Geoinformacijske tehnologije i njihova uporaba. Geoinformacijske tehnologije, glavne karakteristike suvremenog GIS-a

Geo informacijske tehnologije može se definirati kao skup programskih, tehnoloških, metodoloških sredstava za dobivanje novih vrsta informacija o svijetu oko nas. Osmišljeni su za poboljšanje učinkovitosti: procesa upravljanja, pohrane i prezentacije informacija, obrade i podrške odlučivanju. To se sastoji u uvođenju geografskih informacijskih tehnologija u znanost, proizvodnju, obrazovanje i praktičnu primjenu informacija dobivenih o okolnoj stvarnosti.

Geoinformacijske tehnologije su nove informacijske tehnologije usmjerene na postizanje različitih ciljeva, uključujući informatizaciju proizvodnih i upravljačkih procesa. Geo značajka informacijski sustavi(u daljnjem tekstu GIS) je da su kao informacijski sustavi rezultat evolucije tih sustava te stoga sadrže osnove izgradnje i funkcioniranja informacijskih sustava. GIS kao sustav uključuje mnogo međusobno povezanih elemenata, od kojih je svaki povezan direktno ili neizravno sa svakim drugim elementom, a bilo koja dva podskupa tog skupa ne mogu biti neovisna bez narušavanja cjelovitosti i jedinstva sustava.

Još jedna značajka GIS-a je da je on integrirani informacijski sustav. Integrirani sustavi izgrađeni su na principima integracije tehnologija različitih sustava. Često se koriste u toliko različitih područja da njihov naziv često ne opisuje sve njihove mogućnosti i funkcije. Iz tog razloga GIS ne treba povezivati ​​samo s rješavanjem problema geodezije ili geografije. “Geo” u nazivu geografskih informacijskih sustava i tehnologija definira predmet istraživanja, a ne predmetno područje korištenja ovih sustava.

Integracija GIS-a s drugim informacijskim sustavima daje njihovu multidimenzionalnost. GIS upravlja složenom obradom informacija od prikupljanja podataka do pohrane, ažuriranja i prezentacije, stoga GIS treba razmatrati iz različitih perspektiva.

Kako sustavi upravljanja GIS je dizajniran da podrži procese donošenja odluka za optimalno upravljanje zemljištem i resursima, urbano upravljanje, transport i maloprodaju, te korištenje oceana ili drugih prostornih značajki. Za razliku od informacijskih sustava, u GIS-u se pojavljuju mnoge nove tehnologije za analizu prostornih podataka, u kombinaciji s elektroničkim uredskim tehnologijama i optimizacijom rješenja na toj osnovi. Zbog toga je GIS učinkovita metoda transformacija i sinteza različitih podataka za zadatke upravljanja.

Kako geosustavi GIS integrira tehnologije za prikupljanje informacija iz takvih sustava kao što su: geografski informacijski sustavi, kartografski informacijski sustavi, automatizirani sustavi kartiranja, automatizirani fotogrametrijski sustavi, zemljišni informacijski sustavi, automatizirani katastarski sustavi itd.

Kako sustavi baza podataka GIS karakterizira širok raspon podataka prikupljenih različitim metodama i tehnologijama. Treba istaknuti da oni kombiniraju mogućnosti tekstualnih i grafičkih baza podataka.

Kako sustavi za modeliranje GIS koristi maksimalan broj metoda modeliranja i procesa koji se koriste u drugim informacijskim sustavima, a prvenstveno u CAD-u.

Kako sustavi za dobivanje projektantskih rješenja GIS koristi koncepte i metode na mnogo načina projektiranje potpomognuto računalom te riješiti brojne posebne probleme dizajna koji se ne nalaze u standardnom projektiranju potpomognutom računalom.

Kako sustavi prezentiranja informacija GIS je razvoj automatizirani sustavi korištenje dokumentacije potpore moderne tehnologije multimedija. Imaju alate za poslovnu grafiku i statističku analizu te, dodatno, alate za tematsko mapiranje. Učinkovitost potonjeg osigurava raznoliko rješenje problema u različitim industrijama kada se koristi integracija podataka temeljena na kartografskim informacijama.

Kako aplikacijski sustavi GIS nema premca po širini, jer se koristi u transportu, navigaciji, geologiji, geografiji, vojnim poslovima, topografiji, ekonomiji, ekologiji itd.

Kako sustavi za masovnu upotrebu GIS omogućuje korištenje kartografskih informacija na razini poslovne grafike, što ih čini dostupnima svakom školarcu ili poslovnom čovjeku, a ne samo stručnjaku geografu. Zato se donošenje mnogih odluka temeljenih na GIS tehnologijama ne svodi na izradu karata, već samo korištenje kartografskih podataka.

Organiziranje podataka u GIS-u. Tematski podaci se u GIS-u pohranjuju u obliku tablica, tako da nema problema s njihovim pohranjivanjem i organiziranjem u baze podataka. Najveći problemi su pohrana i vizualizacija grafičkih podataka.

Glavna klasa GIS podataka su koordinatni podaci, koji sadrže geometrijske informacije i odražavaju prostorni aspekt. Glavne vrste koordinatnih podataka: točka (čvorovi, vrhovi), linija (otvorena), kontura (zatvorena linija), poligon (područje, regija). U praksi se veći broj podataka koristi za konstruiranje stvarnih objekata (na primjer, viseći čvor, pseudo-čvor, normalni čvor, pokrov, sloj itd.). Na sl. Slika 3.1 prikazuje glavne razmatrane elemente koordinatnih podataka.

Razmatrani tipovi podataka imaju veći broj raznolikih veza, koje se mogu podijeliti u tri skupine:

• odnosi za konstruiranje složenih objekata iz jednostavni elementi;
• odnosi izračunati iz koordinata objekta;
• odnosi definirani posebnim opisom i semantikom prilikom unosa podataka.

Općenito, prostorni (koordinatni) modeli podataka mogu imati vektorski ili rasterski (stanični) prikaz i mogu ali ne moraju sadržavati topološke karakteristike. Ovaj vam pristup omogućuje klasificiranje modela u tri tipa: rasterski model; vektorski netopološki model; vektorski topološki model. Svi ovi modeli su međusobno transformabilni. Međutim, pri dobivanju svakog od njih potrebno je uzeti u obzir njihove karakteristike. U GIS-u, oblik prikaza koordinatnih podataka odgovara dvjema glavnim podklasama modela: vektor i raster (mobilni ili mozaik). Moguća je klasa modela koja sadrži karakteristike i vektora i mozaika. Zovu se hibridni modeli.

Riža. 3.1.

Grafički prikaz situacije na ekranu računala podrazumijeva prikazivanje različitih grafičkih slika na ekranu. Generirana grafička slika na ekranu računala sastoji se od dva dijela koja se razlikuju sa stajališta okoline za pohranu - grafičke “podloge” ili grafičke pozadine i drugih grafičkih objekata. U odnosu na ove druge grafičke slike, "slika supstrata" je "područje", odnosno prostorna dvodimenzionalna slika. Glavni problem pri implementaciji geoinformacijskih aplikacija je teškoća formalizacije određenog predmetnog područja i njegovog prikaza na elektroničkoj karti.

Dakle, geografske informacijske tehnologije namijenjene su širokom uvođenju u praksu metoda i sredstava informacijske interakcije nad prostorno-vremenskim podacima, predstavljenih u obliku sustava elektroničkih karata, i predmetno orijentiranih okruženja za obradu heterogenih informacija za različite kategorije korisnika.

Pogledajmo pobliže glavne grafičke modele.

Vektorski modeliširoko se koristi u GIS-u. Izgrađeni su na vektorima koji zauzimaju dio prostora, za razliku od rasterskih modela koji zauzimaju cijeli prostor. To određuje njihovu glavnu prednost - zahtjev za redove veličine manje memorije za pohranu i manje vremena utrošenog na obradu i prezentaciju, i što je najvažnije - veću točnost pozicioniranja i prezentacije podataka. Prilikom konstruiranja vektorskih modela, objekti se stvaraju povezivanjem točaka ravnim linijama, kružnim lukovima i polilinijama. Površinski objekti - površine su specificirane skupovima linija.

Vektorski modeli se primarno koriste u transportnim, komunalnim i marketinškim GIS aplikacijama. GIS sustavi koji prvenstveno rade s vektorskim modelima nazivaju se vektorski GIS. U stvarnom GIS-u, oni se ne bave apstraktnim linijama i točkama, već objektima koji sadrže linije i područja koja zauzimaju prostornu lokaciju, kao i složenim odnosima među njima. Stoga potpuni vektorski GIS podatkovni model prikazuje prostorne podatke kao zbirku sljedećih glavnih dijelova: geometrijskih (metričkih) objekata (točaka, linija i poligona); atributi - karakteristike povezane s objektima; veze između objekata. Vektorski modeli (objekata) koriste niz koordinata koje tvore liniju kao elementarni model. Linija je granica, segment, lanac ili luk. Glavni tipovi koordinatnih podataka u klasi vektorskog modela definirani su kroz osnovni linijski element kako slijedi. Točka je definirana kao degenerirana linija nulte duljine, linija je definirana kao linija konačne duljine, a područje je predstavljeno kao niz međusobno povezanih segmenata. Svaki dio linije može biti granica za dva područja ili dva sjecišta (čvora). Segment zajednička granica između dva križanja (čvora) ima različite nazive, koji su sinonimi u GIS domeni. Teoretičari grafova preferiraju izraz "rub" od riječi "linija", a koriste izraz "vrh" za označavanje sjecišta. Nacionalni standard SAD-a službeno je odobrio izraz "lanac". Na nekim sustavima ( Arclnfo, GeoDraw) koristi se izraz "luk". Za razliku od običnih vektora u geometriji, lukovi imaju svoje atribute. Atributi luka predstavljaju poligone s obje njihove strane. U odnosu na sekvencijalno kodiranje luka, ti poligoni se nazivaju lijevi i desni. Koncept luka (lanca, ruba) temeljan je za vektorski GIS.

Vektorski modeli dobivaju na različite načine. Jedan od najčešćih je vektorizacija skeniranih (rasterskih) slika.

Vektorizacija- postupak odabira vektorskih objekata iz bitmapa i njihovo primanje u vektorskom formatu. Za vektorizaciju je potrebno visoke kvalitete(različite linije i konture) rasterske slike. Kako bi se osigurala potrebna jasnoća linija, ponekad je potrebno poboljšati kvalitetu slike.

Tijekom vektorizacije moguće su pogreške, čija se korekcija provodi u dvije faze:

• 1) podešavanje rasterske slike prije njezine vektorizacije;
• 2) korekcija vektorskih objekata.

Vektorski modeli koriste diskretne skupove podataka za predstavljanje kontinuiranih objekata ili pojava. Stoga možemo govoriti o vektorskoj diskretizaciji. Istodobno, vektorski prikaz omogućuje odraz veće prostorne varijabilnosti za neka područja nego za druga, u usporedbi s rasterskim prikazom, što je posljedica jasnijeg prikaza granica i njihove manje ovisnosti o izvornoj slici (slici) nego kod rasterski prikaz. To je tipično za društvene, ekonomske i demografske pojave čija je varijabilnost u nekim područjima intenzivnija.

Neki objekti su vektorski po definiciji, na primjer, granice odgovarajuće zemljišne čestice, granice okruga itd. Stoga se vektorski modeli obično koriste za prikupljanje podataka o koordinatnoj geometriji (topografski zapisi), podataka o administrativnim granicama itd.

Značajke vektorskih modela: u vektorskim formatima, skup podataka definiran je objektima baze podataka. Vektorski model može organizirati prostor u bilo kojem nizu i omogućuje "slučajni pristup" podacima. Olakšava izvođenje operacija s linearnim i točkastim objektima, na primjer, analizu mreže - razvijanje prometnih ruta duž mreže cesta, zamjenu simbola. U rasterskim formatima točkasti objekt mora zauzimati cijelu ćeliju. To stvara niz poteškoća vezanih uz odnos između veličine rastera i veličine objekta.

Što se tiče točnosti vektorskih podataka, ovdje možemo govoriti o prednosti vektorskih modela u odnosu na rasterske, budući da se vektorski podaci mogu kodirati s bilo kojim zamislivim stupnjem točnosti, koji je ograničen samo mogućnostima metode internog prikaza koordinata. . Obično se za prikaz vektorskih podataka koristi 8 ili 16 decimalnih mjesta (jednostruka ili dvostruka preciznost). Samo neke klase podataka dobivenih u procesu mjerenja odgovaraju točnosti vektorskih podataka: to su podaci dobiveni preciznim mjerenjem (koordinatna geometrija); karte malih područja izrađene prema topografskim koordinatama i političkim granicama određenim preciznim mjerenjem.

Nemaju svi prirodni fenomeni karakteristične jasne granice koje se mogu prikazati kao matematički definirane linije. To je zbog dinamike pojava ili načina prikupljanja informacija o prostoru. Tla, vrste vegetacije, padine, staništa divljih životinja - svi ti objekti nemaju jasne granice. Crte na karti obično su debele 0,4 mm i često se smatra da odražavaju nesigurnost položaja objekta. U rasterskom sustavu, ova nesigurnost je dana veličinom ćelije. Stoga treba imati na umu da je u GIS-u prava ideja točnosti dana veličinom rasterske ćelije i nesigurnošću položaja vektorskog objekta, a ne točnošću koordinata. Za analizu veza u vektorskim modelima potrebno je razmotriti njihova topološka svojstva, tj. razmotriti topološke modele, koji su vrsta vektorskih modela podataka.

U rasterski modeli uzorkovanje se provodi najviše na jednostavan način- cijeli objekt (područje istraživanja) prikazuje se u prostornim ćelijama koje tvore pravilnu mrežu. Svaka ćelija rasterskog modela odgovara površini koja je identične veličine, ali ima različite karakteristike (boja, gustoća). Model ćelije karakterizira jedna vrijednost, a to je prosječna karakteristika površine. Ovaj postupak se zove pikselizacija. Rasterski modeli se dijele na redovito, nepravilno I ugniježđeni(rekurzivne ili hijerarhijske) popločavanja. Postoje tri vrste ravnih pravilnih mozaika: kvadrat (sl. 3.2), trokut i šesterokut (sl. 3.3).

Riža. 3.2.

Riža. 3.3.

Kvadratni oblik prikladan je za obradu velikih količina informacija, trokutasti oblik je za stvaranje sfernih površina. Trokutaste mreže nepravilnog oblika koriste se kao nepravilni mozaici ( Triangulirana nepravilna mreža - KOSITAR) i Thiessenovih poligona (slika 3.4). Pogodni su za izradu digitalnih modela oznaka terena na temelju zadanog skupa točaka.

Dakle, vektorski model sadrži informaciju o položaju objekta, a rasterski model sadrži informaciju o tome što se nalazi na određenoj točki objekta. Vektorski modeli se klasificiraju kao binarni ili kvazi-binarni.

Riža. 3.4.

Ako vektorski model daje informacije o tome gdje se nalazi ovaj ili onaj objekt, tada rasterski model daje informacije o tome što se nalazi na određenoj točki teritorija. Time je određena glavna namjena rasterskih modela - kontinuirani prikaz površine. U rasterskim modelima kao atomski model koristi se dvodimenzionalni element prostora - piksel (ćelija). Uređen skup atomskih modela tvori raster, koji je pak model karte ili geo-objekta. Vektorski modeli se klasificiraju kao binarni ili kvazi-binarni. Raster vam omogućuje prikaz polutonova i nijansi boja. Obično bi svaki rasterski element ili svaka ćelija trebala imati samo jednu vrijednost gustoće ili boje. Ovo se možda neće odnositi na sve slučajeve. Na primjer, kada granica dviju vrsta pokrivenosti može prolaziti kroz središte rasterskog elementa, elementu se daje vrijednost koja predstavlja većinu ćelije ili njegovu središnju točku.

Brojni sustavi omogućuju vam da imate više vrijednosti za jedan rasterski element. Postoji niz karakteristika za rasterske modele: rezolucija, vrijednost, orijentacija, zone, položaj.

Dopuštenje- minimalna linearna veličina najmanje površine prikazanog prostora (površine), prikazana jednim pikselom. Pikseli su obično pravokutnici ili kvadrati, dok se trokuti i šesterokuti rjeđe koriste. Raster s manjim veličinama ćelija ima veću rezoluciju. Visoka rezolucija podrazumijeva obilje detalja, mnogo ćelija i minimalnu veličinu ćelije.

Značenje- element informacija pohranjen u rasterski element (piksel). Budući da se tijekom obrade koriste upisani podaci, tj. potreba za definiranjem tipova vrijednosti rasterskog modela. Vrsta vrijednosti u rasterskim ćelijama određena je i stvarnim fenomenom i značajkama GIS-a. Konkretno, različiti sustavi mogu koristiti različite klase vrijednosti: cijele brojeve, stvarne (decimalne) vrijednosti, literalne vrijednosti. Cijeli brojevi mogu poslužiti kao specifikacije apsorbancije ili kao kodovi koji označavaju položaj u popratnoj tablici ili legendi. Na primjer, moguća je sljedeća legenda koja označava naziv klase tla: O - prazna klasa, 1 - ilovasto, 2 - pjeskovito, 3 - šljunčano itd.

Orijentacija- kut između smjera sjevera i položaja rasterskih stupova.

Zona rasterski model uključuje ćelije koje su jedna uz drugu susjedne i imaju istu vrijednost. Zonu mogu činiti pojedinačni objekti, prirodne pojave, područja tipova tla, hidrografski elementi itd. Za označavanje svih zona s istom vrijednošću koristi se koncept "klase zone". Naravno, ne mogu svi slojevi slike sadržavati zone. Glavna obilježja zone su njezino značenje i položaj.

Tampon zona- zona čije se granice nalaze na poznatoj udaljenosti od bilo kojeg objekta na karti. Oko odabranih objekata mogu se kreirati tampon zone različitih širina na temelju tablica konjugiranih karakteristika.

Položaj obično specificiran uređenim parom koordinata (broj retka i broj stupca) koji jedinstveno definira položaj svakog elementa prostora za prikaz u rasteru. Uspoređujući vektorske i rasterske modele, primjećujemo pogodnost vektorskih modela za organiziranje i rad s odnosima objekata. Međutim, korištenjem jednostavnih tehnika, kao što je uključivanje odnosa u atributne tablice, moguće je organizirati odnose u rasterskim sustavima.

Potrebno je zadržati se na pitanjima točnost prikaz u rasterskim modelima. U rasterskim formatima u većini slučajeva nije jasno odnose li se koordinate na središnju točku piksela ili na jedan od njegovih kutova. Stoga je točnost vezivanja rasterskih elemenata definirana kao 1/2 širine i visine ćelije.

Rasterski modeli imaju sljedeće prednosti:

• raster ne zahtijeva prethodno upoznavanje s pojavama; podaci se prikupljaju iz ravnomjerno raspoređene mreže točaka, što omogućuje naknadno dobivanje objektivnih karakteristika proučavanih objekata na temelju metoda statističke obrade. Zahvaljujući tome, rasterski modeli mogu se koristiti za proučavanje novih pojava o kojima nema prikupljenog materijala. Ova metoda je zbog svoje jednostavnosti najraširenija;
• rasterske podatke lakše je obraditi korištenjem paralelnih algoritama i stoga pružaju veću izvedbu u usporedbi s vektorskim podacima;
• neke zadatke, kao što je stvaranje tampon zone, mnogo je lakše riješiti u rasterskom obliku;
• mnogi rasterski modeli omogućuju unos vektorskih podataka, dok je obrnuti postupak vrlo težak za vektorske modele;
• Procesi rasterizacije algoritamski su mnogo jednostavniji od procesa vektorizacije, koji često zahtijevaju stručne odluke.

Digitalna karta može se organizirati u više slojeva (slojevi ili karte supstrata). Slojevi u GIS-u predstavljaju skup digitalnih kartografskih modela izgrađenih na temelju kombiniranja (tipiziranja) prostornih objekata koji imaju zajedničke funkcionalne karakteristike. Skup slojeva čini integriranu osnovu grafičkog dijela GIS-a. Primjer integriranih GIS slojeva prikazan je na sl. 3.5.

Riža. 3.5.

Važna točka pri projektiranju GIS-a je dimenzija modela. Koriste se dvodimenzionalni (2D) i trodimenzionalni (3D) koordinatni modeli. Dvodimenzionalni modeli koriste se pri izradi karata, a trodimenzionalni pri modeliranju geoloških procesa, projektiranju inženjerskih građevina (brana, akumulacija, kamenoloma itd.), modeliranju tokova plina i tekućina.

Postoje dvije vrste 3D modela:

• 1) pseudo-trodimenzionalni, kada je treća koordinata fiksna;
• 2) pravi trodimenzionalni prikaz.

Većina modernih GIS-ova provodi složenu obradu informacija:

• prikupljanje primarnih podataka;
• prikupljanje i pohranjivanje informacija;
• različite vrste modeliranja (semantičko, simulacijsko, geometrijsko, heurističko);
• projektiranje potpomognuto računalom;
• dokumentacijska podrška.

Mnogi problemi koji se javljaju u životu doveli su do stvaranja raznih GIS-ova koji mogu klasificirani prema sljedećim kriterijima:

• 1) prema funkcionalnost:
  • potpuno opremljen GIS opće namjene,
  • specijalizirani GIS usmjereni su na rješavanje određenog problema u određenom predmetnom području,
  • informacijsko-referentni sustavi za kućnu i informacijsko-referentnu uporabu.

Utvrđuje se i funkcionalnost GIS-a arhitektonski princip njihova konstrukcija:

• zatvoreni sustavi - nemaju mogućnosti proširenja, sposobni su obavljati samo skup funkcija koje su jasno definirane u trenutku kupnje,
• otvoreni sustavi odlikuju se jednostavnošću prilagodbe i mogućnostima proširenja, budući da ih korisnik može dovršiti sam pomoću posebnog uređaja (ugrađeni programski jezici);
• 2) prostorni (teritorijalni) pokrivenost:
  • globalni (planetarni),
  • nacionalni,
  • regionalni,
  • lokalni (uključujući općinske);
• 3) problemsko-tematske usmjerenosti:
  • općegeografski,
  • okoliš i upravljanje okolišem,
  • industrija (vodoprivreda, šumarstvo, geologija, turizam i dr.);
• 4) način organiziranja geografskih podataka:
  • vektor,
  • raster,
  • vektorski raster GIS.

Kao izvori podataka za formiranje GIS-a koriste se:

• kartografske građe(topografske i općegeografske karte, karte administrativno-teritorijalne podjele, katastarski planovi i dr.). Podaci dobiveni iz karata su georeferencirani, pa ih je zgodno koristiti kao osnovni GIS sloj. Ako ne postoje digitalne karte za područje istraživanja, tada se grafičke izvorne karte pretvaraju u digitalni pogled;
• podaci daljinske detekcije(u daljnjem tekstu podaci daljinske detekcije) sve više se koriste za izradu GIS baza podataka. Podaci daljinskog istraživanja prvenstveno uključuju materijale dobivene iz svemirskih nosača. Za daljinska istraživanja koriste se različite tehnologije za dobivanje slika i njihov prijenos na Zemlju, nosači opreme za snimanje ( svemirska letjelica i sateliti) postavljeni su u različite orbite i opremljeni različitom opremom. Zahvaljujući tome dobivaju se slike koje se razlikuju različite razine vidljivost i detaljnost prikaza objekata prirodnog okoliša u različitim spektralnim područjima (vidljivi i bliski infracrveni, toplinski infracrveni i radiopodručja). Sve to uvjetuje širok raspon ekoloških problema koji se mogu riješiti daljinskim očitavanjem. Metode daljinskog istraživanja uključuju zračna i zemaljska istraživanja te druge beskontaktne metode, poput hidroakustičkih istraživanja topografije morskog dna. Materijali takvih istraživanja daju kvantitativne i kvalitativne informacije o različitim objektima prirodnog okoliša;
• materijali s terenskih pregleda teritorija uključuju podatke iz topografskih, inženjerskih i geodetskih izmjera, katastarskih izmjera, geodetskih mjerenja prirodnih objekata izvedenih po niveletama, teodolitima, elektroničkim totalnim stanicama, GPS prijamnicima, kao i rezultate istraživanja teritorija geobotaničkim i drugim metodama, npr. kretanja životinja, analiza tla itd.;
• statistika sadrže podatke državnih statističkih službi za razne sektore nacionalnog gospodarstva, kao i podatke sa stacionarnih mjernih osmatračnica (hidrološki i meteorološki podaci, informacije o onečišćenju) okruženje itd.));
• literaturni podaci(referentne publikacije, knjige, monografije i članci koji sadrže različite podatke o pojedinim vrstama geografskih objekata).

U GIS-u se rijetko koristi samo jedna vrsta podataka; najčešće je to kombinacija različitih podataka za bilo koje područje.

Glavna područja korištenja GIS-a:

• elektronske kartice;
• urbana ekonomija;
• državni katastar zemljišta;
• ekologija;
• daljinsko očitavanje;
• gospodarstvo;
• specijalni sustavi za vojne potrebe.

U praksi najprovjereniji GIS za rad s “prirodnim” kartama malog mjerila (geologija, poljoprivreda, navigacija, ekologija itd.) Arclnfo I ArcView GIS. Oba sustava razvila je američka tvrtka ESRI(www.esri.com, www.dataplus.ru) i vrlo su česti u svijetu.

Među relativno jednostavnim zapadnim GIS-ovima, koji su svoj pedigre započeli analizom teritorija u mjeri potrebnoj za poslovanje i relativno jednostavnim aplikacijama, možemo nazvati sustav Maplnfo, koji je također vrlo raširen u svijetu. Ovaj sustav vrlo brzo napreduje i danas može parirati najrazvijenijim GIS-ovima.

Korporacija Intergraph(www.intergraph.com) isporučuje GIS M.G.E. temeljeno na sustavu sličnom AutoCAD-u MicroStation, koju pak proizvodi tvrtka Bendy. sustav M.G.E. predstavlja cijelu obitelj različitih softverski proizvodi, pomažući u rješavanju širokog spektra problema koji postoje u području geoinformatike.

Svi ovi proizvodi također imaju internetske GIS poslužitelje koji vam omogućuju objavljivanje digitalnih karata na internetu. Istina, moramo govoriti samo o preglednicima, budući da je danas nemoguće omogućiti uređivanje topoloških karata s udaljenog internetskog klijenta zbog nedovoljne razvijenosti GIS-a i internetskih tehnologija.

Nedavno je ušao na GIS tržište i Microsoft,čime je potvrđeno da će GIS u skoroj budućnosti postati takav sustav koji bi svaki korisnik koji ima više ili manje samopoštovanja trebao imati na svom računalu, kao što ga ima danas Excel ili Riječ. Microsoft izdao proizvod MapPoint (Microsoft MapPoint 2000 Softver za mapiranje poslovanja), koji će biti dio Ured 2000. Ova komponenta uredskog proizvoda prvenstveno će se fokusirati na poslovno planiranje i analizu.

Ponavljanje koncepta Arclnfo, ali domaći sustav je mnogo inferioran u odnosu na potonji u smislu funkcionalne potpunosti GeoDraw, razvijen u TsGI IGRAN (Moskva). Njegove su mogućnosti danas uglavnom ograničene na male karte. S naše točke gledišta, “starješina” domaće geoinformatike - GIS - ovdje izgleda puno “jače” Sinteks ABRIS. Potonji ima dobro prezentirane funkcije za analizu prostornih informacija.

U geologiji jaku poziciju ima GIS PARK (Laneko, Moskva), koji također implementira jedinstvene metode za modeliranje relevantnih procesa.

Najnaprednijima u području prezentacije i održavanja velikih bogatih karata gradova i master planova velikih poduzeća mogu se smatrati dva domaći sustavi: GeoCosm(GEOID, Gelendžik) i "InGeo" (CSR "Integro", Ufa, www.integro.ru). Ovi sustavi su među najmlađima i stoga su odmah razvijeni korištenjem najsuvremenijih tehnologija. A sustav InGeo razvili su ne toliko geodeti, već stručnjaci koji sebe smatraju profesionalcima u području simulacijskog modeliranja i katastarskih sustava.

Općenito, u Rusiji gotovo svaka organizacija stvara vlastiti GIS. Međutim, taj je proces vrlo težak, a vjerojatnost njegovog neuspjeha neusporedivo je veća od vjerojatnosti implementacije bez problema, a da ne govorimo o mogućnosti izlaska komercijalnog proizvoda koji omogućuje otuđenje od programera.

Za učinkovito upravljanje regijama potrebno je imati pouzdane i sveobuhvatne informacije o njihovom gospodarskom stanju i potencijalu, uključujući prisutnost i raspodjelu minerala, šumskih, vodenih i zemljišnih resursa, gospodarski razvoj teritorija, lokaciju industrijskih i poljoprivrednih poduzeća, naseljavanje stanovništva, razvoj cestovne mreže, komunikacija i drugih infrastrukturnih sastavnica, ekološko stanje teritorija i druge informacije potrebne za informirano donošenje odluka.

U Rusiji se razlikuju sljedeće teritorijalne razine primjene GIS-a:

Globalna razina – Rusija naspram globalne i euroazijske pozadine Mjerilo 1:45 000 000 – 1:100 000 000;

Sveruska razina - cijeli teritorij zemlje, uključujući obalne vode i granična područja, mjerilo 1: 2 500 000 - 1: 20 000 000;

Regionalna razina – velike prirodne i gospodarske regije, federalni subjekti, mjerilo 1:500.000 – 1:4.000.000;

Lokalna razina - regije, distrikti, nacionalni parkovi, područja kriznih situacija - 1:50.000 - 1.000.000;

Općinska razina - gradovi, urbana područja, prigradska naselja, mjerilo 1:50 000 i veće.

Problemima GIS-a Ruska Federacija treba uključiti:

Ne postoji sustav koji zadovoljava suvremene zahtjeve za pružanje informacija državnim tijelima potrebnim za učinkovito upravljanje teritorijalnim razvojem;

Niska razina automatizacije u prikupljanju, obradi, ažuriranju i prijenosu informacija, prisutnost međuresornih barijera, što otežava tijelima javne vlasti pravodobno primanje informacija. Trenutačno postojeći resorni sustavi za prikupljanje i analizu podataka o određenim vrstama objekata upravljanja organizacijski su i metodološki rascjepkani, što ne dopušta učinkovitu interakciju pri donošenju i obrazloženju određenih upravljačkih odluka o razvoju teritorija. Svaki GIS projekt razvijen na razini okruga, grada ili regije suočava se s potrebom za značajnim troškovima prikupljanja primarnih podataka. Za većinu GIS korisnika troškovi prikupljanja podataka su previsoki (do 80% ukupnih troškova);

Nedostatak pravih tehnologija ažuriranja podataka. Ažuriranje podataka zahtijeva i značajne materijalne troškove, no bez razvijenog sustava ažuriranja podataka svaki GIS je neodrživ. Stoga je pri izradi GIS-a potrebno pažljivo razvijati tehnologiju ažuriranja podataka. Razvoj tržišnih sektora vezanih uz zaprimanje i korištenje sondiranih i drugih geopodataka nije moguć bez rješavanja problema automatiziranog ažuriranja podataka;

Ne postoje nacionalni standardi za klasifikaciju i kodiranje topografskih informacija, za formate za razmjenu digitalnih topografskih podataka, što može zahtijevati ozbiljne dodatne troškove pri spajanju lokalnog, primjerice departmanskog GIS-a u nacionalni GIS.

Državna strategija Ruske Federacije u području GIS-a određena je Uredbom Vlade Ruske Federacije od 16. siječnja 1995. N40 "O organizaciji rada na stvaranju geografski informacijski sustav tijela vlasti." Pojam stvaranja GIS za tijela državne vlasti regije (regije) predviđa provođenje mjera za uvođenje suvremenih geografske informacijske tehnologije za sveobuhvatnu analizu višedimenzionalnih, heterogenih informacija pri rješavanju problema upravljanja razvojem regije (regije) i njezinih teritorija, za formiranje jedinstvenog geoinformacijskog prostora.

Trenutno više od 100 organizacija i tvrtki distribuira domaće i strane sustave u Rusiji za stvaranje GIS tehnologija. Ti se sustavi razlikuju po namjeni, funkcionalnosti, potrebnim računalnim resursima i cijeni. Većina sustava alata je orijentirana na računalo.

Ovisno o širini mogućnosti, GIS opće namjene dijelimo na sustave s punim značajkama i sustave za kartografsku vizualizaciju. Sustavi kartografske vizualizacije nazivaju se stolni ili osobni geografski informacijski sustavi, manje su složeni i jeftiniji te su usmjereni na računalne resurse osobnih računala, iako imaju ograničene analitičke mogućnosti i slabe mogućnosti uređivanja kartografske osnove. Potpuno opremljeni GIS-ovi su složeni, funkcioniraju zadovoljavajuće u potpunosti samo na radnim stanicama i omogućuju izradu problemski orijentiranih geografskih informacijskih sustava s razvijenim alatima za prostornu analizu, što je važno, primjerice, za gradske i općinske službe pri rješavanju problema iz područja ekologija.

Najrazvijeniji GIS s punim značajkama uključuje softverske proizvode tvrtke ESRI USA (ARC/INFO), Micro-station USA (MGE Intergraph) i paket tvrtke Siemens Nixdorf Njemačka (SICAD). Američki sustav ERDAS Imagine smatra se vodećim u području sustava za obradu slika iz zrakoplovstva. Od domaćih GIS-ova izdvajaju se vektorski topološki editor GeoDraw i alat za kompozicijsku izradu digitalnih karata i njihovu analizu GeoGraph.

Popis desktop GIS-a uključuje ARC View (ESRI) i Maplnfo softver. Na primjer, ARC View vam omogućuje stvaranje nezavisnih aplikacijskih sustava orijentiranih na probleme i rješavanje problema komunalnog upravljanja, urbanog planiranja i ekologije. Na njegovoj osnovi stvara se GIS za praćenje šumskih požara u Rusiji, informacijski sustav za praćenje okoliša u Moskvi. Također se koristi u informacijskom sustavu ruskog Ministarstva za izvanredne situacije. ARC View GIS ima objektno orijentirani pristup upravljanju geografskim informacijama i sve se više približava funkcionalnosti sustava s punim značajkama, zadržavajući sve prednosti stolnog GIS-a. Omogućuje vam analizu informacija s konstrukcijom grafikona i dijagrama, pretvaranje kartografskih projekcija izravno tijekom rada s kartom, kombiniranje složenih logičkih, prostornih upita, upita kroz tablice, dijagrame i grafikone.

GIS Rusije kao sustav i njegova metodologija poboljšavaju se i razvijaju u sljedećim smjerovima:

Razvoj teorije i prakse informacijskih sustava;

Proučavanje i uopćavanje iskustva u radu s prostornim podacima;

Istraživanje i razvoj koncepata za izradu sustava prostorno-vremenskih modela;

Poboljšanje tehnologija za automatiziranu proizvodnju elektroničkih i digitalnih kartica;

Razvoj tehnologija za vizualnu obradu podataka;

Razvoj metoda podrške odlučivanju na temelju integriranih prostornih informacija;

GIS intelektualizacija.

Geomarketing

Geomarketing je koncept koji kombinira određeni skup alata i metoda za prikupljanje, obradu, analizu i vizualizaciju prostornih informacija za operativne i strateške ciljeve poduzeća.

Metodologija geomarketinga temelji se na metodologiji informacijskog marketinga. Geomarketing informacijski sustavi nastali su na temelju integracije s marketinškim informacijskim sustavima.

Geomarketing informacijski sustavi rade s prostorno lokaliziranim podacima, što omogućuje:

Identifikacija skrivenih obrazaca u ponašanju potražnje za proizvodima u prostorno-vremenskom kontekstu;

Sposobnost korištenja prostorne analize objekata za prepoznavanje njihovih svojstava i odnosa koji nisu vidljivi tijekom konvencionalne analize, na primjer, pomoću tabelarnih podataka;

Globalna integracija podataka, koja omogućuje kolektivno, sveobuhvatno proučavanje objekata i pojava;

Primjena vizualnih metoda za prikaz i obradu statističkih informacija.

Drugim riječima, geomarketing je koristan kada se koristi kao učinkovita tržišna informacijska tehnologija.

Vrste geomarketinga:

- geomarketing mjesta, uključuje geomarketing stanovanja (izgradnja, ponuda za prodaju ili najam...), zona gospodarskog razvoja (razvoj lokacija, iznajmljivanje i prodaja tvornica, trgovina itd.), geomarketing ulaganja u zemljišne posjede, rekreacijska i turistička područja;

- geomarketing prirodnih resursa uključuje gospodarski razvoj, prodaju i privlačenje ulaganja u regionalne formacije prirodnih resursa;

- poticajni geomarketing skupom mjera prevladava negativan odnos prema GIS robama i uslugama;

- razvojni geomarketing razvija potražnju za novim GIS proizvodima (pojedinaca, organizacija i društva u cjelini);

- politički gaomarketing nije usmjeren na stvaranje ili zadovoljenje potražnje za određenim proizvodima, već na zadovoljenje političkih želja.

Problemi koje rješava geomarketing za geografski raspoređenu trgovačku i maloprodajnu mrežu:

Optimalno planiranje maloprodajne i uslužne mreže;

Otvaranje maloprodajnog mjesta na optimalnoj lokaciji, vodeći računa o kriterijima dostupnosti, maksimalnog obuhvata potrošača, njihovog prebivališta i tokova;

Asortiman proizvoda i upravljanje promocijom trgovačko poduzeće;

Brzo prikupljanje i ažuriranje informacija o tržištima i konkurentskim poduzećima.

Prilikom odabira nove lokacije za trgovačko poduzeće provodi se kompleks geoinformacijskih, ekonomskih i statističkih analiza pomoću satelitskih snimaka Zemlje visoke rezolucije. U obzir se uzima postojeća infrastruktura tvrtke, vanjski socioekonomski pokazatelji, konkurentsko okruženje itd.:

1. Procjena atraktivnosti mjesta.

1.1 Ukupno stanovništvo po zonama prometne pristupačnosti.

1.2 Broj ekonomski aktivnog stanovništva (16-60 godina).

1.3 Procjena visine prihoda stanovnika unutar zone 15-minutne prometne dostupnosti.

1.4 Procjena prometne mreže i prometnih tokova.

1.5 Procjena pješačkih tokova.

2. Analiza konkurencije unutar zone dostupnosti od 15 minuta.

2.1 Procjena glavnih konkurenata po zonama.

2.2 Usporedba gustoće natjecatelja ovisno o zonama. Opis konkurentske situacije.

3. Prognoza razvoja funkcionalne namjene teritorija unutar zona.

3.1 Procjena trenutne infrastrukture.

3.2. Ocjena intenziteta stambene izgradnje.

3.3. Ocjena intenziteta izgradnje trgovačkih, zabavnih i sportskih sadržaja.

3.4 Procjena razvoja infrastrukture.

3.5 Prognoza promjene broja potrošača.

Na primjer, kada procjenjujete privlačnost mjesta, trebali biste obratiti pozornost na sljedeće značajke područja u blizini trgovine:

Usmjeravanje toka prometa stanovnika i mogućnost preusmjeravanja tih tokova stvaranjem, primjerice, dodatnih pješačkih prijelaza i semafora, jednosmjernog prometa automobila i sl.;

Dostupnost praktičnog pristupa i punog parkinga u skladu s formatom trgovine;

Dostupnost nogostupa, travnjaka, ulične rasvjete itd. u skladu sa slikom otvorene trgovine;

Pogodan pristup (pristup) trgovini za kupce - eliminiranje konkurencije s automobilima drugih kupaca i stanovnika obližnjih kuća koji se približavaju;

Pogodnost za operacije istovara i utovara;

Dostupnost područja pogodnih za trgovinu izvan mjesta i promocije za privlačenje interesa kupaca;

Nema neželjenih susjednih objekata.

Geografski informacijski sustavi i tehnologije

Geografski informacijski sustav (GIS) je multifunkcionalni informacijski sustav namijenjen prikupljanju, obradi, modeliranju i analizi prostornih podataka, njihovom prikazu i korištenju u rješavanju računskih problema, pripremi i donošenju odluka. Osnovna svrha GIS-a je generiranje znanja o Zemlji, pojedinim teritorijama, terenu, kao i pravovremena dostava potrebnih i dostatnih prostornih podataka korisnicima kako bi se postigla najveća učinkovitost njihovog rada.

Geoinformacijske tehnologije (GIT) su informacijske tehnologije za obradu geografski organiziranih informacija.
Glavna značajka GIS-a, koja određuje njegove prednosti u usporedbi s drugim AIS-ima, je prisutnost geoinformacijske osnove, tj. digitalne karte (DC), koje pružaju potrebne informacije o zemljinoj površini. Istovremeno, Središnji odbor mora osigurati:
precizno uvezivanje, sistematizacija, selekcija i integracija svih ulaznih i pohranjenih informacija (jedinstveni adresni prostor);
složenost i jasnoća informacija za donošenje odluka;
mogućnost dinamičkog modeliranja procesa i pojava;
sposobnost automatskog rješavanja problema vezanih uz analizu obilježja teritorija;
sposobnost brze analize situacije u hitnim slučajevima.
Povijest razvoja GIT-a seže do rada R. Tomlisona na stvaranju kanadskog GIS-a (CGIS), koji je izveden 1963.-1971.
U širem smislu, GIT su skupovi podataka i analitički alati za rad s koordiniranim informacijama. GIT nije informacijska tehnologija u geografiji, već informacijska tehnologija za obradu geografski organiziranih informacija.
Bit GIT-a očituje se u njegovoj sposobnosti povezivanja nekih deskriptivnih (atributivnih) informacija (prvenstveno alfanumeričkih i drugih grafičkih, zvučnih i video informacija) s kartografskim (grafičkim) objektima. Tipično, alfanumeričke informacije organizirane su u obliku tablica u relacijskoj bazi podataka. U najjednostavnijem slučaju, svakom grafičkom objektu (a obično se razlikuju točkasti, linearni i površinski objekti) dodjeljuje se red tablice - zapis u bazi podataka. Korištenje takve veze, zapravo, otvara tako bogatu funkcionalnost za GIT. Ove se mogućnosti prirodno razlikuju od sustava do sustava, ali postoje osnovni set funkcije koje se obično nalaze u bilo kojoj GIT implementaciji, kao što je mogućnost odgovora na pitanja "što je ovo?" označavajući objekt na karti i "gdje se nalazi?" isticanje na karti objekata odabranih prema nekom stanju u bazi podataka. Osnovni mogu uključivati ​​i odgovor na pitanje "što je u blizini?" i njegove razne modifikacije. Povijesno prvi i najveći univerzalna upotreba GIT su sustavi za pretraživanje informacija i referentni sustavi.
Stoga se GIT može smatrati nekom vrstom proširenja DB tehnologije za koordinirane informacije. Ali čak i u ovom smislu predstavlja novi način integracija i strukturiranje informacija. To je zbog činjenice da se u stvarnom svijetu većina informacija odnosi na objekte za koje njihov prostorni položaj, oblik i relativni položaj igraju važnu ulogu, pa stoga GIT u mnogim aplikacijama značajno proširuje mogućnosti konvencionalnih DBMS-ova, budući da su GIT praktičniji i intuitivniji za korištenje i pružaju DL-u vlastito "kartografsko sučelje" za organiziranje upita prema bazi podataka zajedno sa sredstvima za generiranje "grafičkog" izvješća. I na kraju, GIT dodaje u potpunosti nova funkcionalnost- korištenje prostornih odnosa među objektima.
GIT vam omogućuje izvođenje operacija na skupovima kartografskih objekata sličnih uobičajenim relacijskim (JOIN, UNION, INTERSECTION). Operacije ove skupine nazivaju se preklapanjem jer koriste, na različite načine, prostorno preklapanje jednog skupa objekata na drugi. Zapravo, operacije preklapanja imaju veliki analitički potencijal, a za mnoga područja primjene, GIT su glavni, pružajući rješenja za primijenjene probleme (korištenje zemljišta, integrirana procjena teritorija i drugo).
GIT nudi potpuno novi način razvoja kartografije. Prije svega, prevladani su glavni nedostaci konvencionalnih kartica: statični podaci i ograničeni kapacitet “papira” kao nositelja informacija. Posljednjih desetljeća ne samo složene specijalizirane karte poput ekoloških, već i brojne obične papirnate karte postaju „nečitljive“ zbog preopterećenosti informacijama. GIT rješava ovaj problem upravljanjem vizualizacijom informacija. Postaje moguće prikazati na ekranu ili na papiru samo one objekte ili njihove skupove koji su korisniku potrebni u u trenutku. To jest, zapravo se odvija prijelaz sa složenih sveobuhvatnih karata na niz međusobno povezanih privatnih karata. Time se osigurava bolja struktura informacija, što omogućuje njihovo učinkovito korištenje (manipulacija, analiza podataka, itd.). Očito je da postoji tendencija povećanja uloge HIT-a u procesu aktivacije izvori informacija, jer Ogromne količine kartografskih informacija mogu se učinkovito pretvoriti u aktivni strojno čitljivi oblik samo uz pomoć GIT-a. Osim toga, u GIT-u karta postaje istinski dinamičan objekt.

Potonji je rezultat sljedećih novih GIT mogućnosti:
promjenjivost mjerila;
transformacija kartografskih projekcija:
mijenjanje objektnog sastava karte;
„anketa“ kroz kartu u stvarnom vremenu brojnih baza podataka koje sadrže promjenjive informacije;
variranje simbologije, odnosno načina na koji se objekti prikazuju (boja, vrsta linije itd.), uključujući definiranje simbologije kroz vrijednosti atributnih karakteristika objekata, što omogućuje sinkronizaciju vizualizacije s promjenama u bazi podataka.
Danas je široko shvaćeno da GIT nije klasa ili tip programski sustavi, te osnovna tehnologija (krovna tehnologija) za mnoge računalne aplikacije (metode i programe) za rad s prostornim informacijama.
Budući da su DCM skupovi podataka složene strukture, preporučljivo ih je prikazati u različitim formatima. DCM format se odnosi na posebno uveden sustav klasifikacije i kodiranja podataka o terenu. Učinkovitost rješavanja funkcionalnih problema (FP) u vojnim sustavima upravljanja uvelike ovisi o usvojenom formatu digitalnog računala. Tako, na primjer, u slučaju prikazivanja terena konturnim linijama, izračun profila terena traje tisuće puta duže nego kod prikazivanja terena u obliku matrice visina.
Jedna od najvažnijih i najčešćih vrsta informacijskih potreba u geoinformacijama je konstrukcija slike isječka karte na AWS ekranu (vizualizacija karte). Ali sredstva za prikazivanje digitalnih računala na ekranu radne stanice, zajedno s gore navedenim zahtjevima za pristupna sredstva, moraju ispunjavati niz specifičnih zahtjeva određenih potrebom za ljudskom percepcijom informacija. U biti, to su sljedeći ergonomski zahtjevi, koje treba razmotriti zajedno s ostalima:
u smislu "čitljivosti" situacije (tj. imaju dovoljno visoke karakteristike brzine i pouzdanosti ljudske percepcije informacija o operativnoj situaciji na pozadini karte);
"čitljivošću" karte (tj. imaju dovoljno visoke karakteristike brzine i pouzdanosti ljudske percepcije same kartografske informacije);
prema “udobnosti” percepcije (tj. oblik prikaza podataka ne bi trebao uzrokovati pretjerani stres kod osobe pri percepciji informacija i iritaciju njezinih osjetila kako bi se osiguralo potrebno trajanje održavanja njegove učinkovitosti).
Savezni zakon za svoju odluku zahtijeva različite podatke o terenu. Prema autorima, cjelokupni skup ovih zadataka, prema prirodi uporabe digitalnih računala, može se podijeliti u četiri glavne klase:
zadatke koji zahtijevaju prikazivanje slike karte uređajima I/O alate za automatizaciju i korištenje kao pozadinu za prikaz operativne situacije (OCF);
zadaci korištenjem podataka o prirodi i profilima terena (OHPM);
zadaci koji koriste podatke o cestovnoj mreži (RDN);
zadaće koje koriste podatke o lokaciji objekta unutar teritorija države, zone odgovornosti ili neutralnog teritorija (WMD).
OKF zadaće su sve zadaće koje odražavaju operativnu situaciju na terenu u procesu dijaloga s korisnikom. Ovi zadaci mogu prikazati informacije "na vrhu karte" o grupacijama prijateljskih i neprijateljskih trupa, zonama radioaktivne, kemijske, biološke kontaminacije, potpunog uništenja, požara, poplava, smjerova i granica djelovanja, koncentracijskih područja itd. Značajka zajednička Zadaci OKF-a korištenje TsKM-a leži u potrebi za brzim prikazom slike karte na zaslonu radne stanice u različitim mjerilima.
Zadaće OKPM uključuju zadaću odabira mjesta za razmještaj radiorelejnih postaja (RRS), troposferskih stanica (TRS), radarskih postaja (PJIC), opreme za elektroničko izviđanje, elektroničko ratovanje itd. Poslovi procjene zaštitnih svojstava terena u područjima postavljanja upravljačkih točaka (CP) i komunikacijskih centara (CS), planiranje požarnog djelovanja i dr. također pripadaju klasi OKPM. Posebnost OHPM zadataka je potreba za određivanjem velikom brzinom karakteristika terena u blizini točke s proizvoljnim koordinatama.
U zadaće RDS-a spadaju osobito zadaće određivanja putanje i planiranja redoslijeda kretanja vojnih postrojbi, optimalno planiranje prijevoza opskrbe ili pošte i neke druge. U ovim zadacima koriste se DCM podaci o cestovnoj mreži, koji se moraju prikazati u posebnom obliku – u obliku grafa u kojem sve ceste koje se sijeku imaju zajednički vrh na raskrižjima.
Zadaće WMD koriste u digitalnom digitalnom računalu podatke o državnim (kopnenim i morskim) i drugim granicama, specificirane u posebnom obliku - u obliku zatvorenih kontura.
Na temelju vrste informacijskih potreba, mnogi federalni zakoni mogu se klasificirati u nekoliko različitih klasa. Konkretno, zadatak određivanja optimalnog područja raspoređivanja za RRS može imati svojstva klasa OKPM i RDS, au procesu rješavanja za organiziranje dijaloga s korisnikom - svojstva klase OKF.

Zbog dubokog međusobnog prožimanja GIS-a i drugih informacijskih tehnologija, preporučljivo je razmotriti odnos GIT-a s drugim tehnologijama.

Prije svega, to su grafičke tehnologije sustava računalno potpomognutog dizajna (CAD), vektorski grafički editori, a s druge strane relacijske DBMS tehnologije. Većina implementacija modernog GIT-a u osnovi je integracija ove dvije vrste informacijskih tehnologija. Sljedeća vrsta srodne informacijske tehnologije je tehnologija obrade slike rasterskih grafičkih urednika. Neke GIT implementacije temelje se na rasterskom prikazu grafičkih podataka. Stoga mnogi moderni GIS-ovi opće namjene integriraju mogućnosti i vektorskog i rasterskog prikaza. S druge strane, brojne tehnologije obrade slike dizajnirane za rad s podacima iz zraka i svemira vrlo su usko povezane s GIT-om i ponekad djelomično obavljaju svoje funkcije. Ali obično su komplementarni GIT-u i imaju posebna sredstva za interakciju s njima (ERDAS LiveLink na ARC/INFO)

S GIT-om su usko povezane kartografske (geodetske) tehnologije koje se koriste u obradi podataka terenskih geodetskih snimanja i izradi karata na temelju njih (pri izradi karata iz aerosnimki fotogrametrijskim tehnikama i pri radu s digitalnim modelom terena). Ovdje postoji i težnja ka integraciji jer Velika većina modernih GIS-ova uključuje alate koordinatne geometrije (COGO), koji dopuštaju izravnu upotrebu terenskih geodetskih podataka promatranja, uključujući izravno iz digitalno snimljenih instrumenata ili iz prijemnika satelitskog sustava globalnog pozicioniranja (GPS). Fotogrametrijski paketi obično su orijentirani na suradnju s GIS-om te su u nekim slučajevima uključeni u GIS kao moduli.

Bit GIT-a očituje se u njegovoj sposobnosti povezivanja nekih deskriptivnih (atributivnih) informacija (prvenstveno alfanumeričkih i drugih grafičkih, zvučnih i video informacija) s kartografskim (grafičkim) objektima. Tipično, alfanumeričke informacije organizirane su u obliku tablica u relacijskoj bazi podataka. U najjednostavnijem slučaju, svaki grafički objekt (točka, linear ili područje) pridružuje se retku tablice - zapisu u bazi podataka. Korištenje takve veze osigurava bogatu funkcionalnost GIT-a. Ove se mogućnosti prirodno razlikuju od sustava do sustava, ali postoji osnovni skup funkcija koji se obično nalazi u bilo kojoj GIT implementaciji, kao što je mogućnost odgovaranja na pitanja poput "što je ovo?" označavajući objekt na karti i "gdje se nalazi?" isticanje na karti objekata odabranih prema nekom stanju u bazi podataka. Osnovni mogu uključivati ​​i odgovor na pitanje "što je u blizini?" i njegove razne modifikacije. Povijesno gledano, prva i najuniverzalnija upotreba GIT-a su sustavi za pretraživanje informacija i referentni sustavi.

Stoga se GIT može smatrati nekom vrstom proširenja DB tehnologije za koordinirane informacije. Ali čak iu tom smislu predstavlja novi način integriranja i strukturiranja informacija. To je zbog činjenice da se u stvarnom svijetu većina informacija odnosi na objekte za koje njihov prostorni položaj, oblik i relativni položaj igraju važnu ulogu. Posljedično, GIT u mnogim aplikacijama značajno proširuje mogućnosti konvencionalnih DBMS-ova.

GIT je, kao i svaka druga tehnologija, usmjerena na rješavanje određenog niza problema. Budući da su područja primjene GIS-a prilično široka (vojna pitanja, kartografija, geografija, urbanizam, organizacija prijevozno-dispečerskih službi i dr.), zbog specifičnosti problema koji se rješavaju u svakom od njih, te značajki povezanih s specifičnoj klasi problema koji se rješavaju i sa zahtjevima za ulazne i izlazne podatke, točnost, tehnička sredstva i sl., prilično je problematično govoriti o bilo kojoj pojedinačnoj GIS tehnologiji.

U isto vrijeme, svaki GIT uključuje niz operacija koje se mogu smatrati osnovnim. U pojedinim implementacijama razlikuju se samo u detaljima, primjerice, softverski servis za skeniranje i naknadnu obradu, mogućnosti geometrijske transformacije izvorne slike ovisno o početnim zahtjevima i kvaliteti materijala itd.

Budući da je gornji model generaliziran, prirodno je da ili ne sadrži pojedinačne blokove karakteristične za bilo koju specifičnu tehnologiju, ili, naprotiv, sadrži one blokove koji u nekim slučajevima mogu nedostajati.

Na temelju rezultata analize generaliziranog GIS tehnološkog modela mogu se identificirati sljedeće osnovne GIT operacije:

• uredničke i pripremne poslove, odnosno prikupljanje, analizu i pripremu početnih informacija (kartografski podaci, aerosnimke, podaci daljinske detekcije, rezultati zemaljskih motrenja, statističke informacije itd.) za automatiziranu obradu;
• izrada geodetskih i matematičkih podloga karata;
• dizajn karte;
• izrada projekta digitalne tematske karte;
• pretvaranje sirovih podataka u digitalni oblik;
• izrada izgleda za tematski sadržaj karte;
• određivanje metoda automatizirane konstrukcije tematskog sadržaja;
• izrada digitalne općegeografske osnove za izrađenu kartu;
• izrada digitalne tematske karte u skladu s izrađenim projektom;
• dobivanje izlaznih kartografskih proizvoda.

Za unos početnih podataka koriste se uređaji za rastersko skeniranje, digitalizatori i skeneri negativa zračnih fotografija u sivim tonovima. Rezultirajući skupovi digitalnih podataka ulaze u kompleks tehnička sredstva obrada rasterskih i vektorskih podataka, izgrađena na temelju radnih stanica i osobnih profesionalnih računala. Sve faze dizajna, transformacije izvornih informacija i izrade digitalne tematske karte provode se na istoj bazi alata.

Generirani digitalni kartografski model ulazi u kompleks tehničkih sredstava za generiranje izlaznih kartografskih proizvoda, uključujući crtače, pisače, specijalizirane izlazne uređaje za foto medije itd.

Neobrađeni i obrađeni digitalni podaci pohranjuju se u podsustav arhivske pohrane, koji se trenutno temelji na pogonima trake ili optičkim diskovima.

Područja primjene GIT-a trenutno su vrlo raznolika.

Prije svega, to su razni katastri, distribuirani sustavi upravljanja i infrastruktura. Ovdje su razvijene specijalizirane aplikacije, primjerice za sustave: električne mreže energetske tvrtke, kabelske mreže telefonske ili televizijske tvrtke, upravljanje složenim cjevovodima velike kemijske tvornice, zemljišnoknjižno upravljanje nekretninama, kao i aplikacije kao npr. složeni sustavi koji služe mnogim komponentama infrastrukture grada ili teritorija

i sposobni za rješavanje složenih problema upravljanja i planiranja. Specifični ciljevi i ciljevi u takvim sustavima vrlo su raznoliki: od zaliha i računovodstvenih zadataka, sustavi pomoći opće namjene prije oporezivanja, urbanistički i planski zadaci, planiranje novih prometnih pravaca i optimizacija prijevoza, distribucija mreže resursa i usluga (skladišta, trgovine, ambulante, rent-a-car točke).

Drugo razvijeno područje primjene GIT-a je računovodstvo, proučavanje i korištenje prirodnih resursa, uključujući zaštitu okoliša. Ovdje možete pronaći i složene sustave i specijalizirane: za šumarstvo, vodno gospodarstvo, proučavanje i zaštitu divlje flore i faune itd. Ovo područje primjene izravno je povezano s korištenjem GIT-a u geologiji, kako u znanstvenim tako iu praktičnim problemima. Nisu to samo zadaci informacijska podrška, ali i, primjerice, zadaća predviđanja mineralnih naslaga, praćenje ekoloških posljedica razvoja itd. U geološkim primjenama, kao iu ekološkim, velika je uloga aplikacija koje zahtijevaju složeno programiranje ili integraciju GIT-a sa specifičnim sustavima za obradu i modeliranje. Primjene u području nafte i plina posebno se ističu u tom pogledu. Ovdje se u fazi pretraživanja i istraživanja naširoko koriste seizmički podaci i vrlo specifičan i razvijen softver za njihovu obradu i analizu. Postoji velika potreba za sveobuhvatnim rješenjima koja povezuju same geološke i druge probleme, a koji se ne mogu riješiti bez uključivanja univerzalnog GIS-a.

Zasebno je potrebno istaknuti čisto prometne zadatke. Među njima: planiranje novih prometnih ruta i optimizacija procesa prijevoza uz mogućnost uzimanja u obzir distribucije resursa i promjenjive prometne situacije (popravci, prometne gužve, carinske barijere). Očekuju se osobito obećavajući u strateškom smislu navigacijski sustavi, posebice onih temeljenih na satelitskim navigacijskim sustavima koji koriste digitalnu kartografiju.

Karakteristična značajka trenutne implementacije GIT-a je integracija sustava i baza podataka u nacionalne, međunarodne i globalne informacijske strukture. Globalni projekti uključuju, na primjer, GDPP - “Projekt globalne baze podataka”, razvijen u okviru Međunarodnog programa geosfera-biosfera. Na nacionalnoj razini GIS postoje u SAD-u, Kanadi, Francuskoj, Švedskoj, Finskoj i drugim zemljama. U Rusiji se trenutno razvija regionalni GIS, posebno za održavanje zemljišnog katastra i općinske uprave, kao i odjelski GIS, na primjer, u Ministarstvu unutarnjih poslova.

Analiza dosadašnjih iskustava u korištenju GIT-a pokazuje da je glavni oblik primjene GIT-a GIS različitih namjena, složenosti, sastava i mogućnosti.

Suvremeni GIS su nova vrsta integriranih sustava, koji s jedne strane uključuju metode obrade podataka iz postojećih automatiziranih sustava, as druge imaju specifičnosti u organizaciji i obradi podataka.

Budući da GIS upravlja složenom obradom informacija (od prikupljanja do pohrane, ažuriranja i isporuke), oni se mogu promatrati iz sljedećih različitih perspektiva:

• GIS kao sustav upravljanja - dizajniran za pružanje podrške odlučivanju na temelju korištenja kartografskih podataka;
• GIS kao automatizirani informacijski sustav – objedinjuje niz tehnologija iz poznatih informacijskih sustava (CAD i drugi);
• GIS kao geosustav - uključuje tehnologije fotometrije, kartografije;
• GIS kao sustav koji koristi bazu podataka karakterizira širok raspon podataka prikupljenih različitim metodama i tehnologijama;
• GIS kao sustav za modeliranje, sustav za pružanje informacija, razvoj je sustava dokumentarnog prometa, multimedijskih sustava itd.

GIS-ovi s razvijenim analitičkim mogućnostima bliski su sustavima statističke analize i obrade podataka, au nekim su slučajevima integrirani u unificirani sustavi, Na primjer:

implementacija moćnog statističkog paketa S-PLUS u moderni GIS ARC/INFO;

dodavanje nekih mogućnosti prostorne statistike i kartografske vizualizacije popularnim statističkim paketima (SYSTAT za Windows);

razvoj vlastitog GIS-a u sklopu SAS paketa - lidera među numeričkim sustavima za obradu informacija.

Najrazvijeniji GIS (obično s jakom podrškom za rasterske modele), koji ima dobra sredstva programiranja, široko se koriste za modeliranje prirodnih i umjetnih procesa, uključujući širenje onečišćenja, šumske požare, itd. Neki konvencionalni DBMS-ovi koji rade u grafičkim okruženjima kao što je MS Windows također uključuju jednostavne alate za kartografsku vizualizaciju.

Prisutnost širokog spektra razvojnih trendova u različitim područjima informacijske tehnologije, čiji se interesi spajaju u području GIT-a, kao i pojava univerzalnih paketa široke primjene, doveli su do toga da su granice definiranja GIT-a pomaknute. postaju sve manje jasni. Stoga se sada pojavio koncept potpunog GIS-a (puni GIS).

Suvremeni potpuni GIS višenamjenski je informacijski sustav namijenjen prikupljanju, obradi, modeliranju i analizi prostornih podataka, njihovom prikazu i korištenju u rješavanju računskih problema, pripremi i donošenju odluka. Osnovna svrha potpuno funkcionalnog GIS-a je generiranje znanja o Zemlji, pojedinim teritorijama, terenu, kao i pravovremena dostava potrebnih i dostatnih prostornih podataka korisnicima kako bi se postigla najveća učinkovitost njihova rada.

Potpuno funkcionalan GIS trebao bi pružiti:

• dvosmjerna komunikacija između kartografskih objekata i tabličnih zapisa baze podataka;
• kontrola vizualizacije objekata, omogućavajući izbor kompozicije i oblika prikaza;
• rad s točkastim, linearnim i površinskim objektima;
• unos kartica s digitalizatora ili skenera i njihovo uređivanje;
• podržavanje topoloških odnosa između objekata i njihovo korištenje za provjeru geometrijske ispravnosti karte, uklj. zatvorenost prostornih objekata, povezanost, susjedstvo itd.;
• podrška za razne kartografske projekcije;
• geometrijska mjerenja na karti dužine, perimetra, površine i dr.; izrada tampon zona oko objekata i izvođenje drugih operacija preklapanja;
• stvaranje vlastitih simbola, uključujući nove vrste markera, vrste linija, vrste šrafura itd.; dodatni elementi dizajn karte, posebno signature, okviri, legende;
• ispis visokokvalitetnih tiskanih kopija karata, rješavanje prometnih i drugih problema na grafikonima, na primjer, određivanje najkraćeg puta itd.;
• rad s topografskim površinama.

Osim potpuno funkcionalnih GIS-ova opće namjene, postoje specijalizirani, koji često imaju nejasne granice sa specijaliziranim paketima koji nisu GIS u tom smislu. Na primjer, GIS, usmjeren na zadatke planiranja komunikacija, zadatke transporta i navigacije, zadatke inženjerskih istraživanja i projektiranje strukture.

Nespecijalizirani GIS, niže razine od sustava opće namjene s punim značajkama, obično se nazivaju " osobni sustavi kartografska vizualizacija" (stolni kartografski sustavi, desktop GIS), ponekad čak odvajajući ovu klasu sustava od samog GIS-a. Njihova posebnost su, prije svega, ograničene analitičke mogućnosti (na primjer, nema operacija preklapanja za objekte područja) i slabe mogućnosti unosa i uređivanja kartografskih osnova. Tipičan primjer Takav sustav je GIS Maplnfo, koji je zbog manje složenosti lakši za učenje i korištenje te je pristupačniji masovnom korisniku.

Do danas se na tržištu nudi nekoliko tisuća GIS paketa. Međutim, većina njih su specijalizirani sustavi. Na tržištu postoji nekoliko desetaka stvarnih GIS paketa opće namjene s punim značajkama. U osnovi, GIS softver razvijaju specijalizirane tvrtke, samo u nekim slučajevima to su proizvodi velike firme, kojima GIS nije glavni proizvod (IBM, Intergraph, Computervision, Westinghouse Electric Corp., McDonnel Douglas, Siemens Nixdorf). Po broju poznatih paketa i broju instalacija prevladavaju osobna računala (MS DOS, MS Windows) i UNIX radne stanice.

Treba napomenuti da je GIS opće namjene s punim značajkama trenutno uglavnom usmjeren na radne stanice s operativnim sustavima. UNIX sustav. Na osobnim računalima u pravilu rade sustavi smanjenih mogućnosti. To je dijelom uvjetovano specifičnostima korisnika osobnih računala, od kojih je mnogima jednostavan GIS potreban samo kao dodatak redovnom uredskom softveru. Ali glavni razlog su zahtjevi koje snažan GIS postavlja pred računalni hardver.

Strukture topoloških vektorskih podataka složene su prirode, a procesi njihove upotrebe zahtijevaju intenzivne izračune, mnogo više od rada s konvencionalnom vektorskom grafikom, uključujući u smislu operacija s pomičnim zarezom. Ozbiljne aplikacije često zahtijevaju rad s dugim cijelim brojevima i realnim brojevima dvostruke preciznosti. Rad s GIS-om zahtijeva zaslone visoke razlučivosti i brzi grafički adapter ili akcelerator, a zahtjevi za paletu su stroži nego u CAD-u. Prilično su slični zahtjevima za profesionalne tiskarske izdavačke sustave. Osobito visoke zahtjeve za brzinom renderiranja nameću tipični GIS (i manje tipični CAD) zadatak popunjavanja velikog broja zatvorenih poligona složenog oblika šrafurama.

Ozbiljni projekti koji koriste GIS zahtijevaju rad s velikim količinama podataka, od stotina megabajta do nekoliko desetaka gigabajta. Osobito veliki zahtjevi na volumen diska i glavne memorije, kao i na brzinu računala, postavljaju se pred GIS-om s obradom slike u obliku rasterskih struktura, primjerice u zadacima geometrijske korekcije aerofotografija, modeliranja prirodnih procesa i pri radu s reljefom zemljine površine. Jedna zračna fotografija u boji visoke rezolucije u standardnom formatu, ako se pretvori u digitalni oblik bez gubitka „točnosti“ (24 bita, 1200 dpi), zauzima oko 200 MB. U mnogim zadacima regionalne prirode potrebno je koristiti kombinirani i geometrijski ispravljeni mozaik mnogih takvih snimaka, tim više što se smatra uputnim koristiti rastersku podlogu iz takvog mozaika zračnih ili satelitskih snimaka (digitalni ortofoto) kao osnovni sloj za vektorske karte, tj. fotografije se "utiskuju" na sliku kartice. Ista primjedba vrijedi i za rad s aerosnimkama koje se u pravilu moraju obraditi na razne načine, kako bi se na njima selektivno istaknule različite informacije (razne vrste operacija filtriranja, transformacije kontrasta, operacije pomoću brze Fourierove transformacije, klasifikacijski algoritmi, diskriminantna, klasterska i faktorska analiza, kao i metoda glavnih komponenti). Stoga, umjesto pohranjivanja desetaka verzija obrade, što bi zahtijevalo do stotine GB po 1 okviru, racionalnije je

izvoditi ih na zahtjev. Moderne specijalizirane radne stanice nose se s ovim zadatkom, ali za osobno računalo to je još uvijek teško. Ponekad operacija jednog okvira na računalu traje nekoliko minuta. Kada je potrebno simulirati složene prirodne procese, posebice širenje onečišćenja, šumske požare ili koristiti podatke iz svemirskih istraživanja, uporaba specijalizirane radne stanice je neizbježna.

Treba napomenuti da je stopa akumulacije količina podataka iz zrakoplovstva (osobito svemira) još uvijek istom brzinom ili čak brža od stope rasta računalne snage osobnih računala i radnih stanica. Doista, svaki mjesec se prikupi najmanje 800-1000 MB satelitskih slika na svakom području Zemlje veličine velikog grada. Čak i ako uzmemo u obzir da je polovica njih, zbog uvjeta oblaka, neprikladna za korištenje u GIT aplikacijama, to još uvijek predstavlja ogroman protok. I još jedna napomena: razlučivost sustava za daljinsko prikupljanje informacija stalno raste, a povećanjem geometrijske razlučivosti na terenu s 20 na 10 m količina podataka se povećava za 4 puta. Dakle, svake 2-4 godine, računalni sustav mora nekoliko puta povećati svoju produktivnost kako bi mogao pratiti tempo razvoja uređaja za prikupljanje informacija. Iz ovoga je jasno da će specijalizirane radne stanice još dugo ostati tehnička osnova moćnog GIS-a s punim značajkama i analitičkim funkcijama.

Još jedna točka koja zahtijeva potrebu da se značajna pozornost posveti WVZY radnim stanicama je činjenica da danas glavni paketi "najozbiljnijeg" GIS-a još nisu prebačeni na računala.

Glavna područja korištenja računala pri radu s GIS-om trenutno su:

• korištenje računala kao terminala zajedno s radnim stanicama za rad s velikim GIS-om (ARC/INFO);
• korištenje računala kao stanica za unos i modificiranje digitalnih karata terena s digitalizatora ili skenera (PC ARC!INFO, ArcCAD);
• korištenje računala za GIT projekte s malim volumenom odjednom aktivne informacije(PC ARC/INFO, ArcCAD, ArcView);
• korištenje računala u obrazovne svrhe, upoznavanje s GIT metodologijom;
• korištenje računala u početnim fazama velikih projekata, kada obujam baze podataka još nije narastao, puna funkcionalnost nije potrebna za velike količine, a još je potrebno dokazati korisnost korištenja GIT-a i potrebu ulaganja ozbiljnih sredstava .

Budući da su moderni GIS-ovi u pravilu složeni softverski i informacijski sustavi razvijeni posebno za korištenje u određenim područjima informativne djelatnosti ili za rješavanje specijaliziranih problema, uključuju:

• operativni sustav;
• aplikacijska jezgra softver;
• moduli za tematsku obradu podataka;
• interaktivno korisničko sučelje.

Tematski moduli za obradu podataka uključuju:

• softver za unos/izlaz podataka;
• Aplikacijski softver za analizu vektorskih i rasterskih informacija;
• DBMS;
• softver za prepoznavanje uzoraka;
• softver za odabir kartografskih projekcija;
• softver za pretvorbu slika;
• softver za kartografsku generalizaciju;
• softver za generiranje simbola itd.

Geoinformatika(GIS tehnologija, geoinformatika) - znanstvene, tehnološke i proizvodne aktivnosti na znanstvenom utemeljenju, projektiranju, stvaranju, radu i korištenju geografskih informacijskih sustava, na razvoju geoinformacijskih tehnologija, odnosno GIS tehnologija (GIS tehnologija), na primijenjenim aspektima , ili aplikacije GIS (GIS aplikacija) za praktične ili geoznanstvene svrhe.

Geoinformacijske tehnologije- (GIS tehnologija) - sin. GIS tehnologije su tehnološka osnova za izradu geografskih informacijskih sustava, omogućujući implementaciju GIS funkcionalnosti.

Geografski informacijski sustav(geografski informacijski sustav, GIS, prostorni informacijski sustav) - sin. geografski informacijski sustav, GIS - informacijski sustav koji omogućuje prikupljanje, pohranu, obradu, pristup, prikaz i diseminaciju prostorno koordiniranih podataka (prostornih podataka).

GIS se može koristiti:

a) kao informacijski sustavi (vizualne baze podataka), čija je zadaća pohraniti informacije o prostornim objektima i izdati ih na zahtjev uz vizualizaciju objekata;

b) kao informacijski sustav s elementima obrade rezultata topografsko-geodetskih izmjera s njihovim daljnjim unosom u bazu podataka;

c) kao kompleksi koji služe punom ciklusu proizvodnje kartografskih proizvoda, počevši od prikupljanja i obrade početnih informacija i završavajući pripremom originalnih izgleda karte.

GIS zahtijeva snažan hardver: uređaje za pohranu velikog kapaciteta, podsustave prikaza i mrežnu opremu velike brzine.

U Osnova svakog GIS-a je informacija o bilo kojem dijelu zemljine površine: državi, kontinentu ili gradu. Baza podataka organizirana je kao skup slojeva informacija. Glavni sloj sadrži geografski referenciranu kartu područja (topobazu). Na njega se nadovežu drugi slojevi koji nose informacije o objektima koji se nalaze na određenom teritoriju: komunikacijama, industrijskim objektima, zemljišnim parcelama, tlima, javna komunalna poduzeća, korištenje zemljišta i drugo. U procesu stvaranja i preklapanja slojeva jedan na drugi, uspostavljaju se potrebne veze između njih, što vam omogućuje izvođenje prostornih operacija s objektima kroz modeliranje i inteligentnu obradu podataka. Informacije se u pravilu prikazuju grafički u vektorskom obliku, što smanjuje količinu pohranjenih informacija i pojednostavljuje operacije vizualizacije. Grafičkim informacijama pridružene su tekstualne, tablične, izračunate informacije, koordinacijska referenca na kartu područja, video slike, audio komentari, baza podataka s opisom objekata i njihovim karakteristikama. GIS vam omogućuje izdvajanje bilo koje vrste podataka i njihovu vizualizaciju. Mnogi GIS-ovi uključuju analitičke funkcije koje vam omogućuju modeliranje procesa na temelju podataka karte.

Glavna područja primjene GIS-a:

Geodetski, astronomsko-geodetski i gravimetrijski radovi;

Topološki radovi;

Kartografski i kartografski izdavački radovi;

Snimanje iz zraka;

Formiranje i održavanje banaka podataka gore navedenih radova za sve razine vlasti Ruske Federacije, za prikaz političke strukture svijeta, atlasa cesta i željeznica, granica Ruske Federacije i stranih država, gospodarskih zona itd.

No koliko god složene bile funkcije koje obavlja pojedini GIS, u svakom slučaju informacijski sustav radi s prostornim objektima i raznim vrstama njihova prikaza. Stoga možemo reći: podaci koje obrađuje GIS nisu ništa više od elektroničkih karata. Elektronička karta je organizirana kao više slojeva, čija je funkcionalna svrha kombinirati prostorne objekte (točnije, skup podataka koji ih karakteriziraju u vizualnoj bazi podataka) koji imaju neka zajednička svojstva. Takva svojstva mogu biti:

Pripadnost jednoj vrsti prostornih objekata (sloj građevina, sloj hidrotehničkih objekata, sloj administrativnih granica itd.);

Prikaz na karti u jednoj boji;

Prikaz na karti identičnim grafičkim primitivima (crte, točke, poligoni) itd.

Osim toga, sloj može dodati svojstva objektima. Na primjer, objekti koji pripadaju sloju ne mogu se uređivati, brisati, prikazivati ​​itd.

Višeslojna organizacija elektroničke karte s fleksibilnim mehanizmom za upravljanje slojevima omogućuje vam kombiniranje i prikaz mnogo veće količine informacija nego na običnoj karti. Također možete predstaviti izvorne podatke kao zasebne slojeve, čijom obradom se dobiva karta. Podaci na ovim slojevima se u pravilu mogu obrađivati ​​kako interaktivno tako i poluautomatski i automatski.

GIS sadrži podatke o prostornim objektima u obliku njihovih digitalnih prikaza (vektor, raster, kvadrotomski i dr.), uključuje skup GIS funkcionalnosti koja odgovara zadaćama, u kojima se provode operacije geografskih informacijskih tehnologija, odnosno GIS tehnologija (GIS tehnologija), podržane programskom, hardverskom, informacijskom, regulatornom, kadrovskom i organizacijskom podrškom.

Vektorska grafika - najraniji oblik računalne grafike. Njegove glavne primitive su točka (čvor), linija (rub) i ravnina. Budući da su točka i ravnina posebni slučajevi linije, vektorska grafika se često naziva linijska grafika.

Rasterska grafika - najnoviji oblik računalne grafike. Središnji element je piksel. Trenutno se zbog visoke razlučivosti zaslona rasterskih slika razlikuje pasivna i interaktivna vizualizacija. Rasterska raspodjela točaka je hijerarhijska metoda obrade u pohrani prostornih podataka, gdje se površina koja se obrađuje dijeli na rasterske ćelije jednake veličine. Preokret je dan kroz indekse redova i stupaca, koji se mogu organizirati kao matrice.

Po teritorijalnom obuhvatu Postoje globalni ili planetarni GIS (globalni GIS), subkontinentalni GIS, nacionalni GIS, često s državnim statusom, regionalni GIS (regionalni GIS), subregionalni GIS i lokalni ili lokalni GIS (lokalni GIS).

GIS razlikuju u predmetnom području informacijskog modeliranja, na primjer, urbani GIS, ili općinski GIS, MGIS (urbani GIS), ekološki GIS (environmentalni GIS) itd.; Među njima posebno su ime dobili zemljišni informacijski sustavi koji su posebno rašireni.

Problemska orijentacija GIS je određen zadaćama koje rješava (znanstvenim i primijenjenim), uključujući inventar resursa (uključujući katastar), analizu, procjenu, praćenje, upravljanje i planiranje te podršku odlučivanju.

Integriran GIS, IGIS (integrirani GIS, IGIS) kombiniraju funkcionalnost GIS-a i sustava za digitalnu obradu slika (materijali za daljinsku detekciju) u jedinstveno integrirano okruženje.

Višestruko ili neovisno o mjerilu GIS (višestruki GIS) temelje se na višestrukim ili višerazmjernim prikazima prostornih objekata (višestruki prikaz, višerazmjerni prikaz), omogućujući grafičku ili kartografsku reprodukciju podataka na bilo kojoj od odabranih razina mjerila na temelju jednog skupa podataka s najvećom prostornom rezolucijom.

Prostornovremenski GIS (prostorno-vremenski GIS) operira s prostorno-vremenskim podacima.

Realizacija geografskih informacijskih projekata (GIS projekt), izrada GIS-a u širem smislu riječi, uključuje sljedeće faze:

Istraživanje prije dizajna (stady izvodljivosti), uključujući proučavanje zahtjeva korisnika (zahtjevi korisnika) i funkcionalnosti korištenog softver GIS,

Studija izvodljivosti, procjena omjera troškova i dobiti (troškovi/koristi);

Dizajn GIS sustava (GIS projektiranje), uključujući fazu pilot-projekta, razvoj GIS-a;

Ispitivanje na malom teritorijalnom fragmentu ili ispitnom području,

Izrada prototipa ili stvaranje prototipa;

Implementacija, rad i korištenje GIS-a.

Geoinformatika proučava znanstvene, tehničke, tehnološke i primijenjene aspekte projektiranja, izrade i uporabe GIS-a.

Programska jezgra GIS-a može se podijeliti na dijelove: instrumentalni geografski informacijski sustavi, preglednici, vektorizatori, alati za prostorno modeliranje, alati za daljinska istraživanja.

Instrumentalni geografski informacijski sustavi pružaju unos geoprostornih podataka, pohranjivanje u strukturirane baze podataka, implementacija složenih upita, prostorna analiza, tiskani ispis.

Gledatelji dizajnirani su za pregled prethodno unesenih informacija strukturiranih prema pravima pristupa, dok vam omogućuju izvršavanje zahtjeva za informacijama iz baza podataka generiranih pomoću instrumentalnog GIS-a, uključujući ispis kartografskih podataka na tvrdi medij.

Vektorizatori rasterske kartografske slike dizajnirane su za unos prostornih informacija iz skenera, uključujući poluautomatske načine pretvaranja rasterskih slika u vektorski oblik.

Alati za prostorno modeliranje operirati prostornim informacijama usmjerenim na specifične zadatke kao što su modeliranje procesa širenja onečišćenja, modeliranje geoloških pojava i analiza terena.

Alati za daljinsko očitavanje dizajnirani su za obradu i dešifriranje digitalnih slika zemljine površine primljenih iz zrakoplova i umjetnih satelita.

Arc/Info za Windows NT smatra se najboljim proizvodom u svijetu profesionalnog GIS-a.

Od mnogih programa koji se mogu nazvati GIS podrška možemo preporučiti sljedeće: Map Objects v.1.2; Internetski poslužitelj kartografskih objekata; Motor za prostorne podatke v.2.1.1.

GIS preglednici- to su programi koji obavljaju samo funkcije pregledavanja i pretvaranja različitih formata koji se koriste za GIS. Dva najčešće korištena proizvoda su: WinGIS v.3.2 (PROGIS); BusinessMap Pro (ESRI).

DO desktop GIS uključiti MapInfo Professional (MapInfo); PC ARC/INFO v.3.5.1 (ESRI); ArcView GIS v.3.0a (ESRI); Prostorni analitičar (ESRI); Mrežni analitičar (ESRI).

DO sustavi prostorne obrade uključuju Surfer v.6.0 (Golden Software, Inc.) i vlasnički razvoj NRTsGIT-a.

Geografski informacijski sustav MapInfo kasnih 80-ih razvila je tvrtka Mapping Information Systems Corporation (SAD). GIS MapInfo radi na PC platformama (Windows 3.x/95/98/NT), PowerPC (MacOS), Alpha, RISC (Unix). MapBasic podatkovne datoteke i programi mogu se prenositi s platforme na platformu bez konverzije.

MapInfo paket je posebno dizajniran za obradu i analizu informacija koje imaju adresu ili prostornu referencu. Operacije koje podržavaju komunikaciju s bazom podataka toliko su jednostavne da je dovoljno malo iskustva s bilo kojom bazom podataka da odmah iskoristite mogućnosti računalnog mapiranja u svom području djelovanja. MapInfo je baza podataka za mapiranje. Ugrađeni moćni jezik upita SQL MM, zahvaljujući geografskoj ekspanziji, omogućuje organiziranje odabira uzimajući u obzir prostorne odnose objekata, kao što su udaljenost, gniježđenje, preklapanje, raskrižje, područje itd. Upiti baze podataka mogu se spremiti kao predlošci za višekratnu upotrebu. MapInfo ima mogućnost pretraživanja i iscrtavanja objekata na karti prema koordinatama, adresama ili sustavu indeksa.

MapInfo vam omogućuje uređivanje i izradu elektroničkih karata. Digitalizacija je moguća pomoću digitalizatora ( grafički tablet), i sa skenirane slike. MapInfo podržava rasterske formate GIF, JPEG, TIFF, PCX, BMP, TGA (Targa), BIL (SPOT satelitske fotografije). Univerzalni MapInfo prevoditelj uvozi karte izrađene u formatima drugih geografskih informacija i CAD sustava: AutoCAD (DXF, DWG), Intergraph/MicroStation Design (DGN), ESRI Shape file, AtlasGIS, ARC/INFO Export (E00). Digitalne informacije s GPS-a (navigacijski uređaji za globalno pozicioniranje) i drugih elektroničkih uređaja unosi se u MapInfo bez korištenja dodatnih programa.

U MapInfo možete raditi s podacima u Excel formati, Access, xBASE, Lotus 1-2-3 i tekstualni format. Nije potrebna konverzija podatkovne datoteke. Kartografski objekti dodaju se unosima u ovim datotekama. Podaci različitih formata mogu se koristiti istovremeno u jednoj radnoj sesiji. Iz MapInfo možete pristupiti udaljenim bazama podataka ORACLE, SYBASE, INFORMIX, INGRES, QE Lib, DB2, Microsoft SQL itd.

MapInfo ima 5 glavnih tipova prozora: karta, popis, legenda, grafikon i izvješće. U prozoru Karta Dostupni su alati za uređivanje i izradu kartografskih objekata, skaliranje, promjenu projekcija i druge funkcije za rad s kartom. Podaci vezani uz kartografske objekte mogu se prikazati u obliku tablice u prozoru Popis. U prozoru Raspored podaci iz tablica mogu se prikazati u obliku grafikona i dijagrama razne vrste. U prozoru Legenda prikazano simboli objekti na karti i tematski slojevi. U prozoru Izvješće Pruža alate za skaliranje, izgled i spremanje predložaka karte s više listova. Radeći s MapInfo, možete generirati i ispisati izvješća s fragmentima karte, popisima, grafikonima i natpisima. Pri ispisu MapInfo koristi standardne upravljačke programe operativnog sustava.

Tematska kartografija moćan je alat za analizu i vizualizaciju prostornih podataka. Na tematskoj karti lako je razumjeti veze između različitih objekata i vidjeti trendove u razvoju različitih pojava. U MapInfo možete izraditi tematske karte sljedećih glavnih vrsta: kartograme, stupčaste i tortne dijagrame, metodu ikona, gustoću točaka, metodu kvalitetne pozadine i kontinuiranu mrežnu površinu. Kombinacija tematskih slojeva i metoda međuspremnika, regionalizacije, spajanja i razdvajanja objekata, prostorne i atributne klasifikacije omogućuje stvaranje sintetičkih višekomponentnih karata s hijerarhijskom strukturom legendi.

MapInfo - otvoreni sustav. Programski jezik MapBasic omogućuje vam izradu vlastitog GIS-a temeljenog na MapInfo. MapBasic podržava razmjenu podataka između procesa (DDE, DLL, RPC, XCMD, XFCN), integraciju u program SQL upita. Dijeljenje MapInfo i razvojno okruženje MapBasic omogućuju svakome stvaranje vlastitog GIS-a za rješavanje specifičnih aplikacijskih problema.

Paket MapInfo/MapBasic Professional lokaliziran je tako da bez problema radi s ruskim podacima, tj. Sortiranje i indeksiranje provode se prema pravilima ruskog jezika. Isporuka ruske verzije MapInfo uključuje biblioteke simbola, niz uslužnih programa i CAD funkcija koje proširuju mogućnosti paketa, u skladu sa zahtjevima rusko tržište geografski informacijski sustavi.

Ključne riječi

Anotacija znanstveni članak o računalnim i informacijskim znanostima, autor znanstvenog rada - Elena Vadimovna Yarotskaya, Ali Muhammedovich Patov

Trenutno je gospodarstvo zemlje krenulo u svom razvoju prema supstitucija uvoza. Razvoj domaćih informacijskih tehnologija i softvera jedno je od prioritetnih područja. U članku se analizira stanje domaćeg tržišta za programere geografskih informacijskih sustava (GIS). Mogućnost se razmatra supstitucija uvoza stranim softverski proizvodi obrada prostornih podataka po analogiji ruske proizvodnje. Objekti analize bili su sljedeći: softverski proizvodi poput GeoGraph, InGeo, GeoMixer, ZuluGIS, IndorGIS, Panorama. Kao rezultat analize, pokazalo se da postoji mnogo problema na putu do završetka supstitucija uvoza strani GIS, kao što je uska specijalizacija domaćeg GIS-a, slaba marketinška politika distribucije na tržište softverski proizvodi, loše sučelje. No razvojni potencijal domaćeg GIS-a vrlo je velik. Jedna od glavnih prednosti ruskih informacijskih tehnologija u obradi prostornih podataka jest to što programeri mogu fleksibilnije odgovoriti na promjenjive tržišne uvjete

Povezane teme znanstveni radovi o računalnim i informacijskim znanostima, autor znanstvenog rada je Elena Vadimovna Yarotskaya, Ali Muhammedovich Patov

• Primjena geografskih informacijskih sustava u upravljanju zemljištem i katastru za upravljanje zemljišnim resursima na općinskoj razini u Republici Karačajevo-Čerkezi

  2017 / Yarotskaya E.V., Patov A.M.

• Vizualno interaktivna tehnologija za integraciju CAD i GIS

  2010 / Dorofejev Sergej Jurijevič, Zajceva Marija Aleksandrovna

• Organizacija prostornih podataka temeljena na standardima i besplatnim programskim proizvodima

  2013 / Komosko Vladimir, Serebryakov Sergey

• Analiza programa klase GIS u transportnoj logistici

  2013 / Plotko K.O., Dolgova T.G.

• Inovacije i informacijske tehnologije u poslovanju: glavni trendovi i perspektive razvoja

  2012 / Butenko Yana Andreevna

• Programski modul za konstruiranje i analizu vektorskih polja

  2017 / Korobkov Viktor Nikolajevič

• PRIMJENA METODE SEGMENTACIJE OBJEKATA U Quantum GIS-u UNUTAR PRIPREMNE FAZE KATASTARSKE VREDNOSTI POLJOPRIVREDNOG ZEMLJIŠTA

  2019 / Perov A. Yu., Shumaeva K. V., Yarysh S. S.

• Implementacija GIS podsustava u MSVS okruženju informacijsko-telekomunikacijskog kompleksa za upozorenje i komunikaciju

  2011 / Ponomarev Andrej Aleksandrovič, Igumnov Artem Olegovič

• Projekt integriranog geografskog informacijskog sustava Instituta za znanost i tehnologiju pri Ruskoj akademiji znanosti za potporu fundamentalnim istraživanjima

  1998 / Bychkov I.V., Vasiliev S.N., Kuzmin V.A., Stupin G.V.

• Analiza postojećih softverskih sustava za izgradnju geografskog informacijskog sustava za upravljanje radom strukturnih odjela JSC Ruske željeznice

  2017 / Nikitčin Andrej Andrejevič, Bogdanov Nikolaj Aleksandrovič, Rybkin Vladimir Sergejevič

RAZVOJ DOMAĆIH GEOGRAFSKIH INFORMACIJSKIH SUSTAVA U UVJETIMA SUPSTITUCIJE UVOZA

Danas je gospodarstvo zemlje u svom razvoju krenulo prema zamjeni uvoza. Razvoj domaće informacijske tehnologije i softvera jedan je od prioriteta. U članku se analizira stanje domaćeg tržišta, razvoj programera geografskih informacijskih sustava. Razmatra se mogućnost zamjene uvoza stranih softverskih proizvoda analozima prostornih podataka u Rusiji. Kao objekti analize postali su programi kao što su GeoGraf, InGeo, GeoMixer, ZuluGIS, IndorGIS, Panorama. Kao rezultat analize otkrili smo da postoji mnogo problema na putu potpune supstitucije uvoza inozemnog GIS-a, kao što su specijalizacija domaćeg GIS-a, slaba marketinška strategija za distribuciju softverskih proizvoda na tržište, sirovost sučelje. Međutim, potencijal razvoja domaćeg GIS-a je vrlo velik. Jedna od glavnih prednosti ruske informacijske tehnologije u obradi prostornih podataka jest to što programeri mogu fleksibilnije odgovoriti na promjenjive tržišne uvjete