Географические информационные системы

Географическая информационная (геоинформационная) си­стема (ГИС) — это система визуального представления географически или координатно «привязанной» проблемно-ориентиро­ванной информации. Программное обеспечение ГИС предназна­чено для создания, обработки, наглядной демонстрации и анали­за различных типов пространственно распределенных данных. Эти системы могут использоваться для анализа самой разнообразной биологической, медицинской, демографической, экологической информации.

Карта как основной язык компьютерной географии является формой представления пространственных данных и состоит из различных коор­динатных систем, проекций, наборов символов.

Основными элементами структуры ГИС являются:

· механизмы ввода и хранения данных;

· пространственный анализ объектов с использованием специ­ального пакета прикладных программ;

· вывод результатов анализа.

В ГИС все многообразие анализируемых входных данных пре­образуется в единую модель (или набор моделей) предметной области, хранимую в БД. Другой вариант предполагает обращение к внешней базе данных другой ИМС.

Представление информации в ГИС может быть реализовано на основе предварительной экспертной оценки или получения ин­тервальных значений для групп наблюдений с помощью матема­тических методов исследования. При анализе данных используют методы классификации, обеспечивающие решение задач:

· разделения исходных данных на устойчивые группы путем классификации «без учителя» или кластеризации (см. гл. 7);

· оценки информативности сгруппированных данных относи­тельно совокупности известных эталонных объектов, т.е. распоз­навания образов с обучением на эталонах («с учителем»);

· структурно-логического исследования и классификации ло­гических связей.

Внедрение в практику здравоохранения современных компью­терных информационных технологий, в частности использование ГИС, а также встраивание в ИС географических модулей суще­ственно облегчило пространственное изучение распространенно­сти различных заболеваний на уровне города, региона и страны в целом, открыло новые возможности для решения задач эпидемио­логического анализа.

По разным оценкам до 75 % информации БД содержат геогра­фическую составляющую.

В ГИС используется принцип наложения на один и тот же про­странственный контур слоев разнообразной тематической инфор­мации о территории. Это позволяет моделировать процессы и яв­ления, отслеживать изменения их состояния во времени, быстро и наглядно представлять результаты. Последнее особенно актуаль­но в связи с появлением программных продуктов, возникших в результате слияния географических программных средств и Ин­тернета, появления «Интернет-картографии».

Использование географических модулей, встроенных в терри­ториальные ИМС для пространственно-временного анализа ста­тистических данных, в комплексе с методами математического моделирования и эпидемиологического анализа неинфекционных заболеваний позволяет:

1) эффективно выявлять локусы повышенной распространен­ности тех или иных заболеваний в связи с обусловливающими их неблагоприятными экологическими воздействиями;

2) точнее определять прогноз ситуации;

3) своевременно принимать управленческие решения о прио­ритетном проведении природоохранных, медицинских, санитар­но-гигиенических, оздоровительных и профилактических меро­приятий.

Так, в ходе исследований бронхиальной астмы у детей, прове­денных Ю. JI. Мизерницким и соавт. (2003) в ряде промышленных городов с использованием географических информационных си­стем, была продемонстрирована возможность выявления микро­районов с повышенной распространенностью этого заболевания. При этом выявлена тесная связь с загрязнением окружающей сре­ды, расположением промышленных предприятий и транспорт­ных магистралей.

Большое удобство представляет возможность визуального ана­лиза различных статистических показателей в разных регионах.

Наглядное сопоставление показателей заболеваемости и рас­пространенности болезней, смертности от них в различных тер­риториях России позволяет проследить региональные особенно­сти динамики исследуемых показателей, связанные с климатогеографическими, экономическими, медико-организационными аспектами (наличием специализированных центров, укомплекто­ванностью квалифицированными кадрами и т.д.).

Доступ к необходимой информации в ГИС оформляется через запросы, в том числе к удаленным БД.

Географические программные средства совмещают преимуще­ства обработки данных, которыми обладают базы данных, с на­глядностью карт (пространственное представление информации с использованием цветовой гаммы в выбранном масштабе), схем и графиков. Графики и схемы могут выводиться непосредственно на карту.

Географические информационные системы обеспечивают на­глядность и быстрый анализ информации, что особенно удобно для получения ЛПР быстрого общего впечатления о ситуации или при обсуждении вопросов в процессе совещаний.