Информационные технологии управления
| Вид материала | Документы |
- Темы рефератов по курсу «Основы автоматизированного управления», 13.91kb.
- Название Предмет Направление, 921.62kb.
- Информационные технологии в экономике и управлении, 1611.88kb.
- Рефераты по дисциплине «Информационные технологии в скс и Т. Оргтехника» Интернет-реклама,, 15.93kb.
- Вавилова в процессе проведения экзамена и приема зачетов по 2-м модулям дисциплины, 130.51kb.
- Тематический план изучения дисциплины «Информационные технологии управления» по специальности:, 363.97kb.
- Международная конференция «Информационные технологии в образовании и науке», 86.4kb.
- Программа-минимум кандидатского -экзамена по специальности 08. 00., 203.78kb.
- Программа минимум кандидатского экзамена по специальности 08. 00. 13 «Математические, 200.26kb.
- Программа «информатика и икт (информационные и коммуникационные технологии)», 443.93kb.
3.10. Геоинформационные технологии
Для широкого круга задач экологии, землепользования, поиска природных ископаемых, прогноза и мониторинга природных катастроф, общей интегрирующей основой является географическая информация. Одним из ключевых направлений развития систем информационной поддержки органов государственного управления следует рассматривать геоинформационные технологии и геоинформационные системы.
Географические информационные системы (ГИС) – автоматизированные аппаратно-программные системы, осуществляющие сбор, хранение, обработку, отображение и распространение пространственно-координированной информации.
На основе ГИС создаются региональные многоцелевые кадастры - земельный, экологический, социальный, водный, лесной, транспортный, геологический, природно-ресурсный и т.д. ГИС хранит информацию о реальном мире в виде набора тематических слоев, объединенных на основе географического положения. При использовании этих сведений для автоматического определения местоположения или местоположений объекта (объектов) применяется процедура называемая геокодированием. С ее помощью можно быстро определи и посмотреть на карте, где находится интересующий вас объект явление, такие, как дом, в котором проживает ваш знакомый или находится нужная вам организация, где произошло землетрясение наводнение, по какому маршруту проще и быстрее добраться до нужного вам пункта или дома.
3.10.1. Геоданные
Геоданные составляют 80-90 % всех данных ГИС. ГИС работают с двумя существенно отличающимися типами данных — векторными и растровыми. В векторной модели информация о точках, линиях и полигонах кодируется и хранится в виде набора координат X, Y. Местоположение точки (точечного объекта), например, буровой скважины, описывается парой координат (X, У). Линейные объекты, такие как дороги, реки или трубопроводы, сохраняются как наборы координат X, Y. Полигональные объекты, типа речных водосборов, земельных участков или областей обслуживания хранятся в виде замкнутого набора координат. Векторная модель особенно удобна для описания дискретных объектов и меньше подходит для описания непрерывно меняющихся свойств, таких, как типы почв или доступность объектов. Растровая модель оптимальна для работы с непрерывными свойствами. Растровое изображение представляет собой набор значений для отдельных элементарных составляющих (точек, ячеек, пикселов), оно подобно отсканированной карте или фотографии.
Наряду с традиционной картографической информацией (картография – наука о географических картах, о методах их создания и использования) информационную основу ГИС-технологий составляют данные дистанционного зондирования. Под диагностическим зондированием понимаются исследования неконтактным способом, различного рода съемки с летательных аппаратов – атмосферных и космических, в результате которых получается изображение земной поверхности в каком-либо диапазоне (диапазонах) электромагнитного спектра.
В последние десятилетия бумажные карты из-за перегруженности информацией становятся нечитабельными. ГИС предлагает совершенно новый путь развития картографии, в котором преодолеваются основные недостатки обычных карт – их статичность и ограниченная емкость как носителя информации. Кроме того, ГИС обеспечивает управление визуализацией информации. Появляется возможность выводить (на экран, на твердую копию) только те объекты или их множества, которые интересуют нас в данный момент. Фактически осуществляется переход от сложных комплексных карт к серии взаимоувязанных частных карт. При этом улучшается структурированность информации, и, следовательно, повышается эффективность ее обработки и анализа.
3.10.2. Функции ГИС общего назначения
Ввод данных. Для использования в ГИС данные должны быть преобразованы в подходящий цифровой формат. Процесс преобразования данных с бумажных карт и планов в компьютерные файлы называется оцифровкой. В современных ГИС этот процесс автоматизирован с применением сканерной технологии, что особенно важно при выполнении крупных проектов, либо, при небольшом объеме работ, данные можно вводить с помощью специальных устройств – дигитайзеров. Многие данные уже переведены в форматы, напрямую воспринимаемые ГИС-пакетами.
Манипулирование данными. Часто для выполнения конкретного проекта имеющиеся данные нужно дополнительно видоизменить в соответствии с требованиями вашей системы. Например, географическая информация может быть в разных масштабах (дорожная сеть представлена в масштабе 1:100 000, границы округов переписи населения – в масштабе 1:50 000, а жилые объекты – в масштабе 1:10 000, осевые линии улиц – в масштабе 1:1000). Для совместной обработки и визуализации все данные удобнее представить в едином масштабе. ГИС-технология предоставляет разные способы манипулирования пространственными данными и выделения данных, нужных для конкретной задачи.
У
правление данными. В небольших проектах географическая информация Может храниться в виде обычных файлов. Но при увеличении объема Информации и росте числа пользователей для хранения, структурирования и управления данными эффективнее применять БД (картографические и атрибутивные) и системы управления базами данных (СУБД).Запрос и анализ. При наличии ГИС и географической информации вы сможете получать ответы на простые вопросы (Кто владелец данного земельного участка? На каком расстоянии друг от друга расположены эти объекты? Где расположена данная промышленная зона?) и более сложные, требующие дополнительного анализа запросы (Где есть подходящие участки для строительства жилого дома? Каков основной тип почв под сосновыми лесами? Как повлияет на пассажиропотоки строительство новой дороги? Какова будет зона затопления, сколько человек и какими маршрутами придется эвакуировать при подъеме уровня воды на 7 метров?). Запросы можно задавать как простым щелчком мышью на определенном объекте, так и посредством развитых аналитических средств. С помощью ГИС можно выявлять и задавать шаблоны для поиска, проигрывать сценарии по типу «что будет, если ...».
Современные ГИС имеют множество мощных инструментов для анализа, среди них наиболее значимы два: анализ близости и анализ наложения. Для проведения анализа близости объектов относительно друг друга в ГИС применяется процесс, называемый буферизацией. Он помогает ответить на вопросы типа: Сколько домов находится в пределах 100 м от этого водоема? Сколько покупателей живет в радиусе 500 м от данного магазина? Какова доля добытой нефти из скважин, находящихся на территории N-гo района? Процесс наложения включает возможность интеграции данных, расположенных в разных тематических слоях. В простейшем случае это операция отображения, но при ряде аналитических операций данные из разных слоев объединяются физически. Наложение, или пространственное объединение, позволяет, например, интегрировать данные о почвах, уклоне, растительности и землевладении со ставками земельного налога.
Визуализация данных. Для многих типов пространственных операций конечным результатом является представление данных в виде тематических карт и планов, дополненных, при необходимости, другой графикой, отчетными документами, трехмерными изображениями, графиками, диаграммами и таблицами, фотографиями и другими средствами, например видео и мультимедийными.
До начала применения ГИС лишь немногие специалисты обладали навыками обобщения и полноценного анализа географической информации с целью обоснованного принятия рациональных решений, основанных на современных подходах и средствах. ГИС-технологии помогают автоматизировать аналитические и прогностические процедуры. Примерами программных пакетов, используемых для построения ГИС, могут являться программные продукты семейства ArcGIS 9, продукты компании Leica Geosystems, DATA+ и др.
Сетевые геоинформационные технологии являются ярким примером возможного информационного обеспечения мультидисциплинарного подхода к решению сложных научно-технических задач. Фактографические данные (слои), относящиеся к этой основе, формируются самостоятельными научными дисциплинами (например, геологическими, геофизическими, природопользовательскими, экологическими и др.), научные исследования по которым ведут, как правило, самостоятельные организации, территориально расположенные в различных местах города, области, страны. Единственная возможность объединить усилия этих организаций на информационно-практическом уровне – это интеграция их в единую информационно-вычислительную и программно-техническую среду.