Отраслевое использование ГИС
Возможности геоинформационных систем могут быть задействованы в самых различных областях деятельности. Вот лишь некоторые примеры использования ГИС:
административно-территориальное управление
- городское планирование и проектирование объектов;
- ведение кадастров инженерных коммуникаций, земельного, градостроительного, зеленых насаждений;
- прогноз чрезвычайных ситуаций техногенно-экологического характера;
- управление транспортными потоками и маршрутами городского транспорта;
- построение сетей экологического мониторинга;
- инженерно-геологическое районирование города.
телекоммуникации
- транковая и сотовая связь, традиционные сети;
- стратегическое планирование телекоммуникационных сетей;
- выбор оптимального расположения антенн, ретрансляторов и др.;
- определение маршрутов прокладки кабеля;
- мониторинг состояния сетей;
- оперативное диспетчерское управление.
инженерные коммуникации
- оценка потребностей в сетях водоснабжения и канализации;
- моделирование последствий стихийных бедствий для систем инженерных коммуникаций;
- проектирование инженерных сетей;
- мониторинг состояния инженерных сетей и предотвращение аварийных ситуаций.
транспорт
- автомобильный, железнодорожный, водный, трубопроводный, авиатранспорт;
- управление транспортной инфраструктурой и ее развитием;
- управление парком подвижных средств и логистика;
- управление движением, оптимизация маршрутов и анализ грузопотоков.
нефтегазовый комплекс
- геологоразведка и полевые изыскательные работы;
- мониторинг технологических режимов работы нефте- и газопроводов;
- проектирование магистральных трубопроводов;
- моделирование и анализ последствий аварийных ситуаций.
силовые ведомства
- службы быстрого реагирования, вооруженные силы, милиция, пожарные службы;
- планирование спасательных операций и охранных мероприятий;
- моделирование чрезвычайных ситуаций;
- стратегическое и тактическое планирование военных операций;
- навигация служб быстрого реагирования и других силовых ведомств.
экология
· оценка и мониторинг состояния природной среды;
· моделирование экологических катастроф и анализ их последствий;
· планирование природоохранных мероприятий.
лесное хозяйство
- стратегическое управление лесным хозяйством;
- управление лесозаготовками, планирование подходов к лесу и проектирование дорог;
- ведение лесных кадастров.
сельское хозяйство
- планирование обработки сельскохозяйственных угодий;
- учет землевладельцев и пахотных земель;
- оптимизация транспортировки сельскохозяйственных продуктов и минеральных удобрений.
Экспертные системы
Экспертная система – система искусственного интеллекта, включающая базу знаний с набором правил и механизмом вывода, позволяющим на основании правил и предоставляемых пользователем фактов распознать ситуацию, поставить диагноз, сформулировать решение или дать рекомендацию для выбора действия. Экспертные системы, применяемые в управлении, базируются на эвристических, эмпирических знаниях, оценках, полученных от экспертов. Они способны анализировать данные о ситуации, требующей решения, объяснить пользователю свои действия и показать знания, лежащие в основе принятия решений.
Экспертные системы основаны на формализованном способе представления знаний эксперта – специалиста в исследуемой предметной области. Их успех во многом определялся тем, насколько компетентны эксперты, насколько они способны передать свой опыт специалистам по представлению и записи знаний в базу, четко ли очерчена решаемая проблема, достаточен ли полученный объем знаний для подсказки решения.
В процессе разработки экспертных систем специалисты по представлению знаний (программисты) в интерактивном режиме совместно с экспертом записывали знания в базу знаний. Эксперт передавал свой опыт словами (вербально) в терминах предметной области, в виде либо некоторых общих высказываний и правил, либо описания конкретных примеров, образцов решений и действий в конкретных различных ситуациях. Создание экспертной системы выполнялось методом проектирования, при котором происходит постоянное наращивание базы знаний при итерационном прохождении каждого этапа проектирования экспертной системы.
Для представления знаний использовались фреймовые и объектно-ориентированные модели. Фрейм – структура представления знаний, которая при заполнении ее элементов-слотов – определенными значениями превращается в описание конкретного факта. Слот предназначен для определения имен атрибутов факта, их значений и ссылок на другие слоты.
В дальнейшем при проектировании экспертных систем использовались семантические сети, теория графов, лингвистические процессоры, когнитивная графика и др. Семантические сети дают способ представления знаний в виде помеченного ориентированного графа, в котором вершины соответствуют понятиям, объектам, действиям, ситуациям или сложным отношениям, а дуги – свойствам или элементарным отношениям. Теория графов изучает графы, сети и действия над ними. Лингвистические процессоры предназначены для перевода текстов на естественном языке в машинное представление и обратно.
Экспертные системы помогают принимать решения в ситуациях, когда алгоритм принятия решения заранее не известен и формулируется одновременно с формированием базы знаний.
По способу формирования решений экспертные системы разделяются на аналитические и синтетические. Аналитические системы предполагают выбор решений из множества известных альтернатив. Синтетические – предполагают генерацию решений для выбора.
Экспертные системы применяются во многих сферах человеческой деятельности. Они используются в управлении производством, транспортными системами и других направлениях экономической деятельности. Примером может служить система страхования коммерческих займов CLUES.