Створення сумісної бази даних (просторових і атрибутивних) досі є в більшій мірі ручною, ніж автоматизованою роботою. Це часто трудомісткий процес, що вимагає обізнаності щодо характеристик джерел інформації і сфери її застосування. Щоправда останнім часом чимало зусиль було прикладено по створенню сумісної бази даних за допомогою засобів програмного забезпечення, що можуть мати форму як модулів загальноцільової ГІС чи як програми спеціального використання. В числі останніх прикладів можна перелічити програмне забезпечення для зшивки листів по рамках, геокодування та ін, та конвертацію векторних даних у растрову форму.
Нажаль, не всі види несумісності легко спрощуються за допомогою програмних засобів. Наприклад, застосуванню програм редагування інтерактивних графіків при розбіжності координат меж полігонів можна стримати чи запобігти правовими визначеннями однієї з невизначених границь. Аналогічно, застосування технології основаної на відстанях чи "точках в полігоні", для взаєморозміщення двох наборів зон може привести до недопустимо виликих помилок. Часом, зменшення змінності джерел інформації створенням чи застосуванням простого "чистого" набору даних може бути неможливим чи недостатнім. В деяких додатках, можливо бажано несумісним між собою версіям даних співіснувати в ГІС у контрольному вигляді. Нарешті, багато несумісностей можуть бути прихованими серед явно сумісних даних, і це може бути скоріше послаблено, ніж виправлено.
Операції конвертації даних, необхідні для створення сумісної географічної бази даних можна виконати в кілька етапів:
З кожним наступним етапом процес конвертації ускладнюється і потребує більших зусиль. Прислів'я "Попередження краще, ніж цікавість" настільки актуально для створення сумісної бази даних, наскільки необхідно забезпечити здоров'я та безпечність персоналу. Значно дешевше "розробити" або передбачити можливу несумісність на перших етапах розвитку бази даних ніж втрачати значну кількість ресурсів та здоров'я на ліквідацію її наслідків. Нажаль чимало географічних баз даних створені простим суміщенням чи поглинання існуючих баз цифрових даних, що призводить до необхідності усувати несумісності після конвертації даних.
Однією з найстаріших проблем операційної ГІС було відокремлення інформації, отриманої з карт, від інформації з цифрових зображень. І якщо раніше зберігали векторно зорієнтовані ГІС, то тепер з'явилась тенденція зберігати системи побудови зображень.
Останнім часом чимало зусиль спрямовано на інтеграцію даних дистанційного зондування з картографічними даними. Розробники системи дистанційного зондування спробували перекрити пробіл між ними через додання картографічних можливостей до уже існуючих функцій створення зображень (креслення таких пов'язаних з земною поверхнею векторів, як річки, берегові лінії та державні границі), чи через забезпечення користувачів прямим доступом до інформації ГІС (що супроводжується процесом класифікації зображень). Декотрі растрові ГІС забезпечують векторне трасування чи функцію анотації для растрових зображень (типові приклади - PCI, ERDAS та SPANS).
Зі свого боку розробники векторної ГІС спробували додати розмаїття можливостей створення растрових зображень: відображення растрового фону під векторними картами, векторизацію сканованих зображень та прив'язку зображень до векторних координатних систем. Найпоказовішим прикладом цієї тенденції є ARC/INFO, що забезпечує перекриття растрових зображень векторною інформацією за допомогою модуля Image Integrator. Збільшується кількість систем, що виконують конвертацію просторових даних з альтернативних джерел до їх "рідної", вихідної моделі чи обмін між векторними та растровими моделями даних.
Рисунок 1 ілюструє внутрішню структуру повністю інтегрованої ГІС, завдання якої полягає в поєднанні векторної та растрової інформації. Декілька систем заявили про здатність поєднувати векторні дані і функціональність з растровими даними і функціональністю, під назвою "Інтегрованої ГІС" або ІГІС, для виділення їх з ГІС систем, що спрощені до єдиної просторової моделі даних.
Рисунок 1 - Внутрішня структура ІГІС
Формати баз даних: dBASE (DBF).
Формати електронних таблиць: DIF, WK1, WKS, SYLK.
ASCII (Найнижчий спільний деноміатор, що містить дані та, можливо, інформацію по визначенню даних, але ніякої специфічної інформації щодо структуризації внутрішніх даних відповідних операційних програм) - сумісні формати CDF та SDF.
Формати створення та обробки текстів: Word Perfect, Word, Wordstar, DCA/RFT.
ASCII (Найнижчий спільний деноміатор, що містить тексти, але не відображає і не форматує шрифти, що типово для стандартних файлів обробки текстів.
Формати графічні та ділової графіки: HPGL, CGM, Lotus PIC, Windows Metafile, General Parametric Videoshow, Postscript.
Формати програми CAD: DXF, IGES, SIF, Set, Step/PDES.
DIGEST, VPF, NTF, DLG, та інші.
Формати програм малювання: PCX, GEM, IMF, TGA.
Формат сканування зображень: TIFF, GIF, MrSID
FAX формат: CCITT групи 3 та 4.
NAPLPS, EPS.
ODA, CDA, DCA, DDIF, SGML, Edifact DOC.
Формат файлів, які використовуються в системі обробки даних дистанційного зондування, носить назву PCIDSK. Один файл містить не тільки растрові дані, а також і всю необхідну інформацію на територію, яку покриваї растрове зображення- наземні контрольні точки, векторні дані, таблиці псевдокольорів, текстові дані, визначення класів та інші дані. Вся інформація зберігається в самостійних сегментах. В цілому структуру файлу можна проілюструвати наступною схемою:
|
Заголовок файлу |
|
Заголовок зображення |
|
Растрові дані |
|
... |
|
Заголовок сегменту |
|
Дані |
|
Заголовок сегменту |
|
Дані |
Вагомість організаційних факторів у створенні повністю інтегрованої географічної бази даних неможливо переоцінити. Наприклад, оскільки різні організації накопичують дані для різноманітних цілей, вони можуть надавати протилежні значення своїм даним. При розшифровці специфічних значень даних, ці цілі мають бути враховані.
Організаційні фактори також дуже важливі при заснуванні та налагодженні обміну операційними даними. Основний висновок, що вигоду від інтегрованої бази даних буде отримано лише в випадку досягнення домовленості між учасниками (приватними особами, організаціями, відділами і т.д), що утягнені в її створення, причому всі сторони чітко розуміють цінність інтегрованої бази даних. Важливим фактором у досягнення успіху є традиційне розподілення інформації.
Звичайно, описані вище класичні підходи мають свої слабкі сторони. Так, кількість типів інформації, що об'єднуються в більшості ГІС, у значній мірі залежить від моделей даних, що застосовуються. Зокрема, інформація, що сприймається, обмежена, щоб вільно відповідати моделі бази даних атрибутивного простору та відповідає модель зображення карти географічного простору.
Аналогічно, операція об'єднання інформації залежить від інтеграційної моделі установленої ГІС. Це наводить на роздуми у двох напрямках: щодо точного посилання на розташування та щодо пізнавальної моделі, що застосовується при інтеграції.
Традиційні операції інтеграції пов'язані з перекриттям. Це означає використання кількох форм посилання на розташування чи геокодування для пов'язання атрибутивних даних з їх просторовими властивостями. Створення унікального просторового ключа кожної одиниці даних надає змоги програмному забезпеченню зберігати, оновлювати, аналізувати та відображати розрізнені дані у точній координатній манірі. Але небезпечність використання точно визначеного коду положення як принципового ключа до механізму прив'язки полягає в тому, що інформація, що не може бути підігнана під якусь схему посилок розташування, може бути проігнорована чи її роль може бути дуже занижена. Це траплялось з такими типами інформації, як: невертикальні просторове відображення (прив'язані до земної поверхні фотографії та фотознімки земної поверхні з невеликим нахилом), вільний текст, що описує великі географічні території, дані щодо стану зовнішнього середовища, мобільні зображення та інші. Незважаючи на те, що така інформація характеризується великим об'ємом та приблизністю, для вирішення деяких задач вона необхідна і має бути доступною в ГІС.
Щодо використання багатьох вікон, зрозуміло, що користувач може багато виграти від можливості представляти власну візуальну інтеграцію розрізненої інформації, відображеної на екрані. Причому, користувачі часто вільно об'єднують різні види інформації зовні ГІС. Все це привело до виникнення останнім часом трьох альтернативних підходів до інтеграції багатьох типів інформації. Кожний підхід є не тільки альтернативою, але і конкурентноспроможною по відношенню до ГІС технологій, моделлю інтеграції даних. Така велика увага пов'язана з тим, що ГІС може прийняти цей напрямок для підвищення ефективності інтеграції інформації.
Основною властивістю ІММ систем є здібність обробляти величезний об'єм даних. Таким чином, основним фактором успіху процесу є доступність відповідного середовища програмного забезпечення, що дасть змогу користувачам, що не є експертами, інтерактивно переглядати ці дані.
Географічна і топографічна інформація є складовими частинами будь-якої кадастрової системи.
В зв'язку з цим наявність цифрових топографічних карт різних масштабів і можливість її використання різними ГІС/ЗІС -системами має особливий практичний інтерес. Вона пов'язана з проблемами формування (дигіталізації) карт в ГІС та проблемами трансферу карт з системи в систему, які в деяких випадках не є тривіальними.
Одним з сновних принципів формування цифрових карт в ГІС є пошаровість. Для цього необхідно виділити різницю між паперовими і цифровими картами. Паперова карта використовується користувачами для візуалізації та елементарного аналізу. Цифрові карти - для візуалізації, моделювання та скадного аналізу інформації.
Для створення цифрової карти необхідно грамотно представити карту не тільки з точки зору топографо-географічної, а і з огляду на можливість організації даних в ГІС.
При формуванні цифрових карт необхідно розуміти, який тип аналізу потрібно буде проводити з даною картою, і в зв'язку з цим:
Інтеграція даних є процесом налагодження сумісності між різними наборами даних, для їх одночасного відображення на екрані (карті), та полегшенню аналізу їх взаємозв'язку. Це дуже важлива тема в ГІС, оскільки інтеграція інформації в ГІС передує дослідженню та вирішенню основних питань. При цьому ця проблема постає майже у всіх застосуваннях ГІС. Чим складніше прикладне застосування та чим більшою кількістю даних оперує, тим більше ускладнюється проблема сумісності даних.
Особливе значення інтеграція даних має при створенні системи реєстрації землі і іншої нерухомої власності та при створенні земельно-інформаційних та кадастрових систем. Дані, що накопичуються в результаті інвентаризації землі, готуються різними організаціями, з використанням різноманітних технологічних засобів, в різний час і за умов відсутності строгої стандартизації.
Інтеграція даних має кілька аспектів, що можна представити у вигляді кількох питань:
Одним з шляхів інтеграції даних з двох чи більше джерел на один регіон є прив'язка об'єктів до координатної системи. В векторній формі (що найчастіше використовується в картографічних додатках), лінія представлена цілим набором пар чисел, що визначають координати точок.
Дані для різних ділянок можуть збиратися неодночасно. Один лист карти може бути нещодавно обновлений, в той час, як інформація на сусідньому листі давно втратила актуальність. З часом може змінюватись символіка позначень карт. Навіть більше, для деяких ділянок, дані можуть бути ще не створеними. Порівняння ділянок на карті звичайно ускладнюється тим, що збір даних відноситься до різних проміжків часу. Особливо це має значення при ведені чергового кадастрового плану, коли виконується інвентаризація окремих земельних ділянок.
На інтеграцію даних впливають похибки карт та даних, що інтегруються в ГІС. Існують два підходи до розрізнення багатьох типів похибок. Перший- це розрізнення між просторовими похибками, помилками розташування таких об'єктів, як лінії, точки та полігони, і "тематичними" - помилками в значеннях та атрибутиці. Другий - розрізнення між похибками вимірювання та концептуальними похибками, пов'язаними з процесом перетворення об'єктів реального світу в картографічні абстракції.
Проблема інтеграції в одній просторовій базі різнорідних топографічних даних в різних системах координат, тобто вставка місцевих координатних систем до загальнодержавної. З проведених дослідних робіт можна зробити принаймі два висновки.
По-перше, інтеграція даних не є тривіальним процесом, як і більшість аспектів застосування ГІС, відкриває потребу у значній та наполегливій роботі. Навіть більше, рівні точностей та допусків в ГІС можуть привернути увагу до проблем, що були пропущені при картографічному порівнянні. Процес інтеграції даних в ГІС змушує користувачів обмірковувати сумісність та точність різних наборів даних, якими вони оперують.
По-друге - інтеграція даних є суттю ГІС. Здатність об'єднувати різні типи даних та відображати їх в будь-якій комбінації є основним фактором, що відрізняє ГІС від систем оперування непросторовими (семантичними) даними, з одного боку, та комп'ютерних картографічних систем з іншого. Потенційних проблем інтеграції даних дуже багато, але саме через співставлення і виявлення їх можна реалізувати повний потенціал ГІС-технологій при підготовці даних для підтримки системи реєстрації нерухомості.