Геоинформационные системы

Возможность принятия руководством предприятия, района, города, региона единственно верного решения и эффективность интеллектуального труда работников повышается наибольшими темпами в том случае, когда удается собрать воедино и быстро проанализировать большие объемы разнообразной информации, не увеличивая в той же пропорции инвестиции и численность персонала.

Для эффективного управления имеющимися ресурсами, планирования развития и оперативного управления всеми сферами жизни необходима автоматизированная система сбора, хранения и анализа информации, пригодная для выработки верных управленческих решений. Такую роль выполняют географические информационные системы (геоинформационные системы, ГИС), интегрирующие разнородную информацию в единый информационно-аналитический комплекс на основе географических и пространственных данных.

Географические данные — это данные, которые описывают любую часть поверхности земли или объекты, находящиеся на этой поверхности. Они показывают объекты с точки размещения их на поверхности Земли, т. е. представляют собой «географически привязанную» карту местности.

Пространственные данные — это данные о местоположении, распо­ложении объектов или распространении явлений. Они представляются в определенной системе координат, в словесном или числовом описании. В основе любой геоинформационной системы лежит информация о каком-либо участке земной поверхности: стране, городе или континенте.

База данных организуется в виде набора слоев информации. Основной слой содержит географические данные (топографическую основу). На него накладывается другой слой, несущий информацию об объектах, находящихся на данной территории: коммуникации, промышленные объекты, коммунальное хозяйство, землепользование и др. Следующие слои детализируют и конкретизируют данные о перечисленных объектах, пока не будет дана полная информация о каждом объекте или явлении. В процессе создания и наложения слоев друг на друга между ними устанавливаются необходимые связи, что позволяет выполнять пространственные операции с объектами посредством моделирования и интеллектуальной обработки данных.

Особенности геоинформационных систем:

1. Основой интеграции данных в ГИС является географическая ин­формация, однако большинство задач, решаемых в геоинформационных системах, далеки от географических.

2. Основой интеграции технологий в ГИС являются технологии автоматизированного проектирования, но решаемые задачи далеки от проектных.

3. По определению ГИС относится к системам хранения информации, но по своему функциональному назначению геоинформационные системы можно отнести к классу систем обработки данных и управле­ния.

Для работы геоинформационных систем требуются мощные аппа­ратные средства:

– запоминающие устройства большой емкости;

– системы отображения;

– оборудование высокоскоростных сетей. Программное ядро географической информационной системы состоит из ряда компонентов. Они обеспечивают:

– ввод пространственных данных;

– хранение данных в многослойных базах данных;

– реализацию сложных запросов;

– пространственный анализ;

– просмотр введенной ранее и структурированной по правилам доступа информации;

– преобразование растровых изображений в векторную форму;

– моделирование процессов распространения загрязнения, геологи­ческих и других явлений;

– анализ рельефа местности и др.

Выделяют следующие основные возможности, предоставляемые геоинформационными системами:

1. Формирование пространственных запросов и анализ данных. ГИС помогает сократить время получения ответов на запросы клиентов; выявлять территории, подходящие для требуемых мероприятий; выявлять взаимосвязи между различными параметрами (например, почвами, климатом и урожайностью сельхозкультур); выявлять места разрывов электросетей.

2. Улучшение интеграции внутри организации. Одно из основных преимуществ ГИС заключается в новых возможностях улучшения управления организацией и ее ресурсами на основе географического объединения имеющихся данных и возможности их совместного использования и согласованной модификации разными подразделениями. Возможность совместного использования и постоянно наращиваемая и исправляемая разными структурными подразделениями база данных позволяет повысить эффективность работы, как каждого подразделения, так и организации в целом.

3. Помощь в принятии обоснованных решений. ГИС — это не инструмент для выдачи решений, а средство, помогающее ускорить и повысить эффективность процедуры принятия решений, обеспечивающее ответы на запросы и функции анализа пространственных данных, представления результатов анализа в наглядном и удобном для восприятия виде.

4. Создание карт. Процесс создания карт в ГИС намного более прост и гибок, чем в традиционных методах ручного или автоматического картографирования. Он начинается с создания базы данных.

В качестве источника получения исходных данных можно пользоваться и оцифровкой обычных бумажных карт. Основанные на ГИС картографические базы данных могут быть непрерывными (без деления на отдельные листы и регионы) и не связанными с конкретным масштабом.