ГИС-технологии и функциональные возможности ГИС

Стратегию создания любой ГИС определяют функции, которые она будет выполнять. Кроме традиционных – сбор, хранение, обработка и передача информации, ГИС должны обладать функциями, способствующими сочетанию сложившихся ранее и новых геоинформационных методов решения географических задач. ГИС-технологии создания и использования геоинформационных систем для анализа и моделирования представляют комплекс функций ГИС и программных средств. Они включают операции и отдельные функции, которые могут группироваться в алгоритмические процедуры для обеспечения решения задач целевого назначения конкретной ГИС. К базовым ГИС-технологиям относятся:

ввод данных – осуществляется путем цифрования источников (сканирования или ручного обвода объектов по изображению карт, снимков и т.п. на экране монитора) или импорта из существующих наборов цифровых данных;
преобразование данных – конвертирование форматов (векторных, растровых, внутренних форматов ГИС-пакетов); трансформирование картографических проекций и выполнение прямой или косвенной координатной привязки данных – важнейшей операции в ГИС;
управление данными в базах данных – поиск по пространственному (где?) или атрибутивному (что?) запросам, редактирование и модификация данных, интеграция данных из разных источников, выполнение аналитических операций (вычисление длин, площадей и др. картометрических операции);
оверлей – наложение друг на друга двух или более слоев, в результате чего образуется графическая композиция исходных слоев (графический оверлей) или один слой, содержащий композицию пространственных объектов исходных слоев; предполагается, что слои представлены в одной системе пространственных координат, проекции и масштабе; одна из базовых технологий анализа данных и их пространственных или качественных взаимосвязей; в растровых моделях часто называется «алгебра карт»;
пространственный анализ – набор операций преобразования и совмещения в пространстве информации разного типа, (например, оверлей слоев экологических и социальных факторов для принятия решений по землепользованию); построения буферных зон (буферного пространства вокруг точек, линий и полигонов); классификации и группировки многопараметрических данных; анализ размещения и связей объектов, соседства, сетей, видимости-невидимости и др.
пространственное моделирование – набор логических и математических операций интерполяции для построения моделей пространственных объектов, абстрактных (моделей оптимального размещения, распределений, концентрации и т.п.) и реальных (цифровых моделей рельефа и т.п.) поверхностей, моделей принятия решений;
вывод результатов – представление результатов преобразования данных, анализа и моделирования в текстовой и графической форме, в виде карт и других геоизображений, в мультимедийной форме; экспорт данных.

Большая часть ГИС-технологий с точки зрения программной реализации представляет собой набор программных процедур и элементарных операций (утилит), на комбинации которых основываются способы структуризации и хранении пространственных данных в БД, преобразования данных для выполнения географического анализа, выполнения специальных функций, таких как прокладка маршрута, поиск кратчайших расстояний, построение моделей поверхности и т.д. К таким наборам процедур относятся технологии создания экспертных систем и баз знаний, методы искусственного интеллекта (содержательный анализ данных), методы моделирования виртуальной реальности, веб-картографирование и создание веб-ГИС.