|
82 средств и методов информатизации, т.е. способствующей процессу информатизации общества в интересах прогресса. Методология ГИС совершенствуется и развивается, ее развитие осуществляется в следующих направлениях: развитие теории и практики информационных систем; изучение и обобщение опыта работы с пространственными данными; -исследование и разработка концепций создания системы пространственно-временных моделей; совершенствование технологии автоматизированного изготовления электронных и цифровых карт; разработки технологий визуальной обработки данных; разработки методов поддержки принятия решений на основе интегрированной пространственной информации; интеллектуализации ГИС. К недостаткам ГИС как информационной системы следует отнести слабые программно-технологические реализации по обработке данных и принятию решений при потенциально больших возможностях. 3.2. Интеграция ГИС с другими автоматизированными системами Автоматизированная обработка информации в ГИС предполагает использование ряда технологических процессов из различных смежных предметных областей: фотограмметрии, САПР, АСНИ и т. д. [25,91,61,107,109] Моделирование в ГИС носит наиболее сложный характер по отношению к другим автоматизированным системам. Но, с другой стороны, процессы моделирования в ГИС на каждом системном уровне и в какой-либо из рассмотренных систем весьма близки. В целом основы моделирования и построения моделей в ГИС должны базироваться на известных принципах и подходах, которые применяют в других АС.[34,35,104] |
17 общность структур систем, различающихся задачами и целями, а также общность преобразования информации дает основание говорить и об общности концепций и методов обработки данных в этих системах. Следовательно, на уровне системной структуры ГИС и других АС существует общность принципов обработки данных для широкого круга прикладных задач, включая управление, организацию производства, проектирование, хранение и обновление данных. Эта общность является следствием интеграции. ВЫВОД Системный подход позволяет построить схему ГИС в виде основных уровней обработки информации и проводить сравнительный анализ как с другими автоматизированными системами, так и среди геоинформационных систем, предназначенных для решения различных задач. 2 Место ГИС среди других автоматизированных систем Автоматизированная обработка информации в ГИС предполагает использование ряда технологических процессов из различных смежных предметных областей: фотограмметрии, САПР, АСНИ и т. д. В силу этого целесообразно рассмотреть технологии функционирования достаточно апробированных автоматизированных систем, таких, как АСНИ, САПР, АСИС, экспертные системы (ЭС), что позволит при оптимальном учете их специфики использовать технологические достижения и решения, применимые во всех исследуемых предметных областях. 2.1. Основные принципы функционирования АСНИ АСНИ технологически настроена на сбор и первичную обработку разнообразной информации, что является также и потребностью ГИС. По этой причине можно рассматривать АСНИ как систему, наиболее близкую к ГИС на этапах сбора и первичной обработки данных. Относительно обобщенной ГИС (см. рис. 1.4) технологии АСНИ приемлемы на уровне УСО. По формам организации АСНИ делятся на три группы: специальные, локальные и глобальные. Специальные АСНИ решают узкий класс задач на заданном наборе параметров. Их основная задача контроль протекания процессов и предотвращение нежелательных ситуаций. Наиболее широко эта группа АСНИ представлена в интегрированном производстве, она в большой 24 традиционным архивом, в котором данные классифицируются как тематически, так и географически. В большинстве атласов и библиотек карт иерархия данных определена последовательностью классификации: вначале географические, а затем тематические данные. Цифровые архивы пространственных данных (архивы ГИС) обычно организуются иначе: первый ключ тематический, второй географический. В мировой практике применяют набор стандартных форматов обмена архивными данными: топографические данные распространяются USGS в форматах DGL (цифровой граф линий) и DEM (цифровая модель рельефа); данные о сети улиц распространяет Бюро переписей США в формате TIGER; дистанционные изображения поступают из НАСА и других космических агентств. Преимуществом построения архивов на основе ГИС является возможность использования старых и минимального количества новых данных для оперативного синтеза новых картографических материалов. Многие задачи синтеза и получения картографических композиций требуют экспертных решений. Это более эффективно по сравнению с БД решают экспертные системы. Следовательно, их применение в ГИС более актуально, чем во многих АСИС. Сравнивая модели и методы использования экспертных систем в ГИС, САПР, АСНИ и АСИС, можно отметить следующие различия. Если в АСНИ применяются, как правило, сложные, комплексные, динамические, многопараметрические модели, то в САПР, АСИС и ГИС наблюдается тенденция к типизации, т.е. к использованию типовых элементов, и декомпозиции сложных объектов на типовые. Кроме того, если предметом моделирования в АСНИ являются в большей степени процессы и в меньшей объекты, то в САПР наоборот: в первую очередь объекты, во вторую процессы (технологические). В АСИС предмет моделирования формы данных. В ГИС целью моделирования является: на уровне сбора и первичной обработки информации создание моделей данных, на уровне моделирования и хранения построение моделей геообъектов, на уровне представления получение разнообразных форм данных. Во всех системах можно выделить общее использование цифровых моделей. Следовательно, моделирование в ГИС носит наиболее сложный характер по отношению к другим автоматизированным системам. Но, с другой стороны, процессы моделирования в ГИС на каждом системном уровне и в какой-либо из рассмотренных систем весьма близки. В целом основы моделирования и построения моделей в ГИС должны базироваться на известных принципах и подходах, которые применяют в других АС. 33 Кроме того, существует класс консультативных ЭС, которые позволяют улучшить процесс принятия решений, формализовать геоинформационные знания и устранить неопределенности в данных. ВЫВОДЫ Моделирование в ГИС носит наиболее сложный характер по отношению к другим автоматизированным системам. Но, с другой стороны. процессы моделирования в ГИС на каждом системном уровне и в какойлибо из рассмотренных систем весьма близки. В целом основы моделирования и построения моделей в ГИС должны базироваться на известных принципах и подходах, которые применяют в других АС. Основой интеграции технологий в ГИС служат технологии САПР, но между ними существуют различия. АСУ полностью интегрирована в ГИС и может быть рассмотрена как подмножество этой системы. Таким образом в ГИС принципиально решаются все задачи, выполняемые прежде в АСУ, но на более высоком уровне интеграции и объединения данных. Следовательно, ГИС можно рассматривать как новый современный вариант автоматизированных систем управления, использующих большее число данных и большее число методов анализа и принятия решений, причем в первую очередь использующих методы пространственного анализа (см. рис. 2.2). Экспертные системы должны служить составной частью ГИС как систем принятия решений. 3 Общие принципы построения моделей данных в ГИС ГИС использует разнообразные данные об объектах, характеристиках земной поверхности, информацию о формах и связях между объектами, различные описательные сведения. Для того чтобы полностью отобразить геообъекты реального мира и все их свойства, понадобилась бы бесконечно большая база данных. Поэтому, используя приемы генерализации и абстракции, необходимо свести множество данных к конечному объему, легко поддающемуся анализу и управлению. Это достигается применением моделей, сохраняющих основные свойства объектов исследования и не содержащих второстепенных свойств. Поэтому первым этапом разработки ГИС или технологии ее применения является обоснование выбора моделей данных для создания информационной основы ГИС. В существующих ГИС используются различные способы для организации реальности посредством модели данных. Каждая модель более пригодна для определенных типов данных и областей применения, поэтому |