Автор: Пользователь скрыл имя, 24 Февраля 2012 в 13:09, лекция
В наши дни информатизация коснулась всех сторон жизни общества и трудно назвать какую-нибудь сферу деятельности, где не ощущалось бы влияния информатизации. Информатика развивается благодаря другим наукам и сама способствует их постоянному развитию.
В науках о Земле информационные технологии породили геоинформатику и географические информационные системы (ГИС), причем слово «географические» обозначает не столько «пространственность» или «территориальность», а скорее комплексность и системность, заложенные в ГИС.
ГИС не хранит карты и изображения, а хранит базу данных. Понятие базы данных является центральным для ГИС и главным отличием ГИС от простой чертежной или компьютерной картографической системы, которая может выдавать качественные картографический материал и все. Все современные геоинформационные системы имеют также систему управления базой данных.
Если вы хотите пойти дальше рисования картинок, вам нужно знать три фрагмента информации о каждом объекте: что это такое, где это находится и как это связано с другими объектами (например, какие дороги образуют сеть). Системы базы данных обеспечивают возможность хранения большого количества такого рода информации. По существу ГИС позволяет связать описательную информацию с объектами карты создать новые связи, благодаря которым можно, например, оценить пригодность каких-либо участков для строительства, оценить воздействия на окружающую среду, оценить урожай т.д.
Телекоммуникационные сети принадлежат к классу сетей передачи информации и состоят из звеньев и цепей передачи данных, оконечных устройств (терминалов), обеспечивающих ввод и вывод информации, станций, узлов связи и коммутирующих устройств. Основное назначение телекоммуникационных сетей - обеспечение доступа к информационным ресурсам, налаживание свободного и оперативного обмена данными.
Взаимодействие между ГИС и телекоммуникационными сетями идет во встречном направлении: с одной стороны, сети обеспечивают питание ГИС пространственной информацией, а с другой - ГИС способствует решению задач оптимального размещения и функционирования сетей.
Получили развитие информационные сети, связанные с передачей геоинформации , с формированием баз данных по экологии и окружающей среде, например, (Global Resource Information Database GRID), (Environmental Research Information Network ERIN). Задача обмена цифровой картографической, аэрокосмической, статистической информацией через посредство коммуникационных сетей становится все более актуальным. Сети передачи данных призваны обеспечить эффективное взаимодействие ГИС-центров с отраслевыми центрами цифрового общегеографического, тематического и кадастрового картографирования, с центром сбора и обработки данных дистанционного зондирования, пунктами экологического мониторинга, биосферными станциями, гидрометеорологической сетью и с другими сетями наблюдений, формирующими геоинформационные ресурсы.
Распространение телекоммуникационных сетей обеспечивает интеграцию телефонной связи, опто-волоконных сетей, спутниковых систем и геоинформационных технологий. Значительную часть существующего ныне информационного гиперпространства составляет геоинформационное пространство, в котором функционируют цифровая геоинформация, карты, космические снимки и другие изображения.
Одно из направлений развития ГИС-технологий как раз и состоит во внедрении различного рода изображений в компьютерные сети. Картографы и другие пользователи пространственной геоинформации часто не имеют дело с печатными картами и снимками. Они пользуются интерактивными изображениями, воспринимаемы и анализируемыми в диалоговом режиме по сетям.
С помощью электронных карт, передаваемых по телекоммуникационным сетям, решаются задачи мониторинга, оперативного прогноза, предупреждения об опасных явлениях и факторах риска, принятия быстрых решений. Например, станы восточной Африки разработали систему раннего оповещения о засухах. По данным ДЗ со спутников METEOSAT, NOAA, поступающим в региональный центр в Найроби, в оперативном режиме создаются карты состояния и температуры и облачного покрова, ожидаемого распределения дождей и состояния растительного покрова, которые затем распространяются среди заинтересованных пользователей Internet. По желанию пользователей карты могут характеризовать подекадные и помесячные ситуации, либо содержать интегральную информацию на заданные критические периоды. По ним, также в оперативном режиме составляются прогнозные карты и распространяются предупреждения о грядущих засухах.
Хорошо известным примером является передача по сетям электоральных карт в период подведения итогов выборов.
ГИС должна иметь разветвленную структуру, технологические комплексы, большие объемы обрабатываемой и передаваемой информации. На начальной стадии создания такой системы главной проблемой является выбор ее рациональной структуры и обоснование принципов проектирования.
Важнейшим из них следует полагать принцип соответствия структуры ГИС, ее тактико-технических характеристик предъявляемым к ней требованиям пользователей. Согласно этому принципу, в ГИС должны обеспечиваться основные требования, предъявляемые не только к составу системы и принципам взаимодействия входящих в нее подсистем, их функциональным возможностям, оперативности, производственной мощности, но и к картографическим моделям, прежде всего, электронным и цифровым картам, создаваемым для использования в ГИС. Принцип реализуется в результате разработки вариантов структуры ГИС и ее тактико-технических характеристик, их анализа и выбора предпочтительного варианта.
Одним из основополагающих принципов создания и применения ГИС следует считать системный подход. Он заключается в рассмотрении объекта исследования как целостной сложной системы, состоящей из ряда подсистем и имеющей функциональные зависимости и связи внутри системы, между ее подсистемами. Системный подход обеспечивает единство создания технического математического, информационного и лингвистического обеспечения, их совместимость, определяет методы исследования и проектирования ГИС, ее структуру.
Конечным результатом функционирования ГИС должно быть повышение эффективности работы пользователей системы путем своевременного доведения до них необходимой информации о местности и происходящих на ней процессах посредством создаваемых как единое целей электронных и цифровых карт.
Инструментом системного подхода является моделирование. Под моделированием понимается такой способ отображение реальной действительности, при котором для изучения оригинала применяется специально построенная модель, воспроизводящая существенные свойства и характеристики исследуемого реального объекта и процесса.
1