1.2 Общая структура гис

Так что же такое ГИС? Обратимся сначала к определению информационной системы:

Информационная система (Information system, Systeme d'information) (no законодательству РФ) – организационно упорядоченная совокупность документов (массивов документов) и информационных технологий, в том числе с использованием средств вычислительной техники и связи, реализующих информационные процессы.

Географическая информационная система (по Тикунову B.C.) – аппаратно-программный человеко-машинный комплекс, обеспечивающий сбор, обработку, отображение и распространение пространственно-координированных данных, интеграцию данных, информации и знаний о территории для её эффективного использования при решении научных и прикладных задач, связанных с инвентаризацией, анализом, моделированием, прогнозированием и управлением окружающей средой и территориальной организацией общества.

Структура ГИС

1. Аппаратное обеспечение:

- включает компьютеры (платформы), на которых работает ГИС. Такие ГИС, как ArcInfo, функционируют на достаточно большом числе платформ – на мощных серверах, обслуживающих клиентские машины в локальных сетях и в сети Интернет, на рабочих станциях и на отдельных персональных компьютерах;

- средства ввода/вывода. ГИС используют разнообразное периферийное оборудование – дигитайзеры, принтеры, плоттеры, GPS и т.п.

2. Программное обеспечение. Позволяет вводить, сохранять, анализировать и отображать географическую информацию. Ключевыми компонентами программного обеспечения являются:

- средства для ввода и манипулирования географическими данными;

- система управления базой данных;

-программные средства, обеспечивающие поддержку запросов, географический анализ и визуализацию информации;

- графический интерфейс пользователя, облегчающий использование программных средств.

3. Данные. Возможно наиболее важный компонент ГИС. Географические информационные системы работают с данными двух основных типов:

- пространственные (синонимы: картографические, векторные) данные, описывающие положение и форму географических объектов, и их пространственные связи с другими объектами;

- описательные (синонимы: атрибутивные, табличные) данные о географических объектах, состоящие из наборов чисел, текстов и т.п.

4. Пользователи ГИС. Ими могут быть как технические специалисты, разрабатывающие и поддерживающие систему, так и обычные пользователи, которым ГИС помогает решать текущие дела и проблемы.

5. Методы. Успешность и эффективность (в том числе экономическая) применения ГИС во многом зависит от правильно составленного плана и правил работы, которые составляются в соответствии со спецификой задач и работы каждой организации.

Классификация ГИС:

1. По охвату территории:

- глобальные (масштаб от 1:1000.000 до 1:100.000.000);

- национальные (масштаб от 1:1000.000 до 1:10.000.000);

- региональные (масштаб от 1:100.000 до 1:2500.000);

- муниципальные (масштаб от 1:1000 до 1:50000);

- локальные (1:1000 до 1:100.000).

2. По целям:

- ГИС общего назначения (многоцелевые);

- проблемно-ориентированные ГИС;

- узкоспециализированные ГИС.

3. По тематической ориентации: отраслевые, общегеографические.

В литературе нет однозначного мнения по поводу того, что такое ГИС. Приведём основные точки зрения на ГИС:

1. ГИС – это база пространственно-распределённых данных и система управления ею;

2. ГИС – информационная технология получения, обработки и визуализации территориальных данных;

3. ГИС – средство для анализа, синтеза и производства новых карт;

4. ГИС – средство информационного обеспечения или само информационное обеспечение территориального моделирования и управления;

5. ГИС – средство рационального использования и организации информационных ресурсов территории;

6. ГИС – информационная модель территории и система поддержки принятия управленческих решений для неё;

7. ГИС – системно организованное знание о территории и др.

На самом деле ГИС – это не только и не столько информационные системы для географии, это информационные системы с географически организованной информацией. ГИС – это и аналитические средства для работы с любой координатно-привязанной информацией. В принципе, ГИС можно рассматривать как некое расширение концепции баз данных. В этом смысле ГИС, фактически, представляет собой новый уровень и способ интеграции и структурирования информации.

В окружающем нас мире большая часть информации относится к объектам, для которых важную роль играет их пространственное положение, форма и взаиморасположение. Поэтому ГИС во многих применениях значительно расширяют возможности обычных СУБД, как минимум, предоставляя дополнительные удобства пользования и наглядность, как бы картографический интерфейс для организации запроса к базе данных («Что это?») и средства генерации «картографического отчета» («Где это находится?»). Но ГИС придает обычным СУБД и совершенно новую функциональность, использующую пространственные взаимоотношения между объектами («Что рядом?», «Какой путь короче?», «С какими объектами связан или граничит данный объект?», «Какие объекты пересекаются (накладываются), и в какой мере?»).

ГИС предлагает совершенно новый путь развития картографии. Преодолеваются основные недостатки обычных карт – их статичность и ограниченная емкость как носителя информации. В последние десятилетия бумажные карты из-за перегруженности информацией становятся нечитабельными. ГИС же обеспечивает управление визуализацией информации. Появляется возможность выводить (на экран, на твердую копию) только те объекты или их множества, которые интересуют нас в данный момент. Фактически осуществляется переход от сложных комплексных карт к серии взаимоувязанных частных карт. При этом улучшается структурированность информации, а, следовательно, повышается эффективность ее обработки и анализа.

Сегодня ГИС продолжают развиваться и нам всем небезразлично, в каком именно направлении происходит это развитие, какие из факторов на него влияют и в чем это влияние проявляется.

Если обойтись без определений, а ограничиться описанием, то эта технология объединяет традиционные операции при работе с базами данных, такими, как запрос и статистический анализ, с преимуществами полноценной визуализации и географического (пространственного) анализа, которые предоставляет карта. Эти возможности отличают ГИС от других информационных систем и обеспечивают уникальные возможности для ее применения в широком спектре задач, связанных с анализом и прогнозом явлений и событий окружающего мира, с осмыслением и выделением главных факторов и причин, а также их возможных последствий, с планированием стратегических решений и текущих последствий предпринимаемых действий.

Но сегодняшний день можно выделить основные направления развития современных ГИС:

1. Объединение с одной из мощных систем получения и представления географической информации – данными дистанционного зондирования Земли (ДЗЗ).

За рубежом и в России сформированы архивы и банки данных цифровых снимков очень высокого разрешения на огромную территорию земного шара. Их относительная доступность для потребителя (оперативный поиск, заказ и получение по системе Интернет), проведение съемок любой территории по желанию потребителя, возможность последующей обработки и анализа космоснимков с помощью различных программных средств, интегрированность с ГИС-пакетами и ГИС-системами, превращают тандем ГИС-ДЗЗ в новое мощное средство географического анализа

2. Интеграция систем глобального позиционирования и ГИС.

Применение же их в сочетании с ГИС и данными дистанционного зондирования образует мощную триаду высокоточной, актуальной (вплоть до реального режима времени), постоянно обновляемой, объективной и плотно насыщенной территориальной информации, которую можно будет использовать практически везде. Примеры успешного совместного использования этих систем войсками НАТО при проведении боевых действий в военных конфликтах в Ираке и Югославии являются подтверждением того, что время широкого распространения этого направления в других областях практической деятельности не за горами.

3. Развитие сетевых технологий, главным образом Интернет.

При этом такие ГИС сами станут: территориально распределенными; модульно наращиваемыми; совместно используемыми; легко и постоянно доступными.

4. Интеграция ГИС с реляционными базами данных;

5. Развитие ноутбуков и карманных компьютеров;

Эта тенденция связана с тем, что все увеличивающееся число компьютеров класса PalmTop и PocketTop предоставляет собой новую платформу, для которой требуются новые ГИС, позволяющие работать с пространственными данными в полевых условиях, одним из атрибутов работы в которых является GPS, определяющий географические координаты пользователя, его высоту над уровнем моря, скорость, направление движения и другие параметры. Все эти данные должны интегрироваться в ГИС, работающей на компьютере, в реальном масштабе времени.