Добавил:
Upload Опубликованный материал нарушает ваши авторские права? Сообщите нам.
Вуз: Предмет: Файл:

УМП ЗИС в кадастре Дубровский

.pdf
Скачиваний:
75
Добавлен:
27.03.2016
Размер:
9.96 Mб
Скачать

-во-первых, аспект структуры (методы описания типов и логических структур данных в базе данных);

-во-вторых, аспект манипуляции (методы манипулирования данными);

-в-третьих, аспект целостности (методы описания и поддержки целостности базы данных).

Каждая БД и СУБД строится на основе некоторой явной или неявной модели данных. Все СУБД, построенные на одной и той же модели данных, относят к одному типу. Например, основой реляционных СУБД является реляционная модель данных, сетевых СУБД – сетевая модель данных, иерархических СУБД – иерархическая модель данных и т. д.

4.5. Экспертная система

Экспертная система (ЭС) – система искусственного интеллекта, включающая в себя базу знаний с набором правил и механизмов, позволяющих на основании алгоритмов и предоставляемых пользователем фактов распознать ситуацию, поставить диагноз, сформулировать решение или дать рекомендацию.

31

5. ТЕРРИТОРИАЛЬНЫЕ ИНФОРМАЦИОННЫЕ СИСТЕМЫ УПРАВЛЕНИЯ

5.1. Территориальная информационная система НСО: цели создания

Территориальная информационная система (ТИС) – это гео-

графическая информационная система, предназначеная для обеспечения процессов выработки оптимальных пространственных решений на основе использования актуальной, достоверной и комплексной геоинформации и методов геоинформационной обработки данных.

Обобщенная цель создания ТИС НСО состоит в формировании механизма геоинформационного обеспечения функционирующих в Новосибирской области систем жизнеобеспечения и социально-эконо- мического развития региона.

Во временном аспекте она подразделяется на три основных цели:

-краткосрочная цель – интеграция и комплексное представление разнородной по тематической направленности геоинформации в единое геоинформационное пространство Новосибирской области;

-среднесрочная цель – обеспечение основных групп потребителей актуальной, достоверной и комплексной геоинформации для оценки состояния территории, сложившейся обстановки и принятия пространственных решений;

-долгосрочная цель – внедрение геоинформационных методов моделирования, анализа и прогнозирования непосредственно в процессы выработки пространственных решений с целью их оптимизации, повышения оперативности и обоснованности, более рационального использования имеющихся ресурсов.

5.2. Территориальная информационная система НСО: основные направления автоматизации

Информационное содержание ТИС НСО обосновывается необходимостью информационного представления территории с позиций потребностей ее развития, функционирования экономики, жизнеобеспечения населения.

32

Укрупненный перечень основных направлений использования ГИС при осуществлении деятельности, связанной с управлением территориями, включает изучение:

-социально-экономического состояния субъекта РФ;

-экономики и финансов;

-экологии, ресурсов и природопользования;

-транспорта и связи;

-коммунального хозяйства и строительства;

-сельского хозяйства;

-здравоохранения, образования и культуры;

-общественного порядка, обороны и безопасности;

-социально-политического состояния.

33

6. ЦИФРОВАЯ КАРТОГРАФИЯ: ОСНОВНЫЕ ПОНЯТИЯ

6.1. Автоматизированное картографирование, цифрование: основные понятия

Автоматизированное картографирование – применение тех-

нических и аппаратно-программных средств, в том числе автоматических картографических систем (АКС), компьютерных технологий и ло- гико-математического моделирования для составления, оформления, редактирования, издания и использования карт и других картографических произведений. Автоматизированное картографирование исключает трудоемкие ручные процессы, повышает производительность труда, качество карт, надежность результатов их анализа. Автоматизированное картографирование включает этапы ввода данных

вАКС, их автоматическую обработку, преобразование по соответствующим программам и алгоритмам и вывод, визуализацию данных

вкартографической форме.

Цифрование (оцифровка, дигитализация, отцифровка, сколка, скалывание) – процесс аналого-цифрового преобразования данных, т. е. перевод аналоговых данных в цифровую форму, доступную для существования в цифровой машинной среде или хранения на маши- но-читаемых средствах с помощью цифрователей (дигитайзеров) различного типа. В геоинформатике, компьютерной графике и картографии цифрование – это преобразование аналоговых графических и картографических документов (оригиналов) в форму цифровых записей, соответствующих векторным представлениям пространственных объектов.

На предприятиях, занимающихся созданием цифровых моделей местности, а также цифровых карт, применяется следующая последовательность технологических операций автоматизированного картографирования, представленная на рис. 10.

34

Рис. 10. Схема технологического процесса по созданию ЦТК на картографическом производстве

35

6.2. Цифровая карта, цифровая модель местности, электронная карта: определение

Цифровая модель местности (ЦММ) (математическая модель местности (МММ)) – цифровое представление пространственных объектов, соответствующих объектовому составу топографических карт и планов, используемое для производства цифровых топографических карт; «множество, элементами которого являются топографогеодезическая информация о местности и правила обращения с ней» (ГОСТ 22268–76. Геодезия. Термины и определения).

Цифровая карта (ЦК) – цифровая модель карты, созданная путем цифрования картографических источников, фотограмметрической обработки данных дистанционного зондирования, цифровой регистрации данных полевых съемок или иным способом; «цифровая модель земной поверхности, сформированная с учетом законов картографической генерализации в принятых для карт проекции, разграфке, системе координат и высот» (ГОСТ 28441–90. Картография цифровая. Термины и определения). ЦК служит основой для изготовления обычных бумажных, компьютерных, электронных карт, она входит в состав картографических баз данных, составляет один из важнейших элементов информационного обеспечения ГИС и может быть результатом функционирования ГИС.

Электронная карта – « векторная или растровая карта, сформированная на машинном носителе (например, на оптическом диске) с использованием программных и технических средств в принятой проекции, системе координат, условных знаках, предназначенная для отображения, анализа и моделирования, а также решения информационных и расчетных задач по данным о местности и обстановке» (ГОСТ Р 50828–95. Геоинформационное картографирование. Пространственные данные, цифровые и электронные карты. Общие требования).

6.3. Требования к качеству цифровых карт

Цифровая карта является самым трудозатратным и дорогостоящим компонентом ГИС. Часто производство цифровой карты обходится заказчику работ гораздо дороже, чем покупка лицензионного программного обеспечения, которое было использовано для ее создания. Поэтому, с одной стороны, покупка современной лицензированной ГИС с развитой технической поддержкой для организации гео-

36

информационного профиля, как правило, всегда рентабельно. С другой стороны, высокая стоимость конечного геоинформационного продукта – цифровой карты или цифровой модели местности, всегда накладывает повышенные требования к его качеству. Все требования по качеству цифровых картографических произведений можно разделить на две категории. Первая – общие требования, которая выдвигает традиционная картография. В перечень общих требований входят:

-корректность семантической информации и ее представление

ввиде реляционной базы данных, являющейся атрибутивным описанием пространственного объекта, процесса или явления;

-корректность системы идентификации объекта на цифровой мо-

дели;

-правильность отображения объекта в условных обозначениях для карт соответствующего масштаба;

-гладкость, точность векторизации, метрическая информативность;

-соответствие предельно-допустимому уровню деформации исходного картографического материала;

-соответствие требованию создания цифровой модели в масштабе не крупнее масштаба исходного материала;

-однородность правил формирования цифровой модели.

Ко второй категории относятся специальные требования, присущие цифровым картам как моделям местности:

-соблюдение топологических отношений между объектами, т. е. объекты, процессы, явления, представленные на цифровых моделях должны быть топологически корректными. Не допускаются самопересечения, наложения объектов, щелей между площадными объектами, а также перехлестов (самопересечений) линейных объектов;

-учет логики взаимного расположения объектов на цифровой модели;

-представление объектов послойно, в виде совокупности однотипных объектов, одной мерности;

-соблюдение требований точной передачи формы реального объекта в его цифровом представлении.

6.4. Геоинформационный и пространственный анализ

Геоинформационный анализ – анализ размещения, структуры, взаимосвязей объектов и явлений с использованием методов пространственного анализа и геомоделирования.

37

Пространственный анализ – группа функций, обеспечивающих анализ размещения, связей и иных пространственных отношений пространственных объектов, включая анализ зон видимости, анализ соседства, анализ сетей, создание и обработку цифровых моделей рельефа, пространственный анализ объектов в пределах буферных зон и др.

Геомоделирование (геоинформационное моделирование) – творческий процесс создания компьютерной имитационной модели пространственных объектов, процессов или явлений, а также изучение взаимосвязей между ними с использованием геоинформационных систем.

В соответствии с функциональной классификацией ГИС выделяют специализированное программное обеспечение для проведения геоинформационного анализа и моделирования, а также базовое программное обеспечение, которым обладают большинство современных ГИС.

Несмотря на кажущуюся, на первый взгляд, сложность пространственного анализа и моделирования, совершенно любой потребитель геоинформации осуществляет эти операции с использованием как встроенных в ГИС функций, так и с использованием собственных, обладающих спецификой команд, операций, запросов или программных приложений.

Наиболее простыми примерами пространственного анализа являются определение местоположения или оптимального маршрута до интересующего пользователя объекта. При поиске товара или услуги пользователи справочно-картографических систем часто осуществляют пространственный анализ с определением близлежащих к ним поставщиков или тех поставщиков, которые находятся в наиболее привлекательной транспортной доступности.

6.5. Виды геоинформационного анализа

Основными видами геоинформационного анализа являются:

а) функции работы с базами пространственных и атрибу- тивных данных:

-редактирование структуры базы данных;

-ввод данных, обновление, редактирование, генерация производной информации на основе выполненного пространственного анализа, моделирования, пространственных и атрибутивных запросов;

38

-поиск (выборка) объектов по определенному условию (крите-

рию);

-формирование и редактирование данных;

-анализ и автоматическая корректура топологической корректности пространственных данных (определение самопересечений, наложений площадных объектов, пустот между объектами, недоводов линейных объектов, избыточных узлов и т. п.);

б) геокодирование – метод и процесс позиционирования пространственных объектов относительно некоторой системы координат

иих атрибутов, осуществляемый путем установления связей между непространственными базами данных и позиционной частью БД ГИС.

Таким образом, геокодирование заключается в привязке к карте объектов, расположение которых в пространстве задается сведениями из таблиц баз данных.

Простейшим геокодированием является отображение на электронной карте одним символом объектов, удовлетворяющих запросу, который задал пользователь для их атрибутивной базы данных. Примером может служить адресная привязка объектов к карте по определенным атрибутам из базы данных. Более сложное геокодирование может выполняться с использованием больших баз данных, информация из которых привязывается к электронной карте и отображается на ней в определенных условных обозначениях.

В качестве одного из примеров можно привести модель территориального распределения поступивших в СГГА абитуриентов города Новосибирска.

Адреса фактического проживания поступивших в академию студентов были использованы как исходная информация для составления модели. В геоинформационной системе на территорию города Новосибирска было выполнено геокодирование адресной информации и, по полученным данным, составлены схемы распределения плотности студентов СГГА в городе Новосибирске (рис. 11).

Из анализа распределения места жительства в городе Новосибирске поступивших в академию студентов следует, что подавляющее большинство – это жители Ленинского и Кировского районов. Чаще всего из районов правобережья поступают студенты, проживающие в непосредственной близости к станциям метро. Таким образом, одним из факторов, влияющим на выбор абитуриентами высшего учебного заведения, является транспортная доступность;

39

Рис. 11. Схемы распределения плотности студентов академии

в) картометрические функции заключаются в расчете площа-

дей, длин, периметров, поверхностей, объемов, углов наклона, экспозиции склонов, зон видимости. Картометрические функции реализуются с помощью алгоритмического и математического аппарата, внедренного в ГИС. Например, расстояние между двумя точками на плане или в проекции Гаусса – Крюгера могут быть вычислены по теореме Пифагора:

D = (X 2 X1 )2 + (Y2 Y1 )2 .

При вычислении того же расстояния между точками на сфере необходимо использовать формулы сферической тригонометрии.

40

Соседние файлы в предмете [НЕСОРТИРОВАННОЕ]