загрузка...
загрузка...
На головну

Тема 3 Структура земельних інформаційних систем

  1. B.3. Системи економетричних рівнянь
  2. CASE-технологія створення інформаційних систем
  3. D.3. Системи економетричних рівнянь
  4. I. 2. 2. Сучасна психологія і її місце в системі наук
  5. I. Процес об'єднання Італії і його вплив на систему міжнародних відносин
  6. I. Суб'єктивні методи дослідження ендокринної системи.
  7. I.2.3) Система римського права.

Складові частини ЗІС: підсистема введення і перетворення даних; підсистема обробки та аналізу даних; підсистема зберігання даних; база даних (БД); система управління базою даних (СУБД); підсистема виведення (візуалізації) даних; підсистема надання інформації; користувальницький інтерфейс

У літературних джерелах зустрічаються різні моделі, що визначають складові частини ГІС.

Більш стійка модель ГІС, в основу якої покладено функціональний принцип. Основні компоненти (підсистеми) такої системи:

1. підсистема введення і перетворення даних;

2. підсистема обробки та аналізу даних;

3. підсистема зберігання даних; база даних (БД);

4. система управління базою даних (СУБД);

5. підсистема виведення (візуалізації) даних;

6. підсистема надання інформації;

7. призначений для користувача інтерфейс (малюнок 2).

Кожна з підсистем виконує певні функції, і відсутність хоча б однієї з них свідчить про неповноцінність ГІС-системи.

Підсистема введення і перетворення даних.Основна функціональна задача цієї підсистеми - створення цілісного інформаційного цифрового способу досліджуваного об'єкта чи явища на основі перетворення графічної інформації в цифровий вигляд і введення її в комп'ютер.

В якостіиДжерелом даних для формування ГІС служать:

- картографічні матеріали (Топографічні та загальногеографічні карти, карти адміністративно-територіального поділу, кадастрові плани і ін.). Відомості, отримані з карт, мають територіальну прив'язку, тому їх зручно використовувати в якості базового шару ГІС. Якщо немає цифрових карт на досліджувану територію, тоді графічні оригінали карт перетворюються в цифровий вигляд;

- дані дистанційного зондування (ДДЗ) все ширше використовуються для формування баз даних ГІС. До ДДЗ, перш за все, відносять матеріали, одержувані з космічних носіїв. Для дистанційного зондування застосовують різноманітні технології отримання зображень і передачі їх на Землю, носії знімальної апаратури (космічні апарати і супутники) розміщують на різних орбітах, оснащують різної апаратурою. Завдяки цьому отримують знімки, що відрізняються різним рівнем оглядовості і детальності відображення об'єктів природного середовища в різних діапазонах спектру (видимий і ближній інфрачервоний, теплової інфрачервоний і радіодіапазон). Все це обумовлює широкий спектр екологічних завдань, що вирішуються із застосуванням ДДЗ.

До методів дистанційного зондування відносяться і аеро- і наземні зйомки, і інші неконтактні методи, наприклад гідроакустичні зйомки рельєфу морського дна. Матеріали таких зйомок забезпечують отримання як кількісної, так і якісної інформації про різні об'єкти природного середовища;

- результати польових обстежень територій, включають геодезичні вимірювання природних об'єктів, що виконуються нівелірами, теодолітами, електронними тахеометрами, GPS приймачами, а також результати обстеження територій із застосуванням геоботанічних та інших методів, наприклад, дослідження по переміщенню тварин, аналіз ґрунтів і ін .;

- статистичні данні містять дані державних статистичних служб по самих різних галузях народного господарства, а також дані стаціонарних вимірювальних постів спостережень (гідрологічні та метеорологічні дані, відомості про забруднення навколишнього середовища і т. д.);

- літературні дані (Довідкові видання, книги, монографії та статті, що містять різноманітні відомості за окремими типами географічних об'єктів).

У ГІС рідко використовується тільки один вид даних, найчастіше це поєднання різноманітних даних на будь-яку територію.



Малюнок 2 - Структура географічної інформаційної системи


Така інформація може бути введена з клавіатури, за допомогою сканера або отримана з іншої комп'ютерної системи. Як зазначалося раніше, великі потенційні можливості для збору даних в ГІС відкриває GPS (Global Positioning System) -Технологія, призначена для збору високоточної цифрової інформації про місцевість, фактичних топографічних даних (географічних координат і позначки висоти рельєфу в даній точці місцевості), при якій точність вимірювань досягає декількох сантиметрів.

Найбільш поширені три способи перетворення графічної інформації в цифрову форму: точковий, лінійний і сканування. При точковому способі використовують пристрої, які в літературі називають по-різному: кодіровочний планшет, ціфрователь, кодувати, дігітайзер (від англ. Digit -ціфра), а сам процес - дигитализацией (цифрование). При ручному або лінійному способі дигіталізації споживач має можливість попередньо відсортовувати інформацію, вести обробку різноманітних планів, карт і креслень без спеціальної їх підготовки.

Сканер і дігітайзер - засоби введення вихідної графічної (картографічної) інформації в ЕОМ. Принтер і плоттер забезпечують виведення інформації з ЕОМ, документування результатів функціонування процесу в ГІС (виготовлення оригіналів карт).

Одна з проблем - можливість імпорту цифрових даних від різних джерел в підсистеми збору і введення даних. Тому ГІС повинна мати програмні засоби розробки інтерфейсів для введення даних різних форматів. Створення норм по стандартизації та уніфікації форматів даних, цифрових моделей місцевості, картографічних документів, інтерфейсів має вирішальне значення для успішної реалізації підсистеми введення даних ГІС.

Підсистеми обробки і аналізу ГІС. В їх завдання входить виконання процедур обробки даних, маніпулювання просторовими і семантичними даними, що здійснюються при обробці запитів користувачів. До найбільш важливим відносять операції, що забезпечують вибір і внесення даних в пам'ять машини, а також всі аналітичні операції, які відбуваються під час вирішення завдання: пошук даних в пам'яті; встановлення розмірності окремих досліджуваних областей; проведення логічних операцій над даними територіальних одиниць досліджуваного регіону; статистичні розрахунки; спеціальні математичні розрахунки відповідно до вимог користувача.

ГІС повинна володіти великим набором засобів аналізу просторових даних, можливістю їх розширення і доповнення, повного або часткового їх використання при вирішенні конкретної задачі в рамках ГІС-технології. Аналіз даних дозволяє отримати нову інформацію з існуючої бази даних.

Підсистема виведення (візуалізації) даних. Вона служить для виведення зображень на екран монітора або друкують устрою, що дозволяє виконувати наступні дії: створення діаграм; висновок статистичних даних; створення картографічної продукції; суміщення цих результатів в звітах і т.д.

Перші спроби вивести зображення за допомогою ЕОМ на якомусь автоматичному пристрої були зроблені тоді, коли клас великих ЕОМ стали постачати швидкодіючими алфавітно-цифровими друкуючими пристроями (АЦДП). Такий пристрій, як і звичайна друкарська машинка, друкувало літерами букв, тому для того, щоб отримати зображення на принтері, необхідно закодувати малюнок і для більш темних місць на зображенні підібрати більш темні написи, для більш світлих - світлі написи або службові знаки. В результаті виходили схематичні креслення. Пізніше для класу середніх і малих ЕОМ стали випускати друкують устрою, в яких букви і цифри набиралися з кілька рядів дрібних точок, утворюючи щось подібне до матриці.

У більшості випадків принтери використовують при виведенні малоформатної документації (текстові документи, невеликі одноколірні креслення, схеми).

Для виведення широкоформатних креслень в кольорі широко використовують пристрої, що отримали назву плотерів (від англ. Blot - наносити на карту). За принципом побудови зображення розрізняють векторні (пір'яні) і растрові плоттери. Через низьку продуктивність векторних плотерів (динамічні характеристики яких досягли своєї межі) практично всі відомі фірми припинили їх виробництво. Проте цей тип плотерів не втратив своєї актуальності в високоточному виробництві (точності характеристики вище, ніж в растрових плоттерах). Серед растрових технологій (електростатичних, лазерних, ТЕРМОТЕХНОЛОГІЯ) особливо виділяються плоттери з струменевим технологією друку. При виведенні креслень, карт, схем підвищеної складності, насичених кольоровими елементами, струминні плотери набагато ефективніше растрових.

Підсистема надання інформації.Вона призначена для оперативного надання даних за запитами користувачів ГІС. Проблема вибору мови запитів в останні роки - одна з найактуальніших. У даній підсистемі також визначаються умови та режими надання інформації за запитами користувачів, здійснюється захист від несанкціонованого доступу.

Користувальницький інтерфейс.Він повинен відповідати вимогам фізичного і психологічного комфорту користувача, бути ефективним, швидкодіючим, мати можливості адаптації для конкретного користувача, поєднувати можливості інтерактивного введення, текстових і графічних меню. Інтерфейс повинен забезпечити багатовіконне відображення графічних даних з можливістю відкриття необмеженого числа вікон, пов'язувати з вікнами як різні зображення, так і фрагменти одного і того ж зображення, представлені в різних масштабах. Ефективність і швидкодія призначеного для користувача інтерфейсу повинні забезпечуватися за рахунок максимального використання можливостей, що надаються апаратним забезпеченням (просторове і колірне дозвіл графічних адаптерів, графічні співпроцесори) і системним програмним забезпеченням (Багатовіконна графічні середовища, інтегровані оболонки програмування). Інтерфейс повинен мати доступ до вбудованої і розвиненій системі допомоги.

Підсистема зберігання даних.Вона служить для організації зберігання та оновлення баз даних за допомогою систем управління ними.

Для роботи з файлами баз даних необхідна система управління базою даних - один з основних компонентів ГІС, в значній мірі визначає ефективність роботи ДВС. СУБД ГІС здійснює автоматичний пошук в базі даних інформації, необхідної для обробки запитів користувачів. Можливості СУБД, а також структура бази даних і обсяг міститься в ній інформації фактично визначають рівень складності для користувача запитів, які система може обробити.

Різна природа просторових (графічних) та атрибутивних даних визначає проблему управління цими даними. У сучасних ГІС рішення її різні, при цьому кожен з підходів має свої достоїнства і недоліки.

Більшість сучасних ГІС має дві окремі СУБД для графічних і семантичних (атрибутивних) даних. СУБД семантичних даних повинна мати інтерфейс з СУБД графічних (картографічних) даних, яка повинна забезпечити: збереження і маніпулювання точковими, лінійними і майданними графічними об'єктами; багаторівневе (пошарове) уявлення графічних даних; довільну вибірку і відображення будь-яких фрагментів графічних зображень. Такий підхід має ряд недоліків: необхідність призначення топологічних зв'язків між графічними об'єктами і їх семантичними описами; недостатню гнучкість табличній організації семантичних даних; нездатність розпізнавати ієрархічні відносини класів об'єктів. Крім того, СУБД просторових і атрибутивних даних цілком поєднана, це ускладнює маніпулювання атрибутивними даними, оскільки їх структура нереляційних. Зазначені недоліки можна усунути, застосувавши об'єктно-орієнтований підхід при проектуванні бази даних ГІС.

При виборі СУБД керуються такими вимогами:

можливість оперувати даними різного типу;

наявність мови запитів високого рівня;

зберігання даних в одному із стандартних форматів або наявність конвектора для відповідних перетворень;

наявність можливостей роботи в мережах;

наявність можливості обробки великих обсягів інформації;

наявність системи розмежування доступу до інформації; наявність системи розмежувань за функціями обробки інформації;

наявність системи захисту даних від втрат через технічні збої.



Попередня   1   2   3   4   5   6   7   8   9   10   11   12   13   14   15   16   Наступна

загальне поняття | Цілі і завдання ГІС і ЗІС | Тема 2 Організація інформації в ГіЗІС | Тема 5 Засоби і можливості моделювання в ГіЗІС | Цифрові просторові дані | Адміністративне управління та політика | Екологія і природокористування | Теоретична база створення ПГІС | Структура інформаційного простору | тематична навантаження |

загрузка...
© um.co.ua - учбові матеріали та реферати