2015-10-22
649
Проведение экологической экспертизы и экологического прогнозирования, создание системы экологического мониторинга требует оперативного анализа мощного потока разнообразной информации. Для этих целей используют геоинформационные системы (ГИС) и экоинформационные системы (ЭИС). Понятие ГИС более широко используется в научной литературе. ГИС (ЭИС) – системы автоматизированного сбора, хранения, преобразования и представления эколого-географической информации, основывающиеся на средствах вычислительной техники – ЭВМ. По существу ГИС машинная модель окружающей природной среды.
Создание ГИС (ЭИС) стало возможным, после того как информационные технологии стали проникать в науки о Земле. Это породило геоинформатику и экоинформатику. Геоинформатика – наука изучающая принципы, технику и технологию сбора, накопления, передачи, обработки, представления и распространения данных, а также получения на их основе новой информации о пространственно-временных явлениях (Тикунов, 1997). Первые ГИС были созданы в Канаде в начале 1960-х гг. (GGIS). В нашей стране аналогичные исследования начались почти двадцать лет спустя и до сих пор работы зачастую связаны с адаптацией зарубежного опыта. Исторически ГИС в современном их пониании развивались на базе информационно-поисковых систем и позднее картографических банков данных. Информационные системы рассматривались как первый этап автоматизированного создания карт, позднее в функции ГИС стали включать блоки математико-картографического моделирования и автоматизированного воспроизведения карт. Рассматривая карту как инструмент для географического анализа и выделяя подсистему пользователя, ГИС стали охватывать область использования карт. В настоящее время существует большое множество ГИС в различных странах и разных отраслях экономики. Большинство ГИС включают в свои задачи создание карт или используют картографические материалы как источник информации.
|
|
|
Источниками информации для ГИС (ЭИС) являются: географические и экологические карты, аэро- и космофотоснимки, данные полевых экспедиционных наблюдений и исследований, результаты лабораторных анализов, кадастровые данные, результаты переписи населения и т. д.
Любая ГИС должна выполнять несколько функций (Масляев, Кустов, Кирюшин, 2000):
– обеспечивать функции сбора, кодирования и ввода информации;
– обеспечивать функции редактирования, обновления и эффективного хранения данных, а также преобразования данных в разные формы;
– обеспечивать функции анализа, моделирования информации;
– обеспечивать функции запросов на получении информации;
|
|
|
– обеспечивать функции представления результатов работы в виде наглядных документов – таблиц, карт, диаграмм и т. п.
К основным принципам организации ГИС относят:
– системность технологического процесса, выражающаяся в том, что методологической основой создания ГИС служит системный подход, рассматривающий получение информации, ее обработку и интерпретацию в структуре ГИС как этапы единого процесса;
– достоверность и точность информации;
– функциональность системы. По особенностям функционирования выделяют два типа ГИС: ГИС как информационная система (база данных), ГИС как инструмент (система экспертных оценок) для исследования и прогноза;
– целевое и тематическое назначение автоматизированных систем.
Единой классификации ГИС не существует. Существуют различные аспекты их классификации. По территориальному охвату ГИС подразделяются на общегосударственные, региональные и глобальные. По целям создания – многоцелевые и специальные, в т. ч. информационно-справочные, кадастровые, картографические, инженерно-планировочные, территориально-управленческие. По тематической направленности – общегеографические, отраслевые, в т. ч. водных ресурсов, использования земель, лесопользования, рекреации, инвентаризационные, кадастровые и др. По проблемной ориентации выделяют ГИС: инженерные, тематического картографирования, библиографические, административные, обработки комической информации, управления природными ресурсами, тематического картографирования. По структуре и архитектуре ГИС различают: проблемно-процессорную модель, модель базы данных, модель интерфейса (система объектов с различными характеристиками). По организации ГИС бывают закрытые (пользователь их модифицировать не может), специализированные (предназначенные для решения определенной задачи) и открытые (способные расширять свои функции за счет встроенных средств). Большинство ГИС отраслевые, ориентированы на решение частных задач. Комплексных ГИС мало, создание их дело сложное.
В самом общем виде структура информационной системы представляется следующим образом: базы данных, диалоговая система пользователя, программно-технический продукт, блок моделей, блок оценки и принятия решений.
К функциям информационных систем относят:
– подготовку и ведение банков данных;
– информационно-справочные функции;
– имитационное и экспертное моделирование;
– автоматизированное картографирование и др.
Для формализованного представления данных в информационной системе применяются растровый, векторный методы, метод по ячейкам регулярной сети. Наиболее оптимальным является объединение растрового и векторного подхода к представлению данных. Кроме того, информационные системы позволяют использовать данные различных систем управления базами данных. Основная задача ближайших лет – это стандартизация информационных систем.
