// Вие четете...

Приложни науки

Понятия за геоинформационни системи (ГИС).

„Вселената се осветява от слънцето, човек – от знанието.“

Понятия за геоинформационни системи (ГИС).

Първите геоинформационни системи били създадени в Канада, САЩ и Швеция за изучаване на природните ресурси. Първата ГИС се е появила в началото на 60-те години в Канада. Главната цел на канадската ГИС била да бъде осъществен анализ на данните по инвентаризацията на земите на Канада. В Русия такива изследвания са започнали 20 години по-късно. В настоящия момент в много страни съществуват различни геоинформационни системи, които решават най-различни задачи в различни отрасли: в икономиката, политиката, екологията, кадастъра, науката и т.н.
Някои определения за ГИС в литературата.
Географска информационна система (ГИС) – апаратно – програмен комплекс, осигуряващ сбор, обработка, изобразяване и разпространение на пространствено координатни данни. Една от функциите на ГИС е създаването и използването на компютърни (електронни) карти, атласи и други картографски произведения.
Геоинформационна система – това е информационна система, предназначена за сбор, съхранение, обработка, изобразяване и разпространение на данни, а също така за получаване, на тяхна основа, на нова информация и познания за пространствено координатните обекти и явления.
Същността на всяка ГИС се заключава в това тя да се използва за сбор, анализ, систематизация, съхранение на различна информация, създаване на база данни. Най-удобната форма на представяне на информацията към ползвателите са картографските изображения, освен това, информацията може да бъде представяна и във вид на таблици, схеми, графики, текстове.
Отличителна особеност на ГИС се явява това, че цялата информация в тях е представена във вид на електронни карти, които съдържат информация за обектите, а също така и пространственото привързване на обектите и явленията. Електроните карти се отличават от хартиените с това, че за всеки условен знак (обект), изобразен на електрона карта, съответства информация записана в базата данни. Това позволява те да бъдат анализирани във взаимна свързаност с други обекти. Указвайки чрез мишката, например, на някакъв обект (район) може да бъде получена цялата информация, записана за него в базата данни.
Освен това, геоинформационните системи работят с картографски проекции, което позволява проекционни преобразования на цифровите и електроните карти. Понастоящем са създадени специализирани геоинформационни системи.
По този начин, отличителни особености на ГИС се явяват: – географска (пространствена) привързаност на данните; – съхранение, манипулиране и управление на информацията в базата данни; – възможност за работа с географската информация в различни проекции; – получаване на нова информация

на основата на съществуващите данни; – отразяване на пространствено времевата връзка между обектите; – възможност за бързо обновяване на базата данни; – цифрово моделиране на релефа; – визуализация и извеждане на данни.
Подсистеми на ГИС.
ГИС се състоят от редица блокове, от които най-важни се явяват блока на въвеждане, обработка и извеждане на информацията.

Рис. 6. Структура на ГИС

Блок за въвеждане на информация – включва в себе си сбора на данни (текстове, карти, снимки и други) и устройства за преобразуване на информацията в цифрова форма и въвеждането й в паметта на компютъра или в базата данни. Преди за тази цел широко са се използвали специални устройства, дегитализатори – устройства за ръчно въвеждане на обекти и автоматична регистрация на техните координати. Понастоящем те напълно са заменени с автоматични устройства наречени скенери. Сканираните обекти се цифроват с помощта на специално програмно осигуряване. Всички характеристики на цифрованите обекти, в това число статистическите данни се въвеждат чрез клавиатурата на компютъра. Цялата цифрова информация постъпва в базата данни.
База данни – набор от информация, организирана по такъв начин, че да може да се съхранява в компютър.
Формирането на база данни, достъпът и работата с тях се осигурява от системата за управление на базата данни (СУБД), която позволява бързо да бъде намерена търсената информация и да бъде обработвана по нататък.
Съвкупността от базата данни и средствата за управление образуват банка от данни.
Блок за обработка на информацията – включва в себе си използването на различно програмно осигуряване, привързването на растерното изображение към определена координатна система, избора на нужната проекция, осъществяване на автоматична генерализация на елементите от съдържанието, преобразуване на растерното изображение във векторно, подбиране на способи на изобразяването, построяването на тематични и топографски карти, съвместяването им едни с други, а също така извършва дизайн на картографските произведения.
Блок за извеждане на информация – включва устройства, които позволяват извеждане на резултатите от картографирането, а също така текстове, таблици, графики, схеми, триизмерни изображения и др. Това са екрани (дисплеи), печатащи устройства (принтери), плотери и други.
ГИС с производствено назначение включват в себе си още под системи за издаването на карти, която позволява изготвянето на печатни форми и осъществяване на печат на карти в тираж.
Организация на данните в ГИС.
Данните, използвани в ГИС, могат да бъдат най-различни: резултати от геодезичните и астрономични наблюдения, данни от натурални наблюдения (геологични профили, почвени разрези и други), различни карти, снимки, статистически данни и др.
Данните в ГИС имат послойна организация, тоест сведенията за обектите с едно тематично съдържание се съхраняват в един слой (хидрография, релеф, пътища и т.н.).
По този начин, картата в ГИС се състои от набор от информационни слоеве (рис. 7). Всеки слой съдържа различни видове информация: области, точки, линии, текстове, а всички заедно съставляват карта.
Разпределението на обектите по слоеве позволява бързо да се редактират обектите, да се работи със запитване, да се внасят различни изменения. Слоевете на картата могат да се управляват: да разменят местата си, да отключват видимост, да се блокират замразяват, отделят и т.н.
При оформлението на цифровата карта слоевете трябва да се разполагат в определена последователност, поради това при създаването на нов слой го поставят на определено място. Слоевете на фоновите елементи е необходимо да бъдат разположени по ниско от слоевете на щриховите елементи, щото те да

не закриват изображението. Последователността на разместване на слоевете предават правилността на наслагване на щриховите и фоновите елементи на картата.
Количеството на слоеве за всяка карта може да бъде различно и зависи от назначението на картата и задачите, които ще се решават по дадената карта. Много важна задача се явява правилното съставяне на слоевете и разпределението на обектите по слоеве. Следва да се помни, че голямото количество слоеве може да затрудни работата с картата.

Рис. Схема на делене на данните в ГИС на отделни слоеве: а) – слой на хидрографията; б) – слой на надписите.

Слой – съвкупност от обекти с едно тематично съдържание, например населените пунктове, растително покритие, граници и др. Обектите от един слой имат еднаква структура на семантическите (атрибутивните) данни.
Семантическа (атрибутивна) информация – числова и текстова информация за обектите (например, за административните райони има название, названието на центъра на района, брой на жителите, площ и т.н.).
Пространствена информация – описва се положението и плановото очертание на обектите (в координати). Всеки обект се задава с набор от координати, които описват неговото местоположение и пространственото му привързване.

Коментари

Все още няма коментари

Публикувай коментар