1.1.3 Классификация гис

Множество задач, информационного характера, привело к созданию различных ГИС, которые могут классифицироваться по различным критериям [www.tadviser.ru/index.php/ГИС].

По территориальному охвату: глобальные ГИС; субконтинентальные ГИС; национальные ГИС; региональные ГИС; субрегиональные ГИС; локальные или местные ГИС.

По функциональности: полнофункциональные ГИС; ГИС для просмотра данных; ГИС для ввода и обработки данных; специализированные ГИС.

По предметной области: картографические ГИС; геологические ГИС; городские или муниципальные ГИС; экологические ГИС; оборонные ГИС и т.п.

В данной работе представляет особый научный и практический интерес рассмотреть назначение и содержание экологических ГИС, их применение для оценки экологического риска.

1.2 Экологические гис

Экология в ГИС или экологические геоинформационные системы (ЭГИС) – развивающиеся научно-технологическое направление в области автоматизированных аппаратно программных систем осуществляющих сбор, хранение, обработку, преобразование, отображение и распространение пространственно-координированных данных об геоэкологической ситуации территорий, и возможных изменениях ситуации с показателями риска (ущерба).

Основу ЭГИС составляют обычные ГИС, т.е. базы цифровых экологических данных и автоматические картографические системы с подсистемами ввода, логико-математической обработки и вывода данных. Все системы и подсистемы комплексируются в единую матрицу информации необходимой и достаточной для принятия обоснованных управленческих решений. Вся информация в ЭГИС строится в систему «слоев», содержащих цифровые данные о компонентах среды и организмах, их динамики и состояния (климат, погода, рельеф, гидрография, растительность и животный мир, строения и населенные пункты, производство, загрязнение окружающей среды и др.) образующих информационную модель объекта.

Система слоев позволяет на основе анализа разнородной информации получить новую информацию, характеризующую оценочные показатели последствий воздействия природных и техногенных факторов на функционирование объекта, состояния населения и экосистем.

Главные источники информационного обеспечения ЭГИС – карты, аэро- и космические снимки, аналитические и графические материалы программных решений, статистические и гидрометеорологические данные, результаты тестовых измерений и замеров на местности.

ЭГИС могут быть проблемно ориентированными, т.е. предназначены для решения задач определенного типа. Например, оценка природных условий для проживания людей, или влияние производственных объектов на состояние окружающей среды и т.д. Кроме того, ЭГИС могут быть комплексными, многоцелевыми.

Основой для построения ЭГИС всегда является ГИС, вопросы ГИС подробно рассмотрены в разделе 3.1.1 данной главы. По классификации ГИС, ЭГИС выделяются из числа программ по предметной области их применения.

1.2.1 Задачи эгис

Ввод данных. Для использования в ЭГИС данные должны быть преобразованы в подходящий цифровой формат (оцифрованы) для графического представления.

Манипулирование данными. ЭГИС обеспечивает возможность пространственного манипулирования картографическими данными совместно с атрибутивными и выявления новых, ранее неизвестных связей.

Управление данными. В небольших проектах географическая информация может храниться в виде обычных файлов, а при увеличении объема информации и росте числа пользователей для хранения, структурирования и управления данными применяются СУБД.

Запрос и анализ данных - получение ответов на различные вопросы (например, на каком расстоянии до населенного пункта расположены источники загрязнения?; где расположена данная промышленная зона?; какие реки попали в зону разлива нефтепровода?; каков основной тип почв под еловыми лесами?; как повлияет на здоровье людей строительство новой дороги?.

Визуализация данных. Например, представление данных в виде карты или графика, формирования графических изображений, наглядно иллюстрирующих соотношение значений выбранных характеристик для отдельных объектов карты. Также по значениям выбранных характеристик возможно строить диаграммы процентного состава, диаграммы наличия элементов, диаграммы преобладания.

Использование данных дистанционного зондирования для построения экологической ГИС. Применяя ЭГИС в системе экологического мониторинга с использованием данных дистанционного зондирования (ДЗЗ) можно определить направления по обработке принимаемой информации ДЗЗ в построении экологической ГИС.

Обработка принимаемой информации ДЗЗ делится на два этапа (рис. 7). Первый этап обработки заключается в просмотре изображения, географической привязке по орбитальным элементам, вырезке полезных фрагментов, коррекции привязки по реперным точкам на изображении, сохранении выбранных фрагментов и экспорте в исходные формы. Второй этап обработки снимков занимает процесс тематического дешифрирования, с выделением нужных объектов и, например, оцифровкой в векторный формат.

Рис. 7 - Добавление объектов в ЭГИС с аэрофотоснимков