ГЕОГРАФИЧЕСКИЕ ИНФОРМАЦИОННЫЕ СИСТЕМЫ (ГИС)

Основные понятия и определения

Уже несколько десятков лет человечество испытывает информационный бум, который год от года только усиливается и затрагивает все новые и новые сферы деятельности человека. Современные картографы накопили богатый опыт использования информации, получаемой из многочисленных источников. Прежде всего, это различные типы карт: топографические и разнообразные тематические карты и атласы. Кроме того, данные могут поставляться с аэро- и космических снимков, они поступают из файлов на магнитных носителях, из других компьютерных систем, по результатам полевых измерений.

Значительная часть такого рода данных быстро меняется с течением времени, и поэтому все более затруднительным становится использование для принятия решений бумажных карт: быстроту получения информации и ее актуальность может гарантировать только автоматизированная система.

Современная ГИС — это автоматизированная система, имеющая большое количество графических и тематических баз данных, соединенная с модельными и расчетными функциями для выполнения действий над ними и преобразования их в пространственную картографическую информацию для принятия на ее основе разнообразных решений и осуществления мониторинга.

Первым вопросом человека, не знакомого с географическими информационными системами будет, конечно, «А зачем мне это нужно? ». Действительно, мы не пользуемся атласами и картами каждую минуту в нашей повседневной жизни. К тому же информации из разных источников мы и так получаем больше, чем иногда хотелось бы. И нужно ли ее еще и систематизировать? Тут есть о чем задуматься. Но, если разобраться, то географическая информационная система (ГИС) и картографическое произведение, созданное в ее среде, — это нечто большее, чем карта, просто перенесенная на компьютер. Так что же такое ГИС?

Вот как раз с кратким, понятным каждому определением все не так просто. Дело, видимо, в том, что эта технология, во-первых, в значительной степени универсальна и, во-вторых, она так быстро развивается и захватывает новые пласты жизнедеятельности человека, что автор каждой новой основополагающей книги по ГИС и тем более многочисленных монографий, касающихся какой-то одной из бесчисленного множества областей их применения, старается внести свой посильный вклад.

Уже сегодня имеется по крайней мере более десятка различного рода определений, каждое из которых заслуживает внимания. Автору, используя ресурсы INTERNETa, удалось найти наиболее распространенные из них:

Abler R.

ГИС — это «комплекс аппаратно-программных средств и деятельности человека по хранению, манипулированию и отображению географических (пространственно соотнесенных) данных».

Источник:

The National Science Foundation National Center for Geographic Information and Analisis // International Journal of Geographical Information Systems. 1987. V. 1. № 4. P. 302 — 306.

Berry J.

ГИС — это «внутренне позиционированная автоматизированная пространственная информационная система, создаваемая для управления данными, их картографического отображения и анализа» Источник:

Fundamental operations in computer-assisted map analisis // International Journal of Geographical Information Systems, 1987. V. 1. P. 119-136.

Clarce K.C.

ГИС — это «особый случай информационной системы, где база данных состоит из наблюдений за пространственно — распределенными явлениями, процессами или событиями, которые могут быть определены как точки, линии и контуры».

Источник:

Geographic information systems: definitions and prospects // Bull. Geogr. and Map Div. Spec. Libr. Assoc. 1985. № 142. P. 12—17.

Degani A.

ГИС — это «динамически организованное множество данных (динамическая база данных или банк данных), соединенное с множеством моделей, реализованных на ЭВМ для расчетных, графических и картографических преобразований этих данных в пространственную информацию в целях удовлетворения специфических потребностей определенных пользователей в пределах структуры точно определенных концепций и технологий».

Источник:

Methodological observation on the state of geocartographic analysis in the context of automated spatial information systems. — Map Data Process. — Proc. NATO Adv. Study Inst. Maratea, June 18 — 29, 1979; Acad. Press. 1980. P. 207 - 220.

Konecny M.

ГИС — это «система, состоящая из людей, а также технических и организационных средств, которые осуществляют сбор, передачу, ввод и обработку данных с целью выработки информации, удобной для дальнейшего использования в географическом исследовании и для ее практического применения».

Источник:

Geographic informacni system / / Folia prirodoved. fak. UJEP v Bme. 1985.T. 26. № 13. 196 s.

Кошкарев A.B.

ГИС — это «аппаратно-программный человеко-машинный комплекс, обеспечивающий сбор, обработку, отображение и распространение пространственно-координированных данных, интеграцию данных и знаний о территории для их эффективного использования при решении научных и прикладных географических задач, связанных с инвентаризацией, анализом, моделированием, прогнозированием и управлением окружающей средой и территориальной организацией общества».

Источник:

Картография и геоинформатика: пути взаимодействия // Изв. АН СССР. Paper № 1604. — St. Joseph: ASAE. 1985. 12 p.

Langeforce B.

ГИС — это «такая система, в состав которой входят компоненты для сбора, передачи, хранения, обработки и выдачи информации о территории».

Источник:

Theoretical Analysis of Information Systems. Lund, 1966.

Lillesand T.

ГИС — это «система, включающая базу данных, аппаратуру, специализированное математическое обеспечение и пакеты программ, предназначенных для расширения базы данных, для манипулирования данными, их визуализации в виде карт или таблиц и, в конечном итоге, для принятия решений о том или ином варианте хозяйственной деятельности».

Источник:

Lillesand Т.М., Liefer R.W. Remote sensing and image interpretation. N.Y., John Willey and Sons, 1987.

MacDonald C.L., Crain LK.

ГИС — это «система, проектируемая для сбора, хранения, манипулирования, поиска и отображения географически определенных данных».

Источник:

MacDonald C.L., Crain LK. Appied computer graphics in a geographic information system: problems and successes // Computer graphics and application. 1985. Vol. 5. № 10. P. 34 — 39.

Reisinger T.W., Davis C.J.

ГИС — это «система, которая манипулирует и управляет данными, хранящимися в виде тематических слоев, географически определенных относительно карты-основы».

Источник:

Reisinger Т. W., Davis C.J. A map-based decision support system for operational planning of timber harvests // Winter Meet. Amer. Soc. Arg. Eng., Ayatt Regency, Chicago, December 17 — 20.

Сербенюк C.H.

ГИС — это «научно-технические комплексы автоматизированного сбора, систематизации, переработки и представления (выдачи) геоинформации в новом качестве с условием прироста знаний об исследуемых пространственных системах».

Источник:

Картография и геоинформатика — их взаимодействие. М., 1990.

Симонов А.В.

ГИС — это « система аппаратно-програмных средств и алгоритмических процедур, созданная для цифровой поддержки, пополнения, управления, манипулирования, анализа, математике-картографического моделирования и образного отображения географически координированных данных».

Источник:

Симонов А.В. Агроэкологическая картография. Кишинев, изд-во «Штиница», 1991. С. 127.

Star J.L., Cosentino M.J., Foresman T.W.

ГИС — это «пространственно определенная система для сбора, хранения, поиска и манипулирования данными».

ГИС — это «средство анализа и управления пространственно определенными данными».

Источник:

Star J.L., Cosentino M.J., Foresman T.W. Geographic information systems: question to ask before it's to late // Mashine Processing of Re motely ensued Data with Special emphasis on Thematic Mapper Data and Geographic Information Systems, 1984. P. 194—197.

Тикунов B.C.

ГИС — это «интерактивные системы, способные реализовать сбор, систематизацию, хранение, обработку, оценку, отображение и распространение данных и как средство получения на их основе новой информации и знаний о пространственно-временных явлениях».

Источник:

Тикунов В.С. Современные средства исследования системы «общество — природная среда» // Известия Всесоюзн. География, общества, 1989. Т. 121. Вып. 4. С. 299 — 306.

Трофимов А.М., Панасюк М.В.

ГИС — это «реализованное с помощью автоматических средств (ЭВМ) хранилище системы знаний о территориальном аспекте взаимодействия природы и общества, а также программного обеспечения, моделирующего функции поиска, ввода, моделирования и др.»

Источник:

Трофимов А.М., Панасюк М.В. Геоинформационные системы и проблемы управления окружающей средой. Казань, изд-во Казанского ун-та, 1984.

Vitek J.D., Walsh St.J., Gregory M.S.

ГИС — это «информационная система, которая может обеспечить ввод, манипулирование и анализ географически определенных данных для поддержки принятия решений».

Источник:

Vitek J.D., Walsh St.J., Gregory M.S. Accuracy in geographic information systems: an assessment of inherent and operational errors. — Record 9th Symp. Spat. Technol. Remote Sens. Today and Tomorrow. Sioux Falls,

S.D., 2 — 4 Oct. 1984; Proc, ilver Spring, 1984. P. 296 — 302.

Кроме того, еще два определения, заслуживающие внимания:

«ГИС — информационная система, обеспечивающая сбор, хранение, обработку, доступ, отображение и распространение пространственных данных».

Источник:

Толковый словарь основных терминов. Геоинформатика, М. 1999.

«ГИС — система технических и программных средств, технологического, организационно-методического и информационного обеспечения, предназначенная для сбора, накопления, хранения, обработки, отображения, анализа и представления (распространения) информации о пространственных объектах».

В каждом из этих определений встречаются не только варианты похожих фраз, но и совершенно незнакомые слова и термины, поэтому давайте остановимся прежде всего на основных определениях и понятиях, без анализа которых дальнейшее рассмотрение более сложных вопросов по структуре и организации ГИС становится бессмысленным.

Итак, из курса «Картографии» мы уже знаем, что: Карта — построенное в картографической проекции, уменьшенное, обобщенное изображение поверхности Земли, поверхности другого небесного тела или внеземного пространства, показывающее расположенные на них объекты в определенной системе условных знаков. (ГОСТ 21667-76. Картография. Термины и определения).

Под объектами подразумеваются любые предметы или явления, изображаемые на картах.

Один из лучших способов узнать, что такое ГИС — посмотреть, как другие используют эту технологию. Затем, не откладывая в долгий ящик, начать работу с ГИС и продемонстрировать свои достижения окружающим. У любого человека с творческим отношением к делу при виде возможностей ГИС сразу начинают чесаться руки. Ведь ГИС — это также и инструментарий, с помощью которого можно не только без проблем создать прекрасное по дизайну картографическое произведение, минуя рутинные стадии вычерчивания и окраски, но и решить задачи, для которых порой не существует готовых законченных решений. Но вернемся к началу. На первый взгляд, достаточно очевидным является только применение ГИС в создании и распечатке карт и, может быть, в обработке аэро- и космических снимков. Реальный же спектр применений ГИС гораздо шире.

В связи со все более возрастающей ролью компьютеров в жизни человечества на первые роли выдвигаются цифровые информационные технологии, которые стали в настоящее время носителями нового направления человеческой деятельности.

Термин «информация» понимается зачастую слишком узко, вроде той «информации», что сообщают в газетах и по телевидению. Реально же информацией в нашем понимании следует называть все, что может быть представлено в виде букв, цифр и изображений. Все методы, способы, приемы, средства, системы, теории, направления и т. д. и т. п., которые нацелены на сбор, переработку и использование информации, вместе называются информационными технологиями и ГИС — одна из них.

Давая наиболее упрощенное понятие ГИС применительно к предмету нашего изучения, можно отметить, что это — аппаратно-программный автоматизированный комплекс, обеспечивающий сбор, обработку, хранение, обновление, анализ и воспроизведение

топографо-геодезической, земельно-ресурсной и другой картографической информации об объектах и явлениях природы и общества.

ГИС — это широко развитые системы, использующие базы данных (организованные хранилища информации), где сведения об окружающей реальности характеризуются широким набором данных, которые собираются различными методами и технологиями.

В настоящее время ГИС не имеет себе равных по широте применения, т. к. используются практически во всех отраслях и областях знаний: в навигации, на транспорте и в строительстве, в геологии, географии, военном деле, топографии, экономике, экологии, тематической картографии и др.

ГИС содержит данные о пространственных объектах в форме их цифровых представлений (векторных, растровых, и др). Другими словами — это цифровое представление объекта реальности, цифровая модель объекта местности (Толковый словарь основных терминов. Геоинформатика, М., 1999).

Под пространственным объектом будем понимать объекты и явления на местности, которые имеют «привязку» к определенной точке в пространстве, т. е. для которых важную роль играет их положение, форма, размеры, взаиморасположение по отношению к другим объектам и явлениям (Королев Ю.К. Общая геоинформатика, часть 1: теоретическая геонформатика). Пространственные данные — сведения, которые характеризуют местоположение и геометрическое описание объектов в пространстве и относительно друг друга (на местности) (ГОСТ Р 50828-95. Геоиформационное картографирование, пространственные данные, цифровые и электронные карты, общие требования).

 
Посмотреть оригинал
< Пред   СОДЕРЖАНИЕ ОРИГИНАЛ   След >