Геоинформационная система

Геоинформационная система предназначена для:

сбора, хранения, анализа  и графической визуализации пространственных данных и связанной с ними информации о представленных в ГИС объектах.

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.

Полимасштабные, или масштабно-независимые ГИС основаны на множественных, или полимасштабных представлениях пространственных объектов, 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 оперируют пространственно-временными данными.

Реализация геоинформационных  проектов, создание ГИС в широком  смысле слова, включает этапы: предпроектных  исследований , в том числе изучение требований пользователя и функциональных возможностей используемых программных  средств ГИС, технико-экономическое  обоснование, оценку соотношения «затраты/прибыль»; системное проектирование ГИС, включая  стадию пилот-проекта, разработку ГИС; её тестирование на небольшом территориальном фрагменте, или тестовом участке, прототипирование, или создание опытного образца, или прототипа; внедрение ГИС; эксплуатацию и использование. Научные, технические, технологические и прикладные аспекты проектирования, создания и использования ГИС изучаются геоинформатикой.

История ГИС

Период государственных  инициатив (нач. 1970е — нач. 1980е гг.)

Государственная поддержка  ГИС стимулировала развитие экспериментальных  работ в области ГИС, основанных на использовании баз данных по уличным  сетям:

• Автоматизированные системы навигации.
• Системы вывоза городских отходов и мусора.
• Движение транспортных средств в чрезвычайных ситуациях и т. д.

Пользовательский период (поздние 1980е — настоящее время)

Повышенная конкуренция  среди коммерческих производителей геоинформационных технологий услуг  дает преимущества пользователям ГИС, доступность и «открытость» программных  средств позволяет использовать и даже модифицировать программы, появление  пользовательских «клубов», телеконференций, территориально разобщенных, но связанных  единой тематикой пользовательских групп, возросшая потребность в  геоданных, начало формирования мировой геоинформационной инфраструктуры. Морфометрический анализ рельефа на основе ГИС-технологий новое направление в этой области.

Представление данных

Данные в ГИС описывают  реальные объекты, такие как дороги, здания, водоемы, лесные массивы. Реальные объекты можно разделить на две  абстрактные категории: дискретные (дома, территориальные зоны) и непрерывные (рельеф, уровень осадков, среднегодовая  температура). Для представления  этих двух категорий объектов используются векторные и растровые данные.

Растровые данные

          Растровый метод использует другой  тип представления географического  пространства - разбиение пространства  на множество элементов, каждый  из которых представляет собой  малую, но вполне определенную  часть земной поверхности. Чаще  всего использую квадраты, или  ячейки, которые в растровых моделях  одинаковы по размеру. Векторная  модель представляет объекты  дискретными, границы которых  в пространстве четко определены, то растровый способ представляет  географическое пространство в  виде непрерывной поверхности,  равномерно поделенной на равные  ячейки.

Главный недостаток представления  картографических данных в форме  ячеек растра - это потеря точности  информации о местоположении объектов. Вместо точных координат точек мы имеем отдельные ячейки растра, в  которых эти точки находятся. Здесь мы наблюдаем изменение  пространственной мерности, которая  состоит в том, что мы изображаем объект, не имеющий измерений (точку), с помощью объекта (ячейки), имеющего и длину, и ширину. Чем меньше ячейка, тем меньше ее площадь,  тем точнее она представляет точечный объект.

Легко увидеть, что эта  структура данных изображает линии  и полигоны ступенчатым образом. Точность представления данных зависит  от масштаба и размера ячейки. Чем  больше разрешение ячеек, и чем больше ячеек представляют определенную площадь, тем точнее это представление.

Векторные данные

Точки – это…

     это объекты,  которые в заданном масштабе  не имеют длины и ширины  и местоположение определяется  только парой координат. В качество  точечных объектов можно представить  отдельно стоящие деревья, дома, населенные пункты, перекрестки  дорог и т.д. О таких объектах  говорят, что они дискретные, каждый  их них в определенный момент  времени может занимать только  одну точку пространства.

Полилинии

Служат для изображения  линейных объектов. Полилиния — ломаная линия, составленная из отрезков прямых. Полилиниями изображаются дороги, железнодорожные пути, реки, улицы, водопровод. Допустимость изображения объектов полилиниями также зависит от масштаба карты. Например, крупная река в масштабах континента вполне может изображаться линейным объектом, тогда как уже в масштабах города требуется её изображение площадным объектом. Характеристикой линейного объекта является длина.

Многоугольники (полигоны)

Служат для обозначения  площадных объектов с четкими  границами. Примерами могут служить  озера, парки, здания, страны, континенты. Характеризуются площадью и длиной периметра.

ГИС в России

Наибольшее распространение  в России из зарубежных систем имеют: программный продукт ArcGIS компании ESRI, семейство продуктов GeoMedia корпорации Intergraph и MapInfo Professional компании Pitney Bowes MapInfo.

Используются также и  другие программные продукты отечественной  и зарубежной разработки: ГеоГраф ГИС, ГИС Mappl (Маппл Групп), ГИС ИНТЕГРО, ГИС Карта 2011 (ЗАО КБ «Панорама»), ГИС Zulu (ООО «Политерм»), Нева и пр.