Геоинформационный метод

Основу ГИС составляют разнообразные информационные массивы — базы данных. Базы данных — это совокупности данных по какой-либо теме (или темам), представленные в цифровой форме с соблюдением определённых правил хранения и выдачи.

Базы данных содержат информацию о рельефе, о населённых пунктах, о геологоразведке, о состоянии окружающей среды, об экономике, демографии и т.д. В сущности, они могут содержать любую информацию, которую можно выразить в цифровой форме.

В цифровую форму можно перевести практически любую информацию. Ну, с данными измерений всё понятно — они изначально представляют собой массивы цифр. А вот, например, такое свойство исследуемого объекта, как цвет? Можно ли выразить его в цифровой форме? Можно. Причём это не так трудно. Может быть, попробуете решить эту задачу
самостоятельно?

Доступ к базам данных обеспечивают системы управления базами данных (СУБД), которые позволяют быстро находить требуемую информацию и направлять её в компьютер для дальнейшей обработки.

В результате этой обработки формируется сложная структура, которая и будет называться геоинформационной системой. Эти результаты могут быть представлены в самой разной форме: в виде таблиц, графиков, диаграмм, но чаще всего — в виде карт. Дело в том, что цифровые показатели, привязанные к конкретным точкам, очень удобно отображать именно с помощью карты.

Описать ГИС можно так. Представьте себе стопку карт на какую-либо территорию, каждая из которых напечатана на прозрачной основе. Рисунки карт складываются, образуя сложные сочетания контуров, в которых, может быть, нелегко разобраться. Но, используя простое управление, мы можем изменять положение набора налагающихся друг на друга карт или создавать свою систему информационных слоёв.

К примеру, на самом первом слое представлена сетка географических координат, на втором — гидрографическая сеть территории; эти два элемента позволяют легко ориентироваться на карте, но не содержат никакой исключительной информации о территории. Добавим слои, изображающие рельеф, населённые пункты и дороги, — карта начинает наполняться содержанием. Подключаем данные о распределении загрязняющих веществ в городе, и вдруг оказывается, что теперь мы можем говорить о том, как уровень загрязнения соотносится с дорожной сетью, с населёнными пунктами, как на него влияет рельеф.

Анализ существующих слоёв позволяет получать производные слои, для которых не было создано соответствующей базы данных. Например, по данным о дорожной сети в населённых пунктах возможно рассчитать степень обеспеченности территории дорожной сетью и сформировать новый слой. Одно из важнейших свойств ГИС именно в том и состоит, что
на основе имеющейся информации она способна порождать новую информацию, которой до этого мы не располагали. Кстати, находясь в ГИС, мы можем работать не только с картографическими слоями. Нам доступна вся информация о каждом имеющемся на картах пункте — таблицы, диаграммы, тексты, графики, изображения и т.д.

Сферы применения. ГИС используются для решения самого широкого круга задач. К числу их относятся:

· мониторинг экологических ситуаций и опасных природных явлений;

· планирование и управление размещением промышленности, транспорта, сельского хозяйства, энергетики и др.;

· поиск природных ресурсов и их рациональное использование;

· контроль условий жизни населения, здравоохранение, социальное обслуживание;

· обеспечение деятельности органов власти, политических партий, средств массовой информации;

· научные исследования и образование;

· создание тематических карт и атласов, оперативное картографирование.

Геоинформационные системы могут успешно функционировать на любом уровне: глобальном, региональном, национальном, локальном, городском. Базы данных, лежащих в основе ГИС, аккумулируют самую разнообразную информацию о нашей планете: картографическую, данные дистанционного зондирования, статистику и переписи, гидрометеорологические данные, материалы полевых экспедиционных наблюдений и т.п.

Геоинформационное картографирование. ГИС представляет собой, как уже было сказано, прежде всего систему разнообразнейших карт. Взаимодействие геоинформатики и картографии стало основой для формирования нового направления — геоинформационного картографирования, т.е. создания и использования карт на основе ГИС и баз данных.

Геоинформационное картографирование (рис. 31), осуществляемое с помощью компьютера и прежде всего отображаемое именно на его экране, почти полностью заменило традиционные методы составления карт. ГИС позволяют по-новому решать многие традиционные проблемы выбора математической основы, перехода от проекции к проекции, изменения масштабов, введения новых изобразительных средств, генерализации и др. Если вам непонятны некоторые из этих терминов, не расстраивайтесь — мы о них поговорим чуть позже.

На основе материалов аэрокосмической съёмки возможно составление карт в реальном масштабе времени, т.е. картирование какого-либо динамического процесса происходит практически одновременно с его развитием. Это так называемое оперативное картографирование, которое стало возможным тоже в результате применения ГИС-технологий. Возможно, во время проводимых в стране выборов вы видели демонстрируемые по телевидению постоянно обновляемые карты, отображающие результаты голосования по избирательным округам и субъектам Российской Федерации. Это тоже пример оперативного картирования.

Огромные возможности и порой неожиданные эффекты открыли картографические анимации. Анимационные программы позволяют перемещать карты по экрану, менять скорость демон­страции, возвращаться к избранному фрагменту карты, перемещать знаки на карте, изменять фон и освещённость карты, «подсвечивать» и «затенять» отдельные участки изображения. Необычны для традиционной картографии эффекты панорамирования, изменения перспективы, масштабирование частей изображения (наплывы и удаления), а также иллюзия движения над картой («облёт» территории), в том числе с разной скоростью.