Организация данных в ЗИС

Материалы аэрофотосъемки используются в основном для топографического картографирования, также широко применяется в геологии, в лесном хозяйстве, при инвентаризации земель. Космические снимки начали поступать с 60 - х годов и к настоящему времени их фонд исчисляется десятками миллионов.

В последние годы в среде ГИС широко используются портативные приемники данных о координатах объектов с глобальной системы навигации (позиционированная) GPS, дающие возможность получать плановые и высотные координаты с точностью от нескольких метров до нескольких миллиметров, что в сочетании с портативными персональными ЭВМ и специализированным программным обеспечением обработки данных с системы GPS позволяет использовать их для полевых съемок в условиях необходимости их сверхоперативного выполнения (например, при ликвидации последствий стихийных бедствий и техногенных катастроф).

Обратившись к статистическим материалам, имеющим цифровую форму, можно сказать, что они удобны для непосредственного использования в ГИС, среди которых особое место занимает государственная статистика. Основное ее предназначение - дать представление об изменениях в народном хозяйстве, составе населения, уровне его жизни, развитии культуры, учете недвижимости, наличии материальных резервов и их использовании, соотношении в развитии различных отраслей хозяйства и др.

Для получения государственной статистики на территории страны обычно используется единая методика ее сбора. В России кроме Госкомстата страны эту работу проводят также некоторые отраслевые министерства, например Министерство путей сообщения о железнодорожном транспорте и т.д. Статистическая отчетность различается по периодичности, она может быть суточной, недельной, полумесячной, квартальной, полугодовой и годовой. Кроме того, отчетность может быть и единовременной.

Для упорядочения всей совокупности данных государственной службой определены показатели по отраслям статистики. В качестве таких групп в нашей стране использовались отрасли статистики:

1) промышленности;

2) природных ресурсов и окружающей  среды;

3) технического прогресса;

4) сельского хозяйства и заготовок;

5) капитального строительства;

6) транспорта и связи;

7) торговли;

8) труда и заработной платы;

9) населения, здравоохранения и  социального обеспечения;

10) народного образования, науки  и культуры и т. д.

 

Глава 2

2. Геоинформационные системы (ГИС)

 

Геоинформационная система (ГИС) — система сбора, хранения, анализа и графической визуализации пространственных (географических) данных и связанной с ними информацией о необходимых объектах.

ГИС – это инструмент (программный продукт), позволяющий пользователям искать, анализировать и редактировать цифровые карты, а также дополнительную информацию об объектах, например высоту здания, адрес, количество жильцов.

ГИС включают в себя возможности систем управления базами данных (СУБД), редакторов растровой и векторной графики и аналитических средств и применяются в картографии, геологии, метеорологии, землеустройстве, экологии, муниципальном управлении, транспорте, экономике, обороне и многих других областях.

По территориальному охвату различают глобальные ГИС (global GIS), субконтинентальные ГИС, национальные ГИС, зачастую имеющие статус государственных, региональные ГИС (regional GIS), субрегиональные ГИС и локальные, или местные ГИС (local GIS).

ГИС различаются предметной областью информационного моделирования, (городские ГИС, или муниципальные ГИС, МГИС (urban GIS), ГИС недропользователя, горно-геологические ГИС, природоохранные ГИС (environmental GIS) и т. п.); среди них особое наименование, как особо широко распространённые, получили земельные информационные системы. Проблемная ориентация ГИС определяется решаемыми в ней задачами (научными и прикладными), среди них инвентаризация ресурсов (в том числе кадастр), анализ, оценка, мониторинг, управление и планирование, поддержка принятия решений. Интегрированные ГИС, ИГИС (integrated GIS, IGIS) совмещают функциональные возможности ГИС и систем цифровой обработки изображений (данных дистанционного зондирования) в единой интегрированной среде.

Полимасштабные, или масштабно-независимые ГИС (multiscale GIS) основаны на множественных, или полимасштабных представлениях пространственных объектов (multiple representation, multiscale representation), обеспечивая графическое или картографическое воспроизведение данных на любом из избранных уровней масштабного ряда на основе единственного набора данных с наибольшим пространственным разрешением. Пространственно-временные ГИС (spatio-temporal GIS) оперируют пространственно-временными данными. Реализация геоинформационных проектов (GIS project), создание ГИС в широком смысле слова, включает этапы: предпроектных исследований (feasibility study), в том числе изучение требований пользователя (user requirements) и функциональных возможностей используемых программных средств ГИС, технико-экономическое обоснование, оценку соотношения «затраты/прибыль» (costs/benefits); системное проектирование ГИС (GIS designing), включая стадию пилот-проекта (pilot-project), разработку ГИС (GIS development); её тестирование на небольшом территориальном фрагменте, или тестовом участке (test area), прототипирование, или создание опытного образца, или прототипа (prototype); внедрение ГИС (GIS implementation); эксплуатацию и использование. Научные, технические, технологические и прикладные аспекты проектирования, создания и использования ГИС изучаются геоинформатикой.

 

 

 

 

 

 

2.1 Функциональные возможности ГИС

 

Функциональные возможности ГИС - набор функций географических информационных систем и соответствующих программных средств: 

- ввод данных в машинную среду путем импорта из существующих наборов цифровых данных или с помощью цифрования источников;  
- преобразование данных, включая конвертирование данных из одного формата в другой, трансформацию картографических проекций, изменение систем координат;  
- хранение, манипулирование и управление данными во внутренних и внешних базах данных;  
-картометрические операции;  
- средства персональных настроек пользователе.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

2.2 Географические и земельные информационные системы применяемые при ведении земельного кадастра и землеустройства.

 

По ценовым показателям инструментальные ГИС довольно четко разбиваются на четыре класса.

Наиболее дорогостоящие (свыше 30 тыс. долл.) продукты предназначены для работы на RISC-платформах под управлением ОС Unix и представлены полной версией ARC/Info, одним из наиболее функциональных и производительных продуктов. Продукты этого класса поддерживают распределенное хранение, имеют мультиплатформенную основу и снабжены целым букетом географического аналитического инструментария, включая специализированные средства пространственного моделирования. Следует отметить, что общая стоимость включает все рабочие модули ARC/Info и может быть снижена за счет оптимизации модульной поставки.

 

Во второй ценовой класс (от 4 до 30 тыс. долл.) попадает целая гВо второй ценовой класс (от 4 до 30 тыс. долл.) попадает целая группа систем для ПК. В основном, это уже зарекомендовавшие себя на мировом рынке системы: CADby, РС ARC/Info, PROCART, TNTmips, SPANS GIS, GIS ILVIS. Здесь же и некоторые отечественные системы: CAD CREDO, Земля-Картина. Эти системы реализуют поддержку топологии, связывания с целым набором аттрибутивных баз, позволяют выполнять сложные пространственные запросы, работать с растровой подложкой, обеспечивают большой выбор экспортно-импортных форматов.

В третьем ценовом классе (2,500-4,000 долларов) AutoCAD, MapInfo, ГИС-ПАРК, ИНФОСО, МОЕ, ArcCAD, WinGIS и другие так называемые ГИС для широкого пользователя. Характеристики этого класса сильно различаются, хотя в целом приближены к предыдущему, однако каждая из систем ограничивает использование какого-либо класса операций.

Четвертый ценовой класс (менее 2,500 тыс. долл.) составляют как самостоятельные системы, так и расширения под ранее приобретенные программные ядра, например AutoCAD. Это уже упомянутые GeoDraw/Geograph, ADE-ATEAutoGIS (расширение AutoCAD), Синтекс/три, EPPL 7. Эти продукты несут "облегченный" функциональный набор, достаточный для небольших проектов

или обслуживающий низовой пользовательский уровень крупных проектов, сопрягаясь с более развитыми ГИС-системами или информационными базами.

 

Перечень включенных в данный обзор систем составлен с учетом интенсивности рекламной кампании, проводимой той или иной фирмой, качества ее сайта в Интернете, частоты упоминаний в специальной литературе и регулярности участия в специализированных выставках. Другими словами, основным при отборе служил критерий “на слуху”.

В целом ситуация с российскими ГИС на сегодняшний день примерно ясна. Гораздо более интересно оценить перспективы развития каждой из систем. Одним из критериев при такой оценке может служить подход к проектированию системы, поскольку, если она разрабатывалась с использованием процедурного программирования, ее последующая эффективная модификация будет затруднительна. В случае, если использовался объектно-ориентированный подход, сведения о платформе разработки также представляются достаточно интересными. И, наконец, важными являются сведения о том, использовались ли при разработке геоинформационной системы какие-либо пакеты объектно-ориентированного проектирования, например Rational Rose.

Вторым критерием, который отражает маркетинговую активность компании, может служить число инсталляций системы, в том числе за последний год. Ясно, что продать неудачный продукт гораздо сложнее, чем удачный. Таким образом, одной из составляющих успеха продукта, кроме собственно качественной ГИС, обладающей уникальными характеристиками, является рыночная активность компании.

Следующий критерий - наличие версии геоинформационной системы на английском языке, поскольку бесконечно развиваться в пределах одной отдельно взятой страны - путь заведомо тупиковый. Поэтому шансы компании, имеющей английскую версию продукта, заметно повышаются, даже если на сегодняшний день она не продала за границу ни одной копии своей ГИС.

Важным критерием является развитие ее продуктов в русле основных мировых тенденций геоинформатики. На мой взгляд, показательна поддержка Oracle 8i Spatial, без которого сейчас просто шагу невозможно ступить, а также клиент-серверных приложений - их поддержка давно стала стандартом де-факто в мире.

Последним трудно формализуемым, но интересным критерием выбора являются “изюминки”, отличающие ее от других подобных систем. Кроме того, важно учитывать открытость разработчиков, скорость реакции на запросы пользователей и наличие демонстрационной версии ГИС на сайте компан

 

 

 

 

 

 

 

 

 

2.3. Основные элементы ГИС и ЗИС при кадастровых работах и землеустройстве.

Обязательными элементами более или менее полного определения ГИС и ЗИС следует считать указание на “пространственность”, операционно-функциональные возможности и прикладную ориентацию систем.

Считалось, имея ввиду ГИС профессионально - географической направленности, что пространственность является необходимым условием для квалификации некоторой информационной системы как географической (например, автоматизированные радионавигационные системы, хотя и оперируют пространственно определенными данными, к географическим информационным системам не принадлежат). Основанием для отличия “ географических ” от “ негеографических “ информационных систем не может служить и содержание собираемых данных: идентичные по своему содержанию базы данных могут обслуживать совершенно различные (в том числе чисто географические и явно негеографические) приложения. Наоборот, системы разного целевого назначения вынуждены аккумулировать одинаковые сведения. Например, база данных с цифровым представлением рельефа используется для автоматизированного вычерчивания изогипс на топографической карте (топографическая картография), расчета и картографирования морфометрических показателей (геоморфология и тематическая картография), поиска оптимальных трасс шоссейных дорог или иных коммуникаций (инженерные изыскания и проектирование).

Одной из разновидностей ГИС становятся системы, основанные на материалах дистанционного зондирования, объединяющие функциональные возможности геоинформационных технологий с развитыми функциями обработки дистанционных изображений, так называемые интегральные (интегрированные) ГИС.

Минимальный набор критериев, позволяющих идентифицировать каждую конкретную геоинформационную систему, образует “систему координат “трехмерного пространства, осями которого являются: территориальный охват и связанный с ним функционально масштаб (или пространственное разрешение), предметная область информационного моделирования и проблемная ориентация.

При всем многообразии операций, целей, областей информационного моделирования, проблемной ориентации и иных атрибутов, характерных для создаваемых и действующих ГИС, логически и организационно в них можно выделить несколько конструктивных блоков, называемых также модулями или подсистемами, выполняющими более или менее четко определенные функции. Функции ГИС в свою очередь вытекают из четырех типов решаемых ею задач:

1. Сбор;

2. Обработка;

3. Моделирование и анализ;

4. Их использование в процессах  принятия решений.

Что касается классификации ГИС, то здесь наметилось тоже несколько направлений. Например, классификация по их проблемной ориентации: