Источник: http://en.infocom.uz/post/?id=1319
Под геоинформационными системами (ГИС) обычно понимают автоматизированные системы, в которых изображения территориально привязанных объектов и явлений связаны с атрибутивными базами данных. ГИС предназначены для сбора, хранения, обновления сведений об объектах и автоматизированного решения различных задач, связанных с этими объектами, путем анализа и моделирования пространственной информации и соответствующих атрибутивных данных.
Каждый объект в ГИС обычно описывается двумя типами данных: геометрическими и атрибутивными.
Геометрическая информация, прежде всего, предназначена для отражения географического положения объектов (в выбранной системе координат). Как правило, она формируется в виде векторной цифровой модели территории на основе картографических материалов как в традиционном виде, так и полученных с использованием специальных устройств: сканеров, цифровых камер или дигитайзеров.
Атрибутивная информация вводится в интерактивном (диалоговом) или в пакетном режимах и представляет собой описание свойств, параметров и характеристик географического объекта, а также сопутствующие им нормативно-справочные, классификационные и прочие данные.
Таким образом, в ГИС любой графический объект можно представить как совокупность геометрических примитивов с известными координатами вершин, исчисляемыми в той или иной системе координат. В разных ГИС используются разные типы геометрических примитивов, но, как правило, во всех принято выделять три основных (Рис. 1) : точку, линию (ломаную или полилинию) и площадь (область или полигон). Местоположение точки (точечного объекта), например буровой скважины, описывается парой координат (x, y). Линейные объекты - такие, как дороги, реки или трубопроводы, сохраняются как наборы пар координат (x1,y2; …; xn,yn). Полигональные объекты типа речных водосборов, земельных участков или областей обслуживания хранятся в виде замкнутого набора пар координат (x1,y2; …; x1,y2).
Векторная модель особенно удобна для описания дискретных объектов и меньше подходит для описания непрерывно меняющихся свойств - таких, как плотность населения или доступность объектов. Помимо координат объектов в географической базе данных может содержаться информация о внешнем оформлении этих объектов - толщине, цвете и типе полилинии, типе и цвете штриховки площадного объекта, толщине, цвете и типе его границ.
Каждому геометрическому примитиву соответствует атрибутивная информация, описывающая его количественные и качественные характеристики. Она хранится в обычных базах семантических данных в полях, предназначенных для хранения информации разных типов: от целочисленных, вещественных, дат и символьных в общем случае до видео и фотоизображений, звуковых файлов и т.д.
Совокупность геометрических примитивов и атрибутов образует простой объект. Объектно-ориентированные ГИС поддерживают целые классы и семейства объектов, что позволяет пользователю получить более целостное представление о свойствах этих объектов и закономерностях, им присущих.
Связь между графическим отображением объекта и его атрибутивной информацией осуществляется посредством уникальных идентификаторов. Они в явной или неявной форме присутствуют в любой ГИС и позволяют осуществлять связанную обработку пространственной и атрибутивной информации.
В большинстве ГИС географическая информация представлена в виде отдельных прозрачных слоев с изображениями пространственных объектов. Ответ на вопрос, "какие объекты и на каком слое следует размещать?", зависит в каждом отдельном случае от особенностей конкретной ГИС, а также особенностей решаемых задач. Во многих ГИС информацию на отдельном слое образуют данные из одной таблицы базы данных. Иногда слои образуются из объектов, состоящих из однородных геометрических примитивов, например, слои точечных, линейных или площадных географических объектов. Иногда слои формируются по определенным тематическим свойствам объектов, например, слои линий электропередачи, слои земельных участков, растительности или лесных угодий. Практически любая ГИС предоставляет пользователю возможность управления слоями. Он может делать их видимыми, доступными и редактируемыми, изменять элементы оформления как отдельных, так и совокупности всех объектов слоя. Кроме этого, пользователь имеет возможность увеличить информативность электронной карты путем подписывания изображений пространственных объектов значениями их атрибутов из семантической базы данных.
Многие ГИС позволяют использовать растровые изображения в качестве подложки для векторных слоев, что также повышает наглядность изображения.
В ГИС обязательно присутствуют средства и инструменты ввода и редактирования информации, визуализации данных масштабирования изображений (увеличение, уменьшение), прокрутки, пролистывания или просмотра по кадрам и т.д. При этом широко используются преимущества дружелюбного графического пользовательского интерфейса, предоставляемого современными операционными системами, диалоговые окна, элементы управления (кнопки, переключатели, ползунки и т.д.).
ГИС, как любая информационная система, не была бы полнофункциональной без развитых средств вывода информации. Поэтому большинство из них снабжено достаточно развитыми генераторами отчетов, инструментами создания тематических карт, различных схем, графиков, таблиц и диаграмм. Современные ГИС позволяют создавать очень качественные карты, по информативности и технологичности не уступающие, а порой превосходящие существующие традиционные бумажные карты.
Очень многие ГИС снабжены собственными средствами разработки приложений, предназначенными для адаптации стандартного программного обеспечения для решения конкретных задач пользователя. Это могут быть как специальные языки программирования, так и общераспространенные (С, С++, Delphi, Visual Basic и др.).
Организационная структура реального ГИС-проекта обычно включает технические средства, программное обеспечение, базы данных, каналы информационного обмена и трудовые ресурсы, необходимые для получения, обработки, хранения, анализа, распространения и использования геопространственных данных.
У вас может возникнуть законный вопрос: а применяются ли столь экзотичные системы в нашей повседневной жизни?
Безусловно, применяются - и довольно успешно! В данной статье приводится конкретный пример реализации пилотного ГИС-проекта, связанного с водоснабжением города Ташкента, который был осуществлен голландской консалтинговой компанией Royal Haskoning и ташкентским трестом «СУВСОЗ».