекты по которым могут выполняться перевозки, они одновременно могут служить

20