Анализ в географических информационных системах

     Растровые данные привязываются к реальной поверхности Земли указанием  координатной системы, к которой  приведена сетка, расположения в  реальном мире точки привязки и размера ячейки в реальном мире. Обычно в качестве точки привязки используется левый верхний или левый нижний угол сетки. Эта точка привязки вместе с размером ячейки может быть использована для определения географического положения любой ячейки в растровом наборе данных.

     Модель  данных триангулированная  нерегулярная сеть. Эта модель, называемая ТНС, является альтернативой растровой модели данных для представления непрерывных поверхностей. Она позволяет эффективно генерировать модели поверхностей для анализа и изображения физических особенностей местности и других типов поверхностей.

     ТНС модель представляет поверхность в  виде серий сцепленных треугольников, отсюда прилагательное «триангулированная». Треугольники получены с помощью трех точек, которые расположены в произвольных местах, отсюда прилагательное «нерегулярная». Это контрастирует с растровой моделью, где точки в решетке расположены равномерно. Наконец, ТНС модель создает «сеть» треугольников с помощью хранения топологических взаимосвязей треугольников.

     Фундаментальным строительным блоком ТНС модели данных является узел. Узлы соединены со своими ближайшими соседями с помощью ребер согласно набору правил. Для определения смежных треугольников используется топология «слева-справа».

     ТНС модель создает треугольники из набора точек, называемых весовыми точками, которые всегда становятся узлами. Пользователь не обязан выбирать все узлы, которые будут использованы для создания треугольников; дополнительные узлы добавляются в соответствии с набором правил. Весовые точки могут быть расположены где угодно, и чем тщательнее они выбираются, тем более точная модель поверхности. Хорошо расположенные весовые точки – те, где есть значительное изменение формы поверхности, например, вершина горы, дно долины, край (верхний и нижний) обрыва. С помощью соединения точек на дне долины или вдоль края обрыва может быть определен линейный излом поверхности. Эти линии называются линиями излома. Реки и береговые линии часто используются в качестве линий излома. Линии излома могут управлять формой модели поверхности. Они всегда образовывают ребра треугольников и, как правило, не могут быть перемещены.

     Треугольник всегда имеет три и только три  прямых стороны, что делает его представление довольно простым. Треугольник имеет уникальный идентификатор и определяется по его трем узлам и его двум или трем соседним треугольникам. Ребра в этой модели задаются неявно. Первое ребро определено от узла 1 к узлу 2, второе – от 2 к 3 и третье – от 3 к 1. Порядок соседних треугольников соответствует порядку ребер, так что первый соседний треугольник разделяет первое ребро и так далее.

     На  рисунке – схеме 6 приведён пример описания дороги с применением ТНС – модели. 

     Рис. 6 - Пример графического и табличного описания дороги

6. ГИС во взаимодействии  с другими науками.

     Принято считать, что около 80% всех данных, производимых в  настоящее  время министерствами,  ведомствами и  частными компаниями, можно отнести к типу пространственных данных, образующих таким образом значительную часть национальных информационных ресурсов. Их эффективное использование предполагает наличие организационных структур и инструментов, позволяющих оперировать ими. Такие инструменты - географические  информационные системы (ГИС) - известны с начала 60-х годов ХХ в.

     Идеи, зародившиеся на университетских кафед- рах и в академических лабораториях, выросли в науку, называемую  геоинформатикой.  Сегодня они  реализованы в тысячах технологических решений и программных продуктов, объединенных понятием геоинформационных технологий. С их помощью решаются стратегические государственные и глобальные задачи устойчивого развития территорий, охраны окружающей  среды и обеспечения национальной безопасности. На их основе и в тесном взаимодействии со смежными науками и технологиями - картографией, дистанционным зондированием - сформировалась особая индустрия, рынок пространственных данных и геоинформационных услуг. По темпам роста они намного опережают среднестатистические показатели других отраслей национальных экономик, включая развитие новых информационных  технологий в целом. Практикой доказана быстрая и многократная окупаемость инвестиций в крупные геоинформационные проекты. Производство пространственных данных стимулирует развитие смежных отраслей и формирование новых рабочих мест.

     Несмотря  на стремительное расширение образовательных услуг в сфере геоинформатики, специальности, связанные с проектированием, созданием и  использованием ГИС, во многих развитых странах не покидают национальных перечней остродефицитных профессий. В настоящее время во многих вузах страны открыты кафедры со специализациями по геоинформатике; экологам, географам, геологам, почвоведам и студентам других специальностей читается курс «Геоинформатика». Более того, стали появляться не только средние учебные заведения, но и даже общеобразовательные школы с геоинформационной специализацией. В связи с этим для динамичного развития геоинформатики требуются учебники, содержащие фундаментальные знания, а также специализированные пособия. 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 

Заключение

     Анализ  места ГИС среди других автоматизированных систем позволяет сделать вывод о том, что комплексная автоматизированная обработка информации в ГИС не имеет прямых аналогов с технологией обработки в других автоматизированных системах.

     В то же время ГИС сочетают в себе на разных этапах преобразования информации обкатанные элементы технологий других систем (систем автоматизации проектирования, экспертных систем, а также автоматизированных систем для научных исследований или управления производством). В силу этого в ГИС проявляются свойства, присущие другим автоматизированным системам, чем обусловлена необходимость обобщения опыта и проведения анализа этих систем для понимания и оптимизации технологических особенностей ГИС как автоматизированной системы.

     В настоящее время нет такой  производственной сферы, где не рационально бы было применение ГИС: транспорт, экология, экономика и бизнес, геология, геодезия, военное дело и др. Применение ГИС позволяет увеличивать производительность труда за счет автоматизации некоторых операций, визуализации результата, сокращения трудозатрат на изготовление конечной продукции. 
 
 
 
 
 
 
 
 
 

Список  использованных источников

1. Геоинформатика: в 2 кн. Кн. 1: учебник для студ. высш. учеб. заведений / [Е.Г.Капралов, А.В.Кошкарев, В.С.Тикунов и др.]; под ред. В.С.Тикунова. - 2-е изд., перераб. и доп. - М. : Издательский центр «Академия», 2008. - 384 с.
2. Кольцов А.С. Геоинформационные системы: учеб. пособие /А.С. Кольцов, Е.Д. Федорков. Воронеж: ГОУВПО «Воронежский государственный технический университет», 2006. - 203 с.
3. Никитина Ю.В. Никитин В.Н. Курс лекций Геоинформационные системы. - Новосибирск, 2008. - 44 с.
4. Цветков В.Я. Геоинформационные системы и технологии. - М.: «Финансы и статистика», 1997. - 290 с.
5. Ципилева Т.А. Геоинформационные системы - Учебное пособие. - Томск: Томский межвузовский центр дистанционного образования, 2004. - 162 с.