Картометрические операции представляют собой процесс выполнения различных измерений по карте для определения геометрических параметров пространственных объектов (например, длины линий, периметры и площади замкнутых объектов), а также оценки полученных результатов.
Генерация пользовательских запросов и документирование. Если в ГИС имеется необходимая информация, то предоставляется возможность получать ответы как на простые вопросы (кто владелец данного земельного участка), так и на более сложные запросы, требующие дополнительного анализа (например, где выбрать площадку для строительства нового дома с учетом сложившейся застройки). Решение таких задач осуществляется посредством использования Structured Query Language (SQL), что в переводе означает "язык структурированных запросов". Запрос - это поиск на электронной карте (плане) нужной информации и выделение каким-либо условным знаком объектов, соответствующих теме запроса.
Информация, предоставляемая пользователям по их запросам, должна не только удовлетворять поставленным условиям, но также быть формализована, то есть представлена в виде единых унифицированных форм документов, отчетов, графиков, таблиц, схем и т.д. Реализация вышеуказанных действий может быть осуществлена посредством встроенных языков программирования и макросов.
Оверлейные операции обеспечивают реализацию одной из основных функций геоинформационных систем, которые предназначены для наложения друг на друга различных слоев, представленных в цифровой форме, в целях комплексного изучения содержания электронной карты.
Моделирование данных представляет собой процедуру преобразования пространственных данных, включающую совокупность правил формирования структуры таблиц и взаимосвязей информации в базах данных.
Геоинформационное моделирование - это процесс преобразования моделей пространственных объектов, обеспечивающий корректировку их форм по изменившимся значениям таблиц баз данных.
Настройка геоинформационной системы на требования пользователя предназначена для ее адаптации под конкретные требования пользователей, которыми могут являться физические или юридические лица, использующие ГИС для решения своих научных, производственных или бытовых задач.
Визуализация данных обеспечивает отображение информации на экране монитора, ее масштабирование, перемещение, редактирование, а также создание и использование библиотеки условных обозначений в растровом или векторном форматах. Функция визуализации цифровой информации позволяет решать задачи по выявлению пространственно-логических отношений.
Преобразование пространственных данных. В процессе работы с данными возникает задача их преобразования для последующего картографического отображения и представления в удобном для пользователя виде. Сюда включаются операции по реструктуризации данных, которые обеспечивают, например, изменение размера ячеек растрового изображения, перевод данных из одного формата в другой. Процедура преобразования данных реализует задачу трансформации координат объектов при переходе из одной проекции в другую, а также перевычисление прямоугольных координат точек в географические (или географических координат в прямоугольные). Кроме перечисленного, данная функция позволяет осуществлять конвертирование данных в различные форматы в процессе реализации функций экспорта и импорта, а также растрово-векторное и векторно-растровое преобразование данных для последующего использования в различных ГИС.
Пространственный анализ является наиболее важной функцией, которая базируется главным образом на процессах визуализации объектов электронной карты (плана). Пространственный анализ включает следующие основные операции [2]:
· анализ наличия видимости (невидимости) между объектами;
· установление геометрических характеристик объектов, включая вычисление длин сторон полигонов, их периметров, площадей, расстояний между различными объектами и т.д.;
· определение топологических отношений между объектами (например, пересечение, примыкание, включение, соседство). Задание топологии возможно автоматически или вручную;
· построение буферных зон вокруг точечных, линейных и полигональных объектов. Такие зоны формируются эквидистантными линиями (то есть равноудаленными друг от друга), отражающими область действия каких-либо факторов. Под буферной зоной понимается территория, отделяющая две или несколько зон различного функционального назначения. Такие зоны создаются например, для выделения опасных территорий вокруг аварийных объектов. Они могут быть рассчитаны по нормативам предельно-допустимых концентраций вредных веществ с учетом мощности концентрации, направления ветров, рельефа местности, а также сферы распространения вредных веществ, вибрации, шума и т.д.;
· поиск кратчайшего пути или оптимального расстояния по какому-либо критерию, а также ближайшего соседа.
На основании пространственного анализа решаются задачи по выявлению наличия пересечений и примыканий объектов, а также многие другие операции. Современные ГИС имеют множество мощных инструментов для пространственного анализа, среди которых наиболее значимы анализ видимости, близости и наложения.
Анализ видимости обеспечивает определение прямой видимости (или невидимости) между изучаемыми объектами с учетом рельефа местности и окружающих строений.
Для проведения анализа близости объектов относительно друг друга в ГИС применяется ранее указанный процесс, называемый буферизацией. При этом можно решать ряд практических задач, например, определить количество домов, расположенных в радиусе пятисот метров от указанного учреждения, подсчитать численность населения в конкретной зоне и т.д. Использование процесса буферизации предоставляет возможность решать проблемы водопользования, размещения объектов культурно-бытового назначения и т.д. Процесс наложения информации обеспечивает интеграцию данных, расположенных в различных тематических слоях. Кроме обычного отображения объектов, здесь могут быть применены операции их физического объединения. Таким образом, могут быть решены различные задачи, связанные с определением рельефа местности, величины уклона и т.д.
Геоинформационные системы содержат информацию о реальном мире в виде набора тематических слоев, которые объединены по принципу типизации объектов. Для представления, например, застроенной территории в ГИС можно выделить несколько слоев: "Здания", "Улицы", "Подземные коммуникации", "Зеленые насаждения", "Водные объекты". Этот простой и вместе с тем очень гибкий подход доказал свою актуальность в процессе решения разнообразных задач, к основным из которых можно отнести отслеживание передвижения транспортных средств, определение кратчайшего расстояния между двумя пунктами с учетом наличия транспортных коммуникаций и т.д. При этом предоставляется возможность детально изучать любые объекты, не перегружая изображение второстепенными элементами. Обычная топографическая карта этого достичь не позволяет. Таким образом, подключая нужные для изучения слои и накладывая их друг на друга, пользователь может решить любую задачу (вычисление площадей и расстояний, определение координат объектов и т.д.).
глобальные ГИС;
субконтинентальные ГИС;
национальные ГИС;
региональные ГИС;
субрегиональные ГИС;
локальные или местные ГИС.
По уровню управления:
федеральные ГИС;
региональные ГИС;
муниципальные ГИС;
корпоративные ГИС.
По функциональности:
полнофункциональные;
ГИС для просмотра данных;
ГИС для ввода и обработки данных;
специализированные ГИС.
По предметной области:
картографические;
геологические;
городские или муниципальные ГИС;
природоохранные ГИС и т.п.
Если помимо функциональных возможностей
ГИС в системе присутствуют возможности цифровой обработки изображений, то такие
системы называются интегрированными ГИС (ИГИС). 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.
Геоинформационная система широко распространена не только в России, но и в других странах. К сожалению, полностью показать все аспекты ГИС не позволяет объём курсовой работы. Однако, опираясь на поставленные задачи, удалось раскрыть сущность ГИС-технологий в сфере кадастра.
Изначально были раскрыты базовые вещи, включающие описание общих понятий о ГИС. На базе полученных знаний были выявлены положительные и отрицательные качества геоинформационных систем. Для завершения полной картины автором данной курсовой работы был раскрыт вопрос о важности ГИС-технологий в кадастровой и других сферах деятельности.
Таким образом, выяснилось что ГИС - это закономерный этап на пути перехода к безбумажной технологии обработки информации, открывающий новые широкие возможности манипулирования данными, имеющими пространственную привязку.
Необходимо понимать, что с ГИС можно эффективно и удобно для пользователя организовать в единый комплекс операции ввода и обновления исходной информации, ее переработки и отображения результатов, решать задачи так называемого пространственного анализа.
При написании курсового проекта мною была
изучена специальная литература, включающая в себя статьи и учебники по
геоинформационным системам, описаны теоретические аспекты, раскрыты ключевые
понятия исследования и рассмотрено практическое применение ГИС-технологий в
кадастровой деятельности.
1. Берлянт, А.М. Взаимодействие картографии и геоинформатики [Текст] / А.М. Берлянт. - М.: Научный мир, 2000. - 189 с.
. Карпик, А.П. Методологические и технологические основы геоинформационного обеспечения территорий [Текст]: монография / А.П. Карпик. - Новосибирск: СГГА, 2004. - 260 с.
. В.А. Середович, В.Н. Клюшниченко, Н.В. Тимофеева ГЕОИНФОРМАЦИОННЫЕ СИСТЕМЫ (назначение, функции, классификация) Монография. - Новосибирск: СГГА, 2008.
4. Геоинформационная система. // URL: https: // ru. wikipedia.org/wiki/Геоинформационная_система <https://ru.wikipedia.org/wiki/Геоинформационная_система>
. В.Г. Капустин. ГИС-технологии как инновационное средство развития географического образования в России. - Педагогическое образование в России, Выпуск № 3/2009.
.
Геоинформационный портал ГИС-Ассоциации. // URL: http://www.gisa.ru/
Рис. 2. Функциональные возможности ГИС