Электронные аналоги картографических моделей местности и их организация в геоинформационных системах

В строительной практике широко используются компьютерные технологии, позволяю­щие усовершенствовать методику решения задач изыскания, проектирования и строительства, автоматизировать отдельные процедуры и этапы в целом. Такой подход потребовал не только применения новых методов в решении задач геодезического обеспечения процессов изыска­ния, проектирования и строительства, но и новых форм хранения информации о топографиче­ских характеристиках местности.

Впервые для проектирования сооружений линейного типа (железных и шоссейных до­рог) были использованы цифровые модели рельефа местности. Это объясняется тем, что дня многих инженерных сооружений рельеф является основным и решающим фактором, влияю­щим на выбор варианта проекта.

На первом этапе развития электронных способов хранения и использования картогра­фических моделей имел значение такой фактор как память машины и ее возможности. В на­стоящее время эти ограничения практически сняты и появились широкие возможности для использования ЭВМ в топографическом картографировании.

Широкие возможности картографического анализа, развитие вычислительной техники предопределило переход к компьютерному картографированию. Переход к созданию элек­тронных карт, к основному продукту автоматизированной картографии был обусловлен стремлением специалистов отобразить результаты моделирования или табличную информа­цию на карте, чтобы получить наглядное представление об исследуемых процессах и жела­ниями картографов, стремившихся уменьшить затраты средств и времени на создание и изда­ние карт.

Внедрению электронных карт способствует возможность многократного использова­ния однажды созданного массива цифровых данных, помимо создания карт, и для других целей, это является дополнительной ценностью.

Преимуществами машинной картографии являются меньшие затраты на составление простых карт, ускорение производства, большая гибкость в представлении результатов, уп­рощенные процедуры изменения масштаба и проекции позволяют приспособить карту к по­требностям пользователя, разнообразные возможности использования цифровых данных.

Главной целью машинной картографии является производство карт, для этого системы снабжены современными средствами форматирования карт и размещения надписей, огром­ными библиотеками знаков и шрифтов, дорогостоящими устройствами, обеспечивающими высокое качество конечной продукции, однако, конечный продукт - электронная карта не является аналитическим средством.

Для этой цели используются специальные компьютерные программы - географические информационные системы (ГИС). Именно, ГИС придает картографическим данным дополни­тельные возможности анализа взаимосвязей между различными процессами и явлениями.

ГИС - географическая информационная система, но чаще эта аббревиатура расшифро­вывается как геоинформационная система. Второе название точнее передает суть ГИС и оп­ределяет ее место в современном мире как аппарата исследования территорий. Территорией называется ограниченный участок земной поверхности, объединенный под какими-то общи­ми признаками - государственное и частное землевладение, промышленное и сельскохозяй­ственное предприятие, город, область, район, регион, страна и т.д. Геоинформационная сис­тема позволяет комбинировать с исходными данными, включающими в себя картографиче­скую и тематическую информацию в целях получения новой информации для осуществления определенных целей.

Геоинформационная система - комплекс, включающий персонал, технические средства, программное обеспечение и предназначенный для ввода, хранения, обработки картографиче­ской и тематической информации о территориях для анализа этой информации, моделирова­ния результатов анализа и отображения полученных моделей в целях решения задач по пла­нированию, проектированию и управлению. Данная формулировка определяет ГИС, как функционирующую информационную систему в какой-то отрасли деятельности человека, например, в геодезическом обеспечении строительной практики.

ГИС актуальна как система, связывающая картографическую и тематическую инфор­мацию, тем самым она придает даже рутинным операциям изысканий, проектирования и строительства сооружений оттенок высокой технологии. Связь географических информаци­онных систем с тематическими данными позволяет более продуктивно организовать геодези­ческое обеспечение строительной практики

Геоинформационные системы являются технологией, которая впитывает новые идеи и методы, часто возникающие в современной информатике. Даже поверхностное знакомство с ГИС вызывает положительное впечатление, детальное изучение применения геоинформаци­онных систем позволяет оценить потенциальную выгоду для организации в качестве средства анализа территориально привязанной информации.

ГИС классифицируются по принципам построения.

Закрытые системы имеют функциональную неизменяемую базу, которая позволяет от­ветить на стандартные вопросы. В них отсутствуют встроенные языки программирования, позволяющие писать приложения. Такие системы стоят меньше, но они не могут удовлетво­рить пользователя, если он решить расширить применение ГИС для своих специализирован­ных задач.

Рисунок 1.17 Картографическая база данных ГИС

Специализированные системы имеют свою библиотеку приложений, расширение кото­рой может быть связано с большими затруднениями.

Открытые системы имеют почти полный набор функций и могут быть расширены воз­можностями встроенных языков программирования. Они воспринимают широкий спектр форматов, могут конвертировать данные в свой формат. Они изначально дороги, но в даль­нейшем могут окупить расходы широкой сферой применения.

Информационное содержание ГИС состоит из двух баз данных: топографической и те­матической информации. Топографическая информация представлена в векторном или рас­тровом виде, а тематическая информация находится в таблицах и выражается в цифровом и символьном виде.

Для организации топографической информации в ГИС используется технология набо­ра слоев (Рисунок 1.17). Слой состоит из объектов определенной тематики. Наиболее логичной яв­ляется разделение информации на следующий список слоев: сооружения, дорожная сеть, подземные коммуникации, гидрография, растительность и рельеф. Каждый слой может состо­ять из точечных, линейных и площадных объектов, а поверхности изображаются изолиниями, например, рельеф изображается горизонталями. Такая организация картографической инфор­мации практически совпадает с традиционным представлением топографических карт на бумажных носителях в графическом виде.

Каждый объект топографической электронной карты неразрывно связан с таблицей, со­держащей тематическую информацию, характеризующую признаки (атрибуты) объекта. Примером может служить тематическая информация для слоя «Сооружения», приведенная в таблице 1.3.

Использование технологии геоинформационных систем расширяет возможности карто­графического анализа информации.

Топографическая карта становится более мобильным документом, позволяющим быст­ро актуализировать информацию.

Организация картографической информации по слоям делает возможным обновление только того слоя, в котором изменилась информация. Такой подход делает карту более деше­вой при использовании в течение длительного времени.

Таблица 1.3 Выборка информации из базы данных геоинформационной системы

Код	Название	Адрес	Тип	Материал	Владелец
	Дом	Иваново	Жилой	Кирпичный	Петров С.А.
	Дом	Иваново	Жилой	Деревянный	Кузьмин И.И.
	Дом	Иваново	Жилой	Кирпичный	Петров АС.
	Дом	Иваново	Жилой	Деревянный	Иньшин К.С.
	Дом	Иваново	Жилой	Кирпичный	Митин О.О.

Измерительные операции по карте выполняются быстрее и точнее. Расширены возмож­ности картографического анализа: создание новых слоев, построение буферных зон, исполь­зование операций наложения слоев для анализа ситуации, построение графиков и тематиче­ских карт на основе тематической информации. При составлении отчетов возможно исполь­зование картографических материалов, совмещенных с основной тематической отчетной информацией.

Дата добавления: 2014-01-20