53.Сущность и основные понятия геоинформатики. Области применения геоинформатики.

Сущность: весь процесс геоинформатики складывается из получения пространственной информации и использования ее при решении пространственных задач.

Определение: Геинформатика - произошла как средство анализа и исследования окружающей среды в географии и определяется в 3 аспектах:

как наука (это научная дисциплина, изучающая природные и социально-экономические геосистемы посредством компьютерного моделирования на основе БД и географических знаний)

как информационная технология (это технология сбора, обработки, накопления, хранения, преобразования, анализа и отображения пространственной координированной геоинформации)

3.как производство/индустрия (это производственная деятельность по получению и перераспределению-координированию информации и подготовке пространственных решений, а также по созданию и эксплуатации геоинформационнных систем и технологий)

Роль геоинформатики высока, так как более 70% управленческих решений связаны с окружающим пространством.

Базовое понятие:

Пространственный объект – объект, о котором собирают информацию. Существует 4 типа пространственного объекта:

1. Географические объекты – те, которые находятся в окружающем мире (реки, дома, дороги).

2. Явления (вечная мерзлота, границы).

3. Процессы природные и техногенные (загрязнение, заболачивание, миграция)

4. События – то, что произошло резко, быстро, за короткий промежуток времени (извержение вулкана, авиакатастрофы).

Тип локализации определяется нормативными значениями (Pr)n – периметр, (Pl)n – площадь.

Типы пространственных объектов по их пространственной локализации (зависит от формы и размера объекта и масштаба создаваемой ГИМ):

1. Точка (если (Pr)<(Pr)n и (Pl)<(Pl)n, то объект относится к точечному типу и задается координатами одной тчк, расположенной в центре объекта). Точечный объект характеризуется только своим местоположением и не имеет ни длины, ни площади. Поэтому называется нульмерным объектом.

2. Линия (если (Pr)>(Pr)n и (Pl)<(Pl)n, то объект относится к линейному типу и задается одним или набором векторов, расположенных в центре симметрии объекта). Линейный объект характеризуется своим местоположением и длиной, но не имеет площади. Поэтому называется одномерным объектом.

3. Площадные объекты (если (Pr)<(Pr)n и (Pl)>(Pl)n, то объект относится к площадному типу и задается набором векторов, расположенных по замкнутому контуру). Площадной объект характеризуется своим местоположением, длиной и площадью. Поэтому называется двумерным объектом.

Составные части:

1. Геоинформационное картографирование (ГИК) - создание пространственного информационного ресурса

2. ГИС-обработка-переработка пространственного ресурса в пространственные решения.

63.Геоинформационное моделирование. Основы сетевого анализа.

Геоинформационное моделирование включает в себя- преобразование графической информации, которое приводит к изменению графических и табличных данных – преобразование табличных данных, что приводит к изменению графических данных – преобразование графических объектов из одного типа в другой – построение цифровых моделей местности – построение, редактирование или модификация графических объектов на основе отношений между пространственными объектами (без использования графических редакторов). Объектами моделирования являются пространственные графические объекты и объекты базы данных ГИС географичность которых определяется только их позиционной привязкой к точкам земной поверхности (а не только на карте). В ходе процедур моделирования эта географичность не меняется, не нарушается и не используется и не влияет на процессы моделирования. Геоинформационное моделирование включает следующие специальные технологии: георуппировка – построение временной динамической модели путем объединения совокупностей графических объектов в более крупные объекты; буферизация – процедура построения полигональных объектов по заданным линейным и точечным объектам и параметрам буферизации; генерализация – процедура обобщения графических объектов и изменения их видимости при изменении масштаба; комбинирование – процедура композиции или декомпозиции графических объектов на основе отношений между ними. Основы сетевого анализа - основой сетей и алгоритмов обработки сетей являются деревья. Деревья – графы особого типа которые являются связанными структурами элементов. Узел представляет собой точку где может возникнуть ветвь. Ветвь описывает связь между двумя узлами. Если узел находится непосредственно над другим, то он называется родительским, а нижний дочерним. Узлы на пути вверх от узла – предки. Узлы расположенные ниже – потомки. Узлы имеющие одного родителя – сестринские. Порядок узла – количество его дочерних узлов. Степень дерева – наибольшая глубина всех узлов. Существует три метода исследования деревьев решений: метод полного перебора всех возможных решений – используется для маленьких деревьев; метод ветвей и границ – позволяет отыскивать лучшее возможное решение без поиска по всему дереву- подходит для больших деревьев; эвристический метод – используется для огромных деревьев. Сеть – набор узлов, связанных ребрами или дугами или связями. Сети используются для моделирования: различных объектов (сети улиц, телефонных линий, электрических линий, водных каналов, коллекторов, ливневых стоков, авиалиний, железных дорог, для различных видов планирования и распределения работ). Каждое звено в сети может иметь соответствующее направление в этом случае сеть называется направленной. Каждая дуга в сети имеет свою стоимость (в сети дорог – стоимость равна времени затрачиваемому на преодоление данного учатска дороги).