Geoinformationstechnologien, die Hauptmerkmale moderner GIS. Geoinformationssysteme und -technologien Geoinformationstechnologien in Kürze

Geoinformationssysteme und Technologie

Geographisches Informationssystem (GIS) ist ein multifunktionales Informationssystem, das für die Sammlung, Verarbeitung, Modellierung und Analyse von räumlichen Daten, ihre Anzeige und Verwendung zur Lösung von Rechenproblemen, Vorbereitung und Entscheidungsfindung konzipiert ist. Der Hauptzweck von GIS besteht darin, Wissen über die Erde, einzelne Gebiete und Gelände zu bilden sowie den Benutzern rechtzeitig die erforderlichen und ausreichenden Geodaten zur Verfügung zu stellen, um die größtmögliche Effizienz ihrer Arbeit zu erreichen.

Geoinformationstechnologien (GIT) sind Informationstechnologien zur Verarbeitung geografisch organisierter Informationen.
Das Hauptmerkmal eines GIS, das seine Vorteile gegenüber anderen AIS bestimmt, ist das Vorhandensein einer Geoinformationsbasis, d.h. digitale Karten (CC), die die notwendigen Informationen über die Erdoberfläche liefern. Gleichzeitig muss das Zentralkomitee Folgendes sicherstellen:
genaue Bindung, Systematisierung, Auswahl und Integration aller eingehenden und gespeicherten Informationen (Single Address Space);
Komplexität und Klarheit der Informationen für die Entscheidungsfindung;
die Möglichkeit der dynamischen Modellierung von Prozessen und Phänomenen;
die Möglichkeit der automatisierten Lösung von Problemen im Zusammenhang mit der Analyse der Merkmale des Territoriums;
die Fähigkeit, die Situation in Notfällen schnell zu analysieren.
Die Geschichte der Entwicklung von GIT geht auf die Arbeit von R. Tomleson zur Schaffung des kanadischen GIS (CGIS) zurück, die 1963-1971 durchgeführt wurde.
Im weiteren Sinne handelt es sich bei GIT um Datensätze und Analysewerkzeuge für die Arbeit mit koordinierten Informationen. GIT ist keine Informationstechnologie in der Geographie, sondern Informationstechnologie zur Verarbeitung geografisch organisierter Informationen.
Die Essenz von GIT manifestiert sich in seiner Fähigkeit, mit kartografischen (grafischen) Objekten einige beschreibende (attributive) Informationen (hauptsächlich alphanumerische und andere Grafik-, Ton- und Videoinformationen) zu verknüpfen. Alphanumerische Informationen sind in der Regel in Form von relationalen Datenbanktabellen organisiert. Im einfachsten Fall wird jedem Grafikobjekt (wobei in der Regel Punkt-, Linien- und Flächenobjekte unterschieden werden) eine Tabellenzeile zugeordnet - ein Eintrag in der Datenbank. Die Verwendung einer solchen Verbindung eröffnet dem GIT tatsächlich eine so reichhaltige Funktionalität. Diese Fähigkeiten variieren natürlich von System zu System, aber es gibt einen grundlegenden Funktionsumfang, der typischerweise in jeder GIT-Implementierung zu finden ist, wie beispielsweise die Fähigkeit, „Was ist das?“-Fragen zu beantworten. Angabe des Objekts auf der Karte und "wo ist es?" Auswahl auf der Karte von Objekten, die durch eine Bedingung in der Datenbank ausgewählt wurden. Das Basic kann auch die Antwort auf die Frage „Was kommt als nächstes?“ beinhalten. und seine verschiedenen Modifikationen. Historisch die erste und die meisten universell einsetzbar GIT ist Informationsabruf, Hilfesysteme.
Somit kann GIT als eine Art Erweiterung der Datenbanktechnologie für koordinierte Informationen betrachtet werden. Aber auch in diesem Sinne ist es so neuer Weg Integration und Strukturierung von Informationen. Dies liegt daran, dass sich in der realen Welt die meisten Informationen auf Objekte beziehen, für die ihre räumliche Position, Form und relative Position eine wichtige Rolle spielen, und daher erweitert GIT in vielen Anwendungen die Fähigkeiten herkömmlicher DBMS erheblich, da GIT ist bequemer und intuitiver zu verwenden und stellt der DL ihre "kartografische Schnittstelle" zum Organisieren einer Abfrage an die Datenbank zusammen mit den Mitteln zum Erzeugen eines "grafischen" Berichts zur Verfügung. Und schließlich fügt GIT konventionellen DBMS eine völlig neue Funktionalität hinzu – die Nutzung räumlicher Beziehungen zwischen Objekten.
Mit GIT können Sie Operationen an Sätzen kartografischer Objekte ausführen, die normalen relationalen Objekten ähneln (JOIN, UNION, INTERSECTION). Operationen dieser Gruppe werden Überlagerungen genannt, da sie in verschiedenen Versionen die räumliche Überlagerung einer Menge von Objekten auf eine andere verwenden. Tatsächlich haben Overlay-Operationen ein großes analytisches Potenzial, und für viele Anwendungsbereiche von GIT sind sie die wichtigsten, da sie die Lösung angewandter Probleme (Landnutzung, integrierte Bewertung von Gebieten und andere) bieten.
GIT bietet einen völlig neuen Weg für die Entwicklung der Kartographie. Zunächst werden die Hauptnachteile überwunden gewöhnliche Karten: Statische Daten und begrenzte Kapazität von "Papier" als Informationsträger. In den letzten Jahrzehnten sind nicht nur komplexe Spezialkarten wie ökologische Karten, sondern auch eine Reihe gewöhnlicher Papierkarten aufgrund von Informationsüberflutung "unlesbar" geworden. GIT löst dieses Problem, indem es die Wiedergabe von Informationen verwaltet. Es wird möglich, nur die Objekte oder deren Sets, die der Benutzer gerade benötigt, auf dem Bildschirm oder auf einer Hardcopy anzuzeigen. Das heißt, es wird tatsächlich ein Übergang von komplexen komplexen Karten zu einer Reihe miteinander verbundener privater Karten gemacht. Gleichzeitig werden besser strukturierte Informationen bereitgestellt, die eine effektive Nutzung ermöglichen (Manipulation, Datenanalyse etc.). Offensichtlich nimmt die Rolle von HIT im Aktivierungsprozess tendenziell zu Informationsressourcen, Weil Große Mengen kartografischer Informationen können nur mit Hilfe von GIT effektiv in eine aktive maschinenlesbare Form umgewandelt werden. Außerdem wird die Karte in GIT zu einem wirklich dynamischen Objekt.

Letzteres ist auf folgende Neuerungen des GIT zurückzuführen:
Skalierbarkeit;
Transformation von Kartenprojektionen:
durch Variieren der Objektzusammensetzung der Karte;
"Abfrage" zahlreicher Datenbanken, die veränderliche Informationen enthalten, in Echtzeit durch die Karte;
durch Variieren der Symbologie, d. h. der Art und Weise, wie Objekte angezeigt werden (Farbe, Linientyp usw.), einschließlich der Definition der Symbologie durch die Werte der Objektattribute, wodurch Sie die Visualisierung mit Änderungen in der synchronisieren können Datenbank.
Es ist heute allgemein bekannt, dass GIT keine Klasse oder kein Typ ist Softwaresysteme, sondern die Basistechnologie (Umbrella-Technologie) für viele Computeranwendungen (Methoden und Programme), die mit räumlichen Informationen arbeiten.
Da DCMs Datensätze mit komplexer Struktur sind, empfiehlt es sich, sie in verschiedenen Formaten darzustellen. Unter dem DCM-Format wird ein speziell eingeführtes System zur Klassifikation und Kodierung von Geländedaten verstanden. Die Effizienz der Lösung funktionaler Aufgaben (FL) in militärischen Kontrollsystemen hängt weitgehend vom angenommenen Format des CCM ab. So dauert beispielsweise bei der Darstellung des Geländes mit Höhenlinien die Berechnung des Geländeprofils tausendfach länger als bei der Darstellung des Geländes in Form einer Höhenmatrix.
Eine der wichtigsten und häufigsten Arten von Informationsbedarf für Geoinformationen ist die Konstruktion eines Bildes eines Kartenausschnitts auf dem AWP-Bildschirm (Kartenvisualisierung). Aber die Mittel zum Anzeigen der MSC auf dem Bildschirm der Arbeitsstation müssen zusammen mit den oben genannten Anforderungen an Zugriffsmittel auch eine Reihe spezifischer Anforderungen erfüllen, da Informationen von Menschen wahrgenommen werden müssen. Im Wesentlichen handelt es sich um folgende ergonomische Anforderungen, die im Zusammenhang mit anderen betrachtet werden sollten:
entsprechend der "Lesbarkeit" der Situation (d. h. ausreichend hohe Merkmale der Geschwindigkeit und Zuverlässigkeit der Wahrnehmung von Informationen aus der Betriebssituation vor dem Hintergrund der Karte durch eine Person);
entsprechend der "Lesbarkeit" der Karte (d. h. ausreichend hohe Eigenschaften der Geschwindigkeit und Zuverlässigkeit der Wahrnehmung der tatsächlichen kartografischen Informationen durch eine Person zu haben);
nach dem "Komfort" der Wahrnehmung (d. h. die Form der Datenanzeige sollte eine Person bei der Wahrnehmung von Informationen nicht übermäßig belasten und ihre Sinne nicht reizen, um die erforderliche Dauer der Aufrechterhaltung ihrer Arbeitsfähigkeit zu gewährleisten).
Das Bundesgesetz benötigt für seine Lösung verschiedene Daten über das Gelände. Nach Ansicht der Autoren kann die Gesamtheit dieser Aufgaben je nach Art der Nutzung des CCM in vier Hauptklassen eingeteilt werden:
Aufgaben, die die Ausgabe eines Kartenbildes an Geräte erfordern E/A Automatisierungstools und Verwendung als Hintergrund für die Darstellung der Betriebssituation (OCF);
Aufgaben unter Verwendung von Informationen über die Beschaffenheit und Profile des Geländes (OHPM);
Aufgaben unter Verwendung von Straßennetzinformationen (RDS);
Aufgaben, die Informationen über den Standort eines Objekts innerhalb des Staatsgebiets, der Verantwortungszone oder des neutralen Territoriums (WMO) verwenden.
Die Aufgaben des OKF sind alle Aufgaben, die die Einsatzsituation vor Ort im Prozess des Dialogs mit dem Nutzer widerspiegeln. Diese Aufgaben können "oberhalb der Karte" Informationen über die Gruppierungen von befreundeten und feindlichen Truppen, Zonen radioaktiver, chemischer, biologischer Kontamination, kontinuierliche Zerstörung, Brände, Überschwemmungen, Aktionsrichtungen und -linien, Konzentrationsgebiete usw. anzeigen, wenn dies erforderlich ist um das Kartenbild schnell in verschiedenen Maßstäben auf dem AWS-Bildschirm anzuzeigen.
Zu den Aufgaben des OHPM gehören die Aufgaben der Auswahl eines Einsatzortes für Richtfunkstationen (RRS), Troposphärenstationen (TRS), Radarstationen (PJIC), elektronische Aufklärung, elektronische Kriegsführung etc. Die Aufgaben der Bewertung der Schutzeigenschaften des Geländes in den Bereichen Einsatz von Gefechtsständen (CP) und Kommunikationszentren (CS), Brandeinwirkungsplanung usw. gehören ebenfalls zur OHPM-Klasse. Ein Merkmal der OHPM-Probleme ist die Notwendigkeit, die Eigenschaften des Geländes in der Nähe eines Punktes mit willkürlichen Koordinaten mit hoher Geschwindigkeit zu bestimmen.
Zu den Aufgaben des RDS gehören insbesondere die Aufgaben der Routenbestimmung und Planung der Bewegungsreihenfolge militärischer Verbände, die optimale Planung des Transports von Nachschub oder Post und einiges mehr. Diese Aufgaben verwenden DSM-Daten zum Straßennetz, die in einer speziellen Form dargestellt werden müssen - in Form eines Diagramms, in dem alle sich kreuzenden Straßen an den Kreuzungen einen gemeinsamen Scheitelpunkt haben.
Die MPO-Aufgaben verwenden Daten zu staatlichen (Land- und See-) und anderen Grenzen im MSC, die in einer speziellen Form - in Form geschlossener Konturen - angegeben sind.
Je nach Art des Informationsbedarfs lassen sich viele Bundesgesetze mehreren Klassen gleichzeitig zuordnen. Insbesondere kann die Aufgabe, das optimale RRS-Einsatzgebiet zu bestimmen, die Eigenschaften der OHPM- und RDS-Klassen aufweisen und im Lösungsprozess zur Organisation eines Dialogs mit dem Benutzer die Eigenschaften der OKF-Klasse.

Im Zusammenhang mit der tiefen Durchdringung von GIS und anderen Informationstechnologien ist es ratsam, die Beziehung von GIT zu anderen Technologien zu betrachten.

Zunächst einmal dies grafische Technologie Computergestütztes Design (CAD), Vektor grafische Editoren und andererseits relationale DBMS-Technologien. Die meisten Implementierungen moderner GIT sind im Kern eine Integration dieser beiden Arten von Informationstechnologie. Der nächste Typ verwandter Informationstechnologie ist die Bildverarbeitungstechnologie von Rastergrafikeditoren. Einige GIT-Implementierungen basieren auf einer Bitmap-Darstellung grafischer Daten. Daher integrieren viele moderne Allzweck-GIS die Fähigkeiten sowohl der Vektor- als auch der Rasterdarstellung. Eine Reihe von Bildverarbeitungstechnologien, die für die Arbeit mit Daten aus Luft- und Weltraumvermessungen ausgelegt sind, sind wiederum sehr eng mit GIT verbunden und erfüllen manchmal teilweise ihre Funktionen. Aber normalerweise sind sie komplementär zu GIT und haben spezielle Tools, um mit ihnen zu interagieren (ERDAS LiveLink zu ARC / INFO).

Eng verwandt mit GIT sind kartografische (geodätische) Technologien, die bei der Verarbeitung von Daten aus geodätischen Feldvermessungen und der darauf basierenden Erstellung von Karten verwendet werden (bei der Erstellung von Karten aus Luftbildern mit photogrammetrischen Techniken und bei der Arbeit mit einem digitalen Geländemodell). Auch hier gibt es einen Trend zur Integration, wie Die überwiegende Mehrheit moderner GIS enthält Koordinatengeometriewerkzeuge (COGO), mit denen Sie die Daten geodätischer Feldbeobachtungen direkt verwenden können, einschließlich direkt von Instrumenten mit digitaler Registrierung oder von Satellitenempfängern. globales System Ortung (GPS). Photogrammetriepakete sind in der Regel auf die Arbeit mit GIS ausgerichtet und teilweise als Module in GIS enthalten.

Die Essenz von GIT manifestiert sich in seiner Fähigkeit, mit kartografischen (grafischen) Objekten einige beschreibende (attributive) Informationen (hauptsächlich alphanumerische und andere Grafik-, Ton- und Videoinformationen) zu verknüpfen. Alphanumerische Informationen sind in der Regel in Form von relationalen Datenbanktabellen organisiert. Im einfachsten Fall wird jedem grafischen Objekt (Punkt, Linie oder Fläche) eine Tabellenzeile zugeordnet – ein Eintrag in der Datenbank. Die Verwendung dieser Verbindung bietet die umfangreiche Funktionalität von GIT. Diese Fähigkeiten variieren natürlich von System zu System, aber es gibt einen grundlegenden Funktionsumfang, der typischerweise in jeder GIT-Implementierung zu finden ist, wie beispielsweise die Fähigkeit, „Was ist das?“-Fragen zu beantworten. Angabe des Objekts auf der Karte und "wo ist es?" Auswahl auf der Karte von Objekten, die durch eine Bedingung in der Datenbank ausgewählt wurden. Das Basic kann auch die Antwort auf die Frage „Was kommt als nächstes?“ beinhalten. und seine verschiedenen Modifikationen. Historisch gesehen ist die erste und universellste Verwendung von GIT das Abrufen von Informationen, Referenzsysteme.

Somit kann GIT als eine Art Erweiterung der Datenbanktechnologie für koordinierte Informationen betrachtet werden. Aber auch in diesem Sinne stellt es eine neue Art dar, Informationen zu integrieren und zu strukturieren. Denn in der realen Welt beziehen sich die meisten Informationen auf Objekte, für die deren räumliche Lage, Form und relative Lage eine wichtige Rolle spielen. Folglich erweitert GIT in vielen Anwendungen die Möglichkeiten herkömmlicher DBMS erheblich.

GIT ist wie jede andere Technologie auf die Lösung einer bestimmten Reihe von Aufgaben ausgerichtet. Da die Anwendungsbereiche von GIS ziemlich breit sind (militärische Angelegenheiten, Kartographie, Geographie, Stadtplanung, Organisation von Transportdispositionsdiensten usw.), aufgrund der Besonderheiten der in jedem von ihnen gelösten Probleme und der damit verbundenen Merkmale spezifische Klasse von zu lösenden Aufgaben und mit Anforderungen an Eingabe- und Ausgabedaten, Genauigkeit, technische Mittel usw. ist es eher problematisch, von einer einzelnen GIS-Technologie zu sprechen.

Gleichzeitig enthält jedes GIT eine Reihe von Operationen, die als grundlegend angesehen werden können. Sie unterscheiden sich in konkreten Implementierungen nur in Details, z. B. dem Softwareservice für das Scannen und die Scan-Nachbearbeitung, den Möglichkeiten der geometrischen Transformation des Originalbildes in Abhängigkeit von den Ausgangsanforderungen und der Qualität des Materials usw.

Da das obige Modell verallgemeinert ist, ist es natürlich, dass es entweder keine separaten Blöcke enthält, die für eine bestimmte Technologie charakteristisch sind, oder umgekehrt diejenigen Blöcke enthält, die in einigen Fällen fehlen können.

Basierend auf den Ergebnissen der Analyse des verallgemeinerten Modells der GIS-Technologie können die folgenden grundlegenden GIT-Operationen unterschieden werden:

redaktionelle und vorbereitende Arbeiten, d. h. Sammlung, Analyse und Aufbereitung von Ausgangsinformationen (kartografische Daten, Luftbilder, Fernerkundungsdaten, bodengebundene Beobachtungen, statistische Informationen usw.) für die automatisierte Verarbeitung;
Entwurf von geodätischen u mathematische Grundlagen Kart;
Kartendesign;
Aufbau eines digitalen thematischen Kartenprojekts;
Umwandlung von Ausgangsdaten in digitale Form;
Entwicklung des Layouts der thematischen Inhalte der Karte;
Ermittlung von Methoden zur automatisierten Erstellung von thematischen Inhalten;
Bildung einer digitalen allgemeinen geografischen Basis der zu erstellenden Karte;
Erstellung einer digitalen thematischen Karte gemäß dem entwickelten Projekt;
Erhalten von ausgegebenen kartografischen Produkten.

Zur Eingabe der Anfangsinformationen werden Rasterscangeräte, Digitalisierer und Halbtonscanner von Luftbildnegativen verwendet. Die resultierenden digitalen Datenfelder werden in den Komplex technischer Mittel zur Verarbeitung von Raster- und Vektordaten eingespeist, der auf der Basis von Workstations und professionellen Personalcomputern aufgebaut ist. Auf der gleichen Werkzeugbasis werden alle Phasen des Entwurfs, der Transformation der Ausgangsinformationen und der Erstellung einer digitalen thematischen Karte durchgeführt.

Das generierte digitale kartografische Modell tritt in den Komplex technischer Mittel zur Erzeugung kartografischer Ausgabeprodukte ein, einschließlich Plotter, Drucker, spezialisierte Ausgabegeräte für Fotomedien usw.

Die ursprünglichen und verarbeiteten digitalen Daten werden im Subsystem zur Archivdatenspeicherung gespeichert, das derzeit auf Streamern oder optischen Discs basiert.

Die Einsatzgebiete von GIT sind derzeit äußerst vielfältig.

Dies sind zunächst verschiedene Kataster, Systeme zur Verwaltung einer verteilten Wirtschaft und Infrastruktur. Hier werden spezialisierte Anwendungen entwickelt, zum Beispiel für Systeme: die elektrischen Netze eines Energieversorgungsunternehmens, das Kabelnetz einer Telefon- oder Fernsehgesellschaft, die komplexe Verrohrung eines großen Chemiewerks, Grundbuchamt, Immobilienbetreiber sowie Anwendungen B. komplexe Systeme, die viele Komponenten der Infrastruktur einer Stadt oder eines Territoriums bedienen

und in der Lage, komplexe Management- und Planungsprobleme zu lösen. Die konkreten Aufgabenstellungen in solchen Systemen sind sehr vielfältig: von Inventarisierungs- und Abrechnungsaufgaben, öffentlichen Referenzsystemen bis hin zu Steuer-, Stadtplanungs- und Planungsaufgaben, Planung neuer Verkehrswege und Verkehrsoptimierung, Verteilung eines Netzes von Ressourcen und Dienstleistungen (Lager, Geschäfte, Rettungsdienst, Autovermietung).

Ein weiteres entwickeltes Anwendungsgebiet von GIT ist die Bilanzierung, Untersuchung und Nutzung natürlicher Ressourcen, einschließlich des Umweltschutzes. Hier finden sich sowohl komplexe als auch spezialisierte Systeme: für Forstwirtschaft, Wasserwirtschaft, Studium und Schutz der wilden Fauna und Flora usw. Dieses Anwendungsgebiet grenzt direkt an den Einsatz von HIT in der Geologie, sowohl bei wissenschaftlichen als auch bei praktischen Aufgaben. Es sind nicht nur Aufgaben Informationsunterstützung, aber auch beispielsweise das Problem der Vorhersage von Mineralvorkommen, der Überwachung der Umweltfolgen der Entwicklung usw. Sowohl in geologischen als auch in ökologischen Anwendungen ist die Rolle von Anwendungen wichtig, die eine komplexe Programmierung oder Integration von GIT mit spezifischen Verarbeitungs- und Modellierungssystemen erfordern. Besonders hervorzuheben sind dabei Anwendungen im Bereich Öl und Gas. Hier werden in der Phase der Prospektion und Exploration seismische Daten und sehr spezifische und entwickelte Software für ihre Verarbeitung und Analyse häufig verwendet. Es besteht ein großer Bedarf an komplexen Lösungen, die geologische und andere eigentliche Probleme miteinander verknüpfen, die ohne die Einbeziehung eines universellen GIS nicht gelöst werden können.

Unabhängig davon müssen reine Transportaufgaben herausgegriffen werden. Darunter: Planung neuer Transportrouten und Optimierung des Transportablaufs unter Berücksichtigung der Ressourcenverteilung und des sich ändernden Transportumfelds (Reparaturen, Staus, Zollschranken). Besonders vielversprechend im strategischen Plan sind Navigationssysteme, insbesondere solche, die auf Satellitennavigationssystemen mit digitaler Kartographie basieren.

Ein charakteristisches Merkmal der derzeitigen Implementierung von GIT ist die Integration von Systemen und Datenbanken in nationale, internationale und globale Informationsstrukturen. Globale Projekte sind beispielsweise das im Rahmen des International Geosphere-Biosphere Program entwickelte GDPP – „Global Database Project“. An nationaler Ebene GIS gibt es in den USA, Kanada, Frankreich, Schweden, Finnland und anderen Ländern. In Russland werden derzeit regionale GIS entwickelt, insbesondere für die Pflege des Liegenschaftskatasters und der Gemeindeverwaltung, aber auch Abteilungs-GIS, beispielsweise im Innenministerium.

Eine Analyse der aktuellen Erfahrungen mit der Nutzung von GIT zeigt, dass sich die Hauptform der Nutzung von GIT in Bezug auf Ziele, Komplexität, Zusammensetzung und Fähigkeiten von GIS unterscheidet.

Moderne GIS sind eine neue Art von integrierten Systemen, die einerseits Methoden zur Verarbeitung von Daten aus bestehenden beinhalten automatisierte Systeme, und andererseits haben sie Besonderheiten in der Organisation und Verarbeitung von Daten

Da es sich bei GIS um eine komplexe Verarbeitung von Informationen handelt (von der Erfassung bis zur Speicherung, Aktualisierung und Bereitstellung), können sie aus folgenden unterschiedlichen Blickwinkeln betrachtet werden:

GIS als Managementsystem – konzipiert zur Bereitstellung von Entscheidungshilfen auf der Grundlage der Nutzung kartografischer Daten;
GIS als automatisiertes Informationssystem - kombiniert eine Reihe von Technologien bekannter Informationssysteme (CAD und andere);
GIS als Geosystem - umfasst Technologien der Photometrie, Kartographie;
GIS als datenbankbasiertes System zeichnet sich durch eine Vielzahl von Daten aus, die mit unterschiedlichen Methoden und Technologien erhoben werden;
GIS als Modellierungssystem, als System zur Bereitstellung von Informationen - ist die Entwicklung von Dokumentenumlaufsystemen, Multimediasystemen usw.

GIS mit erweiterten Analysefähigkeiten sind Systemen der statistischen Analyse und Datenverarbeitung nahe und in einigen Fällen sind sie in sie integriert einheitliche Systeme, Zum Beispiel:

Implantation des mächtigen Statistikpakets S-PLUS in das moderne GIS ARC/INFO;

Hinzufügen einiger Funktionen räumlicher Statistik und kartografischer Visualisierung zu Massenstatistikpaketen (SYSTAT für Windows);

Entwicklung eines eigenen GIS im Rahmen des SAS-Pakets - dem Marktführer unter den numerischen Informationsverarbeitungssystemen.

Die fortschrittlichsten GIS (normalerweise mit starker Unterstützung und Rastermodellen), die haben gutes Mittel Programmierung, werden häufig verwendet, um natürliche und vom Menschen verursachte Prozesse zu modellieren, einschließlich der Ausbreitung von Umweltverschmutzung, Waldbränden usw. Einige herkömmliche DBMS, die in grafischen Umgebungen wie MS Windows ausgeführt werden, enthalten auch die einfachsten kartografischen Visualisierungswerkzeuge.

Das Vorhandensein einer Vielzahl von Entwicklungstrends in verschiedenen Bereichen der Informationstechnologie, deren Interessen im Bereich der GIT zusammenlaufen, sowie die Entstehung universeller Pakete mit breiter Anwendung haben dazu geführt, dass die Grenzen der Definition von GIT überschritten wurden werden weniger deutlich. Daher hat sich derzeit das Konzept eines voll funktionsfähigen GIS (Full GIS) entwickelt.

Ein modernes vollfunktionsfähiges GIS ist ein multifunktionales Informationssystem, das zum Sammeln, Verarbeiten, Modellieren und Analysieren von räumlichen Daten, zum Anzeigen und Verwenden dieser Daten zum Lösen von Berechnungsproblemen, zum Vorbereiten und Treffen von Entscheidungen entwickelt wurde. Der Hauptzweck eines voll funktionsfähigen GIS besteht darin, Wissen über die Erde, einzelne Gebiete und Gelände zu bilden sowie den Benutzern rechtzeitig die erforderlichen und ausreichenden Geodaten zur Verfügung zu stellen, um die größtmögliche Effizienz ihrer Arbeit zu erreichen.

Ein voll funktionsfähiges GIS sollte Folgendes bieten:

bidirektionale Kommunikation zwischen kartografischen Objekten und tabellarischen Datenbankeinträgen;
Verwalten der Visualisierung von Objekten, Bereitstellen einer Auswahl an Kompositionen und Darstellungsformen;
mit Punkt-, Linien- und Flächenobjekten arbeiten;
Karten von einem Digitalisierer oder Scanner eingeben und bearbeiten;
Unterstützung topologischer Beziehungen zwischen Objekten und Überprüfung der geometrischen Korrektheit der Karte mit deren Hilfe, inkl. Isolierung von Flächenobjekten, Konnektivität, Angrenzen usw.;
Unterstützung für verschiedene Kartenprojektionen;
geometrische Messungen auf der Karte von Länge, Umfang, Fläche usw. Aufbau von Pufferzonen um Objekte und Implementierung anderer Überlagerungsoperationen;
Erstellen eigener Bezeichnungen, einschließlich neuer Arten von Markierungen, Linientypen, Schraffurarten usw. Erstellen zusätzlicher Elemente der Kartengestaltung, insbesondere Signaturen, Rahmen, Legenden;
Ausgabe hochwertiger Hardcopys von Karten, Lösung von Transport- und anderen Problemen auf Graphen, zB Bestimmung des kürzesten Weges etc.;
Arbeiten mit der topografischen Oberfläche.

Neben vollwertigen Allzweck-GIS werden spezialisierte GIS unterschieden, die oft unscharfe Grenzen zu spezialisierten Paketen haben, die keine GIS in diesem Sinne sind. Beispielsweise orientiert sich GIS an den Aufgaben der Kommunikationsplanung, Verkehrs- und Navigationsaufgaben, Aufgaben der Ingenieurvermessung und des Entwurfs von Bauwerken.

Nicht spezialisierte GIS auf niedrigerem Niveau als Allzwecksysteme mit vollem Funktionsumfang werden allgemein als " persönliche Systeme kartografische Visualisierung" (Desktop-Mapping-Systeme, Desktop-GIS), manchmal sogar eine Trennung dieser Klasse von Systemen vom GIS selbst. Ihr Unterscheidungsmerkmal sind vor allem begrenzte Analysefähigkeiten (z. B. gibt es keine Overlay-Operationen für Flächenobjekte) und schlechte Möglichkeiten zur Eingabe und Bearbeitung kartografischer Grundlagen Ein typisches Beispiel für ein solches System ist das GIS MapInfo, das aufgrund seiner geringeren Komplexität einfacher zu erlernen und zu verwenden und für den Massenbenutzer zugänglicher ist.

Bis heute beläuft sich die Zahl der am Markt angebotenen GIS-Pakete auf mehrere Tausend. Die meisten davon sind jedoch spezialisierte Systeme. Es gibt mehrere Dutzend echte Allzweck-GIS-Pakete mit vollem Funktionsumfang auf dem Markt. Grundsätzlich wird GIS-Software von spezialisierten Unternehmen entwickelt, nur teilweise handelt es sich um Produkte großer Unternehmen, für die GIS nicht das Hauptprodukt ist (IBM, Intergraph, Computervision, Westinghouse Electric Corp., McDonnel Douglas, Siemens Nixdorf). PCs (MS DOS, MS Windows) und UNIX-Workstations überwiegen hinsichtlich der Anzahl bekannter Pakete und der Anzahl der Installationen.

Es sei darauf hingewiesen, dass derzeit voll funktionsfähige Allzweck-GIS hauptsächlich auf Workstations mit Betriebssystem UNIX. Auf einem PC arbeiten in der Regel Systeme mit reduzierten Fähigkeiten. Dies wird zum Teil durch die Besonderheiten der PC-Anwender bestimmt, von denen viele ein einfaches GIS nur als Ergänzung zu regulärer Bürosoftware benötigen. Aber der Hauptgrund sind die Anforderungen, die ein leistungsfähiges GIS an die Computerhardware stellt.

Topologische Vektordatenstrukturen sind von Natur aus komplex, und die Prozesse ihrer Verwendung erfordern intensive Berechnungen, viel mehr als das Arbeiten mit einem herkömmlichen Vektorgrafiken, einschließlich in Bezug auf Gleitkommaoperationen. Ernsthafte Anwendungen erfordern oft das Arbeiten mit langen Ganzzahlen und reellen Zahlen mit doppelter Genauigkeit. GIS erfordert hochauflösende Displays und eine schnelle Grafikkarte oder einen schnellen Beschleuniger mit strengeren Palettenanforderungen als CAD. Sie ähneln eher den Anforderungen an professionelle Print-Publishing-Systeme. Besonders hohe Anforderungen an die Darstellungsgeschwindigkeit stellt die für GIS (und weniger für CAD) typische Aufgabe, eine große Anzahl geschlossener Polygone (Polygone) komplexer Form mit Schraffuren zu füllen.

Ernsthafte Projekte, die GIS verwenden, erfordern die Arbeit mit großen Datenmengen, von Hunderten von Megabyte bis zu mehreren zehn Gigabyte. Besonders hohe Anforderungen an das Volumen von Platten- und Hauptspeicher sowie an die Geschwindigkeit eines Rechners stellen GIS mit Bildverarbeitung in Form von Rasterstrukturen, zB bei der Problematik der geometrischen Korrektur von Luftbildern, der Modellierung natürlichen Prozessen und bei der Arbeit mit dem Oberflächenrelief der Erde. Eine hochaufgelöste Farbluftaufnahme eines Standardformats nimmt, ohne Verlust an „Genauigkeit“ (24 Bit, 1200 dpi) in digitale Form umgewandelt, etwa 200 MB ein. Bei vielen Problemen regionaler Natur ist es erforderlich, ein kombiniertes und geometrisch korrigiertes Mosaik vieler solcher Bilder zu verwenden, zumal es als zweckmäßig angesehen wird, ein Rastersubstrat aus einem solchen Mosaik von Luft- oder Weltraumbildern (digitales Orthofoto) als ein zu verwenden Basisschicht für Vektorkarten, d.h. Fotografien werden auf das Kartenbild "aufgedruckt". Dasselbe gilt für die Arbeit mit Luft- und Raumfahrtbildern, die in der Regel bearbeitet werden müssen verschiedene Wege verschiedene Informationen über sie selektiv zu extrahieren (Operationen verschiedener Arten von Filtern, Kontrasttransformationen, Operationen unter Verwendung der schnellen Fourier-Transformation, Klassifizierungsalgorithmen, Diskriminante, Cluster und Faktorenanalyse, sowie die Methode der Hauptkomponenten). Anstatt Dutzende von Verarbeitungsversionen zu speichern, was bis zu Hunderte von GB pro Frame erfordern würde, ist es daher rationeller

führen sie auf Anfrage durch. Moderne spezialisierte Workstations bewältigen eine solche Aufgabe, aber für einen PC ist es immer noch schwierig. Manchmal dauert ein Einzelbildvorgang auf einem PC mehrere Minuten. Wenn es notwendig ist, komplexe natürliche Prozesse zu modellieren, insbesondere die Ausbreitung von Umweltverschmutzung, Waldbränden oder Daten aus Luft- und Raumfahrtuntersuchungen anzuwenden, ist der Einsatz eines spezialisierten Arbeitsplatz zwangsläufig.

Es sei darauf hingewiesen, dass die Akkumulationsrate von Luft- und Raumfahrtdaten (insbesondere Weltraumdaten) immer noch im gleichen Tempo oder sogar vor der Wachstumsrate der Rechenleistung von PCs und Workstations liegt. Tatsächlich werden monatlich mindestens 800-1000 MB an Satellitenbildern über jedem Gebiet der Erde von der Größe einer Großstadt gesammelt. Und selbst wenn wir berücksichtigen, dass die Hälfte davon aufgrund bewölkter Bedingungen für den Einsatz in GIT-Anwendungen ungeeignet ist, macht es immer noch einen riesigen Strom aus. Und noch eine Anmerkung: Die Auflösung von Systemen zur Erfassung von Ferninformationen nimmt ständig zu, und eine Erhöhung der geometrischen Auflösung am Boden von 20 auf 10 m erhöht die Datenmenge um das 4-fache. Also alle 2-4 Jahre Computersystem sollte seine Produktivität um ein Vielfaches steigern, um mit dem Tempo der Entwicklung von Informationserfassungsgeräten Schritt zu halten. Daraus wird deutlich, dass spezialisierte Workstations noch lange die technische Basis eines leistungsfähigen vollwertigen GIS mit analytischen Funktionen bleiben werden.

Ein weiterer Punkt, der es erforderlich macht, den funktionierenden WVZY-Stationen große Aufmerksamkeit zu schenken, ist die Tatsache, dass heute die Hauptpakete der "ernsthaftesten" GIS noch nicht auf den PC übertragen wurden.

Die Haupteinsatzgebiete eines PCs bei der Arbeit mit GIS sind derzeit:

die Nutzung von PCs als Terminals in Verbindung mit Workstations für die Arbeit mit großen GIS (ARC / INFO);
Nutzung eines PCs als Stationen zur Eingabe und Modifikation digitaler Geländekarten von einem Digitalisierer oder Scanner (PC ARC!INFO, ArcCAD);
Verwendung eines PCs für GIT-Projekte mit einer geringen Menge einmalig aktiver Informationen (PC ARC / INFO, ArcCAD, ArcView);
Nutzung eines PCs zu Bildungszwecken, um sich mit der GIT-Methodik vertraut zu machen;
Verwendung eines PCs in der Anfangsphase von Großprojekten, wenn das Volumen der Datenbank noch nicht gewachsen ist, die volle Funktionalität bei großen Volumen nicht erforderlich ist und die Nützlichkeit des Einsatzes von GIT und die Notwendigkeit ernsthafter Investitionen noch nachgewiesen werden müssen Mittel.

Denn moderne GIS sind in der Regel komplexe Software- und Informationssysteme, die speziell für den Einsatz in bestimmten Bereichen entwickelt wurden Informationsaktivitäten oder zur Lösung spezialisierter Aufgaben, dann gehören dazu:

operationssystem;
Kern der Anwendungssoftware;
Module der thematischen Datenverarbeitung;
interaktive Benutzeroberfläche.

Zu den thematischen Datenverarbeitungsmodulen gehören:

Software zur Eingabe und Ausgabe von Daten;
Anwendungssoftware für die Analyse von Vektor- und Rasterinformationen;
DBMS;
Software zur Mustererkennung;
Software zur Auswahl von Kartenprojektionen;
Bildumwandlungssoftware;
Software zur kartografischen Verallgemeinerung;
Symbolerzeugungssoftware usw.

Stichworte

GEOGRAFISCHE INFORMATIONSSYSTEME / ERSATZ IMPORTIEREN / ANALYSE VON INLÄNDISCHEN GIS / SOFTWAREPRODUKTE / GEOGRAFISCHE INFORMATIONSSYSTEME/ ERSATZ IMPORT / ANALYSE INLÄNDISCHER GIS / SOFTWAREPRODUKTE

Anmerkung wissenschaftlicher Artikel über Computer- und Informationswissenschaften, Autor der wissenschaftlichen Arbeit - Yarotskaya Elena Vadimovna, Patov Ali Mukhammedovich

Derzeit hat die Wirtschaft des Landes in ihrer Entwicklung eine Richtung eingeschlagen Substitution importieren. Die Entwicklung heimischer Informationstechnologien und Software ist einer der vorrangigen Bereiche. Der Artikel analysiert den Zustand des heimischen Marktes für Entwickler von Geoinformationssystemen (GIS). Möglichkeit wird erwogen Substitution importieren ausländisch Softwareprodukte Verarbeitung von Geodaten durch Analoga russischer Produktion. Gegenstand der Analyse waren Softwareprodukte wie GeoGraph, InGeo, GeoMixer, ZuluGIS, IndorGIS, Panorama. Als Ergebnis der Analyse stellte sich heraus, dass dem Full viele Probleme im Weg stehen Substitution importieren ausländische GIS, wie z. B. enge Spezialisierung der inländischen GIS, schwache Marketingpolitik für den Vertrieb auf dem Markt Softwareprodukte, schlecht durchdachte Schnittstelle. Das Potenzial für die Entwicklung heimischer GIS ist jedoch sehr hoch. Einer der Hauptvorteile russischer Informationstechnologien bei der Verarbeitung von Geodaten ist, dass Entwickler flexibler auf sich ändernde Marktbedingungen reagieren können.

ENTWICKLUNG INLÄNDISCHER GEOGRAFISCHER INFORMATIONSSYSTEME UNTER DEN BEDINGUNGEN DER EINFUHRSUBSTITUTION

Heutzutage hat die Wirtschaft des Landes in ihrer Entwicklung eine Richtung zur Importsubstitution eingeschlagen. Die Entwicklung der heimischen Informationstechnologie und Software ist eine der Prioritäten. Der Artikel analysiert den Zustand des Inlandsmarktes und die Entwicklung von Entwicklersystemen für geografische Informationen. Es wird die Möglichkeit der Importsubstitution ausländischer Softwareprodukte durch Geodatenanaloga in Russland in Betracht gezogen. Als Analyseobjekte wurden Programme wie GeoGraf, InGeo, GeoMixer, ZuluGIS, IndorGIS, Panorama. Als Ergebnis der Analyse haben wir festgestellt, dass es viele Probleme im Weg der vollständigen Importsubstitution ausländischer GIS gibt, wie z Schnittstelle. Allerdings ist das Potenzial der Entwicklung von inländischen GIS sehr groß. Einer der Hauptvorteile der russischen Informationstechnologie bei der Verarbeitung von Geodaten ist, dass Entwickler flexibler auf sich ändernde Marktbedingungen reagieren können

In der Russischen Föderation hergestellte GIS-Produkte gewannen an Gewicht und Funktionalität

Genau sieben Jahre sind vergangen, seit PC Week/RE einen Überblick über die Aussichten für universelle russische GIS (www.pcweek.ru/Year2000/N28/CP1251/GeoInfSystems/chapt1.htm) veröffentlichte und sich fragte, ob lokale Hersteller überleben oder mächtig demoliert würden Strom aus dem Westen. Im Allgemeinen interessierte sich der Autor des Artikels für "Wer gewinnt?", Aber in Wirklichkeit lief alles ganz gut: Sowohl russische als auch ausländische Entwickler leben friedlich in unserem Land zusammen und finden ihre Kunden. Erfreulicherweise ist ein Großteil der Hersteller interessanter und vielversprechender Produkte nicht in Vergessenheit geraten - und das Zentralinstitut für Geographie der Russischen Akademie der Wissenschaften (Center for Geoinformation Research of the Institute of Geography of the Russian Academy of Sciences, geocnt. geonet.ru) und die Ufa-Gesellschaft "Integro" (www.integro.ru) und KB "Panorama" (www.gisinfo.ru) und die Firma "RADOM-T" (www.objectland.ru) sind gut und stabil Entwicklung. Allerdings ging es nicht ohne Verluste - die Firma Laneco, der Entwickler des GIS Park, schied aus dem Rennen aus, und die Firma Trisoft (www.trisoftrus.com) veröffentlicht keine neuen Versionen der Geoinformationssoftware Sinteks ABRIS mehr, obwohl sie unterstützt seine Nutzer und führt weiterhin GIS-Projekte durch, jedoch bereits auf ESRI-Produkten. Das St. Petersburger Unternehmen CSI Software (www.trace.ru), das vor sieben Jahren im Review erschien, konzentriert sich derzeit auf die Veröffentlichung von Software für komplexe ISs, einschließlich einer Geoinformationskomponente; insbesondere unterhält es die Gelbe Seiten-Website (www.yell.ru) und kartografische Suchmaschine Go2Map (www.go2map.ru). Dieses Unternehmen löst Transport- und Überwachungsaufgaben mit GIS und erstellt Internet-kartografische Anwendungen und Software für mobile Geräte.

GIS ObjectLand

Generell ist das Aufkommen von im Inland hergestellten GIS in unserem Land nicht zuletzt auf die Armut potenzieller Kunden zurückzuführen. Natürlich ist die angespannte finanzielle Situation an sich noch kein Garant für Fortschritt, aber in unserem Fall war es genau so: Fast alle heute bekannten und nachgefragten russischen GIS wurden in den 90er Jahren erstellt, als der Bedarf dafür offensichtlich wurde, aber die finanziellen Möglichkeiten von Forschungsinstituten, Universitäten und Stadtverwaltungen erlaubten es nicht, teure ausländische Entwicklungen zu kaufen. Insbesondere TsGI IG RAS und KB "Panorama" veröffentlichten 1991 ihre ersten Produkte, die Firma "RADOM-T" - 1993 und die Firma "Integro" - 1998.

Hochburg der Geoinformationsstabilität in Russland

Was das CGI IG RAS anbelangt, so ist dieses Institut absolut nicht durch technologische oder organisatorische Verwerfungen gekennzeichnet. Er arbeitet methodisch auf dem Gebiet der Entwicklung von Technologien zur Erstellung und Integration von Geodaten, wobei er die Veröffentlichung von Software als integralen Bestandteil der Erstellung von Regulierungsdokumenten, technologischen Prozessen, der Schulung von Personal und der Unterstützung bei der Einführung spezialisierter Geoinformationszentren betrachtet. Gegenwärtig produziert CGI IG RAS ein professionelles geografisches Informationssystem "GeoGraph GIS" (geocnt.geonet.ru/rus/gg20.html), ein ActiveX-Komponentenpaket zur Erstellung von angewandtem GIS "GeoConstructor" (geocnt. geonet.ru/ rus/gc20.html) und ein Tool zum Veröffentlichen von Karten im Internet GeoConstructor Web (geocnt.geonet.ru/rus/gc_web.html). Nikolay Kazantsev, Leiter des Zentralen Geographischen Instituts der Russischen Akademie der Wissenschaften, sagte gegenüber PC Week/RE, dass 2006 ein Mechanismus zur Synchronisierung nicht-topologischer Schichten in die Produkte des Unternehmens während der Bearbeitung durch mehrere Benutzer in einem LAN eingebaut wurde Die GIS-Funktionalität wurde entwickelt und ergänzt, um die Organisation und Bereitstellung von Geodaten gemäß den „Konzepten für die Erstellung und Entwicklung der Geodateninfrastruktur der Russischen Föderation“, angenommen durch das Dekret der Regierung der Russischen Föderation vom 21. 2006 N 1157-r. CGI IG RAS beteiligt sich aktiv an der Entwicklung von Vorschriften legale Dokumente in diesem Bereich, einschließlich der ersten nationalen Standards. Diese Richtung ist äußerst wichtig für die Lösung praktischer Probleme - insbesondere die Straffung der Situation bei der Grundsteuer, deren Erhebung aufgrund von Problemen mit der Zuverlässigkeit und Vollständigkeit der Geodaten etwa 10-20% des Möglichen ausmacht. „Der Einsatz von Geoinformationstechnologien und die Erhöhung der Vollständigkeit und Zuverlässigkeit von Daten über Grundstücke ermöglichten es im vergangenen Jahr, die Grundsteuer im Gemeindebezirk Mytischtschi um mehr als das Vierfache zu erhöhen“, bemerkte Nikolai Nikolajewitsch. „Modernes GIS Technologien in Russland werden nur dann effektiv sein, wenn sie sich auf das weit verbreitete Problem der Unvollständigkeit, Unzuverlässigkeit und Widersprüchlichkeit von Geodaten konzentrieren, die von verschiedenen Organisationen über dieselben Objekte bereitgestellt werden, den rechtlichen Status dieser Daten sicherstellen und Systeme zur Trennung der Verantwortung für sie schaffen.

GIS „Karte 2005“

Ein nicht triviales Produkt, das in Visual SmallTalk geschrieben wurde

ObjectLand GIS, erstellt und vertrieben von RADOM-T, ist ein Mehrbenutzersystem, das neben Standard-GIS-Funktionen umfangreiche Möglichkeiten zur Integration von Daten aus externen Quellen, zur Verwaltung von Zugriffsrechten auf Geodaten und Programmiermöglichkeiten für Drittentwickler bietet der Kern der Systemsoftware. GIS ObjectLand ist in erster Linie mit dem Liegenschaftskataster verbunden, obwohl diese Zuordnung nur historisch ist, eigentlich ist ObjectLand ein universelles GIS für den Einsatz in beliebigen Fachgebieten. ObjectLand wird am intensivsten in den Institutionen von Rosnedvizhimost verwendet, da es Teil des Softwarepakets "Unified State Register of Lands" ist. Derzeit wird das Produkt von etwa 1.700 Landkatasterkammern in Russland betrieben. By the way, im Jahr 2005 das Magazin PC-Magazin/RE zählte ObjectLand zu den besten Softwareprodukten in Russland und erhielt die Auszeichnung „Best Soft 2005“. Aus anderen Branchen wird ObjectLand aktiv bei JSC Russian Railways eingesetzt, wo durch die Bemühungen der Abteilung für Geoinformationstechnologien von VNIIAS MPS eine Reihe von Arbeiten zur Erfassung und Aufbereitung von Geodaten über das russische Eisenbahnnetz abgeschlossen wurde.

Die Kosten für das GIS ObjectLand-Programm für einen Benutzer betragen 3000 Rubel, für fünf Benutzer 7500 Rubel. Wie von den Projektleitern angemerkt, um solche vorzuschlagen bezahlbare Preise wurde nach der Umstellung auf eine Online-Verkaufsmethode möglich. Zur Evaluierung und nicht-kommerziellen Nutzung der Software wird eine spezielle Version angeboten, die keine funktionalen und quantitativen Einschränkungen gegenüber der kommerziellen Version des Produkts aufweist. Der einzige Unterschied besteht darin, dass beim Anzeigen und Drucken von Karten immer eine Aufschrift in einer der Ecken angezeigt wird, die an den nicht kommerziellen Charakter der verwendeten Version erinnert. Diese Version von GIS ObjectLand kann kostenlos für Schulungen in allen verwendet werden Bildungsinstitutionen. Übrigens ist die Firma "RADOM-T" die einzige auf der Liste, die aktiv versucht, in den Weltmarkt einzutreten, indem sie sowohl russische als auch englische Versionen des Produkts anbietet (www.gis-objectland.com).

Laut den Entwicklern wird derzeit daran gearbeitet neue Version ObjectLand 2.7, das die Speicherung von Geodaten in externen Datenbanken ermöglichen wird. Diese Version unterstützt MS SQL, Oracle, DB2, Interbase, MS Access,

MSDE, MSSQL Server-Express, MySQL, PostgreSQL und Firebird. Selbstverständlich bleiben auch die bestehenden Möglichkeiten zur Speicherung von Geodaten im internen DBMS bestehen.

GIS-Stern am Ufa-Horizont

Das Integro System Research Center, früher bekannt als Albeya, ist ein großer Hersteller von universeller Geoinformationssoftware in Russland. IN letzten Jahren Das Unternehmen entwickelte sich durch die Umsetzung komplexer Projekte zur Automatisierung von Immobilienaufgaben sowie im Bereich der Regulierung der Stadtentwicklung für kommunale und regionale Organisationen. Die Produktlinie des Unternehmens umfasst das GIS "InGEO" (www.integro.ru/projects/gis/main_gis.htm), mit dem Sie topografische Vektorkarten mit der richtigen topologischen Struktur erstellen können, basierend auf den Ergebnissen der Landinventur und ausgestattet mit Pläne Siedlungen, allgemeine Pläne von Unternehmen sowie Pläne für technische Netzwerke und Kommunikation. Die InGEO-Software umfasst einen Datenserver, der den Zugriff auf räumliche Informationen in einem Mehrbenutzermodus ermöglicht, einen Anwendungsserver, das InGEO MapX OCX-Steuerelement und den InGEO MapW-Webserver, der das Java-Applet InGEO MarJ enthält. Darüber hinaus enthält das Standardlieferpaket ein Dienstprogramm zum Konvertieren in verschiedene Formate und ein Tool zur Optimierung von Geodaten, mit dem Sie die Größe von Dateien reduzieren können, sowie eine Reihe von InGEO-Softwaremodulen in der Sprache VBScript, die insbesondere ermöglichen es, die Sichtbarkeit von Karten und Layern gemeinsam zu steuern. Das GIS „InGEO“ verfügt über eine integrierte Programmierumgebung zur Entwicklung von Softwaremodulen in VBScript und JavaScript.

Darüber hinaus liefert Integro die Monitoring-InGEO-Software zur Erstellung von Katastersystemen, die auf Intranet-Technologien basieren und in der Lage sind, Informationen über städtische Infrastruktureinrichtungen in einer einzigen Anwendung zu speichern. Das Produkt richtet sich an Architektur- und Stadtplanungsbehörden, Grundstücksausschüsse, Kommunale Liegenschaftsverwaltungsausschüsse, BTI und Wohnungsbaugesellschaften. Das „Monitoring-InGEO“ umfasst die Module: „Ressourcen“, zur Bilanzierung von beweglichen und unbeweglichen Sachen, „Ordnung“, die es Ihnen ermöglicht, städtebauliche, umwelt- und baugeschichtliche Ordnungen der Stadt einzuhalten, sowie „ Netzwerk“, das die Datensammlung bereitstellt entfernte Computer in den Ingenieurdiensten der Stadt platziert. "Integro" bietet auch "Property"-Software zur Automatisierung der Aktivitäten von Organisationen an, die Buchhaltung und Verwaltung von Gebäuden und Räumlichkeiten, Grundstücken, beweglichen Gütern und Immobilienkomplexen durchführen.

Wenn wir über die Pläne des Unternehmens sprechen, dann, wie sein Direktor Wadim Gorbatschow sagte, 2007-2008. Eine ernsthafte Rekonstruktion des GIS "InGEO" wird erwartet, um die Funktionalität des Systems zu erweitern und eine stärkere Integration mit den Anwendungen "Monitoring" und "Property" zu erreichen. Die Frage der Übertragung in den Jahren 2007-2009 wird aktiv diskutiert. Unternehmensprodukte auf Technologie Open Source, insbesondere auf der Eclipse-Plattform. Übrigens hat sich der Preis des InGEO GIS-Netzwerkkits seit vielen Jahren nicht geändert und beträgt 48.000 Rubel. keine Begrenzung der Anzahl der Client-Plätze. Das Umsatzwachstum von Integro-Produkten im Jahr 2006 im Vergleich zu 2005 betrug 26 %. Nur die Gesamtzahl der offiziell gekauften Exemplare Netzwerkkonfiguration GIS "InGEO" erreichte Anfang 2007 443 Sätze. Dieses System ist in den föderalen Bezirken Ural, Wolga und Nordwestrussland am weitesten verbreitet.

Militärische Wurzeln des zivilen GIS

Ursprünglich wurde das GIS "Panorama" vom topografischen Dienst der RF-Streitkräfte erstellt und war für militärische Zwecke bestimmt, erlangte aber später große Popularität bei zivilen Nutzern. Derzeit arbeitet Panorama CJSC, das 2001 durch Zusammenschluss von Entwicklern gleichnamiger Produkte gegründet wurde, an der Verbesserung und Förderung der Lösung. Das Unternehmen bietet die größte Auswahl an Software unter allen in diesem Test erwähnten Linien. Zur Familie gehört insbesondere das universelle GIS „Map 2005“ mit Werkzeugen zum Erstellen und Bearbeiten elektronischer Karten im Mehrbenutzermodus, Messen und Berechnen, Bauen von dreidimensionalen Modellen, Bearbeiten von Rasterdaten, Generieren von Orthomosaiken und Erstellen von Höhenmatrizen. Das Produkt verfügt außerdem über thematische Kartierungstools, bietet Kartenvorbereitung für die Veröffentlichung und ermöglicht Ihnen die Arbeit mit GPS-Empfängern und Datenbanken mithilfe von Abfrage- und Berichtstools.

Darüber hinaus veröffentlicht das Unternehmen eine Server-GIS-Anwendung GIS WebServer, die mit ASP.NET-Technologie entwickelt wurde und unter IIS in der .NET Framework 2.0-Umgebung läuft. Die Lösung ist darauf ausgelegt, elektronische Karten und Informationen aus Datenbanken im Netz zu veröffentlichen und ermöglicht es, Daten zu Objekten mit territorialem Bezug auf einer topografischen Karte darzustellen, Tabellen einzusehen und zu sortieren. Die Software hat die Funktionen Skalieren, Scrollen, Größenänderung des Bildes und bietet Suche und Auswahl von Kartenobjekten. Zur Produktlinie gehören außerdem der Vektorisierer „Panorama-Editor“, die Spezialsoftware „Block of Geodetic Calculations“ zur Verarbeitung von Daten aus Feldvermessungen und die Software „Navigator 2005“. Letzteres dient zum Anzeigen und Drucken von Karten, Rasterbildern, Matrizen und dreidimensionalen Modellen, die im GIS „Map 2005“ erstellt wurden, sowie zum Anschluss von GPS-Empfängern. Es gibt auch einen GIS-Viewer und eine MapView-Lösung für PDAs, mit denen Sie mit Empfängern von Saarbeiten können.

Das Portfolio von "Panorama" umfasst auch eine spezialisierte Lösung "Immobilien", die auf die Automatisierung der Sammlung, Systematisierung und Abrechnung von Informationen über Immobilienobjekte mit ihrer anschließenden Verknüpfung mit Grundstücken sowie das System zur Erfassung und Registrierung des Grundbesitzes ausgelegt ist "Land and Law", das die Erhebung, Sammlung, Speicherung und Nutzung von Landkatasterdaten sicherstellt. Es gibt auch ein Tool zum Entwickeln von GIS-Anwendungen GIS Toolkit - eine Reihe von kartografischen Komponenten zum Erstellen von Anwendungen in der visuellen Programmierumgebung Delphi / Kylix, Builder C ++ und Bibliotheken für Microsoft Visual C++.

Interessanterweise werden Panorama-Produkte von vielen russischen Regierungsbehörden verwendet. Auf dieser Software basierte insbesondere das GIS „Drogen“, das im Rahmen des Bundeszielprogramms „Umfassende Maßnahmen zur Bekämpfung des Drogenmissbrauchs und des illegalen Handels“ erstellt wurde und unter anderem darauf abzielte, mögliche Wachstumsfelder zu identifizieren von drogenhaltigen Pflanzen.

Einführung………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………

1. Geoinformationstechnologien und -systeme…..……..…………………..4

2. Aufbau und Funktionen von GIS……………………………………………………...7

Fazit …………………………………………………………………………...9

Liste der verwendeten Quellen ……………………………………………...10

EINFÜHRUNG

Die Entstehung geografischer Informationssysteme wird dem Beginn der 60er Jahre des 20. Jahrhunderts zugeschrieben. Damals entstanden die Voraussetzungen und Bedingungen für die Informatisierung und Computerisierung von Tätigkeitsbereichen im Zusammenhang mit der Modellierung des geografischen Raums und der Lösung räumlicher Probleme. Ihre Entwicklung hängt mit der Forschung zusammen, die von Universitäten, akademischen Einrichtungen, Verteidigungsministerien und Kartierungsdiensten durchgeführt wird.
Erstmals tauchte der Begriff „Geographic Information System“ in der englischsprachigen Literatur auf und wurde in zwei Versionen verwendet, etwa Geoinformationssystem und Geoinformationssystem, sehr bald erhielt er auch die Abkürzung GIS. Wenig später gelangte dieser Begriff in das russische wissenschaftliche Lexikon, wo er in zwei gleichwertigen Formen existiert: dem ursprünglichen vollständigen in Form eines „Geografischen Informationssystems“ und dem reduzierten in Form eines „Geografischen Informationssystems“. Der erste von ihnen wurde sehr bald zur offiziellen Parade, und ein völlig vernünftiger Wunsch nach Kürze in Sprache und Text reduzierte den letzten von ihnen auf die Abkürzung "GIS".

Geoinformationssysteme und -technologien

Ein geografisches Informationssystem (GIS) ist ein multifunktionales Informationssystem, das zum Sammeln, Verarbeiten, Modellieren und Analysieren von räumlichen Daten, zum Anzeigen und Verwenden dieser Daten zum Lösen von Rechenproblemen, zum Vorbereiten und Treffen von Entscheidungen bestimmt ist. Der Hauptzweck von GIS besteht darin, Wissen über die Erde, einzelne Gebiete und Gelände zu bilden sowie den Benutzern rechtzeitig die erforderlichen und ausreichenden Geodaten zur Verfügung zu stellen, um die größtmögliche Effizienz ihrer Arbeit zu erreichen.
Geoinformationstechnologien (GIT) sind Informationstechnologien zur Verarbeitung geografisch organisierter Informationen.
Das Hauptmerkmal eines GIS, das seine Vorteile gegenüber anderen AIS bestimmt, ist das Vorhandensein einer Geoinformationsbasis, d.h. digitale Karten (CC), die die notwendigen Informationen über die Erdoberfläche liefern. Gleichzeitig muss das Zentralkomitee Folgendes sicherstellen:
genaue Bindung, Systematisierung, Auswahl und Integration aller eingehenden und gespeicherten Informationen (Single Address Space);
Komplexität und Klarheit der Informationen für die Entscheidungsfindung;
die Möglichkeit der dynamischen Modellierung von Prozessen und Phänomenen;
die Möglichkeit der automatisierten Lösung von Problemen im Zusammenhang mit der Analyse der Merkmale des Territoriums;
die Fähigkeit, die Situation in Notfällen schnell zu analysieren.
Die Geschichte der Entwicklung von GIT geht auf die Arbeit von R. Tomleson zur Schaffung des kanadischen GIS (CGIS) zurück, die 1963-1971 durchgeführt wurde.
Im weiteren Sinne handelt es sich bei GIT um Datensätze und Analysewerkzeuge für die Arbeit mit koordinierten Informationen. GIT ist keine Informationstechnologie in der Geographie, sondern Informationstechnologie zur Verarbeitung geografisch organisierter Informationen.
Die Essenz von GIT manifestiert sich in seiner Fähigkeit, mit kartografischen (grafischen) Objekten einige beschreibende (attributive) Informationen (hauptsächlich alphanumerische und andere Grafik-, Ton- und Videoinformationen) zu verknüpfen. Alphanumerische Informationen sind in der Regel in Form von relationalen Datenbanktabellen organisiert. Im einfachsten Fall wird jedem Grafikobjekt (wobei in der Regel Punkt-, Linien- und Flächenobjekte unterschieden werden) eine Tabellenzeile zugeordnet - ein Eintrag in der Datenbank. Die Verwendung einer solchen Verbindung eröffnet dem GIT tatsächlich eine so reichhaltige Funktionalität. Diese Fähigkeiten variieren natürlich von System zu System, aber es gibt einen grundlegenden Funktionsumfang, der typischerweise in jeder GIT-Implementierung zu finden ist, wie beispielsweise die Fähigkeit, „Was ist das?“-Fragen zu beantworten. Angabe des Objekts auf der Karte und "wo ist es?" Auswahl auf der Karte von Objekten, die durch eine Bedingung in der Datenbank ausgewählt wurden. Das Basic kann auch die Antwort auf die Frage „Was kommt als nächstes?“ beinhalten. und seine verschiedenen Modifikationen. Historisch gesehen ist die erste und universellste Verwendung von GIT das Abrufen von Informationen, Referenzsysteme. Somit kann GIT als eine Art Erweiterung der Datenbanktechnologie für koordinierte Informationen betrachtet werden. Aber auch in diesem Sinne stellt es eine neue Art dar, Informationen zu integrieren und zu strukturieren. Dies liegt daran, dass sich in der realen Welt die meisten Informationen auf Objekte beziehen, für die ihre räumliche Position, Form und relative Position eine wichtige Rolle spielen, und daher erweitert GIT in vielen Anwendungen die Fähigkeiten herkömmlicher DBMS erheblich, da GIT ist bequemer und intuitiver zu verwenden und stellt der DL ihre "kartografische Schnittstelle" zum Organisieren einer Abfrage an die Datenbank zusammen mit den Mitteln zum Erzeugen eines "grafischen" Berichts zur Verfügung. Und schließlich fügt GIT konventionellen DBMS eine völlig neue Funktionalität hinzu – die Nutzung räumlicher Beziehungen zwischen Objekten. Die Essenz von GIT manifestiert sich in seiner Fähigkeit, mit kartografischen (grafischen) Objekten einige beschreibende (attributive) Informationen (hauptsächlich alphanumerische und andere Grafik-, Ton- und Videoinformationen) zu verknüpfen. Alphanumerische Informationen sind in der Regel in Form von relationalen Datenbanktabellen organisiert. Im einfachsten Fall wird jedem grafischen Objekt (Punkt, Linie oder Fläche) eine Tabellenzeile zugeordnet – ein Eintrag in der Datenbank. Die Verwendung dieser Verbindung bietet die umfangreiche Funktionalität von GIT. Diese Fähigkeiten variieren natürlich von System zu System, aber es gibt einen grundlegenden Funktionsumfang, der normalerweise in jeder GIT-Implementierung zu finden ist, wie z. B. die Fähigkeit zu antworten: „Was ist das? „Anzeigen des Objekts auf der Karte und „Wo ist es?“ Hervorheben von Objekten auf der Karte, die gemäß einer Bedingung in der Datenbank ausgewählt wurden. Die grundlegenden können auch die Antwort auf die Frage „Was kommt als Nächstes?“ und ihre verschiedenen Modifikationen enthalten. Historisch gesehen ist die erste und universellste Verwendung von GIT - Dies sind Informationsabruf- und Referenzsysteme.

GIT ist wie jede andere Technologie auf die Lösung einer bestimmten Reihe von Aufgaben ausgerichtet. Da die Anwendungsbereiche von GIS ziemlich breit sind (militärische Angelegenheiten, Kartographie, Geographie, Stadtplanung, Organisation von Transportdispositionsdiensten usw.), aufgrund der Besonderheiten der in jedem von ihnen gelösten Probleme und der damit verbundenen Merkmale eine bestimmte Klasse von zu lösenden Aufgaben und mit Anforderungen an Anfangs- und Ausgabedaten, Genauigkeit, technische Mittel usw. ist es ziemlich problematisch, von einer einzelnen GIS-Technologie zu sprechen.

Aufbau und Funktionen von GIS

Geographische Informationssysteme umfassen fünf Schlüsselkomponenten: Hardware, Software, Daten, Performer und Methoden.

Hardware. Dies ist der Computer, auf dem das GIS ausgeführt wird. GIS arbeiten derzeit an verschiedene Arten Computerplattformen, von zentralisierten Servern bis hin zu einzelnen oder vernetzten Desktops.

GIS-Software enthält die Funktionen und Werkzeuge, die zum Speichern, Analysieren und Visualisieren von geografischen (räumlichen) Informationen erforderlich sind. Die Schlüsselkomponenten der Softwareprodukte sind:

Tools für die Eingabe und den Betrieb von Datenbankverwaltungssystemen für geografische Informationen (DBMS oder DBMS);

Tools zur Unterstützung räumlicher Abfragen, Analysen und Visualisierungen (Display);

Grafik Benutzeroberfläche(GUI oder GUI) für einfachen Zugriff auf Tools und Funktionen.

Daten sind wahrscheinlich die meisten wichtiger Bestandteil. Standortdaten (geografische Daten) und zugehörige tabellarische Daten können vom Benutzer gesammelt und aufbereitet oder von Anbietern erworben werden. Bei der Verwaltung von Geodaten kombiniert (oder besser kombiniert) ein Geoinformationssystem geografische Informationen mit anderen Arten von Daten. Beispielsweise können bereits gesammelte Daten über die Bevölkerung, die Beschaffenheit von Böden, die Nähe gefährlicher Objekte usw. (je nach der Aufgabe, die mit GIS gelöst werden muss) einem bestimmten Teil einer elektronischen Karte zugeordnet werden. Darüber hinaus werden in komplexen, verteilten Systemen zur Sammlung und Verarbeitung von Informationen häufig nicht vorhandene Daten einem Objekt auf der Karte zugeordnet, sondern deren Quelle, was es ermöglicht, den Zustand dieser Objekte in Echtzeit zu überwachen. Dieser Ansatz wird beispielsweise zur Bewältigung von Notfällen wie Waldbränden oder Epidemien eingesetzt.

Performer sind Menschen, die mit Softwareprodukten arbeiten und Pläne für deren Einsatz zur Lösung realer Probleme entwickeln. Es mag seltsam erscheinen, dass Menschen mit arbeiten Software, werden als integraler Bestandteil des GIS betrachtet, aber dies hat seine eigene Bedeutung. Der Punkt ist, dass für effektive Arbeit Ein Geoinformationssystem muss sich an die von den Entwicklern vorgegebenen Methoden halten, daher kann auch die erfolgreichste Entwicklung ohne geschulte Ausführende alle Bedeutung verlieren.

GIS-Benutzer können sowohl technische Spezialisten sein, die das System entwickeln und warten, als auch normale Mitarbeiter (Endbenutzer), denen GIS hilft, aktuelle alltägliche Angelegenheiten und Probleme zu lösen.

Methoden. Der Erfolg und die Effizienz (einschließlich Wirtschaftlichkeit) der Nutzung von GIS hängen weitgehend von einem ordnungsgemäß erstellten Plan und Arbeitsregeln ab, die in Übereinstimmung mit den spezifischen Aufgaben und Arbeiten jeder Organisation erstellt werden.

Die Struktur eines GIS umfasst in der Regel vier obligatorische Teilsysteme:

1) Dateneingabe, Eingabe und / oder Verarbeitung von Geodaten aus Karten, Fernerkundungsmaterialien usw.;

2) Speicherung und Abruf, wodurch Sie schnell Daten für eine angemessene Analyse erhalten, aktualisieren und korrigieren können;

3) Verarbeitung und Analyse, die es ermöglichen, Parameter auszuwerten, Rechen- und Analyseprobleme zu lösen;

4) Darstellung (Ausgabe) von Daten in verschiedenen Formen (Karten, Tabellen, Bilder, Blockdiagramme, digitale Geländemodelle etc.)

Damit gehört die Kartenerstellung noch lange nicht in den Kreis der „Aufgaben“ von GIS, denn um eine Hardcopy der Karte zu erhalten, werden die meisten Funktionen von GIS gar nicht benötigt oder angewendet indirekt. Dennoch werden GIS sowohl in der weltweiten als auch in der nationalen Praxis häufig gerade für die Vorbereitung von Karten zur Veröffentlichung und in geringerem Umfang für die analytische Verarbeitung von Geodaten oder die Verwaltung des Waren- und Dienstleistungsflusses verwendet.

ABSCHLUSS

Die Nutzung von Geoinformationssystemen verändert nicht nur unsere Vorstellungen über die Art und Weise, die Realität zu kennen, sondern nimmt auch erhebliche Anpassungen vor theoretische Basis Kartierung. Wie A.M. Berlyant, „elektronische Karten riechen nicht mehr nach Druckerschwärze, sondern zwinkern vom Bildschirm mit leuchtenden Symbolen und wechseln chamäleonartig die Farbe je nach Lust und Laune.“ Die Synthese von Geoinformationstechnologien und Internetraum gibt Anlass, von einem speziellen Geoinformationsraum zu sprechen.

Im Prinzip stimmen die Hauptstadien der Computerkartierung mit den Stadien der konventionellen historischen Forschung überein, aber einige spezifische Punkte sollten auch hervorgehoben werden. Sie sind zunächst mit der Suche nach Quellen und deren Aufbereitung für die Analyse verbunden. Die räumliche Analyse erfordert neben dem Aufbau von Datenbanken, die dem Historiker bereits vertraut sind (vor allem statistische), die Auswahl kartografischer Quellen, was wiederum ohne das Verständnis traditioneller Methoden der Kartenerstellung und der Kenntnis der Geschichte unmöglich ist der Kartographie, Ideen zu Projektionen etc. Grundlegend neu für die Informatikquellenwissenschaft ist der Prozess der Erstellung einer Quelle für die Analyse, da es sich dabei um .

Ähnliche Informationen.

Geoinformationstechnologien können als eine Reihe von Software und technologischen, methodologischen Mitteln definiert werden, um neue Arten von Informationen über die Welt zu erhalten. Sie sollen die Effizienz verbessern von: Managementprozessen, Speicherung und Darstellung von Informationen, Verarbeitung und Entscheidungsunterstützung. Dies besteht in der Einführung von Geoinformationstechnologien in Wissenschaft, Produktion, Bildung und der praktischen Anwendung der erhaltenen Informationen über die umgebende Realität.

Geoinformationstechnologien sind neue Informationstechnologien, die darauf abzielen, verschiedene Ziele zu erreichen, einschließlich der Informatisierung von Produktions- und Managementprozessen. Geoinformationssysteme (im Folgenden GIS genannt) zeichnen sich dadurch aus, dass sie als Informationssysteme das Ergebnis der Evolution dieser Systeme sind und somit die Grundlagen für den Aufbau und Betrieb von Informationssystemen beinhalten. GIS als System enthält viele miteinander verbundene Elemente, von denen jedes direkt oder indirekt mit jedem anderen Element verbunden ist, und zwei beliebige Teilmengen dieser Menge können nicht unabhängig sein, ohne die Integrität und Einheit des Systems zu verletzen.

Ein weiteres Merkmal von GIS ist, dass es sich um ein integriertes Informationssystem handelt. Integrierte Systeme basieren auf den Prinzipien der Technologieintegration verschiedene Systeme. Sie werden oft in so vielen verschiedenen Bereichen eingesetzt, dass ihr Name oft nicht alle ihre Fähigkeiten und Funktionen definiert. Aus diesem Grund sollten GIS nicht nur mit der Lösung von Problemen der Geodäsie oder Geographie in Verbindung gebracht werden. „Geo“ im Namen von Geoinformationssystemen und -technologien definiert den Forschungsgegenstand und nicht das Fachgebiet der Nutzung dieser Systeme.

Die Integration von GIS mit anderen Informationssystemen führt zu ihrer Mehrdimensionalität. In GIS erfolgt eine komplexe Informationsverarbeitung von der Datensammlung bis zu ihrer Speicherung, Aktualisierung und Präsentation, daher sollten GIS aus verschiedenen Perspektiven betrachtet werden.

Wie Kontroll systeme GIS sollen die Entscheidungsfindung für die optimale Bewirtschaftung von Land und Ressourcen, Stadtentwicklung, Transport und Einzelhandel, Nutzung der Ozeane oder anderer räumlicher Merkmale unterstützen. Im Gegensatz zu Informationssystemen gibt es in GIS viele neue Technologien zur räumlichen Datenanalyse, kombiniert mit elektronischen Bürotechnologien und darauf basierenden Optimierungslösungen. Aus diesem Grund ist GIS eine effektive Methode zum Transformieren und Synthetisieren einer Vielzahl von Daten für Verwaltungszwecke.

Wie Geosysteme GIS integrieren Technologien zum Sammeln von Informationen aus solchen Systemen wie: geografische Informationssysteme, kartografische Informationssysteme, automatisierte Kartierungssysteme, automatisierte photogrammetrische Systeme, Landinformationssysteme, automatisierte Katastersysteme usw.

Wie Datenbanksysteme GIS zeichnen sich durch eine Vielzahl von Daten aus, die mit unterschiedlichen Methoden und Technologien erhoben werden. Gleichzeitig ist hervorzuheben, dass sie die Möglichkeiten von Text- und Grafikdatenbanken vereinen.

Wie Simulationssysteme GIS verwendet Höchstbetrag Modellierungsmethoden und -prozesse, die in anderen Informationssystemen und hauptsächlich in CAD verwendet werden.

Wie Systeme zur Erzielung von Entwurfsentscheidungen GIS verwenden weitgehend die Konzepte und Methoden des computergestützten Entwurfs und lösen eine Reihe spezieller Entwurfsprobleme, die im typischen computergestützten Entwurf nicht zu finden sind.

Wie Informationspräsentationssysteme GIS dienen der Entwicklung automatisierter Dokumentationssysteme moderne Technologien Multimedia. Sie verfügen über die Mittel für Geschäftsgrafiken und statistische Analysen und darüber hinaus über thematische Mapping-Tools. Es ist die Effektivität des letzteren, die eine vielfältige Lösung für Probleme in verschiedenen Branchen bei der Verwendung von Datenintegration basierend auf kartografischen Informationen bietet.

Wie angewandte Systeme GIS ist in seiner Breite beispiellos, da es in den Bereichen Verkehr, Navigation, Geologie, Geographie, Militär, Topographie, Wirtschaft, Ökologie usw. verwendet wird.

Wie Massennutzungssysteme GIS ermöglicht die Nutzung kartografischer Informationen auf der Ebene von Geschäftsgrafiken, die sie jedem Schulkind oder Geschäftsmann und nicht nur einem spezialisierten Geographen zur Verfügung stellen. Deshalb beschränkt sich die Annahme vieler Entscheidungen auf Basis von GIS-Technologien nicht auf die Erstellung von Karten, sondern nutzt ausschließlich kartografische Daten.

Organisation von Daten in GIS. Thematische Daten werden in GIS in Form von Tabellen gespeichert, sodass es keine Probleme mit ihrer Speicherung und Organisation in Datenbanken gibt. Die größten Probleme sind die Speicherung und Visualisierung von Grafikdaten.

Die Hauptklasse von GIS-Daten sind Koordinatendaten, die geometrische Informationen enthalten und den räumlichen Aspekt widerspiegeln. Grundtypen von Koordinatendaten: Punkt (Knoten, Eckpunkte), Linie (offen), Kontur (geschlossene Linie), Polygon (Bereich, Region). In der Praxis zu bauen echte Objekte verwenden mehr Daten (z. B. freier Knoten, Pseudoknoten, normaler Knoten, Abdeckung, Schicht usw.). Auf Abb. 3.1 zeigt die wichtigsten der betrachteten Elemente der Koordinatendaten.

Die betrachteten Datentypen haben eine größere Anzahl verschiedener Beziehungen, die sich in drei Gruppen einteilen lassen:

Beziehungen zum Aufbau komplexer Objekte aus einfachen Elementen;
Beziehungen, die durch die Koordinaten von Objekten berechnet werden;
Beziehungen, die durch spezifische Beschreibung und Semantik bei der Dateneingabe definiert werden.

Im Allgemeinen können räumliche (Koordinaten-)Datenmodelle eine Vektor- oder Raster-(Zell-)Darstellung haben, topologische Merkmale enthalten oder nicht enthalten. Dieser Ansatz ermöglicht es, Modelle in drei Typen zu klassifizieren: Rastermodell; Vektor nicht-topologisches Modell; vektortopologisches Modell. Alle diese Modelle sind untereinander konvertierbar. Dennoch müssen bei der Beschaffung jeder von ihnen ihre Merkmale berücksichtigt werden. In der GIS-Darstellungsform von Koordinatendaten gibt es zwei Hauptunterklassen von Modellen: Vektor und Raster (zellular oder Mosaik). Es ist eine Klasse von Modellen möglich, die Eigenschaften sowohl von Vektoren als auch von Mosaiken enthalten. Sie werden gerufen Hybridmodelle.

Reis. 3.1.

Die grafische Darstellung einer Situation auf einem Computerbildschirm beinhaltet das Anzeigen verschiedener grafischer Bilder auf dem Bildschirm. Das erzeugte grafische Bild auf dem Computerbildschirm besteht aus Sicht der Speicherumgebung aus zwei verschiedenen Teilen – einem grafischen „Substrat“ oder einem grafischen Hintergrund und anderen grafischen Objekten. In Bezug auf diese anderen grafischen Bilder ist das "Bildsubstrat" ein "flächiges" oder räumliches zweidimensionales Bild. Das Hauptproblem bei der Umsetzung von Geoinformationsanwendungen ist die Schwierigkeit einer formalisierten Beschreibung eines bestimmten Themengebietes und dessen Darstellung auf einer elektronischen Karte.

Geoinformationstechnologien sind daher für die breite Einführung von Methoden und Mitteln der Informationsinteraktion über raumzeitliche Daten, dargestellt in Form eines Systems elektronischer Karten, und subjektorientierte Umgebungen zur Verarbeitung heterogener Informationen für verschiedene Benutzerkategorien in die Praxis bestimmt .

Schauen wir uns die wichtigsten grafischen Modelle genauer an.

Vektormuster weit verbreitet in GIS. Sie sind auf Vektoren aufgebaut, die einen Teil des Raums einnehmen, im Gegensatz zu den Rastermodellen, die den gesamten Raum einnehmen. Dies bestimmt ihren Hauptvorteil – die Erfordernis von Größenordnungen weniger Speicher für die Speicherung und weniger Zeit, die für die Verarbeitung und Präsentation aufgewendet wird, und am wichtigsten – eine höhere Genauigkeit der Positionierung und Datenpräsentation. Beim Erstellen von Vektormodellen werden Objekte erstellt, indem Punkte mit geraden Linien, Kreisbögen und Polylinien verbunden werden. Flächenobjekte - Flächen werden durch Liniensätze definiert.

Vektormodelle werden hauptsächlich in Transport-, Versorgungs- und Marketing-GIS-Anwendungen verwendet. Als Vektor-GIS werden GIS-Systeme bezeichnet, die hauptsächlich mit Vektormodellen arbeiten. In realen GIS handelt es sich nicht um abstrakte Linien und Punkte, sondern um Objekte, die Linien und Flächen enthalten, die eine räumliche Position einnehmen, sowie um komplexe Beziehungen zwischen ihnen. Daher zeigt ein vollständiges Vektor-GIS-Datenmodell räumliche Daten als Sammlung der folgenden Hauptbestandteile an: geometrische (metrische) Objekte (Punkte, Linien und Polygone); Attribute – Objekten zugeordnete Merkmale; Verbindungen zwischen Objekten. Vektormodelle (von Objekten) verwenden als elementares Modell eine Folge von Koordinaten, die eine Linie bilden. Eine Linie ist eine Grenze, ein Segment, eine Kette oder ein Bogen. Die Haupttypen von Koordinatendaten in der Klasse von Vektormodellen werden wie folgt durch die Basiselementlinie definiert. Ein Punkt ist als entartete Linie der Länge Null definiert, eine Linie ist als Linie endlicher Länge definiert, und eine Fläche wird durch eine Folge verbundener Segmente dargestellt. Jeder Abschnitt der Linie kann die Grenze für zwei Bereiche oder zwei Schnittpunkte (Knoten) sein. Das gemeinsame Grenzsegment zwischen zwei Schnittpunkten (Knoten) hat unterschiedliche Namen, die in der GIS-Domäne synonym sind. Graphentheoretiker ziehen den Begriff "Kante" dem Wort "Linie" vor und verwenden den Begriff "Scheitelpunkt", um einen Schnittpunkt zu bezeichnen. Der US National Standard hat den Begriff "Kette" offiziell sanktioniert. Auf manchen Systemen ( Arcinfo, GeoDraw) wird der Begriff „Bogen“ verwendet. Im Gegensatz zu gewöhnlichen Vektoren in der Geometrie haben Bögen ihre eigenen Attribute. Bogenattribute bezeichnen die Polygone auf beiden Seiten davon. In Bezug auf die bogensequentielle Codierung werden diese Polygone als links und rechts bezeichnet. Das Konzept eines Bogens (Kette, Kante) ist grundlegend für Vektor-GIS.

Vektormodelle werden auf unterschiedliche Weise erhalten. Eine der häufigsten ist die Vektorisierung von gescannten (Bitmap-)Bildern.

Vektorisierung- das Verfahren zum Auswählen von Vektorobjekten mit Bitmap und sie im Vektorformat erhalten. Für die Vektorisierung ist es notwendig hohe Qualität(deutliche Linien und Konturen) Bitmap-Bilder. Um die erforderliche Klarheit der Linien zu gewährleisten, muss manchmal die Bildqualität verbessert werden.

Bei der Vektorisierung sind Fehler möglich, deren Korrektur in zwei Stufen erfolgt:

1) Korrektur eines Bitmap-Bildes vor seiner Vektorisierung;
2) Korrektur von Vektorobjekten.

Vektormodelle zeigen kontinuierliche Objekte oder Phänomene unter Verwendung diskreter Datensätze. Daher können wir von Vektordiskretisierung sprechen. Gleichzeitig ermöglicht die Vektordarstellung für manche Regionen eine größere räumliche Variabilität abzubilden als für andere, verglichen mit einer Rasterdarstellung, was auf eine deutlichere Darstellung von Grenzen und deren geringere Abhängigkeit vom Originalbild (Image) zurückzuführen ist mit Rasteranzeige. Dies ist typisch für soziale, wirtschaftliche und demografische Phänomene, deren Variabilität in einigen Regionen stärker ausgeprägt ist.

Einige Objekte sind per Definition Vektorobjekte, wie z. B. die Grenzen des entsprechenden Grundstücks, die Grenzen von Stadtteilen usw. Daher werden Vektormodelle häufig verwendet, um Koordinatengeometriedaten (topografische Aufzeichnungen), gesetzliche Grenzdaten usw. zu sammeln.

Merkmale von Vektormodellen: In Vektorformaten wird ein Datensatz durch Datenbankobjekte definiert. Das Vektormodell kann den Raum in beliebiger Reihenfolge organisieren und gibt "wahlfreien Zugriff" auf die Daten. Es ist einfacher, Operationen mit linearen und Punktobjekten durchzuführen, z. B. Netzwerkanalysen - die Entwicklung von Verkehrswegen entlang des Straßennetzes, das Ersetzen von Symbolen. In Rasterformaten muss ein Punkt-Feature eine ganze Zelle einnehmen. Dies führt zu einer Reihe von Schwierigkeiten in Bezug auf das Verhältnis zwischen der Größe des Rasters und der Größe des Objekts.

In Bezug auf die Genauigkeit von Vektordaten können wir hier über den Vorteil von Vektormodellen gegenüber Rastermodellen sprechen, da Vektordaten mit jedem denkbaren Genauigkeitsgrad codiert werden können, der nur durch die Möglichkeiten der Methode der internen Darstellung von Koordinaten begrenzt ist . Typischerweise werden 8 oder 16 Dezimalstellen (einfache oder doppelte Genauigkeit) verwendet, um Vektordaten darzustellen. Nur einige Klassen von Daten, die während des Messvorgangs gewonnen werden, entsprechen der Genauigkeit von Vektordaten: Dies sind Daten, die durch genaue Vermessung (Koordinatengeometrie) gewonnen werden; Karten kleiner Gebiete auf der Grundlage topografischer Koordinaten und politischer Grenzen, die durch präzise Vermessung definiert wurden.

Nicht alle Naturphänomene haben charakteristische klare Grenzen, die in Form mathematisch definierter Linien dargestellt werden können. Dies liegt an der Dynamik von Phänomenen oder Möglichkeiten, räumliche Informationen zu sammeln. Böden, Vegetationstypen, Hänge, Lebensräume für Wildtiere – all diese Objekte haben keine klaren Grenzen. Typischerweise sind Linien auf einer Karte 0,4 mm dick und werden oft als Darstellung der Unsicherheit der Position eines Objekts angesehen. In einem Rastersystem ist diese Unsicherheit durch die Zellengröße gegeben. Daher sollte beachtet werden, dass in einem GIS die Größe der Rasterzelle und die Unsicherheit in der Position des Vektorobjekts und nicht die Genauigkeit der Koordinaten die tatsächliche Genauigkeit angeben. Um Beziehungen in Vektormodellen zu analysieren, ist es notwendig, ihre topologischen Eigenschaften zu berücksichtigen, d.h. Betrachten Sie topologische Modelle, die eine Art von Vektordatenmodellen sind.

IN Rastermodelle am meisten wird die Diskretisierung durchgeführt auf einfache Weise- Das gesamte Objekt (das Untersuchungsgebiet) wird in räumlichen Zellen dargestellt, die ein regelmäßiges Netzwerk bilden. Jede Zelle des Rastermodells entspricht der gleichen Größe, aber unterschiedlichen Eigenschaften (Farbe, Dichte) der Oberfläche. Die Modellzelle ist durch einen Wert gekennzeichnet, der die durchschnittliche Eigenschaft des Oberflächenbereichs ist. Dieses Verfahren wird aufgerufen Pixelierung. Rastermodelle sind unterteilt in regelmäßig unregelmäßig Und verschachtelt(rekursive oder hierarchische) Mosaike. Es gibt drei Arten von flachen, regelmäßigen Kacheln: quadratisch (Abbildung 3.2), dreieckig und sechseckig (Abbildung 3.3).

Reis. 3.2.

Reis. 3.3.

Die quadratische Form eignet sich zum Verarbeiten großer Informationsmengen, die dreieckige Form zum Erzeugen von Kugelflächen. Dreieckige Netze von unregelmäßiger Form werden als unregelmäßige Mosaike verwendet ( Trianguliertes unregelmäßiges Netzwerk - ZINN) und Thyssen-Polygone (Abbildung 3.4). Sie eignen sich zum Erstellen digitaler Modelle von Geländemarkierungen aus einer gegebenen Menge von Punkten.

So enthält das Vektormodell Informationen über den Ort des Objekts und das Rastermodell Informationen darüber, was sich an dem einen oder anderen Punkt des Objekts befindet. Vektormodelle sind binär oder quasi-binär.

Reis. 3.4.

Wenn das Vektormodell Informationen darüber liefert, wo sich dieses oder jenes Objekt befindet, gibt das Rastermodell Informationen darüber, was sich an dem einen oder anderen Punkt des Territoriums befindet. Dies bestimmt den Hauptzweck von Rastermodellen - die kontinuierliche Darstellung der Oberfläche. In Rastermodellen wird ein zweidimensionales Raumelement, ein Pixel (Zelle), als atomares Modell verwendet. Ein geordneter Satz atomarer Modelle bildet ein Raster, das wiederum ein Modell einer Karte oder eines Geoobjekts ist. Vektormodelle sind binär oder quasi-binär. Bitmaps ermöglichen die Darstellung von Halbtönen und Farbschattierungen. Typischerweise sollte jedes Rasterelement bzw. jede Zelle nur einen Dichte- oder Farbwert haben. Dies gilt nicht in allen Fällen. Wenn beispielsweise die Grenze zweier Bedeckungstypen durch die Mitte eines Rasterelements verlaufen kann, erhält das Element einen Wert, der den Großteil der Zelle oder ihren Mittelpunkt charakterisiert.

Einige Systeme erlauben mehrere Werte für ein einzelnes Rasterelement. Für Rastermodelle gibt es eine Reihe von Merkmalen: Auflösung, Wert, Ausrichtung, Zonen, Position.

Erlaubnis- die minimale lineare Größe des kleinsten Teils des angezeigten Raums (Oberfläche), angezeigt durch ein Pixel. Pixel sind in der Regel Rechtecke oder Quadrate, seltener werden Dreiecke und Sechsecke verwendet. Ein Raster mit einer kleineren Zellengröße hat eine höhere Auflösung. Eine hohe Auflösung bedeutet eine Fülle von Details, viele Zellen, eine minimale Zellengröße.

Bedeutung- ein Informationselement, das in einem Rasterelement (Pixel) gespeichert ist. Da während der Verarbeitung getippte Daten verwendet werden, d.h. die Notwendigkeit, Rastermodell-Werttypen zu definieren. Die Art der Werte in den Rasterzellen wird sowohl durch das reale Phänomen als auch durch die Merkmale des GIS bestimmt. Insbesondere können unterschiedliche Systeme unterschiedliche Klassen von Werten verwenden: Ganzzahlen, reelle (dezimale) Werte, Literalwerte. Ganzzahlen können als Merkmale der optischen Dichte oder als Codes dienen, die eine Position in einer beigefügten Tabelle oder Legende angeben. Beispielsweise ist die folgende Legende möglich, die den Namen der Bodenklasse angibt: O - leere Klasse, 1 - lehmig, 2 - sandig, 3 - kiesig usw.

Orientierung- der Winkel zwischen der Richtung nach Norden und der Position der Stützen des Rasters.

Zone Das Rastermodell enthält benachbarte Zellen mit demselben Wert. Eine Zone kann einzelne Objekte, Naturphänomene, Bereiche von Bodentypen, Elemente der Hydrographie usw. sein. Um alle Zonen mit dem gleichen Wert anzugeben, wird das Konzept der "Zonenklasse" verwendet. Natürlich können nicht alle Bildebenen Zonen haben. Die Hauptmerkmale der Zone sind ihre Bedeutung und Lage.

Pufferzone- eine Zone, deren Grenzen in bekannter Entfernung von jedem Objekt auf der Karte entfernt sind. Pufferzonen unterschiedlicher Breite können um ausgewählte Objekte basierend auf Tabellen mit zugehörigen Merkmalen erstellt werden.

Position normalerweise durch ein geordnetes Koordinatenpaar (Zeilennummer und Spaltennummer) gegeben, das die Position jedes Elements des angezeigten Raums im Raster eindeutig definiert. Beim Vergleich von Vektor- und Rastermodellen stellen wir die Bequemlichkeit von Vektormodellen zum Organisieren und Arbeiten mit Objektbeziehungen fest. Durch einfache Tricks, wie das Einfügen von Beziehungen in Attributtabellen, können Sie jedoch auch Beziehungen in Rastersystemen organisieren.

Fragen müssen geklärt werden Genauigkeit Anzeige in Rastermodellen. Bei Rasterformaten ist meist nicht klar, ob sich die Koordinaten auf den Mittelpunkt eines Pixels oder auf eine seiner Ecken beziehen. Daher wird die Verankerungsgenauigkeit eines Rasterelements als 1/2 der Breite und Höhe der Zelle definiert.

Rastermodelle haben Folgendes Vorteile:

Das Raster erfordert keine vorherige Bekanntschaft mit den Phänomenen, die Daten werden aus einem gleichmäßig verteilten Punktnetz gesammelt, was es in Zukunft ermöglicht, objektive Eigenschaften der untersuchten Objekte auf der Grundlage statistischer Verarbeitungsmethoden zu erhalten. Aus diesem Grund können Rastermodelle verwendet werden, um neue Phänomene zu untersuchen, über die kein Material angesammelt wurde. Aufgrund ihrer Einfachheit ist diese Methode am weitesten verbreitet;
Rasterdaten sind mit parallelen Algorithmen einfacher zu verarbeiten und bieten somit eine höhere Leistung im Vergleich zu Vektordaten;
manche Aufgaben, wie das Anlegen einer Pufferzone, sind in Rasterform viel einfacher zu lösen;
Viele Rastermodelle ermöglichen die Eingabe von Vektordaten, während die umgekehrte Vorgehensweise bei Vektormodellen sehr schwierig ist.
Rasterisierungsprozesse sind algorithmisch viel einfacher als Vektorisierungsprozesse, die oft Expertenurteile erfordern.

Eine digitale Karte kann in mehrere Ebenen (überlagerte oder unterlagerte Karten) organisiert werden. Layer in GIS stellen eine Reihe digitaler kartografischer Modelle dar, die auf der Grundlage der Zuordnung (Typisierung) von räumlichen Objekten erstellt wurden, die gemeinsame funktionale Merkmale aufweisen. Der Layersatz bildet die integrierte Basis des grafischen Teils des GIS. Ein Beispiel für integrierte GIS-Layer ist in Abb. 1 dargestellt. 3.5.

Reis. 3.5.

Ein wichtiger Punkt bei der Gestaltung eines GIS ist die Dimension des Modells. Es werden zweidimensionale Koordinatenmodelle (2D) und dreidimensionale (3D) verwendet. Zweidimensionale Modelle werden zum Erstellen von Karten verwendet, während dreidimensionale Modelle zum Modellieren geologischer Prozesse, zum Entwerfen von Ingenieurbauwerken (Dämme, Stauseen, Steinbrüche usw.) und zum Modellieren von Gas- und Flüssigkeitsströmen verwendet werden.

Es gibt zwei Arten von 3D-Modellen:

1) pseudo-dreidimensional, wenn die dritte Koordinate fest ist;
2) echte dreidimensionale Darstellung.

Die meisten modernen GIS führen eine komplexe Informationsverarbeitung durch:

Erhebung von Primärdaten;
Sammeln und Speichern von Informationen;
Verschiedene Arten Modellierung (Semantik, Simulation, Geometrie, Heuristik);
automatisiertes Design;
Dokumentationsunterstützung.

Die vielen Aufgaben, die im Leben anfallen, haben zur Entstehung verschiedener GIS geführt, die das können nach folgenden Kriterien klassifiziert werden:

1) durch Funktionalität :
- Allzweck-GIS mit vollem Funktionsumfang,
- spezialisierte GIS konzentrieren sich auf die Lösung eines bestimmten Problems in einem beliebigen Fachgebiet,
- Informations- und Referenzsysteme für zu Hause und Informations- und Referenzzwecke.

Auch die Funktionalität eines GIS wird definiert architektonisches Prinzip Ihre Konstruktionen:

geschlossene Systeme - haben keine Erweiterungsmöglichkeiten, sie können nur den zum Zeitpunkt des Kaufs eindeutig definierten Funktionsumfang ausführen,
offene Systeme sie sind leicht anpassbar, erweiterbar, da sie vom Benutzer selbst mit einem speziellen Apparat (eingebaute Programmiersprachen) vervollständigt werden können;
2) räumlich (territorial) Abdeckung:
- global (planetarisch),
- bundesweit,
- regional,
- lokal (einschließlich kommunal);
3) problemthematische Orientierung:
- allgemein geographisch,
- Umwelt- und Naturmanagement,
- sektoral (Wasserressourcen, Waldbewirtschaftung, Geologie, Tourismus usw.);
4) die Art und Weise, wie geografische Daten organisiert sind:
- Vektor,
- Raster,
- Vektor-Raster-GIS.

Als Datenquellen für die Erstellung von GIS sind:

kartografische Materialien(topografische und allgemeine geografische Karten, Karten der administrativ-territorialen Einteilung, Katasterpläne usw.). Von Karten empfangene Informationen sind georeferenziert, daher ist es bequem, sie als Basis-GIS-Layer zu verwenden. Liegen für das Untersuchungsgebiet keine digitalen Karten vor, werden die grafischen Originale der Karten umgewandelt digitale Ansicht;
Fernerkundungsdaten(im Folgenden als RSD bezeichnet) werden zunehmend zum Aufbau von GIS-Datenbanken verwendet. ERS umfasst hauptsächlich Materialien, die von Raumträgern gewonnen werden. Für die Fernerkundung werden verschiedene Technologien zur Gewinnung von Bildern und deren Übertragung zur Erde verwendet, Träger von Bildgebungsgeräten (Raumfahrzeuge und Satelliten) werden in verschiedenen Umlaufbahnen platziert und mit unterschiedlichen Geräten ausgestattet. Dadurch werden Bilder mit unterschiedlicher Sichtbarkeit und Detailgenauigkeit bei der Darstellung von Objekten der natürlichen Umgebung in verschiedenen Spektralbereichen (sichtbares und nahes Infrarot, thermisches Infrarot und Radiobereich) erhalten. All dies führt zu einer Vielzahl von Umweltproblemen, die mit Hilfe der Fernerkundung gelöst werden. Fernerkundungstechniken umfassen Luft- und Bodenuntersuchungen und andere berührungslose Methoden wie hydroakustische Meeresbodenuntersuchungen. Die Materialien solcher Erhebungen liefern sowohl quantitative als auch qualitative Informationen über verschiedene Objekte der natürlichen Umwelt;
Materialien der Felduntersuchungen der Territorienвключают данные топографических, инженерно-геодезических изысканий, кадастровой съемки, геодезические измерения природных объектов, выполняемые нивелирами, теодолитами, электронными тахеометрами, GPS- приемниками, а также результаты обследования территорий с применением геоботанических и других методов, например, исследования по перемещению животных, анализ почв usw.;
statistische Daten enthalten Daten von staatlichen statistischen Diensten für verschiedene Bereiche der Volkswirtschaft sowie Daten von stationären Messbeobachtungsposten (hydrologische und meteorologische Daten, Informationen über Umweltbelastungen usw.));
Literaturangaben(Nachschlagewerke, Bücher, Monographien und Artikel, die eine Vielzahl von Informationen zu bestimmten Arten von geografischen Objekten enthalten).

In GIS wird selten nur ein Datentyp verwendet, meistens ist es eine Kombination verschiedener Daten für ein beliebiges Gebiet.

Die Hauptbereiche der GIS-Nutzung:

elektronische Karten;
städtische Wirtschaft;
staatliches Kataster;
Ökologie;
Fernerkundung;
Wirtschaft;
spezielle militärische Systeme.

In der Praxis werden GIS wie z Arcinfo Und ArcView-GIS. Beide Systeme wurden von einem amerikanischen Unternehmen entwickelt ESRI(www.esri.com, www.dataplus.ru) und sind weltweit sehr verbreitet.

Von relativ einfachen westlichen GIS, die ihren Stammbaum mit der Analyse von Gebieten in geschäftsnotwendiger und relativer Menge begannen einfache Anwendungen, können wir das System aufrufen Karteninfo, die auch weltweit sehr verbreitet ist. Dieses System entwickelt sich sehr schnell und kann heute mit den fortschrittlichsten GIS konkurrieren.

Konzern Intergraph(www.intergraph.com) geliefert von GIS mge, basiert auf einem AutoCAD-ähnlichen System Mikrostation, wiederum vom Unternehmen produziert Biegsam. System MGE ist eine ganze Familie verschiedener Softwareprodukte, die helfen, die größte Anzahl von Problemen zu lösen, die es im Bereich der Geoinformatik gibt.

Alle diese Produkte verfügen außerdem über Internet-GIS-Server, mit denen Sie digitale Karten im Internet veröffentlichen können. Wir müssen zwar nur über Viewer sprechen, da es heute aufgrund der Unterentwicklung von GIS- und Internet-Technologien unmöglich ist, topologische Karten von der Seite eines entfernten Internet-Clients aus zu bearbeiten.

Erst kürzlich in den GIS-Markt eingetreten und Microsoft, Damit wird bestätigt, dass GIS in naher Zukunft ein solches System werden wird, das jeder Benutzer, der nur die geringste Achtung vor sich selbst hat, auf seinem Computer haben sollte, wie er es heute tut übertreffen oder Wort. Microsoft ein Produkt herausgebracht Kartenpunkt (MicrosoftMapPoint 2000 Business-Mapping-Software), die enthalten sein wird Büro 2000. Diese Komponente des Office-Produkts konzentriert sich hauptsächlich auf die Geschäftsplanung und -analyse.

Wiederholung des Konzepts Arcinfo, aber letzterem in puncto funktionaler Vollständigkeit weit unterlegen ist das heimische System GeoDraw, entwickelt bei TsGI IGRAN (Moskau). Seine Fähigkeiten werden heute hauptsächlich durch kleinmaßstäbliche Karten begrenzt. Aus unserer Sicht wirkt hier der „Ältere“ der heimischen Geoinformatik, GIS, deutlich „stärker“. Sinteks ABRIS. In letzterem sind Funktionen zur Analyse räumlicher Informationen gut vertreten.

In der Geologie ist die Position des GIS PARK (Laneco, Moskau) stark, der auch einzigartige Methoden zur Modellierung der entsprechenden Prozesse implementiert.

Zwei inländische Systeme können als die "fortschrittlichsten" im Bereich der Präsentation und Pflicht von großformatigen gesättigten Karten von Städten und Masterplänen großer Unternehmen angesehen werden: GeoKosm(GEOID, Gelendschik) und InGeo (CSI Integro, Ufa, www.integro.ru). Diese Systeme gehören zu den jüngsten und wurden daher gleich mit modernsten Technologien entwickelt. Und das InGeo-System wurde nicht so sehr von Vermessungsingenieuren entwickelt, sondern von Spezialisten, die sich als Profis auf dem Gebiet der Simulationsmodellierung und Katastersysteme bezeichnen.

Im Allgemeinen erstellt fast jede Organisation in Russland ihr eigenes GIS. Dieser Prozess ist jedoch sehr schwierig, und die Wahrscheinlichkeit seines erfolglosen Abschlusses ist unvergleichlich höher als die Wahrscheinlichkeit einer problemlosen Implementierung, ganz zu schweigen von der Möglichkeit eines kommerziellen Produkts, das eine Entfremdung von Entwicklern ermöglicht.

Anmerkung wissenschaftlicher Artikel über Computer- und Informationswissenschaften, Autor der wissenschaftlichen Arbeit - Yarotskaya Elena Vadimovna, Patov Ali Mukhammedovich

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