Teknologi geoinformasi, karakteristik utama GIS modern. Sistem dan teknologi geoinformasi Teknologi geoinformasi secara singkat

sistem geoinformasi dan teknologi

Sistem Informasi Geografis (SIG) adalah sistem informasi multifungsi yang dirancang untuk pengumpulan, pemrosesan, pemodelan dan analisis data spasial, tampilan dan penggunaannya dalam memecahkan masalah komputasi, persiapan dan pengambilan keputusan. Tujuan utama GIS adalah untuk membentuk pengetahuan tentang Bumi, wilayah individu, medan, serta untuk memberikan data spasial yang diperlukan dan cukup kepada pengguna secara tepat waktu untuk mencapai efisiensi terbesar dari pekerjaan mereka.

Teknologi Geoinformasi (GIT) adalah teknologi informasi untuk memproses informasi yang diatur secara geografis.
Fitur utama SIG yang menentukan keunggulannya dibandingkan dengan SIA lainnya adalah adanya basis geoinformasi, yaitu. peta digital (CC) yang memberikan informasi yang diperlukan tentang permukaan bumi. Pada saat yang sama, Komite Sentral harus memastikan:
pengikatan yang akurat, sistematisasi, pemilihan dan integrasi semua informasi yang masuk dan disimpan (ruang alamat tunggal);
kompleksitas dan kejelasan informasi untuk pengambilan keputusan;
kemungkinan pemodelan dinamis dari proses dan fenomena;
kemungkinan solusi otomatis untuk masalah yang berkaitan dengan analisis karakteristik wilayah;
kemampuan untuk menganalisis situasi dengan cepat dalam kasus darurat.
Sejarah perkembangan GIT berawal dari karya R. Tomleson tentang pembuatan Canadian GIS (CGIS) yang dilakukan pada tahun 1963-1971.
Dalam arti luas, GIT adalah kumpulan data dan alat analitik untuk bekerja dengan informasi terkoordinasi. GIT bukanlah teknologi informasi dalam geografi, tetapi teknologi informasi untuk memproses informasi yang diatur secara geografis.
Inti dari GIT dimanifestasikan dalam kemampuannya untuk mengasosiasikan dengan objek kartografi (grafik) beberapa informasi deskriptif (atribut) (terutama alfanumerik dan informasi grafik, suara dan video lainnya). Sebagai aturan, informasi alfanumerik diatur dalam bentuk tabel basis data relasional. Dalam kasus paling sederhana, setiap objek grafis (dan biasanya objek titik, garis, dan area dibedakan) diberi baris tabel - entri dalam database. Penggunaan koneksi semacam itu, pada kenyataannya, membuka fungsionalitas yang begitu kaya untuk GIT. Kemampuan ini bervariasi dari satu sistem ke sistem lainnya, tentu saja, tetapi ada sekumpulan fungsionalitas dasar yang biasanya ditemukan dalam implementasi GIT mana pun, seperti kemampuan untuk menjawab pertanyaan "apa ini?". menunjukkan objek di peta dan "di mana itu?" pemilihan pada peta objek yang dipilih oleh beberapa kondisi dalam database. Dasar juga dapat mencakup jawaban atas pertanyaan "apa selanjutnya?" dan berbagai modifikasinya. Secara historis yang pertama dan paling penggunaan universal GIT adalah pengambilan informasi, sistem bantuan.
Dengan demikian, GIT dapat dianggap sebagai semacam perluasan teknologi basis data untuk informasi terkoordinasi. Tetapi bahkan dalam pengertian ini, memang begitu jalan baru integrasi dan penataan informasi. Hal ini disebabkan fakta bahwa di dunia nyata sebagian besar informasi berkaitan dengan objek yang posisi spasial, bentuk, dan posisi relatifnya memainkan peran penting, dan oleh karena itu, GIT dalam banyak aplikasi secara signifikan memperluas kemampuan DBMS konvensional, karena GIT lebih nyaman dan intuitif untuk digunakan dan menyediakan DL dengan "antarmuka kartografis" mereka untuk mengatur kueri ke database, bersama dengan cara menghasilkan laporan "grafis". Dan terakhir, GIT menambahkan fungsionalitas yang sama sekali baru ke DBMS konvensional - penggunaan hubungan spasial antar objek.
GIT memungkinkan Anda untuk melakukan operasi pada kumpulan objek kartografi yang mirip dengan objek relasional biasa (GABUNG, UNION, PERSIMPANGAN). Operasi grup ini disebut overlay, karena dalam versi yang berbeda mereka menggunakan pengenaan spasial dari satu set objek ke yang lain. Faktanya, operasi overlay memiliki potensi analitik yang besar, dan untuk banyak area penerapan GIT adalah yang utama, memberikan solusi untuk masalah yang diterapkan (penggunaan lahan, penilaian wilayah terpadu, dan lain-lain).
GIT menawarkan jalur yang sama sekali baru untuk pengembangan kartografi. Pertama-tama, kerugian utama diatasi kartu biasa: data statis dan keterbatasan kapasitas “kertas” sebagai pembawa informasi. Dalam beberapa dekade terakhir, tidak hanya peta khusus yang rumit seperti peta ekologi, tetapi juga sejumlah peta kertas biasa menjadi "tidak dapat dibaca" karena informasi yang berlebihan. GIT memecahkan masalah ini dengan mengatur penyajian informasi. Menjadi mungkin untuk menampilkan di layar atau di hard copy hanya objek atau setnya yang dibutuhkan pengguna saat ini. Artinya, pada kenyataannya, sedang dilakukan transisi dari peta kompleks yang kompleks ke serangkaian peta pribadi yang saling berhubungan. Pada saat yang sama, informasi terstruktur yang lebih baik disediakan, yang memungkinkannya digunakan secara efektif (manipulasi, analisis data, dll.). Jelas, ada kecenderungan peran HIT meningkat dalam proses aktivasi sumber daya informasi, Karena array besar informasi kartografi dapat secara efektif diubah menjadi bentuk aktif yang dapat dibaca mesin hanya dengan bantuan GIT. Selain itu, di GIT, peta menjadi objek yang sangat dinamis.

Yang terakhir ini disebabkan oleh fitur-fitur baru GIT berikut:
skalabilitas;
transformasi proyeksi peta:
dengan memvariasikan komposisi objek peta;
"interogasi" melalui peta secara real time dari banyak basis data yang berisi informasi yang dapat diubah;
dengan memvariasikan simbologi, yaitu cara objek ditampilkan (warna, jenis garis, dll.), termasuk definisi simbologi melalui nilai atribut objek, yang memungkinkan Anda menyinkronkan visualisasi dengan perubahan dalam basis data.
Sekarang sudah dipahami secara luas bahwa GIT bukanlah kelas atau tipe sistem perangkat lunak, tetapi teknologi dasar (teknologi payung) untuk banyak aplikasi komputer (metode dan program) yang bekerja dengan informasi spasial.
Karena DCM adalah kumpulan data dari struktur yang kompleks, disarankan untuk menyajikannya dalam berbagai format. Format DCM dipahami sebagai sistem klasifikasi dan pengkodean data medan yang diperkenalkan secara khusus. Efisiensi penyelesaian tugas fungsional (FL) dalam sistem kontrol militer sangat bergantung pada format CCM yang diadopsi. Jadi, misalnya, dalam hal merepresentasikan medan dengan garis kontur, perhitungan profil medan membutuhkan waktu ribuan kali lebih banyak daripada saat merepresentasikan medan dalam bentuk matriks ketinggian.
Salah satu jenis informasi yang paling penting dan paling umum yang dibutuhkan untuk informasi geo adalah pembuatan gambar bagian peta di layar AWP (visualisasi peta). Tetapi sarana untuk menampilkan MSC di layar workstation, bersama dengan persyaratan sarana akses di atas, juga harus memenuhi sejumlah persyaratan khusus karena kebutuhan akan persepsi manusia terhadap informasi. Intinya, ini adalah persyaratan ergonomis berikut, yang harus dipertimbangkan bersama dengan yang lain:
menurut "keterbacaan" situasi (yaitu, untuk memiliki karakteristik kecepatan dan keandalan yang cukup tinggi dari persepsi informasi seseorang dari situasi operasional dengan latar belakang peta);
menurut "keterbacaan" peta (yaitu, untuk memiliki karakteristik kecepatan dan keandalan yang cukup tinggi dari persepsi informasi kartografi aktual oleh seseorang);
menurut "kenyamanan" persepsi (yaitu, bentuk tampilan data tidak boleh menyebabkan stres yang berlebihan pada seseorang ketika memahami informasi dan mengganggu indranya untuk memastikan durasi yang diperlukan untuk mempertahankan kapasitas kerjanya).
Undang-undang federal membutuhkan berbagai data tentang medan untuk solusinya. Menurut penulis, seluruh rangkaian tugas ini dapat dibagi menjadi empat kelas utama sesuai dengan sifat penggunaan CCM:
tugas yang membutuhkan penerbitan gambar peta ke perangkat I/O alat otomasi dan menggunakannya sebagai latar belakang untuk menampilkan situasi operasional (OCF);
tugas menggunakan informasi tentang sifat dan profil medan (OHPM);
tugas menggunakan informasi jaringan jalan (RDS);
tugas-tugas yang menggunakan informasi tentang lokasi suatu objek di dalam wilayah negara, zona tanggung jawab atau wilayah netral (WMO).
Tugas OKF adalah semua tugas yang mencerminkan situasi operasional di lapangan dalam proses dialog dengan pengguna. Tugas-tugas ini dapat menampilkan informasi "di atas peta" tentang pengelompokan pasukan sahabat dan musuh, zona radioaktif, kimia, kontaminasi biologis, kehancuran terus menerus, kebakaran, banjir, arah dan garis tindakan, area konsentrasi, dll. adalah kebutuhan untuk menampilkan gambar peta dengan cepat di layar AWS pada berbagai skala.
Tugas OHPM meliputi tugas memilih lokasi penyebaran untuk stasiun relai radio (RRS), stasiun troposfer (TRS), stasiun radar (PJIC), intelijen elektronik, peperangan elektronik, dll. Tugas menilai properti pelindung medan di area penyebaran pos komando (CP) dan pusat komunikasi (CS), merencanakan dampak kebakaran, dll. juga termasuk dalam kelas OHPM. Fitur dari masalah OHPM adalah kebutuhan untuk menentukan karakteristik medan di sekitar suatu titik dengan koordinat acak dengan kecepatan tinggi.
Tugas RDS meliputi, khususnya, tugas menentukan rute dan merencanakan urutan pergerakan formasi militer, perencanaan transportasi perbekalan atau surat yang optimal, dan beberapa lainnya. Tugas-tugas ini menggunakan data DSM pada jaringan jalan, yang harus disajikan dalam bentuk khusus - dalam bentuk grafik di mana semua jalan yang berpotongan memiliki simpul yang sama di persimpangan.
Tugas MPO menggunakan data negara (darat dan laut) dan perbatasan lainnya di MSC, yang ditentukan dalam bentuk khusus - dalam bentuk kontur tertutup.
Menurut jenis kebutuhan informasi, banyak undang-undang federal dapat dikaitkan dengan beberapa kelas yang berbeda sekaligus. Secara khusus, tugas menentukan area penyebaran RRS yang optimal mungkin memiliki properti kelas OHPM dan RDS, dan dalam proses penyelesaian untuk mengatur dialog dengan pengguna, properti kelas OKF.

Sehubungan dengan interpenetrasi mendalam GIS dan teknologi informasi lainnya, disarankan untuk mempertimbangkan hubungan GIT dengan teknologi lainnya.

Pertama-tama, ini teknologi grafis desain berbantuan komputer (CAD), vektor editor grafis dan, di sisi lain, teknologi DBMS relasional. Sebagian besar implementasi GIT modern, pada intinya, merupakan integrasi dari kedua jenis teknologi informasi ini. Jenis teknologi informasi terkait berikutnya adalah teknologi pemrosesan gambar dari editor grafis raster. Beberapa implementasi GIT didasarkan pada representasi bitmap dari data grafis. Oleh karena itu, banyak GIS tujuan umum modern mengintegrasikan kemampuan representasi vektor dan raster. Pada gilirannya, sejumlah teknologi pemrosesan gambar yang dirancang untuk bekerja dengan data dari survei udara dan luar angkasa sangat dekat dengan GIT, dan terkadang sebagian menjalankan fungsinya. Tapi biasanya mereka melengkapi GIT dan memiliki alat khusus untuk berinteraksi dengan mereka (ERDAS LiveLink to ARC / INFO)

Terkait erat dengan GIT adalah teknologi kartografi (geodesik) yang digunakan dalam pemrosesan data dari survei geodesi lapangan dan membangun peta berdasarkannya (saat membuat peta dari foto udara menggunakan teknik fotogrametri dan saat bekerja dengan model medan digital). Di sini juga ada kecenderungan menuju integrasi, seperti Sebagian besar GIS modern menyertakan alat geometri koordinat (COGO), yang memungkinkan Anda untuk langsung menggunakan data pengamatan geodesi lapangan, termasuk langsung dari instrumen dengan pendaftaran digital atau dari penerima satelit. sistem global penentuan posisi (GPS). Paket fotogrametri biasanya berorientasi untuk bekerja dengan GIS dan dalam beberapa kasus disertakan dalam GIS sebagai modul.

Inti dari GIT dimanifestasikan dalam kemampuannya untuk mengasosiasikan dengan objek kartografi (grafik) beberapa informasi deskriptif (atribut) (terutama alfanumerik dan informasi grafik, suara dan video lainnya). Sebagai aturan, informasi alfanumerik diatur dalam bentuk tabel basis data relasional. Dalam kasus paling sederhana, setiap objek grafis (titik, garis, atau area) diberi baris tabel - sebuah entri dalam database. Menggunakan koneksi ini menyediakan fungsionalitas GIT yang kaya. Kemampuan ini bervariasi dari satu sistem ke sistem lainnya, tentu saja, tetapi ada sekumpulan fungsionalitas dasar yang biasanya ditemukan dalam implementasi GIT mana pun, seperti kemampuan untuk menjawab pertanyaan "apa ini?". menunjukkan objek di peta dan "di mana itu?" pemilihan pada peta objek yang dipilih oleh beberapa kondisi dalam database. Dasar juga dapat mencakup jawaban atas pertanyaan "apa selanjutnya?" dan berbagai modifikasinya. Secara historis, penggunaan GIT yang pertama dan paling universal adalah pencarian informasi, sistem referensi.

Dengan demikian, GIT dapat dianggap sebagai semacam perluasan teknologi basis data untuk informasi terkoordinasi. Tetapi bahkan dalam pengertian ini, ini merupakan cara baru untuk mengintegrasikan dan menyusun informasi. Hal ini disebabkan fakta bahwa di dunia nyata sebagian besar informasi mengacu pada objek yang posisi spasial, bentuk, dan posisi relatifnya memainkan peran penting. Akibatnya, GIT dalam banyak aplikasi secara signifikan memperluas kemampuan DBMS konvensional.

GIT, seperti teknologi lainnya, berfokus pada penyelesaian berbagai tugas tertentu. Karena bidang penerapan GIS cukup luas (urusan militer, kartografi, geografi, tata kota, organisasi layanan pengiriman transportasi, dll.), Karena kekhususan masalah yang diselesaikan di masing-masingnya, dan fitur yang terkait dengan a kelas tugas tertentu yang diselesaikan dan dengan persyaratan untuk data input dan output, akurasi, sarana teknis dan seterusnya, agak bermasalah untuk membicarakan teknologi GIS tunggal apa pun.

Pada saat yang sama, setiap GIT menyertakan sejumlah operasi yang dapat dianggap sebagai operasi dasar. Mereka berbeda dalam implementasi spesifik hanya dalam perincian, misalnya, layanan perangkat lunak untuk pemindaian dan pemrosesan pasca-pemindaian, kemungkinan transformasi geometris dari gambar asli tergantung pada persyaratan awal dan kualitas bahan, dll.

Karena model di atas digeneralisasikan, wajar jika model tersebut tidak mengandung karakteristik blok terpisah dari teknologi tertentu, atau sebaliknya, termasuk blok yang dalam beberapa kasus mungkin tidak ada.

Berdasarkan hasil analisis model umum teknologi GIS, operasi dasar GIT berikut dapat dibedakan:

pekerjaan editorial dan persiapan, yaitu pengumpulan, analisis, dan persiapan informasi awal (data kartografi, foto udara, data penginderaan jauh, pengamatan berbasis darat, informasi statistik, dll.) untuk pemrosesan otomatis;
desain geodesi dan dasar matematika kart;
desain peta;
membangun proyek peta tematik digital;
konversi data awal ke dalam bentuk digital;
pengembangan tata letak konten tematik peta;
penentuan metode untuk konstruksi otomatis konten tematik;
pembentukan basis geografis umum digital dari peta yang sedang dibuat;
pembuatan peta tematik digital sesuai dengan proyek yang dikembangkan;
mendapatkan produk kartografi keluaran.

Untuk memasukkan informasi awal, perangkat pemindaian raster, digitizer, pemindai halftone negatif foto udara digunakan. Array data digital yang dihasilkan dimasukkan ke dalam kompleks sarana teknis untuk memproses data raster dan vektor, yang dibangun berdasarkan workstation dan komputer profesional pribadi. Pada basis alat yang sama, semua tahapan desain, transformasi informasi awal dan pembuatan peta tematik digital dilakukan.

Model kartografi digital yang dihasilkan memasuki kompleks sarana teknis untuk menghasilkan produk kartografi keluaran, termasuk komplotan, printer, perangkat keluaran khusus ke media foto, dll.

Data digital asli dan olahan disimpan dalam subsistem penyimpanan data arsip, yang saat ini berbasis pita atau cakram optik.

Bidang penerapan GIT saat ini sangat beragam.

Pertama-tama, ini adalah berbagai kadaster, sistem untuk mengelola ekonomi terdistribusi dan infrastruktur. Aplikasi khusus dikembangkan di sini, misalnya, untuk sistem: jaringan listrik perusahaan listrik, jaringan kabel perusahaan telepon atau televisi, perpipaan kompleks pabrik kimia besar, pendaftaran tanah, operator real estat, serta aplikasi seperti sistem kompleks yang melayani banyak komponen infrastruktur kota atau wilayah

dan mampu memecahkan masalah manajemen dan perencanaan yang kompleks. Tujuan dan sasaran spesifik dalam sistem tersebut sangat beragam: dari inventaris dan tugas akuntansi, sistem referensi publik hingga perpajakan, tugas perencanaan dan perencanaan kota, merencanakan rute transportasi baru dan mengoptimalkan transportasi, mendistribusikan jaringan sumber daya dan layanan (gudang, toko, bantuan stasiun ambulans, persewaan mobil).

Bidang penerapan GIT lainnya yang dikembangkan adalah akuntansi, studi, dan penggunaan sumber daya alam, termasuk perlindungan lingkungan. Baik sistem kompleks maupun khusus juga ditemukan di sini: untuk kehutanan, pengelolaan air, studi dan perlindungan fauna dan flora liar, dll. Area aplikasi ini berbatasan langsung dengan penggunaan HIT dalam geologi, baik dalam tugas ilmiah maupun praktis. Bukan hanya tugas dukungan informasi, tetapi juga, misalnya, masalah memprediksi endapan mineral, memantau konsekuensi lingkungan dari pembangunan, dll. Dalam aplikasi geologis, serta ekologis, peran aplikasi yang membutuhkan pemrograman kompleks atau integrasi GIT dengan sistem pemrosesan dan pemodelan khusus adalah penting. Terutama dalam hal ini, aplikasi di bidang minyak dan gas sangat menonjol. Di sini, pada tahap prospeksi dan eksplorasi, data seismik dan perangkat lunak yang sangat spesifik dan dikembangkan untuk pemrosesan dan analisisnya banyak digunakan. Ada kebutuhan besar untuk solusi kompleks yang menghubungkan masalah geologis dan masalah lainnya, yang tidak dapat diselesaikan tanpa keterlibatan GIS universal.

Secara terpisah, tugas transportasi murni harus dipilih. Diantaranya: perencanaan rute transportasi baru dan optimalisasi proses transportasi dengan kemampuan memperhitungkan distribusi sumber daya dan perubahan lingkungan transportasi (perbaikan, kemacetan lalu lintas, hambatan bea cukai). Yang sangat menjanjikan dalam rencana strategis adalah sistem navigasi, terutama yang berbasis sistem navigasi satelit menggunakan kartografi digital.

Ciri khas implementasi GIT saat ini adalah integrasi sistem dan database ke dalam struktur informasi nasional, internasional dan global. Proyek global termasuk, misalnya, GDPP - "Proyek Basis Data Global", yang dikembangkan dalam kerangka Program Geosphere-Biosphere Internasional. Pada level nasional ada GIS di AS, Kanada, Prancis, Swedia, Finlandia, dan negara lain. Di Rusia, GIS regional saat ini sedang dikembangkan, khususnya untuk pemeliharaan kadaster pertanahan dan administrasi kota, serta GIS departemen, misalnya di Kementerian Dalam Negeri.

Analisis pengalaman penggunaan GIT saat ini menunjukkan bahwa bentuk utama penggunaan GIT berbeda dalam hal tujuan, kompleksitas, komposisi, dan kemampuan SIG.

GIS modern adalah jenis baru dari sistem terintegrasi, yang, di satu sisi, mencakup metode pemrosesan data dari yang sudah ada sistem otomatis, dan di sisi lain, mereka memiliki kekhususan dalam pengorganisasian dan pemrosesan data

Karena GIS adalah pemrosesan informasi yang kompleks (dari pengumpulan hingga penyimpanan, pemutakhiran, dan penyediaan), mereka dapat dipertimbangkan dari berbagai sudut pandang berikut:

GIS sebagai sistem manajemen - dirancang untuk memberikan dukungan keputusan berdasarkan penggunaan data kartografi;
GIS sebagai sistem informasi otomatis - menggabungkan sejumlah teknologi sistem informasi terkenal (CAD dan lainnya);
GIS sebagai geosistem - termasuk teknologi fotometri, kartografi;
GIS sebagai sistem yang menggunakan basis data dicirikan oleh banyaknya data yang dikumpulkan menggunakan berbagai metode dan teknologi;
GIS sebagai sistem pemodelan, sistem penyediaan informasi - adalah pengembangan sistem sirkulasi dokumen, sistem multimedia, dll.

GIS dengan kemampuan analitik tingkat lanjut dekat dengan sistem analisis statistik dan pemrosesan data, dan dalam beberapa kasus terintegrasi ke dalamnya sistem terpadu, Misalnya:

implantasi paket statistik S-PLUS yang kuat ke dalam GIS ARC/INFO modern;

menambahkan beberapa fitur statistik spasial dan visualisasi kartografi ke paket statistik massal (SYSTAT untuk Windows);

pengembangan GIS sendiri dalam kerangka paket SAS - pemimpin di antara sistem pemrosesan informasi numerik.

GIS tercanggih (biasanya dengan dukungan kuat dan model raster) yang dimiliki sarana yang baik pemrograman, banyak digunakan untuk memodelkan proses alami dan buatan manusia, termasuk penyebaran polusi, kebakaran hutan, dll. Beberapa DBMS konvensional yang beroperasi di lingkungan grafis seperti MS Windows juga menyertakan alat visualisasi kartografi yang paling sederhana.

Kehadiran berbagai tren pengembangan di berbagai bidang teknologi informasi, yang kepentingannya bertemu di bidang GIT, serta munculnya paket universal aplikasi luas, telah mengarah pada fakta bahwa batas-batas definisi GIT menjadi kurang jelas. Oleh karena itu, saat ini berkembang konsep GIS yang berfungsi penuh (full GIS).

GIS fungsi penuh modern adalah sistem informasi multifungsi yang dirancang untuk mengumpulkan, memproses, memodelkan, dan menganalisis data spasial, menampilkan dan menggunakannya dalam memecahkan masalah komputasi, mempersiapkan dan membuat keputusan. Tujuan utama dari GIS berfitur lengkap adalah untuk membentuk pengetahuan tentang Bumi, wilayah individu, medan, serta untuk memberikan data spasial yang diperlukan dan memadai kepada pengguna secara tepat waktu untuk mencapai efisiensi terbesar dari pekerjaan mereka.

GIS yang berfungsi penuh harus menyediakan:

komunikasi dua arah antara objek kartografi dan catatan basis data tabular;
mengatur visualisasi objek, menyediakan pilihan komposisi dan bentuk tampilan;
bekerja dengan objek titik, garis, dan areal;
memasukkan kartu dari digitizer atau scanner dan mengeditnya;
dukungan untuk hubungan topologi antara objek dan verifikasi dengan bantuan kebenaran geometris peta, termasuk. isolasi objek areal, konektivitas, berdampingan, dll.;
dukungan untuk berbagai proyeksi peta;
pengukuran geometris pada peta panjang, keliling, luas, dll., membangun zona penyangga di sekitar objek dan menerapkan operasi overlay lainnya;
pembuatan penunjukan sendiri, termasuk jenis penanda baru, jenis garis, jenis penetasan, dll.;pembuatan elemen tambahan desain peta, khususnya, tanda tangan, bingkai, legenda;
keluaran hard copy peta berkualitas tinggi;memecahkan transportasi dan masalah lain pada grafik, misalnya, menentukan jalur terpendek, dll.;
bekerja dengan permukaan topografi.

Selain GIS tujuan umum berfitur lengkap, GIS khusus dibedakan, yang seringkali memiliki batas kabur dengan paket khusus yang bukan GIS dalam pengertian ini. Misalnya, GIS berorientasi pada tugas perencanaan komunikasi, tugas transportasi dan navigasi, tugas survei teknik dan desain struktur.

GIS non-spesialisasi tingkat rendah daripada sistem tujuan umum berfitur lengkap biasanya disebut sebagai " sistem pribadi visualisasi kartografi" (sistem pemetaan desktop, GIS desktop), kadang-kadang bahkan memisahkan kelas sistem ini dari GIS itu sendiri. Ciri khasnya adalah, pertama-tama, kemampuan analitik terbatas (misalnya, tidak ada operasi overlay untuk objek areal) dan kemampuan yang buruk untuk memasukkan dan mengedit dasar-dasar kartografi Contoh tipikal dari sistem semacam itu adalah GIS MapInfo, yang, karena kompleksitasnya yang lebih rendah, lebih mudah dipelajari dan digunakan serta lebih mudah diakses oleh pengguna massal.

Hingga saat ini, jumlah paket GIS yang ditawarkan di pasaran mencapai beberapa ribu. Namun, sebagian besar adalah sistem khusus. Ada beberapa lusinan paket GIS tujuan umum dengan fitur lengkap di pasaran. Pada dasarnya, perangkat lunak GIS dikembangkan oleh perusahaan khusus, hanya dalam beberapa kasus ini adalah produk perusahaan besar yang bukan produk utamanya GIS (IBM, Intergraph, Computervision, Westinghouse Electric Corp., McDonnel Douglas, Siemens Nixdorf). PC (MS DOS, MS Windows) dan workstation UNIX mendominasi dalam hal jumlah paket yang diketahui dan jumlah penginstalan.

Perlu dicatat bahwa saat ini, GIS tujuan umum berfitur lengkap terutama difokuskan pada stasiun kerja dengan sistem operasi UNIX. Pada PC, sebagai aturan, sistem dengan kemampuan yang lebih rendah beroperasi. Ini sebagian ditentukan oleh kekhususan pengguna PC, yang banyak di antaranya memerlukan GIS sederhana hanya sebagai tambahan untuk perangkat lunak perkantoran biasa. Tetapi alasan utamanya adalah tuntutan yang ditempatkan oleh GIS yang kuat pada perangkat keras komputer.

Struktur data vektor topologi pada dasarnya kompleks, dan proses penggunaannya memerlukan perhitungan intensif, lebih dari sekadar bekerja dengan konvensional grafis vektor, termasuk dalam hal operasi floating point. Aplikasi yang serius sering kali mengharuskan bekerja dengan bilangan bulat panjang dan bilangan real presisi ganda. GIS memerlukan tampilan beresolusi tinggi dan kartu grafis cepat atau akselerator, dengan persyaratan palet yang lebih ketat daripada CAD. Mereka agak mirip dengan persyaratan untuk sistem penerbitan percetakan profesional. Persyaratan yang sangat tinggi untuk kecepatan rendering dikenakan oleh tugas tipikal untuk GIS (dan kurang tipikal untuk CAD) untuk mengisi dengan menetas sejumlah besar poligon tertutup (poligon) dengan bentuk kompleks.

Proyek serius yang menggunakan GIS membutuhkan data dalam jumlah besar, dari ratusan megabyte hingga beberapa puluh gigabyte. Tuntutan yang sangat tinggi pada volume disk dan memori utama, serta kecepatan komputer, dikenakan oleh GIS dengan pemrosesan gambar dalam bentuk struktur raster, misalnya, dalam masalah koreksi geometrik foto udara, pemodelan proses alami, dan saat bekerja dengan relief permukaan bumi. Satu foto udara berwarna beresolusi tinggi dengan format standar, jika diubah menjadi bentuk digital tanpa kehilangan "akurasi" (24 bit, 1200 dpi), membutuhkan waktu sekitar 200 MB. Dalam banyak masalah yang bersifat regional, diperlukan untuk menggunakan mosaik yang digabungkan dan dikoreksi secara geometris dari banyak gambar seperti itu, terutama karena dianggap perlu untuk menggunakan substrat raster dari mosaik gambar udara atau luar angkasa (ortofoto digital) sebagai lapisan dasar untuk peta vektor, mis. foto "dicetak" pada gambar kartu. Komentar yang sama berlaku untuk bekerja dengan gambar luar angkasa, yang biasanya harus diproses cara yang berbeda untuk secara selektif mengekstraksi berbagai informasi pada mereka (operasi dari berbagai jenis pemfilteran, transformasi kontras, operasi menggunakan transformasi Fourier cepat, algoritma klasifikasi, diskriminan, cluster dan analisis faktor, serta metode komponen utama). Oleh karena itu, daripada menyimpan lusinan versi pemrosesan, yang membutuhkan hingga ratusan GB per frame, ini lebih rasional

melakukannya sesuai permintaan. Workstation khusus modern mengatasi tugas seperti itu, tetapi masih sulit untuk PC. Terkadang satu operasi bingkai pada PC membutuhkan waktu beberapa menit. Ketika diperlukan untuk memodelkan proses alam yang kompleks, khususnya, penyebaran polusi, kebakaran hutan, atau menerapkan data dari survei ruang angkasa, penggunaan khusus stasiun kerja mau tidak mau.

Perlu dicatat bahwa tingkat akumulasi volume data kedirgantaraan (terutama luar angkasa) masih pada kecepatan yang sama atau bahkan lebih cepat dari tingkat pertumbuhan daya komputasi PC dan workstation. Memang, setidaknya 800-1000 MB citra satelit dikumpulkan setiap bulan di setiap wilayah Bumi seukuran kota besar. Dan bahkan jika kami memperhitungkan bahwa setengah dari mereka tidak cocok untuk digunakan dalam aplikasi GIT karena kondisi mendung, itu masih merupakan aliran yang sangat besar. Dan satu catatan lagi: resolusi sistem untuk mengumpulkan informasi jarak jauh terus berkembang, dan peningkatan resolusi geometris di lapangan dari 20 menjadi 10 m meningkatkan jumlah data sebanyak 4 kali lipat. Jadi setiap 2-4 tahun sistem komputer harus meningkatkan produktivitasnya beberapa kali untuk mengikuti laju perkembangan perangkat pengumpulan informasi. Dari sini jelas bahwa workstation khusus akan tetap menjadi dasar teknis GIS berfitur lengkap yang kuat dengan fungsi analitik untuk waktu yang lama.

Poin lain yang mengharuskan Anda memberikan perhatian yang signifikan pada stasiun WVZY yang berfungsi adalah kenyataan bahwa saat ini paket utama dari GIS yang paling "serius" belum ditransfer ke PC.

Area utama penggunaan PC saat bekerja dengan GIS saat ini adalah:

penggunaan PC sebagai terminal bersama dengan workstation untuk bekerja dengan GIS besar (ARC / INFO);
penggunaan PC sebagai stasiun input dan modifikasi peta medan digital dari digitizer atau scanner (PC ARC!INFO, ArcCAD);
penggunaan PC untuk proyek GIT dengan sejumlah kecil informasi aktif satu kali (PC ARC / INFO, ArcCAD, ArcView);
menggunakan PC untuk tujuan pendidikan, untuk mengenal metodologi GIT;
penggunaan PC pada tahap awal proyek besar, ketika volume database belum bertambah, fungsionalitas penuh tidak diperlukan pada volume besar, dan masih perlu membuktikan kegunaan penggunaan GIT dan kebutuhan untuk berinvestasi secara serius dana.

Karena GIS modern biasanya merupakan perangkat lunak dan sistem informasi yang kompleks yang dirancang khusus untuk digunakan di area tertentu kegiatan informasi atau untuk menyelesaikan tugas-tugas khusus, maka itu termasuk:

sistem operasi;
inti perangkat lunak aplikasi;
modul pengolahan data tematik;
antarmuka pengguna interaktif.

Modul pemrosesan data tematik meliputi:

perangkat lunak input-output data;
perangkat lunak aplikasi untuk analisis informasi vektor dan raster;
DBMS;
perangkat lunak pengenalan pola;
perangkat lunak pemilihan proyeksi peta;
perangkat lunak konversi gambar;
perangkat lunak generalisasi kartografi;
perangkat lunak pembuatan simbol, dll.

Kata kunci

SISTEM INFORMASI GEOGRAFIS / SUBSTITUSI IMPOR / ANALISIS GIS DOMESTIK / PRODUK PERANGKAT LUNAK / SISTEM INFORMASI GEOGRAFIS/ SUBSTITUSI IMPOR / ANALISIS PRODUK GIS / PERANGKAT LUNAK DOMESTIK

anotasi artikel ilmiah tentang ilmu komputer dan informasi, penulis karya ilmiah - Yarotskaya Elena Vadimovna, Patov Ali Mukhammedovich

Saat ini, perekonomian negara dalam perkembangannya telah mengambil arah substitusi impor. Pengembangan teknologi informasi dan perangkat lunak dalam negeri merupakan salah satu bidang prioritas. Artikel ini menganalisis keadaan pasar domestik pengembang sistem informasi geografis (GIS). Kemungkinan sedang dipertimbangkan substitusi impor luar negeri produk perangkat lunak pemrosesan data spasial dengan analog produksi Rusia. Objek analisisnya adalah produk perangkat lunak seperti GeoGraph, InGeo, GeoMixer, ZuluGIS, IndorGIS, Panorama. Dari hasil analisis, ternyata banyak masalah yang harus diselesaikan substitusi impor GIS asing, seperti spesialisasi GIS domestik yang sempit, kebijakan pemasaran yang lemah untuk distribusi ke pasar produk perangkat lunak, antarmuka yang disalahpahami. Namun potensi pengembangan GIS dalam negeri sangat tinggi. Salah satu keunggulan utama teknologi informasi Rusia dalam pemrosesan data spasial adalah pengembang dapat merespons perubahan kondisi pasar dengan lebih fleksibel.

Topik-topik terkait karya ilmiah tentang ilmu komputer dan informasi, penulis karya ilmiah - Yarotskaya Elena Vadimovna, Patov Ali Mukhammedovich

Penggunaan sistem informasi geografis dalam pengelolaan lahan dan kadaster untuk pengelolaan lahan di tingkat kotamadya di Republik Karachay-Cherkess
2017 / Yarotskaya E.V., Patov A.M.
Teknologi interaktif visual integrasi CAD dan GIS
2010 / Dorofeev Sergey Yurievich, Zaitseva Maria Aleksandrovna
Organisasi data spasial berdasarkan standar dan produk perangkat lunak bebas
2013 / Comosco Vladimir, Serebryakov Sergey
Analisis program GIS kelas dalam logistik transportasi
2013 / Plotko K.O., Dolgova T.G.
Inovasi dan Teknologi Informasi dalam Bisnis: Tren Utama dan Prospek Pengembangan
2012 / Butenko Yana Andreevna
Modul perangkat lunak untuk membangun dan menganalisis bidang vektor
2017 / Korobkov Viktor Nikolaevich
PENERAPAN METODE SEGMENTASI OBJEK PADA Quantum GIS SEBAGAI BAGIAN TAHAP PERSIAPAN MELAKUKAN PENILAIAN KADASTRAL LAHAN PERTANIAN
2019 / Perov A.Yu., Shumaeva K.V., Yarysh S.S.
Implementasi subsistem GIS di lingkungan WSWS kompleks informasi dan telekomunikasi untuk peringatan dan komunikasi
2011 / Ponomarev Andrey Alexandrovich, Igumnov Artem Olegovich
Proyek sistem informasi geografis terintegrasi dari Institut Sains dan Teknologi Akademi Ilmu Pengetahuan Rusia untuk mendukung penelitian mendasar
1998 / Bychkov I.V., Vasiliev S.N., Kuzmin V.A., Stupin G.V.
Analisis sistem perangkat lunak yang ada untuk membangun sistem informasi geografis untuk mengelola pekerjaan divisi struktural Kereta Api Rusia
2017 / Nikitchin Andrey Andreevich, Bogdanov Nikolai Alexandrovich, Rybkin Vladimir Sergeevich

PENGEMBANGAN SISTEM INFORMASI GEOGRAFIS DOMESTIK DALAM KONDISI SUBSTITUSI IMPOR

Saat ini, perekonomian negara telah mengambil arah substitusi impor dalam perkembangannya. Pengembangan perangkat lunak dan teknologi informasi dalam negeri menjadi salah satu prioritas. Artikel tersebut menganalisis keadaan pasar domestik, pengembangan sistem pengembang informasi geografis. Kemungkinan substitusi impor produk perangkat lunak asing dengan analog data spasial di Rusia dipertimbangkan. Sebagai objek analisis menjadi program seperti GeoGraf, InGeo, GeoMixer, ZuluGIS, IndorGIS, Panorama. Sebagai hasil dari analisis kami mengungkapkan bahwa ada banyak masalah dalam cara substitusi impor penuh GIS asing, seperti spesialisasi GIS dalam negeri, strategi pemasaran yang lemah untuk distribusi ke pasar produk perangkat lunak, kekasaran antarmuka. Padahal potensi pengembangan GIS dalam negeri sangat besar. Salah satu keunggulan utama teknologi informasi Rusia dalam pemrosesan data spasial adalah pengembang dapat merespons perubahan kondisi pasar dengan lebih fleksibel.

Produk GIS yang dibuat di Federasi Rusia menambah bobot dan fungsionalitas

Tepat tujuh tahun telah berlalu sejak PC Week/RE menerbitkan ikhtisar prospek GIS universal Rusia (www.pcweek.ru/Year2000/N28/CP1251/GeoInfSystems/chapt1.htm) dan bertanya-tanya apakah pabrikan lokal akan bertahan atau dihancurkan dengan kuat mengalir dari Barat. Secara umum, penulis artikel tertarik pada "siapa yang menang?", tetapi pada kenyataannya semuanya berjalan dengan baik: pengembang Rusia dan asing hidup berdampingan dengan damai di negara kita dan menemukan pelanggan mereka. Sangat menyenangkan bahwa mayoritas produsen produk yang menarik dan menjanjikan belum tenggelam - dan Institut Pusat Geografi Akademi Ilmu Pengetahuan Rusia (Pusat Penelitian Geoinformasi Institut Geografi Akademi Ilmu Pengetahuan Rusia, geocnt. geonet.ru), dan perusahaan Ufa "Integro" (www.integro.ru), dan KB "Panorama" (www.gisinfo.ru) dan perusahaan "RADOM-T" (www.objectland.ru) baik dan mantap mengembangkan. Benar, ini bukannya tanpa kerugian - perusahaan Laneco, pengembang GIS Park, keluar dari perlombaan, dan perusahaan Trisoft (www.trisoftrus.com) tidak lagi merilis versi baru perangkat lunak geoinformasi Sinteks ABRIS, meskipun mendukung penggunanya dan terus menjalankan proyek GIS, tetapi sudah menggunakan produk ESRI. Perangkat Lunak CSI perusahaan St. Petersburg (www.trace.ru), yang muncul dalam ulasan tujuh tahun lalu, saat ini berfokus pada rilis perangkat lunak untuk IS kompleks, termasuk komponen geoinformasi; khususnya, ia memelihara situs web Yellow Pages (www.yell.ru) dan kartografi mesin pencari Go2Map (www.go2map.ru). Perusahaan ini menyelesaikan tugas transportasi dan pemantauan menggunakan GIS dan membuat aplikasi dan perangkat lunak kartografi Internet untuk perangkat seluler.

GIS ObjectLand

Secara umum, kemunculan GIS produksi dalam negeri di negara kita tidak sedikit disebabkan oleh kemiskinan pelanggan potensial. Tentu saja, situasi keuangan yang sempit itu sendiri belum menjadi jaminan kemajuan, tetapi dalam kasus kami persis seperti ini: hampir semua GIS Rusia yang dikenal dan diminati saat ini dibuat pada tahun 90-an, ketika kebutuhan akan mereka menjadi jelas, tetapi secara finansial kemampuan lembaga penelitian, universitas, dan pemerintah kota tidak memungkinkan untuk membeli pembangunan asing yang mahal. Secara khusus, TsGI IG RAS dan KB "Panorama" merilis produk pertama mereka pada tahun 1991, perusahaan "RADOM-T" - pada tahun 1993, dan perusahaan "Integro" - pada tahun 1998.

Benteng stabilitas geoinformasi di Rusia

Adapun CGI IG RAS, lembaga ini sama sekali tidak bercirikan lemparan teknologi atau organisasi apa pun. Dia secara metodis bekerja di bidang pengembangan teknologi untuk membuat dan mengintegrasikan data spasial, mengingat rilis perangkat lunak sebagai bagian integral dari persiapan dokumen peraturan, proses teknologi, pelatihan personel, dan bantuan dalam peluncuran pusat geoinformasi khusus. Saat ini, CGI IG RAS menghasilkan sistem informasi geografis profesional "GeoGraph GIS" (geocnt.geonet.ru/rus/gg20.html), paket komponen ActiveX untuk membuat GIS terapan "GeoConstructor" (geocnt. geonet.ru/ rus/gc20.html) dan alat untuk menerbitkan peta di Internet GeoConstructor Web (geocnt.geonet.ru/rus/gc_web.html). Nikolay Kazantsev, kepala Central Geographical Institute of the Russian Academy of Sciences, mengatakan kepada PC Week/RE bahwa pada tahun 2006 mekanisme untuk menyinkronkan lapisan non-topologi dibangun ke dalam produk perusahaan selama pengeditan multi-pengguna di LAN, dan Fungsionalitas GIS dikembangkan dan ditambah untuk memastikan organisasi dan penyediaan data spasial sesuai dengan " Konsep Penciptaan dan Pengembangan Infrastruktur Data Spasial Federasi Rusia", yang diadopsi oleh Keputusan Pemerintah Federasi Rusia tanggal 21 Agustus, 2006 N 1157-r. CGI IG RAS berperan aktif dalam pengembangan regulasi dokumen legal di daerah ini, termasuk standar nasional pertama. Arah ini sangat penting untuk menyelesaikan masalah praktis - khususnya, merampingkan situasi dengan pajak tanah, yang pengumpulannya, karena masalah keandalan dan kelengkapan data spasial, kira-kira 10-20% dari kemungkinan. "Penggunaan teknologi geoinformasi dan peningkatan kelengkapan dan keandalan data bidang tanah memungkinkan tahun lalu untuk meningkatkan jumlah pajak tanah di distrik kota Mytishchi lebih dari empat kali lipat," kata Nikolai Nikolayevich. "GIS modern teknologi di Rusia akan efektif hanya jika mereka berfokus pada masalah luas ketidaklengkapan, tidak dapat diandalkan, dan ketidakkonsistenan data spasial yang disediakan oleh berbagai organisasi tentang objek yang sama, memastikan status hukum data ini dan menciptakan sistem untuk memisahkan tanggung jawab atas mereka.

GIS “Peta 2005”

Produk non-sepele yang ditulis dalam Visual SmallTalk

ObjectLand GIS, dibuat dan didistribusikan oleh RADOM-T, adalah sistem multi-pengguna yang, selain fungsi GIS standar, memiliki banyak peluang untuk mengintegrasikan data dari sumber eksternal, mengelola hak akses ke geodata, dan peluang pemrograman untuk pengembang pihak ketiga menggunakan inti perangkat lunak sistem. GIS ObjectLand terutama dikaitkan dengan kadaster tanah, meskipun asosiasi ini hanya bersifat historis, pada kenyataannya ObjectLand adalah GIS universal untuk digunakan di semua bidang studi. ObjectLand paling intensif digunakan di institusi Rosnedvizhimost, menjadi bagian dari paket perangkat lunak "Daftar Tanah Negara Bersatu". Saat ini, produk tersebut dioperasikan oleh sekitar 1.700 kamar kadaster darat di Rusia. Ngomong-ngomong, tahun 2005 majalahnya Majalah PC/RE mencatat ObjectLand di antara produk perangkat lunak terbaik di Rusia dan dianugerahi penghargaan "Best Soft 2005". Dari industri lain, ObjectLand secara aktif digunakan di Kereta Api Rusia JSC, di mana, melalui upaya departemen teknologi geoinformasi VNIIAS MPS, serangkaian pekerjaan diselesaikan untuk mengumpulkan dan menyiapkan data spasial pada jaringan kereta api Rusia.

Biaya program GIS ObjectLand untuk satu pengguna adalah 3000 rubel, untuk lima pengguna - 7500 rubel. Seperti dicatat oleh para pemimpin proyek, untuk mengusulkan tersebut harga terjangkau menjadi mungkin setelah transisi ke metode penjualan online. Untuk evaluasi dan penggunaan perangkat lunak non-komersial, versi khusus ditawarkan yang tidak memiliki batasan fungsional dan kuantitatif apa pun dibandingkan dengan versi komersial produk. Satu-satunya perbedaan adalah saat menampilkan dan mencetak peta, sebuah prasasti selalu ditampilkan di salah satu sudut, mengingatkan pada sifat non-komersial dari versi yang digunakan. Versi GIS ObjectLand ini dapat digunakan secara gratis untuk semua pelatihan lembaga pendidikan. Omong-omong, perusahaan "RADOM-T" adalah satu-satunya dalam daftar yang secara aktif mencoba memasuki pasar dunia, menawarkan produk versi Rusia dan Inggris (www.gis-objectland.com).

Menurut para pengembang, pekerjaan saat ini sedang diselesaikan versi baru ObjectLand 2.7, yang akan menyediakan penyimpanan data spasial di database eksternal. Versi ini mendukung MS SQL, Oracle, DB2, Interbase, MS Access,

MSDE, MS SQL Server Ekspres, MySQL, PostgreSQL dan Firebird. Tentu saja, kemungkinan yang ada untuk menyimpan geodata di DBMS internal juga akan tetap ada.

Bintang GIS di cakrawala Ufa

Pusat Penelitian Sistem Integro, dulu dikenal sebagai Albeya, adalah produsen besar perangkat lunak geoinformasi universal di Rusia. DI DALAM tahun-tahun terakhir perusahaan yang dikembangkan dengan mengimplementasikan proyek-proyek kompleks untuk mengotomatiskan tugas-tugas properti, serta bidang regulasi pembangunan perkotaan untuk organisasi kota dan regional. Lini produk perusahaan meliputi GIS "InGEO" (www.integro.ru/projects/gis/main_gis.htm), yang memungkinkan Anda menghasilkan peta topografi vektor dengan struktur topologi yang benar, berdasarkan hasil inventarisasi lahan dan dilengkapi dengan rencana permukiman, rencana umum perusahaan, serta skema jaringan dan komunikasi teknik. Perangkat lunak InGEO mencakup server data yang menyediakan akses ke informasi spasial dalam mode multi-pengguna, server aplikasi, elemen kontrol InGEO MapX OCX, dan server Web InGEO MapW, yang menyertakan applet InGEO MarJ Java. Selain itu, paket pengiriman standar berisi utilitas untuk mengonversi ke berbagai format dan alat pengoptimalan data spasial yang memungkinkan Anda mengurangi ukuran file, serta sekumpulan modul perangkat lunak InGEO dalam bahasa VBScript, yang, khususnya, memungkinkan untuk secara kolektif mengontrol visibilitas peta dan lapisan. GIS "InGEO" memiliki lingkungan pemrograman bawaan untuk mengembangkan modul perangkat lunak dalam VBScript dan JavaScript.

Selain itu, Integro menyediakan perangkat lunak Monitoring-InGEO untuk membuat sistem kadaster berdasarkan teknologi intranet dan mampu menyimpan informasi tentang fasilitas infrastruktur perkotaan dalam satu aplikasi. Produk ini dirancang untuk otoritas arsitektur dan perencanaan kota, komite pertanahan, komite manajemen properti kota, organisasi BTI dan perumahan. "Pemantauan-InGEO" mencakup modul: "Sumber Daya", yang dirancang untuk memperhitungkan objek properti bergerak dan tidak bergerak, "Peraturan", yang memungkinkan Anda untuk mempertahankan tata kota, peraturan lingkungan dan arsitektur-sejarah kota, serta " Network", yang menyediakan pengumpulan data dari komputer jarak jauh ditempatkan di layanan teknik kota. "Integro" juga menawarkan perangkat lunak "Properti" untuk mengotomatiskan aktivitas organisasi yang melakukan akuntansi dan pengelolaan gedung dan bangunan, bidang tanah, properti bergerak, dan kompleks properti.

Jika kita berbicara tentang rencana perusahaan, maka, seperti yang dikatakan direkturnya Vadim Gorbachev, pada 2007-2008. rekonstruksi serius dari GIS "InGEO" diharapkan untuk memperluas fungsionalitas sistem dan integrasi yang lebih besar dengan aplikasi "Pemantauan" dan "Properti". Masalah transfer tahun 2007-2009 sedang aktif dibahas. produk perusahaan pada teknologi sumber terbuka, khususnya pada platform Eclipse. Omong-omong, harga kit jaringan InGEO GIS tidak berubah selama bertahun-tahun dan 48 ribu rubel. tidak ada batasan jumlah kursi klien. Pertumbuhan penjualan produk Integro pada tahun 2006 dibandingkan tahun 2005 adalah sebesar 26%. Jumlah total salinan yang dibeli secara resmi saja konfigurasi jaringan GIS "InGEO" pada awal tahun 2007 mencapai 443 set. Sistem ini paling tersebar luas di distrik federal Ural, Volga, dan Barat Laut Rusia.

Akar militer GIS sipil

Awalnya, "Panorama" GIS dibuat oleh layanan topografi Angkatan Bersenjata RF dan dimaksudkan untuk keperluan militer, tetapi kemudian menjadi sangat populer di kalangan pengguna sipil. Saat ini, Panorama CJSC, didirikan pada tahun 2001 dengan menggabungkan pengembang produk dengan nama yang sama, bergerak dalam peningkatan dan promosi solusi. Perusahaan menawarkan rangkaian perangkat lunak terluas di antara semua lini yang disebutkan dalam ulasan ini. Secara khusus, keluarga tersebut menyertakan GIS universal "Map 2005" dengan alat untuk membuat dan mengedit peta elektronik dalam mode multi-pengguna, pengukuran dan perhitungan, membuat model tiga dimensi, memproses data raster, menghasilkan orthomosaics, dan membuat matriks elevasi. Produk ini juga memiliki alat pemetaan tematik, menyediakan persiapan peta untuk publikasi, dan memungkinkan Anda bekerja dengan penerima GPS dan basis data menggunakan alat kueri dan pelaporan.

Selain itu, perusahaan merilis aplikasi server GIS GIS WebServer, yang dikembangkan menggunakan teknologi ASP.NET dan beroperasi di bawah IIS di lingkungan .NET Framework 2.0. Solusinya dirancang untuk menerbitkan peta elektronik dan informasi dari database di jaringan dan memungkinkan Anda untuk menampilkan data pada objek yang memiliki referensi teritorial pada peta topografi, melihat dan mengurutkan tabel. Perangkat lunak ini memiliki fungsi penskalaan, pengguliran, mengubah ukuran gambar dan menyediakan pencarian dan pemilihan objek peta. Lini produk juga mencakup vektorizer "Panorama-Editor", perangkat lunak khusus "Block of Geodetic Calculations" untuk memproses data dari survei geodesi lapangan, dan perangkat lunak "Navigator 2005". Yang terakhir ini dimaksudkan untuk melihat dan mencetak peta, gambar raster, matriks dan model tiga dimensi yang dibuat di GIS "Map 2005", serta untuk menghubungkan penerima GPS. Ada juga penampil GIS dan solusi MapView untuk PDA yang memungkinkan Anda bekerja dengan penerima informasi navigasi satelit.

Portofolio "Panorama" juga mencakup solusi khusus "Real Estat", yang dirancang untuk mengotomatiskan pengumpulan, sistematisasi, dan akuntansi informasi tentang objek real estat dengan tautan selanjutnya ke bidang tanah, serta sistem untuk mencatat dan mendaftarkan kepemilikan tanah "Tanah dan Hukum", yang memastikan pengumpulan , akumulasi, penyimpanan dan penggunaan data kadaster tanah. Ada juga alat untuk mengembangkan aplikasi GIS GIS Toolkit - sekumpulan komponen kartografi untuk membuat aplikasi di lingkungan pemrograman visual Delphi / Kylix, Builder C ++ dan pustaka untuk MicrosoftVisual C++.

Menariknya, produk Panorama digunakan oleh banyak instansi pemerintah Rusia. Secara khusus, pada perangkat lunak inilah "Narkoba" GIS didasarkan, dibuat dalam kerangka program target federal "Langkah-langkah komprehensif untuk memerangi penyalahgunaan narkoba dan perdagangan gelap" dan, antara lain, ditujukan untuk mengidentifikasi area yang memungkinkan pertumbuhan tanaman yang mengandung obat.

Pendahuluan………………………………………………………………………………...3

1. Teknologi dan sistem geoinformasi…..……..…………………..4

2. Struktur dan Fungsi SIG…………………………………………………………...7

Kesimpulan………………………………………………………………………………...9

Daftar sumber yang digunakan………………………………………………...10

PERKENALAN

Munculnya sistem informasi geografis dikaitkan dengan awal tahun 60-an abad XX. Saat itulah prasyarat dan kondisi untuk informatisasi dan komputerisasi bidang kegiatan yang berkaitan dengan pemodelan ruang geografis dan solusi masalah spasial muncul. Perkembangan mereka terkait dengan penelitian yang dilakukan oleh universitas, lembaga akademik, departemen pertahanan, dan layanan pemetaan.
Untuk pertama kalinya istilah "sistem informasi geografis" muncul dalam literatur berbahasa Inggris dan digunakan dalam dua versi, seperti sistem informasi geografis dan sistem informasi geografis, segera juga menerima singkatan GIS. Beberapa saat kemudian, istilah ini memasuki leksikon ilmiah Rusia, yang ada dalam dua bentuk yang setara: yang asli lengkap dalam bentuk "sistem informasi geografis" dan yang diperkecil dalam bentuk "sistem informasi geografis". Yang pertama segera menjadi parade resmi, dan keinginan yang sepenuhnya masuk akal untuk singkatnya pidato dan teks mengurangi yang terakhir menjadi singkatan "GIS".

Sistem dan teknologi geoinformasi

Sistem informasi geografis (SIG) adalah sistem informasi multifungsi yang dirancang untuk mengumpulkan, memproses, memodelkan, dan menganalisis data spasial, menampilkan dan menggunakannya dalam memecahkan masalah komputasi, mempersiapkan, dan membuat keputusan. Tujuan utama GIS adalah untuk membentuk pengetahuan tentang Bumi, wilayah individu, medan, serta untuk memberikan data spasial yang diperlukan dan cukup kepada pengguna secara tepat waktu untuk mencapai efisiensi terbesar dari pekerjaan mereka.
Teknologi geoinformasi (GIT) adalah teknologi informasi untuk memproses informasi yang diatur secara geografis.
Fitur utama SIG yang menentukan keunggulannya dibandingkan dengan SIA lainnya adalah adanya basis geoinformasi, yaitu. peta digital (CC) yang memberikan informasi yang diperlukan tentang permukaan bumi. Pada saat yang sama, Komite Sentral harus memastikan:
pengikatan yang akurat, sistematisasi, pemilihan dan integrasi semua informasi yang masuk dan disimpan (ruang alamat tunggal);
kompleksitas dan kejelasan informasi untuk pengambilan keputusan;
kemungkinan pemodelan dinamis dari proses dan fenomena;
kemungkinan solusi otomatis untuk masalah yang berkaitan dengan analisis karakteristik wilayah;
kemampuan untuk menganalisis situasi dengan cepat dalam kasus darurat.
Sejarah perkembangan GIT berawal dari karya R. Tomleson tentang pembuatan Canadian GIS (CGIS) yang dilakukan pada tahun 1963-1971.
Dalam arti luas, GIT adalah kumpulan data dan alat analitik untuk bekerja dengan informasi terkoordinasi. GIT bukanlah teknologi informasi dalam geografi, tetapi teknologi informasi untuk memproses informasi yang diatur secara geografis.
Inti dari GIT dimanifestasikan dalam kemampuannya untuk mengasosiasikan dengan objek kartografi (grafik) beberapa informasi deskriptif (atribut) (terutama alfanumerik dan informasi grafik, suara dan video lainnya). Sebagai aturan, informasi alfanumerik diatur dalam bentuk tabel basis data relasional. Dalam kasus paling sederhana, setiap objek grafis (dan biasanya objek titik, garis, dan area dibedakan) diberi baris tabel - entri dalam database. Penggunaan koneksi semacam itu, pada kenyataannya, membuka fungsionalitas yang begitu kaya untuk GIT. Kemampuan ini bervariasi dari satu sistem ke sistem lainnya, tentu saja, tetapi ada sekumpulan fungsionalitas dasar yang biasanya ditemukan dalam implementasi GIT mana pun, seperti kemampuan untuk menjawab pertanyaan "apa ini?". menunjukkan objek di peta dan "di mana itu?" pemilihan pada peta objek yang dipilih oleh beberapa kondisi dalam database. Dasar juga dapat mencakup jawaban atas pertanyaan "apa selanjutnya?" dan berbagai modifikasinya. Secara historis, penggunaan GIT yang pertama dan paling universal adalah pencarian informasi, sistem referensi. Dengan demikian, GIT dapat dianggap sebagai semacam perluasan teknologi basis data untuk informasi terkoordinasi. Tetapi bahkan dalam pengertian ini, ini merupakan cara baru untuk mengintegrasikan dan menyusun informasi. Hal ini disebabkan fakta bahwa di dunia nyata sebagian besar informasi berkaitan dengan objek yang posisi spasial, bentuk, dan posisi relatifnya memainkan peran penting, dan oleh karena itu, GIT dalam banyak aplikasi secara signifikan memperluas kemampuan DBMS konvensional, karena GIT lebih nyaman dan intuitif untuk digunakan dan menyediakan DL dengan "antarmuka kartografis" mereka untuk mengatur kueri ke database, bersama dengan cara menghasilkan laporan "grafis". Dan terakhir, GIT menambahkan fungsionalitas yang sama sekali baru ke DBMS konvensional - penggunaan hubungan spasial antar objek. Inti dari GIT dimanifestasikan dalam kemampuannya untuk mengasosiasikan dengan objek kartografi (grafik) beberapa informasi deskriptif (atribut) (terutama alfanumerik dan informasi grafik, suara dan video lainnya). Sebagai aturan, informasi alfanumerik diatur dalam bentuk tabel basis data relasional. Dalam kasus paling sederhana, setiap objek grafis (titik, garis, atau area) diberi baris tabel - sebuah entri dalam database. Menggunakan koneksi ini menyediakan fungsionalitas GIT yang kaya. Kemampuan ini bervariasi dari satu sistem ke sistem lainnya, tentu saja, tetapi ada sekumpulan fungsionalitas dasar yang biasanya ditemukan dalam implementasi GIT mana pun, seperti kemampuan untuk menjawab "apa ini? "menunjukkan objek pada peta dan" di mana itu? "menyorot pada objek peta yang dipilih sesuai dengan beberapa kondisi di database. Yang dasar juga dapat mencakup jawaban atas pertanyaan "apa selanjutnya?" dan berbagai modifikasinya. Secara historis, penggunaan GIT yang pertama dan paling universal adalah - Ini adalah pengambilan informasi dan sistem referensi.

GIT, seperti teknologi lainnya, berfokus pada penyelesaian berbagai tugas tertentu. Karena bidang penerapan GIS cukup luas (urusan militer, kartografi, geografi, tata kota, organisasi layanan pengiriman transportasi, dll.), Karena kekhususan masalah yang diselesaikan di masing-masingnya, dan fitur yang terkait dengan a kelas tugas tertentu diselesaikan dan dengan persyaratan untuk data awal dan keluaran, akurasi, sarana teknis, dll., cukup bermasalah untuk membicarakan teknologi GIS tunggal apa pun.

Struktur dan fungsi SIG

Sistem informasi geografis mencakup lima komponen utama: perangkat keras, perangkat lunak, data, pemain, dan metode.

Perangkat keras. Ini adalah komputer yang menjalankan GIS. GIS sedang dikerjakan berbagai jenis platform komputasi, dari server terpusat ke desktop individu atau jaringan.

Perangkat lunak GIS berisi fungsi dan alat yang diperlukan untuk menyimpan, menganalisis, dan memvisualisasikan informasi geografis (spasial). Komponen utama dari produk perangkat lunak adalah:

Alat untuk memasukkan dan mengoperasikan sistem manajemen basis data informasi geografis (DBMS atau DBMS);

Alat untuk mendukung kueri spasial, analisis, dan visualisasi (tampilan);

Grafis antarmuka pengguna(GUI atau GUI) untuk akses mudah ke alat dan fungsi.

Data mungkin yang paling banyak komponen penting. Data lokasi (data geografis) dan data tabular terkait dapat dikumpulkan dan disiapkan oleh pengguna atau dibeli dari vendor. Dalam proses pengelolaan data spasial, sistem informasi geografis menggabungkan (atau lebih tepatnya menggabungkan) informasi geografis dengan jenis data lainnya. Misalnya, data yang sudah terkumpul tentang populasi, sifat tanah, kedekatan objek berbahaya, dll. (tergantung pada tugas yang harus diselesaikan dengan menggunakan GIS) dapat dikaitkan dengan bagian tertentu dari peta elektronik. Selain itu, dalam sistem yang kompleks dan terdistribusi untuk mengumpulkan dan memproses informasi, seringkali bukan data yang ada yang dikaitkan dengan objek di peta, tetapi sumbernya, yang memungkinkan untuk memantau keadaan objek ini secara real time. Pendekatan ini digunakan misalnya untuk menghadapi keadaan darurat seperti kebakaran hutan atau wabah penyakit.

Pelaku adalah orang yang bekerja dengan produk perangkat lunak dan mengembangkan rencana untuk digunakan dalam memecahkan masalah nyata. Mungkin tampak aneh bahwa orang yang bekerja dengan perangkat lunak, dianggap sebagai bagian integral dari GIS, tetapi ini memiliki arti tersendiri. Intinya adalah untuk kerja yang efektif Sistem informasi geografis harus mematuhi metode yang disediakan oleh pengembang, oleh karena itu, tanpa pemain yang terlatih, pengembangan yang paling sukses pun dapat kehilangan semua makna.

Pengguna GIS dapat menjadi spesialis teknis yang mengembangkan dan memelihara sistem, dan karyawan biasa (pengguna akhir) yang dibantu oleh GIS untuk menyelesaikan urusan dan masalah sehari-hari saat ini.

Metode. Keberhasilan dan efisiensi (termasuk ekonomi) dari penggunaan GIS sangat bergantung pada rencana dan aturan kerja yang dibuat dengan benar, yang disusun sesuai dengan tugas dan pekerjaan spesifik masing-masing organisasi.

Struktur SIG biasanya mencakup empat subsistem wajib:

1) Entri data, memberikan masukan dan/atau pengolahan data spasial yang diperoleh dari peta, bahan penginderaan jauh, dan lain-lain;

2) Penyimpanan dan pengambilan, yang memungkinkan Anda memperoleh data dengan cepat untuk analisis yang sesuai, memperbarui, dan memperbaikinya;

3) Pemrosesan dan analisis, yang memungkinkan untuk mengevaluasi parameter, memecahkan masalah komputasi dan analitik;

4) Representasi (penerbitan) data dalam berbagai bentuk (peta, tabel, gambar, diagram blok, model medan digital, dll.)

Dengan demikian, pembuatan peta dalam lingkaran "tugas" GIS jauh dari yang pertama, karena untuk mendapatkan hard copy peta, sebagian besar fungsi GIS tidak diperlukan sama sekali, atau diterapkan. secara tidak langsung. Namun demikian, baik dalam praktik dunia maupun domestik, GIS banyak digunakan secara tepat untuk menyiapkan peta untuk publikasi dan, pada tingkat yang lebih rendah, untuk pemrosesan analitik data spasial atau pengelolaan arus barang dan jasa.

KESIMPULAN

Penggunaan sistem geoinformasi tidak hanya mengubah ide kita tentang cara mengetahui realitas, tetapi juga membuat penyesuaian yang signifikan landasan teori pemetaan. Seperti yang secara kiasan tulis A.M. Berlyant, “kartu elektronik tidak lagi berbau tinta cetak, tetapi mengedipkan mata dari layar dengan cahaya ikon yang terang dan perubahan warna seperti bunglon tergantung keinginan dan suasana hati kita.” Sintesis teknologi geoinformasi dan ruang Internet memberi alasan untuk berbicara tentang ruang geoinformasi khusus.

Pada prinsipnya, tahapan utama pemetaan komputer bertepatan dengan tahapan penelitian sejarah konvensional, tetapi beberapa poin spesifik juga harus ditekankan. Pertama-tama, mereka terkait dengan pencarian sumber dan persiapan mereka untuk analisis. Analisis spasial membutuhkan, selain pembuatan database yang sudah dikenal oleh sejarawan (terutama yang statistik), pemilihan sumber kartografi, dan ini, pada gilirannya, tidak mungkin tanpa pemahaman tentang metode pembuatan peta tradisional, pengetahuan tentang sejarah. kartografi, gagasan tentang proyeksi, dll. Pada dasarnya baru untuk ilmu sumber komputer adalah proses pembuatan sumber untuk analisis, karena melibatkan .

Informasi serupa.

Teknologi geoinformasi dapat didefinisikan sebagai seperangkat perangkat lunak dan teknologi, sarana metodologis untuk memperoleh jenis informasi baru tentang dunia. Mereka dirancang untuk meningkatkan efisiensi: proses manajemen, penyimpanan dan penyajian informasi, pemrosesan dan dukungan keputusan. Ini terdiri dari pengenalan teknologi geoinformasi dalam sains, produksi, pendidikan dan penerapan dalam praktik informasi yang diterima tentang realitas sekitarnya.

Teknologi geoinformasi adalah teknologi informasi baru yang ditujukan untuk mencapai berbagai tujuan, termasuk informatisasi proses produksi dan manajemen. Fitur dari sistem informasi geografis (selanjutnya disebut SIG) adalah bahwa, sebagai sistem informasi, mereka adalah hasil dari evolusi sistem ini dan oleh karena itu termasuk dasar untuk konstruksi dan pengoperasian sistem informasi. GIS sebagai suatu sistem mencakup banyak elemen yang saling terkait, yang masing-masing secara langsung atau tidak langsung terhubung satu sama lain, dan setiap dua himpunan bagian dari himpunan ini tidak dapat berdiri sendiri tanpa melanggar integritas, kesatuan sistem.

Fitur lain dari GIS adalah bahwa itu adalah sistem informasi yang terintegrasi. Sistem terintegrasi dibangun berdasarkan prinsip integrasi teknologi berbagai sistem. Mereka sering digunakan di banyak bidang berbeda sehingga namanya sering tidak menentukan semua kemampuan dan fungsinya. Untuk alasan ini, GIS tidak boleh dikaitkan dengan penyelesaian masalah geodesi atau geografi saja. "Geo" atas nama sistem dan teknologi informasi geografis mendefinisikan objek penelitian, dan bukan area subjek penggunaan sistem ini.

Integrasi GIS dengan sistem informasi lain memunculkan multidimensi mereka. Dalam GIS, pemrosesan informasi yang kompleks dilakukan mulai dari pengumpulan data hingga penyimpanan, pemutakhiran, dan penyajiannya, sehingga GIS harus dipertimbangkan dari berbagai perspektif.

Bagaimana sistem kontrol GIS dirancang untuk mendukung pengambilan keputusan untuk pengelolaan lahan dan sumber daya yang optimal, pembangunan perkotaan, transportasi dan ritel, penggunaan lautan atau fitur spasial lainnya. Berbeda dengan sistem informasi, dalam GIS terdapat banyak teknologi baru untuk analisis data spasial, dikombinasikan dengan teknologi kantor elektronik dan solusi optimalisasi berdasarkan hal tersebut. Karena itu, GIS adalah metode yang efektif untuk mengubah dan mensintesis berbagai data untuk tugas-tugas manajemen.

Bagaimana geosistem GIS mengintegrasikan teknologi untuk mengumpulkan informasi dari sistem seperti: sistem informasi geografis, sistem informasi kartografi, sistem pemetaan otomatis, sistem fotogrametri otomatis, sistem informasi pertanahan, sistem kadaster otomatis, dll.

Bagaimana sistem basis data GIS dicirikan oleh berbagai data yang dikumpulkan menggunakan berbagai metode dan teknologi. Pada saat yang sama, harus ditekankan bahwa mereka menggabungkan kemampuan database teks dan grafik.

Bagaimana sistem simulasi penggunaan GIS jumlah maksimum metode dan proses pemodelan yang digunakan dalam sistem informasi lain dan terutama dalam CAD.

Bagaimana sistem untuk memperoleh keputusan desain GIS sebagian besar menggunakan konsep dan metode desain dengan bantuan komputer dan memecahkan sejumlah masalah desain khusus yang tidak ditemukan dalam desain dengan bantuan komputer pada umumnya.

Bagaimana sistem penyajian informasi GIS adalah pengembangan sistem dokumentasi otomatis menggunakan teknologi modern multimedia. Mereka memiliki sarana grafik bisnis dan analisis statistik, dan selain itu, alat pemetaan tematik. Keefektifan yang terakhirlah yang memberikan beragam solusi untuk masalah di berbagai industri saat menggunakan integrasi data berdasarkan informasi kartografi.

Bagaimana sistem yang diterapkan GIS tidak tertandingi dalam luasnya, seperti yang digunakan dalam transportasi, navigasi, geologi, geografi, urusan militer, topografi, ekonomi, ekologi, dll.

Bagaimana sistem penggunaan massal GIS memungkinkan penggunaan informasi kartografi pada tingkat grafik bisnis, yang membuatnya tersedia untuk anak sekolah atau pengusaha mana pun, dan bukan hanya ahli geografi spesialis. Itulah sebabnya adopsi banyak keputusan berdasarkan teknologi GIS tidak terbatas pada pembuatan peta, tetapi hanya menggunakan data kartografi.

Organisasi data dalam GIS. Data tematik disimpan di GIS dalam bentuk tabel, sehingga tidak ada masalah dengan penyimpanan dan pengorganisasiannya di database. Masalah terbesar adalah penyimpanan dan visualisasi data grafik.

Kelas utama data SIG adalah data koordinat yang berisi informasi geometrik dan mencerminkan aspek spasial. Jenis dasar data koordinat: titik (simpul, simpul), garis (terbuka), kontur (garis tertutup), poligon (rentang, wilayah). Dalam praktiknya, untuk membangun objek nyata menggunakan lagi data (misalnya, simpul menggantung, simpul semu, simpul normal, cakupan, lapisan, dll.). Pada ara. 3.1 menunjukkan elemen utama dari data koordinat yang dipertimbangkan.

Tipe data yang dipertimbangkan memiliki lebih banyak variasi hubungan, yang dapat dibagi menjadi tiga kelompok:

hubungan untuk membangun objek kompleks dari elemen sederhana;
hubungan dihitung dengan koordinat objek;
hubungan didefinisikan oleh deskripsi spesifik dan semantik pada entri data.

Dalam kasus umum, model data spasial (koordinat) dapat memiliki representasi vektor atau raster (seluler), mengandung atau tidak mengandung karakteristik topologi. Pendekatan ini memungkinkan untuk mengklasifikasikan model menjadi tiga jenis: model raster; model non-topologi vektor; model topologi vektor. Semua model ini saling dapat dikonversi. Namun demikian, ketika mendapatkan masing-masing dari mereka, fitur-fiturnya harus diperhitungkan. Dalam bentuk representasi data koordinat GIS, ada dua subkelas model utama: vektor dan raster (seluler atau mosaik). Kelas model dimungkinkan yang berisi karakteristik vektor dan mosaik. Mereka dipanggil model hibrida.

Beras. 3.1.

Representasi grafis dari suatu situasi di layar komputer melibatkan tampilan berbagai gambar grafis di layar. Gambar grafik yang dihasilkan pada layar komputer terdiri dari dua bagian berbeda dari sudut pandang lingkungan penyimpanan - "substrat" grafik atau latar belakang grafik dan objek grafik lainnya. Sehubungan dengan gambar grafik lainnya, "gambar-substrat" adalah gambar dua dimensi "areal" atau spasial. Masalah utama dalam implementasi aplikasi geoinformasi adalah sulitnya deskripsi formal dari area subjek tertentu dan tampilannya pada peta elektronik.

Dengan demikian, teknologi geoinformasi dimaksudkan untuk pengenalan luas ke dalam praktik metode dan sarana interaksi informasi melalui data spatio-temporal, yang disajikan dalam bentuk sistem peta elektronik, dan lingkungan berorientasi subjek untuk memproses informasi heterogen untuk berbagai kategori pengguna. .

Mari kita lihat lebih dekat model grafis utama.

Pola vektor banyak digunakan dalam SIG. Mereka dibangun di atas vektor yang menempati sebagian ruang, berbeda dengan model raster yang menempati seluruh ruang. Ini menentukan keuntungan utama mereka - persyaratan untuk urutan besarnya lebih sedikit memori untuk penyimpanan dan lebih sedikit waktu yang dihabiskan untuk pemrosesan dan presentasi, dan yang paling penting - akurasi pemosisian dan presentasi data yang lebih tinggi. Saat membangun model vektor, objek dibuat dengan menghubungkan titik dengan garis lurus, busur lingkaran, garis poli. Objek areal - area ditentukan oleh kumpulan garis.

Model vektor digunakan terutama dalam transportasi, utilitas, pemasaran aplikasi GIS. Sistem GIS yang bekerja terutama dengan model vektor disebut GIS vektor. Dalam GIS nyata, mereka tidak berurusan dengan garis dan titik abstrak, tetapi dengan objek yang berisi garis dan area yang menempati posisi spasial, serta hubungan kompleks di antara keduanya. Oleh karena itu, model data GIS vektor lengkap menampilkan data spasial sebagai kumpulan dari bagian utama berikut: objek geometris (metrik) (titik, garis, dan poligon); atribut - fitur yang terkait dengan objek; koneksi antar objek. Model vektor (objek) menggunakan urutan koordinat yang membentuk garis sebagai model dasar. Garis adalah batas, segmen, rantai atau busur. Jenis utama data koordinat dalam kelas model vektor didefinisikan melalui garis elemen dasar sebagai berikut. Suatu titik didefinisikan sebagai garis degenerasi dengan panjang nol, garis didefinisikan sebagai garis dengan panjang terbatas, dan suatu area diwakili oleh urutan segmen yang terhubung. Setiap bagian garis dapat menjadi batas untuk dua area atau dua persimpangan (node). Segmen batas umum antara dua persimpangan (node) memiliki nama berbeda yang identik dalam domain GIS. Ahli teori grafik lebih menyukai istilah "tepi" daripada kata "garis", dan menggunakan istilah "puncak" untuk menunjukkan persimpangan. Standar Nasional AS secara resmi menyetujui istilah "rantai". Pada beberapa sistem ( Info busur, GeoDraw) istilah "busur" digunakan. Tidak seperti vektor biasa dalam geometri, busur memiliki atributnya sendiri. Atribut busur menunjuk poligon di kedua sisinya. Sehubungan dengan pengkodean sekuensial busur, poligon ini disebut sebagai kiri dan kanan. Konsep busur (rantai, tepi) merupakan dasar vektor GIS.

Model vektor diperoleh dengan berbagai cara. Salah satu yang paling umum adalah vektorisasi gambar yang dipindai (bitmap).

Vektorisasi- tata cara pemilihan objek vektor dengan bitmap dan mendapatkannya dalam format vektor. Untuk vektorisasi itu perlu kualitas tinggi(garis dan kontur berbeda) gambar bitmap. Untuk memastikan kejelasan garis yang diperlukan, terkadang Anda harus meningkatkan kualitas gambar.

Selama vektorisasi, kesalahan mungkin terjadi, koreksi dilakukan dalam dua tahap:

1) koreksi gambar bitmap sebelum divektorisasi;
2) koreksi objek vektor.

Model vektor menampilkan objek atau fenomena kontinu menggunakan set data diskrit. Oleh karena itu, kita dapat berbicara tentang diskritisasi vektor. Pada saat yang sama, representasi vektor memungkinkan untuk mencerminkan variabilitas spasial yang lebih besar untuk beberapa wilayah daripada yang lain, dibandingkan dengan representasi raster, yang disebabkan oleh tampilan batas yang lebih jelas dan ketergantungan mereka yang lebih kecil pada gambar asli (gambar) daripada dengan tampilan raster. Ini tipikal fenomena sosial, ekonomi, demografis, yang variabilitasnya lebih intens di sejumlah daerah.

Beberapa objek adalah objek vektor menurut definisi, seperti batas sebidang tanah yang sesuai, batas distrik, dll. Oleh karena itu, model vektor biasanya digunakan untuk mengumpulkan data geometri koordinat (catatan topografi), data batas hukum, dan sebagainya.

Fitur model vektor: dalam format vektor, kumpulan data ditentukan oleh objek basis data. Model vektor dapat mengatur ruang dalam urutan apa pun dan memberikan "akses acak" ke data. Lebih mudah melakukan operasi dengan objek linier dan titik, misalnya analisis jaringan - pengembangan rute lalu lintas di sepanjang jaringan jalan, penggantian simbol. Dalam format raster, fitur titik harus menempati seluruh sel. Hal ini menimbulkan sejumlah kesulitan terkait dengan rasio antara ukuran raster dan ukuran objek.

Mengenai keakuratan data vektor, di sini kita dapat berbicara tentang keunggulan model vektor dibandingkan model raster, karena data vektor dapat dikodekan dengan tingkat akurasi yang dapat dibayangkan, yang hanya dibatasi oleh kemampuan metode representasi koordinat internal. . Biasanya, 8 atau 16 tempat desimal (presisi tunggal atau ganda) digunakan untuk mewakili data vektor. Hanya beberapa kelas data yang diperoleh selama proses pengukuran yang sesuai dengan keakuratan data vektor: ini adalah data yang diperoleh dengan survei presisi (geometri koordinat); peta area kecil berdasarkan koordinat topografi dan batas politik yang ditentukan oleh survei yang tepat.

Tidak semua fenomena alam memiliki batas-batas yang jelas dan khas yang dapat direpresentasikan dalam bentuk garis-garis yang ditentukan secara matematis. Hal ini disebabkan dinamika fenomena atau cara pengumpulan informasi spasial. Tanah, tipe vegetasi, lereng, habitat satwa liar - semua objek ini tidak memiliki batas yang jelas. Biasanya, garis pada peta setebal 0,4 mm dan sering dianggap mewakili ketidakpastian posisi objek. Dalam sistem raster, ketidakpastian ini ditentukan oleh ukuran sel. Oleh karena itu, harus diingat bahwa dalam GIS, ukuran sel raster dan ketidakpastian posisi objek vektor, dan bukan keakuratan koordinat, memberikan indikasi akurasi yang sebenarnya. Untuk menganalisis hubungan dalam model vektor, perlu mempertimbangkan sifat topologinya, yaitu pertimbangkan model topologi, yang merupakan jenis model data vektor.

DI DALAM model raster diskritisasi paling banyak dilakukan dengan cara sederhana- seluruh objek (area studi) ditampilkan dalam sel-sel spasial yang membentuk jaringan teratur. Setiap sel model raster memiliki ukuran yang sama, tetapi karakteristik yang berbeda (warna, kerapatan) luas permukaan. Sel model dicirikan oleh satu nilai, yang merupakan karakteristik rata-rata dari luas permukaan. Prosedur ini disebut pikselasi. Model raster dibagi menjadi teratur tidak teratur Dan bersarang(rekursif atau hirarkis) mosaik. Ada tiga jenis ubin beraturan datar: persegi (Gambar 3.2), segitiga, dan segi enam (Gambar 3.3).

Beras. 3.2.

Beras. 3.3.

Bentuk persegi nyaman untuk memproses informasi dalam jumlah besar, bentuk segitiga untuk membuat permukaan bola. Jaringan segitiga dengan bentuk tidak beraturan digunakan sebagai mozaik tidak beraturan ( Jaringan Irregular Triangulasi - TIMAH) dan poligon Thyssen (Gambar 3.4). Mereka nyaman untuk membuat model digital tanda medan dari serangkaian titik tertentu.

Dengan demikian, model vektor berisi informasi tentang lokasi objek, dan model raster berisi informasi tentang apa yang terletak di satu atau beberapa titik objek. Model vektor adalah biner atau kuasi-biner.

Beras. 3.4.

Jika model vektor memberikan informasi tentang di mana objek ini atau itu berada, maka model raster memberikan informasi tentang apa yang terletak di satu atau beberapa titik wilayah tersebut. Ini menentukan tujuan utama model raster - tampilan permukaan yang berkelanjutan. Dalam model raster, elemen ruang dua dimensi, piksel (sel), digunakan sebagai model atom. Kumpulan model atom yang teratur membentuk raster, yang, pada gilirannya, adalah model peta atau objek geo. Model vektor adalah biner atau kuasi-biner. Bitmap memungkinkan Anda menampilkan halftone dan nuansa warna. Biasanya, setiap elemen raster atau setiap sel hanya boleh memiliki satu nilai kerapatan atau warna. Ini tidak berlaku di semua kasus. Misalnya, ketika batas dua jenis cakupan dapat melewati pusat elemen raster, elemen diberi nilai yang mencirikan sebagian besar sel atau titik pusatnya.

Beberapa sistem mengizinkan banyak nilai untuk satu elemen raster. Untuk model raster, ada sejumlah karakteristik: resolusi, nilai, orientasi, zona, posisi.

Izin- ukuran linier minimum dari bagian terkecil dari ruang yang ditampilkan (permukaan), ditampilkan oleh satu piksel. Piksel biasanya berbentuk persegi panjang atau bujur sangkar, lebih jarang digunakan segitiga dan segi enam. Sebuah raster dengan ukuran sel yang lebih kecil memiliki resolusi yang lebih tinggi. Resolusi tinggi menyiratkan banyak detail, banyak sel, ukuran sel minimum.

Arti- elemen informasi yang disimpan dalam elemen raster (piksel). Karena data yang diketik digunakan selama pemrosesan, mis. kebutuhan untuk mendefinisikan jenis nilai model raster. Jenis nilai dalam sel raster ditentukan oleh fenomena nyata dan fitur GIS. Secara khusus, sistem yang berbeda dapat menggunakan kelas nilai yang berbeda: bilangan bulat, nilai nyata (desimal), nilai literal. Bilangan bulat dapat berfungsi sebagai karakteristik kerapatan optik atau kode yang menunjukkan posisi dalam tabel atau legenda terlampir. Misalnya, legenda berikut dimungkinkan, yang menunjukkan nama kelas tanah: O - kelas kosong, 1 - lempung, 2 - berpasir, 3 - berkerikil, dll.

Orientasi- sudut antara arah ke utara dan posisi kolom raster.

Daerah model raster mencakup sel yang berdekatan satu sama lain yang memiliki nilai yang sama. Zona dapat berupa objek individu, fenomena alam, kisaran jenis tanah, elemen hidrografi, dll. Untuk menunjukkan semua zona dengan nilai yang sama, konsep "kelas zona" digunakan. Secara alami, tidak semua lapisan gambar memiliki zona. Ciri utama zona adalah makna dan posisinya.

daerah penyangga- sebuah zona, yang batas-batasnya dihilangkan pada jarak yang diketahui dari objek apa pun di peta. Zona penyangga dengan berbagai lebar dapat dibuat di sekitar objek yang dipilih berdasarkan tabel karakteristik terkait.

Posisi biasanya diberikan oleh sepasang koordinat terurut (nomor baris dan nomor kolom) yang secara unik menentukan posisi setiap elemen ruang yang ditampilkan dalam raster. Saat membandingkan model vektor dan raster, kami mencatat kenyamanan model vektor untuk mengatur dan bekerja dengan hubungan objek. Namun, dengan menggunakan trik sederhana, seperti menyertakan hubungan dalam tabel atribut, Anda juga dapat mengatur hubungan dalam sistem raster.

Pertanyaan perlu ditangani ketepatan ditampilkan dalam model raster. Dalam format raster, dalam banyak kasus tidak jelas apakah koordinat merujuk ke titik tengah piksel atau ke salah satu sudutnya. Oleh karena itu, akurasi penahan elemen raster didefinisikan sebagai 1/2 dari lebar dan tinggi sel.

Model raster memiliki yang berikut ini keuntungan:

Raster tidak memerlukan pengenalan awal dengan fenomena, data dikumpulkan dari jaringan titik yang terdistribusi secara seragam, yang memungkinkan di masa mendatang untuk memperoleh karakteristik objektif dari objek yang diteliti berdasarkan metode pemrosesan statistik. Karena itu, model raster dapat digunakan untuk mempelajari fenomena baru yang tidak ada materi yang terkumpul. Karena kesederhanaannya, metode ini paling banyak digunakan;
data raster lebih mudah diproses menggunakan algoritme paralel sehingga memberikan kinerja yang lebih tinggi dibandingkan dengan data vektor;
beberapa tugas, seperti membuat zona penyangga, lebih mudah diselesaikan dalam bentuk raster;
banyak model raster memungkinkan Anda memasukkan data vektor, sedangkan prosedur sebaliknya sangat sulit untuk model vektor;
proses rasterisasi jauh lebih sederhana secara algoritme daripada proses vektorisasi, yang seringkali membutuhkan penilaian ahli.

Peta digital dapat diatur menjadi beberapa lapisan (overlay atau peta underlay). Lapisan dalam GIS mewakili sekumpulan model kartografi digital yang dibangun berdasarkan asosiasi (pengetikan) objek spasial yang memiliki fitur fungsional umum. Himpunan lapisan membentuk dasar terintegrasi dari bagian grafis dari GIS. Contoh lapisan GIS terintegrasi ditunjukkan pada gambar. 3.5.

Beras. 3.5.

Poin penting dalam desain SIG adalah dimensi model. Model koordinat dua dimensi (2D) dan tiga dimensi (3D) digunakan. Model dua dimensi digunakan untuk membangun peta, sedangkan model tiga dimensi digunakan untuk memodelkan proses geologi, merancang struktur teknik (bendungan, waduk, tambang, dll.), Memodelkan aliran gas dan cairan.

Ada dua jenis model 3D:

1) pseudo-tiga dimensi, ketika koordinat ketiga tetap;
2) representasi tiga dimensi yang sebenarnya.

Sebagian besar GIS modern melakukan pemrosesan informasi yang kompleks:

pengumpulan data primer;
akumulasi dan penyimpanan informasi;
jenis yang berbeda pemodelan (semantik, simulasi, geometris, heuristik);
desain otomatis;
dukungan dokumentasi.

Banyaknya tugas yang muncul dalam kehidupan telah menyebabkan terciptanya berbagai GIS yang bisa diklasifikasikan menurut kriteria berikut:

1) oleh Kegunaan :
- GIS tujuan umum berfitur lengkap,
- GIS khusus difokuskan pada pemecahan masalah spesifik di bidang subjek apa pun,
- sistem informasi dan referensi untuk rumah dan penggunaan informasi dan referensi.

Fungsi GIS juga didefinisikan prinsip arsitektur konstruksi mereka:

sistem tertutup - tidak memiliki opsi ekspansi, mereka hanya dapat menjalankan serangkaian fungsi yang ditentukan secara unik pada saat pembelian,
sistem terbuka mereka mudah diadaptasi, dapat diperluas, karena dapat diselesaikan oleh pengguna sendiri menggunakan peralatan khusus (bahasa pemrograman bawaan);
2) spasial (teritorial) cakupan:
- global (planet),
- nasional,
- daerah,
- lokal (termasuk kota);
3) orientasi masalah-tematik:
- geografis umum,
- pengelolaan lingkungan dan alam,
- sektoral (sumber daya air, pengelolaan hutan, geologi, pariwisata, dll);
4) cara data geografis diatur:
- vektor,
- raster,
- vektor-raster GIS.

Sebagai sumber data untuk pembentukan GIS adalah:

bahan kartografi(peta topografi dan geografi umum, peta pembagian wilayah administratif, rencana kadaster, dll.). Informasi yang diterima dari peta memiliki georeferensi, sehingga mudah digunakan sebagai lapisan dasar GIS. Jika tidak ada peta digital untuk wilayah studi, maka grafik asli dari peta tersebut diubah menjadi tampilan digital;
data penginderaan jauh(selanjutnya disebut RSD) semakin banyak digunakan untuk membentuk database GIS. ERS terutama mencakup bahan yang diperoleh dari pembawa luar angkasa. Untuk penginderaan jauh, berbagai teknologi untuk memperoleh gambar dan mengirimkannya ke Bumi digunakan, pembawa peralatan pencitraan (pesawat ruang angkasa dan satelit) ditempatkan di orbit yang berbeda dan dilengkapi dengan peralatan yang berbeda. Berkat ini, diperoleh gambar yang berbeda dalam berbagai tingkat visibilitas dan detail dalam tampilan objek lingkungan alam dalam rentang spektral yang berbeda (inframerah tampak dan dekat, inframerah termal, dan rentang radio). Semua ini mengarah pada berbagai masalah lingkungan yang diselesaikan dengan penggunaan penginderaan jauh. Teknik penginderaan jauh meliputi survei udara dan darat dan metode non-kontak lainnya seperti survei dasar laut hidroakustik. Bahan survei semacam itu memberikan informasi kuantitatif dan kualitatif tentang berbagai objek lingkungan alam;
bahan survei lapangan wilayah termasuk data dari survei topografi, teknik dan geodetik, survei kadaster, pengukuran geodetik objek alam yang dilakukan oleh level, teodolit, stasiun total elektronik, penerima GPS, serta hasil survei wilayah menggunakan metode geobotani dan lainnya, misalnya studi tentang pergerakan hewan, analisis tanah dan lain-lain;
data statistik berisi data dari layanan statistik negara untuk berbagai sektor ekonomi nasional, serta data dari pos pengamatan pengukuran stasioner (data hidrologi dan meteorologi, informasi pencemaran lingkungan, dll.));
data literatur(publikasi referensi, buku, monograf dan artikel yang berisi berbagai informasi tentang jenis objek geografis tertentu).

Dalam GIS, hanya satu jenis data yang jarang digunakan, paling sering merupakan kombinasi dari berbagai data untuk suatu wilayah.

Area utama penggunaan GIS:

kartu elektronik;
ekonomi perkotaan;
kadaster tanah negara;
ekologi;
penginderaan jauh;
ekonomi;
sistem militer khusus.

Dalam prakteknya, GIS seperti Info busur Dan Arc View GIS. Kedua sistem tersebut dikembangkan oleh perusahaan Amerika ESRI(www.esri.com, www.dataplus.ru) dan sangat umum di dunia.

Dari GIS Barat yang relatif sederhana, yang memulai silsilahnya dengan analisis wilayah dalam jumlah yang diperlukan untuk bisnis dan secara relatif aplikasi sederhana, kita dapat memanggil sistem info peta, yang juga sangat luas di dunia. Sistem ini berkembang sangat cepat dan saat ini dapat bersaing dengan GIS tercanggih.

Perusahaan Intergraf(www.intergraph.com) disediakan oleh GIS mge, berdasarkan sistem seperti AutoCAD stasiun mikro, diproduksi secara bergantian oleh perusahaan Bendy. Sistem MGE adalah seluruh keluarga dari berbagai produk perangkat lunak yang membantu memecahkan sejumlah besar masalah yang ada di bidang geoinformatika.

Semua produk ini juga memiliki server GIS Internet yang memungkinkan Anda menerbitkan peta digital di Internet. Benar, kita harus berbicara hanya tentang pemirsa, karena saat ini tidak mungkin menyediakan pengeditan peta topologi dari sisi klien Internet jarak jauh karena keterbelakangan teknologi GIS dan Internet.

Baru-baru ini memasuki pasar GIS dan microsoft, dengan demikian menegaskan bahwa GIS dalam waktu dekat akan menjadi sistem yang harus dimiliki oleh setiap pengguna yang memiliki sedikit pun rasa hormat terhadap dirinya sendiri di komputernya, seperti yang dimilikinya saat ini. unggul atau kata. Microsoft merilis sebuah produk titik peta (Microsoft MapPoint 2000 Software Pemetaan Bisnis), yang akan dimasukkan ke dalam kantor 2000. Komponen produk perkantoran ini akan berfokus terutama pada perencanaan dan analisis bisnis.

Pengulangan konsep info busur, tetapi jauh lebih rendah dari yang terakhir dalam hal kelengkapan fungsional adalah sistem rumah tangga GeoDraw, dikembangkan di TsGI IGRAN (Moskow). Kemampuannya saat ini dibatasi terutama oleh peta skala kecil. Dari sudut pandang kami, "penatua" geoinformatika domestik, GIS, terlihat jauh "lebih kuat" di sini Sinteks ABRIS. Yang terakhir, fungsi untuk analisis informasi spasial terwakili dengan baik.

Dalam geologi, posisi GIS PARK (Laneco, Moscow) kuat, yang juga menerapkan metode unik untuk memodelkan proses yang sesuai.

Dua sistem domestik dapat dianggap yang paling "maju" di bidang presentasi dan tugas peta jenuh kota skala besar dan rencana induk perusahaan besar: GeoCosm(GEOID, Gelendzhik) dan InGeo (CSI Integro, Ufa, www.integro.ru). Sistem ini termasuk yang termuda dan oleh karena itu segera dikembangkan menggunakan teknologi paling modern. Dan sistem InGeo dikembangkan bukan oleh surveyor melainkan oleh spesialis yang menganggap diri mereka profesional di bidang pemodelan simulasi dan sistem kadaster.

Secara umum, hampir setiap organisasi di Rusia membuat GIS sendiri. Namun, proses ini sangat sulit, dan kemungkinan penyelesaiannya tidak berhasil jauh lebih tinggi daripada kemungkinan implementasi bebas masalah, belum lagi kemungkinan produk komersial yang memungkinkan keterasingan dari pengembang.