Разработка модуля для поиска информации в MapInfo с помощью Delphi»

 

1.2. Сферы применения ГИС 

     В настоящее время геоинформационные  технологии проникли практически во все сферы жизни. Отметим основные:

- экология и природопользование;

- земельный кадастр и землеустройство;

- морская, авиационная и автомобильная навигация;

- управление городским хозяйством;

- региональное планирование;

- маркетинг;

- демография и исследование трудовых ресурсов;

- управление дорожным движением;

- оперативное управление и планирование в чрезвычайных ситуациях;

- социология и политология.

     Кроме того, ГИС используются для решения  разнородных задач, таких как:

- обеспечение комплексного и отраслевого кадастра;

- поиск и эффективное использование природных ресурсов;

- территориальное и отраслевое планирование;

- контроль условий жизни населения, здравоохранение, социальное обслуживание, трудовая занятость;

- обеспечение деятельности правоохранительных органов и силовых структур;

- наука и образование;

- картографирование.

     Специалисты, работающие в области ГИС и  геоинформационных технологий, занимаются следующим:

- накоплением первичных данных;

- проектированием баз данных;

- проектированием ГИС;

- планированием, управлением и администрированием геоинформационных проектов;

- разработкой и поддержкой ГИС;

- маркетингом и распространением ГИС-продукции и геоданных;

-профессиональным геоинформационным образование и обучением ГИС-технологиям. [4, 11, 9] 
 

1.3. Базовые компоненты ГИС 

     Любая ГИС включает в себя следующие  компоненты:

- аппаратная платформа (hardware);

- программное обеспечение (software);

- данные (data);

- человек-аналитик.

     Аппаратная  платформа в свою очередь состоит  из следующих частей:

- компьютеры (рабочие станции, ноутбуки, карманные ПК);

- средства хранения данных (винчестеры, компакт-диски, дискеты, флэш-память);

- устройства ввода информации (дигитайзеры, сканеры, цифровые камеры и фотоаппараты, клавиатуры, компьютерные мыши);

- устройства вывода информации (принтеры, плоттеры, проекторы, дисплеи).

     Сердцем любой ГИС являются используемые для анализа данные. Устройства ввода  позволяют конвертировать существующую географическую информацию в тот  формат, который используется в данной ГИС. Географическая информация включает в себя бумажные карты, материалы аэрофотосъемок и дистанционного зондирования, адреса, координаты объектов собранные при помощи систем глобального позиционирования GPS (Global Position System), космических спутников или цифровой географической информации, хранимой в других форматах.

     Если  говорить о программном обеспечении  ГИС, то следует отметить, что большинство  программных пакетов обладают схожим набором характеристик, такими как, послойное картографирование, маркирование, кодирование геоинформации, нахождение объектов в заданной области, определение разных величин, но очень сильно различаются в цене и функциональности. Выбор программного обеспечения зависит от конкретных прикладных задач, решаемых пользователем. [1]

 

1.4. Типология ГИС 

     Геоинформационные системы можно классифицировать по разным признакам и характеристикам, но при этом нужно учитывать тот  факт, что жесткая конкурентная борьба между основными производителями специализированного ПО ведет к совершенствованию ГИС от версии к версии. Исходя из этого, критерии оценки систем крайне условны и справедливы лишь в течение какого-то определенного временного интервала.

     Наиболее  существенная классификация на сегодняшний день - это классификация по функциональным возможностям.

       В соответствии с ней ГИС подразделяются на:

- профессиональные, нацеленные на обработку больших массивов информации на высокопроизводительных компьютерах и вычислительных сетях, предназначенные для серьезных научных исследований, руководства целыми отраслями или крупными территориями (государствами, мегаполисами, городами). Наиболее выделяющиеся среди них программные продукты фирм ESRI, INTERGRAPH, AutoDesk, GDS и др.;

- настольные, имеющими по сравнению с первыми меньшую производительность и используемыми для решения прикладных научных задач оперативного управления и планирования. Среди них можно отметить такие продукты, как MapInfo Professional, ArcView, WinGIS, Atlas GIS, Credo, ГИС-Конструктор и т.д. (Рис.1) 

Рис. 1. Окно программы ArcView GIS 

- вьюверы (viewer), электронные атласы, т.е. простые недорогие системы для информационно-справочного использования. Программные продукты этого класса лишены возможности редактирования информации и предназначены в основном для поиска и визуального отображения информации, подготовленной в профессиональных или настольных ГИС.

     Кроме того ГИС можно классифицировать по типам представления географической информации. Выделяют два типа ГИС, в которых используются разные модели представления данных:

- ГИС на основе растровой модели представления данных (регулярно-ячеистое представление и квадротомическое представление). В таких ГИС цифровое представление географических объектов формируется в виде совокупности ячеек растра (пикселей) с присвоенным им значением класса объекта. (Рис. 2.) 

Рис. 2. Пример структуры, описываемой растровой моделью. 1 – жилой район, 2 – водоем, 3 – с/х земли 

- ГИС на основе векторной модели представления данных (векторно-топологическое представление и векторно-нетопологическое). В этом случае цифровое представление точечных, линейных и полигональных пространственных объектов осуществляется в виде набора координатных чисел. (Рис. 3.) 

Рис. 3. Пример структуры, описываемой векторной моделью. 1 – жилой район, 2 – водоем, 3 – с/х земли. 

     Следует отметить, что современные геоинформационные системы обычно работают как с векторной, так и с растровой моделями представления данных.

     Рассмотрим  преимущества растровой и векторной  моделей.

Растровая модель:

1. Картографические проекции просты и точны, т.е. любой объект неправильной формы описывается с точностью до одной ячейки растра.

2. Непосредственное  соединение в одну картину  снимков дистанционного зондирования (спутниковые изображения или отсканированные аэрофотоснимки).

3. Поддерживает  большое разнообразие комплексных пространственных исследований.

4. Программное  обеспечение для растровых ГИС  легче освоить и оно более  дешевое, чем для векторных  ГИС.

Векторная модель:

1. Хорошее  визуальное представление географических  ландшафтов.

2. Топология  местности может быть детально описана, включая телекоммуникации, линии электропередач, газо - и нефтетрубопроводы, канализационную систему.

3. Превосходная  графика, методы которой детально  моделируют реальные объекты.

4. Отсутствие  растеризации (зернистости) графических объектов при масштабировании зоны просмотра.

     Кроме представленных выше классификаций, существующие ГИС можно разделять по используемой в системе топологической модели данных:

- без топологической поддержки;

- с объектной топологической поддержкой;

- с линейно-узловой топологической поддержкой.

     По  принципам внутреннего устройства и функционирования ГИС выделяют открытые (расширяемые) и закрытые системы.

     Открытые  системы позволяют пользователю адаптировать программную среду для решения его прикладных задач путем создания собственных приложений. Для этого используют широко распространенные языки программирования, такие как С++, Java, Delphi и др.

     Закрытые  системы не имеют этих достоинств. Они изначально нацелены на решение специфических прикладных задач и при изменении хотя бы одного условия задачи становятся бессильными. Помимо этого, зачастую возникают проблемы, связанные с обменом информации между приложениями. Это можно объяснить недостаточной документированностью внутренних форматов цифрового представления данных.

     Широкое использование ГИС приводит к  множественности типов геоинформационных систем, которые отличаются функциональностью, территориальным охватом, тематикой. Так выделяют несколько видов ГИС, разнящихся величиной пространственного охвата и масштабом. (Табл. 1.) [4]

     Виды  ГИС.

 
 

       
 
 
 
 
 
 
 
 
 

1. 6. Современные ГИС