ГИС 2 Л
.doc
Минимальный набор функций ГИС включает функции автоматического картографирования, пространственного анализа и управления данными.
Функции управления данными должны обеспечивать работу с атрибутивными данными с целью их отбора, обновления и преобразования для производства стандартных или рабочих отчетов.
Функции пространственного анализа должны обеспечивать совместное использование и обработку картографических и атрибутивных данных в интересах создания производных картографических данных.
Кроме этого существуют специальные функции ГИС реализованные в отдельных программных продуктах, либо теоретически возможные (растровые операции, автоматизированное дешифрирование цифровых космических снимков, обработка GPS-данных)
В общем виде ГИС состоят из подсистем:
-
Подготовка и ввод данных
-
Хранение, обновление и управление данными
-
Подсистема обработки, моделирования и анализа данных
-
Контроль визуализации и вывода данных
Первая подсистема предназначена для формирования баз географических и атрибутивных данных, определения источников типов данных для ГИС. Важнейшим компонентом данной подсистемы является программное обеспечение получения данных из разных источников.
Вторая подсистема. Необходима для организации и хранения данных, их администрирования, обеспечения процедур их редактирования и обновления, обслуживания запросов на информационный поиск. Хранение данных ГИС осуществляется в базах данных, составляющих ГИС, и связанных между собой пространственных атрибутивных баз. Для управления используется СУБД.
Задачи подсистемы обработки и моделирования данных. Организация обработки данных, обеспечение процедур их преобразования математического моделирования и сопряженного анализа. Поиск и анализ данных реализуется средствами внутренних языков SQL и DDE.
Задача четвертой подсистемы заключается в генерации и оформлении результатов работы системы в виде карт, графических изображений, таблиц, текстов;
Классификация ГИС
-
По назначению и характеру решаемых задач:
- многоцелевые
- информационно-справочные
- учебные
- издательские
- инвентаризационные
- аналитические
- мониторинговые
- исследовательские
- принятия решений
- иного назначения…
2. По предметной области:
- земельные
- муниципальные
- лесные
- инженерных коммуникаций и городского хозяйства
- предотвращения и локализаций ЧС
- экологические и природопользовательские
- социально-экономические
- земельно кадастровые
- геологические
- навигационные
- транспортные
- торгово-маркетинговые
- археологические
- многие другие
3. По территориальному охвату
- глобальные
- субконтинентальные
- национальные
- межнациональные
- региональные
- субрегиональные
- локальные ГИС
По уровню управления:
В РФ принято распределять создаваемы гис по уровню управления:
- федеральные ГИС (Ф-ГИС)
- региональные ГИС (Р-ГИС)
- муниципальные (М-ГИС)
- локальные ГИС (Л-ГИС)
5. По способу организации географических данных
- векторные
- растровые
- векторно-растровые
- трехмерные
6. По функциональности в зависимости от составляющих ГИС блоков можно выделить:
- полнофункциональные
- специализированные
- средства разработки ГИС-приложений
Организация данных в ГИС
Особенности моделирования пространственных данных
Важнейшей задачей, решаемой с помощью ГИС является моделирование пространственных объектов (ландшафты, сооружения, дороги и т.п.)
Моделирование – способ отражения реальной действительности, при котором для изучения оригинала применяется специально построенная модель, воспроизводящая существенные свойства и характеристики реального объекта или процессе.
Задачей моделирования при этом является сохранение, передача и представление в цифровой форме информации о пространственном объекте. Практическим преимуществом моделоирования пространственных объектов в ГИС является возможности выполнения с моделями значительного числа автоматизированных операций. Наиболее распространенными операциями является создание тематических карт, определение картометрических характеристик, совмещение моделей с разнообразными картографическими данными, в том числе с преобразованием координат, проекций, обращение к данным с пространсвтенными запросами, и операции связанные с сортировкой, обработкой, анализом и отображением.
Очевидно, что от выбранных моделей данных и от способа их построения будет зависеть результат их ГИС проектирования ( в данном случае, это точность определения площадей, расстояний, качество и внешний вид карт, отражающих изучаемые характеристики, возможность анализа и управления данными.
Последовательность моделирования в ГИС.
Последовательность можно рассматривать согласно следующим этапам:
-
Идентификация пространственных объектов в контексте решаемой задачи, определение способа их представления в концептуальной модели.
-
Выбор растрового или векторного типа представлений концептуальной модели.
-
Выбор структуры простансвтенных данных для хранения модели на компьютере.
При моделировании в Гис важно учитывать:
1) Пространственные данные организованны сложнее традиционной информации и прежние конструкции баз данных неадекватны для их обработки
2) Для проектирования и реализации пространственных баз данных, кроме участия компьютерных специалистов, необходимо привлечение географов, экологов и других специалистов в области естесвознания.
Концептуальные подходы к описанию пространственных данных
Модели пространственных данных ГИС на концептуальном уровне объединяются в два типа: полевые и объектные, также отдельно рассматривается третий тип: модели геометрических сетей.
(подходы)
При полевом подходе пространственный объект представляется функцией. Каждой точке пространства, занятой объектом соответствует только одно значение функции. Лес разделяется на участки с разными преобладающими породами. Функция f(x) в каждой точке приобреает одно значение. Полевые модели применяются для описания аморфных явлений, таких как пожары, разливы, и тп.
При объектном подходе границы между объектами очевидны, в данном случае намерно-идеалезированны. Каждый объект можно описать в виде набора геометрических фигур. Объектный подход ведет к абстрактному прдставлению пространственной информации в виде объектов. Используется для описания объектов с четкими границами.
Основные различия концептуальных моделей данных.
Критерий сравнения |
Полевой подход |
Объектный подход |
Заполнение пространства |
Географическое пространство заполнено непрерывно, распределенными данными без четко выраженных границ |
Географическое пространство заполнено отдельными, хорошо индентифицируемыми объектами. Каждый объект имеет четкие пространственные границы, его свойства могут быть описаны с помощью параметров (атрибутов) |
Исходные данные для построения |
Результаты фотограмметрической обработки, методов аэрофотосъемки, дитсанционного зондирирования, карты и полевые измерения по выбранным точкам, могут использоваться методы интерполяции повторной классификации. |
Результаты полевых исследований фотограмметрической обработки, методов аэрофотосъемки, дистанционного зондирования и оцифровки карт. |
Хранение данных |
Базы данных реализуются в виде сетки ячеек, это соответствует растровой модели. |
Базы данных реализуются в виде списков координат, что соответствует векторной модели |
Типы пространственных объектов |
Регулярная и нерегулярная мозаика |
Четкие и нечеткие границы объектов определяются недостаточно точно, свойства плавно изменяются при пересечении предполагаемых границ. |
Представление пространственных объектов в модели |
Сетка ячеек поверхности |
Точки, линии, полигоны |