2.1.3 Статистические данные

Теперь обратимся к статистическим материалам, имеющим цифровую форму и удобным для непосредственного использования в ГИС, среди которых особо выделим государственную статистику. Основное ее назначение – дать представление об изменениях в хозяйстве, составе населения, уровне его жизни, развитии культуры, наличии материальных резервов и их использовании, соотношении в развитии различных отраслей хозяйства и др.

Большинство ГИС имеет инструменты для связывания статистических табличных данных с цифровыми картами для последующей визуализации. Например, на сайте картографической системы DataGraf.Net (http://www.sci.aha.ru/map.htm) можно по имеющимся базам данных легко получить тематическую карту. Например, можно связать данные из файла MS Access с пространственными данными в ArcGIS.

Многие социально-экономические проблемы просто невозможно решить, не владея полным объемом статистической информации по конкретному вопросу, так как они связаны именно с пространственными размещениями объектов. В данном случае могут прийти на помощь географические информационные системы (ГИС). Подобные средства обеспечивают принципиально новые возможности экспертизы хозяйственных проектов, систематизации и быстрой выдачи статистической информации для принятия управленческих решений.

2.2 Инструментальные средства гис

Аппаратное обеспечение, используемое для ГИС весьма разнообразно. Как уже было сказано выше основным элементом аппаратного обеспечения является компьютер, на котором запущена ГИС. В настоящее время ГИС работают на различных типах компьютерных платформ, от централизованных серверов до отдельных или связанных сетью настольных компьютеров. Имеется перспективное направление использования ноутбуков для повсеместного использования (главным образом для полевых исследований). Наиболее важным сегментом являются устройства ввода картографической и другой полезной информации. Рассмотрим основные устройства.

Сканер – устройство аналого-цифрового преобразования изображения для его автоматизированного ввода в компьютер в растровом формате с высоким разрешением путём сканирования.

По способу подачи исходного материала выделяют:

1. Ручные.

Ручной сканер, как правило, чем-то напоминает увеличению в размерах электробритву. Для того чтобы ввести в компьютер какой-либо документ при помощи этого устройства, надо без резких движений провести сканирующей головкой по соответствующему изображению. Ширина вводимого изображения для ручных сканеров не превышает обычно 4 дюймов (10 см). Современные ручные сканеры могут обеспечивать автоматическую «склейку» вводимого изображения, т.е. формируют целое изображение из отдельно водимых, его частей. Это, в частности, связано с тем, что при помощи ручного сканера невозможно ввести изображения даже формата А4 за один проход. Используются редко.

2. Настольные.

Эти сканеры позволяют вводить изображения размерами 8,5 на 11 или 8,5 на 14, дюймов. Они в свою очередь делятся на:

- Планшетные. Основным отличием планшетных сканеров является то, что сканирующая головка перемещается относительно бумаги с помощью шагового двигателя. Понятно, что рассмотренная конструкция изделия позволяет (подобно "ксероксу") сканировать не только отдельные листы, но и страницы журнала или книги.

- Рулонные. Работа рулонных сканеров чем-то напоминает работу обыкновенной факс-машины. Отдельные листы документов протягиваются через такое устройство, при этом и осуществляется их Сканирование. Таким образом, в данном случае сканирующая головка остается на месте, а уже относительно нее перемещается бумага. Понятно, что в этом случае копирование страниц книг и журналов просто невозможно.

- Проекционные. Этот вид сканеров больше всего напоминают своеобразный проекционный аппарат. Вводимый документ кладется на поверхность сканирования изображением вверх, блок сканирования находится при этом также сверху. Перемещается только сканирующее устройство. Основной особенностью данных сканеров является возможность сканирования трехмерных объектов.

Дигитайзер (digitizer, digitiser, tablet, table digitizer, digitizer tablet, digital tablet, graphic tablet; цифрователь, графический планшет, графическое устройство ввода данных, сколка, таблетка) – устройство для ручного цифрования картографической и графической информаации в виде множества или последовательности точек, положение которых описывается прямоугольными декартовыми координатами плоскости

Комплектуется съемниками двух типов: курсором или пером (stylus, pen stylus) для высокоточного и низкоточного съема координат соответственно. Размеры планшета варьируются от формата А4 до А0. Дигитайзеры компании CalComp считаются эталоном в области САПР/ГИС.

Теперь рассмотрим устройства вывода информации.

Принтер – устройство для вывода информации на бумажный носитель.

Выделяют основные разновидности:

1. Матричные;

2. Струйные;

3. Лазерные;

Для целей ГИС применяются все перечисленные разновидности, но в большинстве случаев требуется большой масштаб (от А2 и более). В ноябре 2004 – компания Hewlett-Packard объявила о выпуске новой серии принтеров HP DesignJet 4000. Этот проект реализован в рамках магистрального курса компании на расширение линейки устройств широкоформатной печати HP DesignJet. Печать документа формата A1 производится за 25 секунд, а на вывод 100 документов того же формата требуется 1 час.

Плоттер (графопостроитель, plotter, автоматический координатограф) – устройство отображения, предназначенное для вывода данных в графической форме на бумагу, пластик, фоточувствительный материал или иной носитель путем черчения, гравирования, фоторегистрации или иным способом.

Позволяют наносить графическую информацию на лист от формата А4 до 2x2 м и даже более.

По принципу построения изображения подразделяются на:

- Векторные графопостроители (vector plotter). Создают изображение пером или карандашом;

- Растровые графопостроители (raster plotter). Наследуя конструктивные особенности принтеров, создают изображение путем построчного воспроизведения.

По способу печати:

- Перьевые плоттеры (pen plotter). Создают изображение при помощи пишущих элементов, обобщенно называемых перьями. Существует два типа ПП: планшетные, в которых бумага неподвижна, а перо перемещается по всей плоскости изображения, и барабанные (или рулонные), в которых перо перемещается вдоль одной оси координат, а бумага вдоль другой за счет захвата транспортным валом.

- Струйные плоттеры (ink-jet plotter), основанные на принципе струйной печати (выдавливании красящего вещества через сопла форсунок).

- Электростатические плоттеры (electrostatic plotter) с электростатическим принципом воспроизведения.

- Лазерные графопостроители (laser plotter), воспроизводящие изображение с использованием луча лазера.

- Светодиодные графопостроители (LED-plotter), отличающиеся от лазерных Г. способом перенесения изображения с барабана на бумагу.

- Термические графопостроители (thermal plotter), микрофильм-плоттеры, или фотоплоттеры (microfilm-plotter, photographic film recorder, photo plotter) с фиксацией изображения на светочувствительном материале.

Требования к плоттеру пользователями ГИС.

- Точность. Основным и решающим аргументом при выборе плоттера для ГИС является точность. Согласно требованиям построения топографических планов, средняя квадратическая ошибка определения пункта не должна превышать 0,4 мм, котор складываются из двух ошибок: ошибки геодезических измерений и ошибки вычерчивания.

Искомая точность вычерчивания топографических планов достижима только на синтетических носителях (в частности на полиэтилентерефталатных пленках, которые в России часто называют полиэфиром или лавсаном). Спрашиваете, почему не на бумаге? Ответ прост: носители на основе бумаги не обеспечивают требуемой точности, поскольку подвержены температурным и влажностным воздействиям.

В настоящее время на рынке оборудования для широкоформатной печати лидирующее положение занимает следующая группа фирм: Mutoh, Encad, Canon, Hewlett Packard. Требованиям точности удовлетворяет только плоттер Canon BJ-W3000 (с несколькими ограничениями) и Mutoh Falcon RJ-800/801. Струйный плоттер на пьезоэлектрической основе (не требует замены почти в течение всего срока службы плоттера) Mutoh Falcon RJ-800 предназначен для применения в различных областях, но наибольшую значимость он имеет для ГИС-приложений. Разрешение 720 dpi, не имеющее аналогов среди других плоттеров, позволяет печатать и тонкие коричневые линии, и мельчайший текст, и космические снимки высокого разрешения. Помимо этого он имеет функцию подстройки точности. Процедура эта довольно проста и занимает 10-15 минут.

- Возможность цветокалибровки.

- Возможность использования отпечатанного материала, как в закрытых помещениях, так и на открытом воздухе.

- Способность к выводу больших объемов материала – до 50 м² в день.