Проблематика информационного обеспечения геоинформационных систем

Важным вопросом для создания ИО является классификация информации и установление ее количественных характеристик.

Теоретически информацию, циркулирующую в любой ГИС, можно классифицировать по различным признакам: степени обработанности, способу отображения данных, отношению к процессу обработки, стабильности и многим другим.

По степени обработанности картографическая информация подразделяется на первичную и вторичную (производную). Первичная возникает на начальной стадии процесса сбора данных о местности и отражает состояние объектов местности или процесса управления во времени. Вторичная получается в результате обработки первичной картографической информации и может быть промежуточной или результатной.

Промежуточная информация содержит предварительные результаты расчета количественных данных, используемых в качестве исходных для создания картографических данных.

Результатная информация получается в процессе обработки первичной или первичной и промежуточной информации и используется в ГИС при управлении и принятии решений.

По способу отображения данных картографическая информация подразделяется на графическую и текстовую.

По отношению к процессу обработки можно выделить обрабатываемую и необрабатываемую информацию.

По стабильности картографическую информацию можно подразделить на текущую или постоянно изменяющуюся, и условно постоянную или просто постоянную.

В процессе создания ПО возникает необходимость установления количественных характеристик информации для определения величин потоков информации во времени, выявления наибольших информационных нагрузок, выбора наиболее рационального варианта создания информационных массивов, их хранения и другого. Объем информации, в зависимости от назначения, может выражаться числом номенклатурных листов, картографических объектов, алфавитно-цифровых или графических знаков или числом двоичных разрядов (бит).

Картографическая информация, обладая специфическими свойствами, может использоваться не только в АСУ, но и в технических средствах управления.

В условиях автоматизации весь комплекс операций над картографическими данными выполняется с использованием технических средств, в результате чего стало реальным создание ГИС АСУ, основу которой составляют информационные массивы с записью данных на машинных носителях.

Интегрированную ГИС АСУ можно определить как систему, в которой картографическая информация подвергается обработке по единой схеме на основе единых для различных задач исходных и нормативных данных.

Создание и поддержание в рабочем состоянии массивов данных, содержащих полную и точную информацию об объектах местности, позволяющих своевременно получать всю необходимую результатную картографическую информацию для принятия управляющих решений, является целью проектирования ИО ГИС.

Проектирование ИО ГИС должно обеспечивать:

• своевременность сбора информации об объектах местности и передачу информации для обработки;

• высокую достоверность данных;

• необходимую и достаточную точность картографической информации;

• передачу требуемой информации потребителям в строго определенном режиме и в заданные сроки;

• полное отражение в информационных массивах состояния картографических объектов по всем характеристикам без необоснованной избыточности данных;

• применение совершенных носителей и способов записи, получения, обработки и контроля картографической информации с использованием современных технических средств;

• использование унифицированной системы нормативно-правовой документации и документооборота;

• рациональную организацию технологических процессов, обеспечивающих необходимую эффективность работы технических средств на всех этапах обработки картографических данных.

Новым, наиболее мощным средством повышения эффективности применения АСУ и ГИС, является Система электронных карт, создаваемая с 1992 года.

Система электронных карт представляет собой совокупность электронных карт, объединенных общим замыслом, упорядоченную и согласованную по масштабам, системам координат, содержания и условным знакам. Она формируется в векторном и растровом виде на оптических дисках или других машинных носителях программными и техническими средствами с использованием существующих карт, космических снимков, текстовой (справочной аудио — и видеоинформации) и других источников информации о местности.

Основные преимущества электронных карт перед обычными бумажными картами состоят в том, что электронные карты обеспечивают возможность в реальном времени отображать любой участок местности с любой степенью детализации и необходимой точностью, получать справки о местности, наносить и корректировать специальную информацию, решать многочисленные расчетные и информационные задачи и отображать результаты и их решения на картографическом материале.

Для описания содержания, качества (точность, полнота, достоверность и современность) и других характеристик электронных карт, а также данных геодезической, гравиметрической, фотограмметрической информации, используемой при создании и применении электронных карт, служат метаданные электронных карт.

§ 2. Структура ГИС и ее информационное обеспечение

При разработке ИО ГИС учитываются общие свойства систем: система представляет собой набор определенных компонентов; составные компоненты логически взаимосвязаны между собой и системой в целом. Наряду с общими свойствами ГИС, необходимо учитывать ее специфические особенности:

• общее предназначение ГИС в АСУ и ее отдельных подсистем;

• сложная модель и структура ГИС;

• наличие большого количества составных элементов, взаимосвязанных между собой потоков посредством данных;

• функционирование ГИС в условиях взаимодействия с внешней средой;

• гибкость структуры и алгоритмов управления данными на всех уровнях;

• наличие специалистов (операторов) в качестве элемента управления и взаимодействия его с ГИС в процессе выполнения функций управления.

Проектирование ИО является ответственным и сложным этапом при создании ГИС в любой АСУ. При этом изучаются и анализируются потоки картографической информации, формулируются пользовательские задачи, соответствующие задачам управления, определяются потребности в геоинформации для их решения.

Информационное обеспечение проектируемой ГИС должно включать всю совокупность картографических данных, образующихся в этой системе.

В зависимости от предназначения, в любой ГИС можно выделить функциональные и обеспечивающие подсистемы, которые способствуют развитию и эффективному использованию системы в целом и отдельных ее частей.

Функциональные подсистемы ГИС могут быть представлены в следующем составе: управления базами данных (СУБД); накопления и обработки; анализа; оперативного отображения данных. К обеспечивающим подсистемам относятся: информационное, математическое, лингвистическое и техническое обеспечение. Комплекс обеспечивающих подсистем