Функциональные возможности и задачи геоинформационных систем
ГИС может производить некоторые аналитические функции и этим самым помогает пользователю анализировать и интерпретировать информацию. ГИС может смоделировать явление как функцию от других явлений, которые описаны пространственной и числовой информацией.
Функциональные возможности ГИС - набор функций географических информационных систем и соответствующих программных средств, обеспечивающих:
ввод данных в машинную среду путем импорта из существующих наборов цифровых данных или с помощью цифрования источников;
преобразование данных, включая конвертирование данных из одного формата в другой, трансформацию картографических проекций, изменение систем координат;
хранение, манипулирование и управление данными во внутренних и внешних базах данных;
картометрические операции;
возможность персональных настроек пользователей.
Функции ГИС:
1. Интеграция и управление разнородной информацией из разных источников (тексты, табличные данные, электронные и бумажные карты, GPS координаты, дистанционные материалы, полевые описания (совмещение, визуализация, поиск по запросу))
2. анализ информации (связи между явлениями – индикация, правила пространственно – временного варьирования и соседства, кратчайшее расстояние, разнообразие…статистика(геостатистика), моделирование)
Основные задачи ГИС:
1. полностью автоматизированное или интерактивное выполнение следующих инф.-подготовительных, картографо – аналитических и проектно-технологических операций:
- переход от одного масштаба или проекции карты к др
-совмещение на одной карте материала с картами разного содержания, масштаба, проекций
-создание новых тематических слоев посредством введения дополнительной инф. по существ. картографическим выделам , проведения математических (логических) операций с данными имеющихся слоев
-оперативное обновление сод.карты при появл.новой информации
-гибкое изменение инф.сод
-оформление карты в соответствии с конкретными задачами и текущими запросами потребителя
-быстрое проведение картографических расчетов с определением площадей, расстояний, длины дорожного пути между обектами и т.п
-статистич. обработка информации, полученной в результате автоматизир. картограф. измерений
- выделение объектов, отвеч. спец. усл (данные интервалы значений площадей, расстояний до др. точечных, линейных, площадных объектов и т.д)
-оптимизация формы площадных объектов – в соответствии с формализованными правилами (прямоугольность грани, ориентация по склону)
-создание новых картографических объектов на основе проведения спецрасчетов (например, зон сезонного подтопления, ускоренной эрозии, загрязнения; участков с лучшими или худшими условиями для тех или иных культур; проектируемых линий защитных лесополос или полевых дорог; территорий с различной плотностью гидрографической, овражно-балочной или дорожной сети и т.п
Функции ГИС: интеграция и управление информацией из различных источников, совмещение, визуализация, поиск по запросу, моделирование
Средства визуализации информации и рабочие наборы ГИС
Визуализация (графическое воспроизведение, отображение) - генерация изображений, в том числе и картографических, и иной графики на устройствах отображения (преимущественно на мониторе) на основе преобразования исходных цифровых данных с помощью специальных алгоритмов.
Наиболее компактными и привычным способом представления географической информации остаются карты.
Электронная карта (ЭК) - картографическое изображение, визуализированное на мониторе, на основе цифровых карт или баз данных ГИС.
Электронный атлас(ЭА) - система визуализации в форме электронных карт, электронное картографическое произведение, функционально подобное электронной карте. Поддерживаются программным обеспечением типа картографических браузеров, обеспечивающих покадровый просмотр растровых изображений карт, картографических визуализаторов, систем настольного картографирования. Помимо картографического изображения и легенд электронные атласы обычно включают обширные текстовые комментарии, табличные данные, а мультимедийные электронные атласы - анимацию, видеоряды и звуковое сопровождение.
Таблицы и графики, включающие различные характеристики объектов (атрибуты) или их соотношения, могут использоваться как самостоятельные или дополнительные к другим средствам визуализации.
Анимации применяют для показа динамических процессов, т.е. последовательный показ рисованных статичных изображений (кадров), в результате чего создается иллюзия непрерывной смены изображений.
Трехмерная визуализация
Трехмерное изображение поверхности (3D-поверхность) - средство цифрового объемного представления поверхностей в виде проволочных диаграмм, при этом используются различные типы проекции, при этом изображение можно поворачивать и наклонять, используя простой графический интерфейс.
Для отображения рельефа по данным ЦМР могут быть сформированы растровые изображения.
Растровая поверхность (изображение) - формируется по Grid-модели, при этом каждому пикселу присваивается значение, пропорциональное высоте соответствующей ячейки сетки.
Теневой рельеф (аналитическая отмывка рельефа) - растровое отображение ЦМР, при формировании которого кроме высоты каждого участка сетки Grid-модели, учитывается освещенность склонов.
Реализованы возможности совмещения 3D - поверхностей с другими тематическими слоями. Для достижения реалистичности отображения объектов местности 3D-поверхности совмещаются с картографическими или ортоизображениями.
Виртуальная модель местности (ВММ) - модель местности, содержащая информацию о рельефе земной поверхности, ее спектральных яркостях и объектах, расположенных на данной территории, предназначена для интерактивной визуализации. ВММ позволяет обеспечить эффект присутствия на местности, может быть отображена в виде трехмерной статической сцены (3D-вид) или в режиме имитации полета над местностью, когда наблюдатель находится в точке с заданными координатами.