Система вывода информации.

Базы данных являются обязательными компонентами ГИС. Существуют два типа баз данных: графические и тематические (семантические).

В графических базах данных хранится то, что принято называть топографической основой.

Тематические базы данных содержат в себе так называемую нагрузку карты и дополнительные данные, которые относятся к пространственным, но не могут быть прямо нанесены на карту - это описания территорий, строений, коммуникаций и другая информация, содержащаяся в отчетах.

Оба вида баз данных представляют собой файлы (наборы) данных, хранящиеся на магнитных носителях.

Кроме них любая ГИС имеет систему визуализации данных, выводящую на экран имеющуюся информацию в виде карт, таблиц, схем и т.п. При помощи системы управления и обработки данных происходит их поиск, сортировка, удаление, добавление, исправление и анализ.

Система ввода - это программный блок, отвечающий за получение данных, источниками которых могут являться различные электронные устройства, такие как дигитайзер (цифрователь), на котором осуществляется цифрование карт, сканер, считывающий изображение в виде растровой картинки, электронные теодолиты и другие геодезические приборы. Информация может быть введена с клавиатуры вручную или получена из другой компьютерной системы. Ее источниками могут быть аэрофото- и космические снимки, обрабатываемые на специализированных рабочих станциях (рис. 2).

Система вывода ГИС предназначена для представления результатов работы в виде, удобном потребителю. При помощи плоттера (графопостроителя), например, можно получить очень качественные черно-белые и цветные изображения - практически готовую карту. Используются также разнообразные принтеры, в том числе и лазерные.

Результаты работы могут быть представлены в виде видеофильмов, записаны на дисках, распечатаны в форме отчетов или отправлены по сети во внешние компьютерные системы (рис. 3).

Обычно столь широким спектром возможностей ввода/вывода данных обладают лишь немногие крупные ГИС. Большинство систем имеют ограниченный набор вариантов ввода/вывода данных. Конкретный перечень устройств, поддерживаемый системой, часто формируется по заказу пользователя.

На создании ГИС специализируются как крупные фирмы (INTERGRAPH, SYSSCAN, ESRI), так и сравнительно небольшие, а также отдельные группы разработчиков. На сегодняшний день в России не существует мощных разработок ГИС, подобных системам вышеперечисленных фирм. Связано это, в первую очередь, с тем, что в нашей стране до сих пор наибольшее распространение имеют персональные компьютеры типа IBM PC, в то время как в ГИС используютсяколоссальные по размерам базы данных, качественная графика, которые требуюточень больших объемов машинной памяти и быстродействующих процессоров. Поэтому ГИС, на которых решаются задачи, подобные задачам управления городом, не могут быть в полной мере реализованы на базе ПК, они требуют более мощных компьютеров, так называемых рабочих станций.

ГИС не является серийным продуктом, заказчику трудно с самого начала точно представить себе все задачи, которые он хотел бы решить с ее помощью, поэтому процесс внедрения крупной ГИС может занимать, по западным оценкам, 5-7 лет и требует больших вложений. Такой срок связан, в первую очередь, со сбором и сортировкой информации и необходимостью формирования больших баз данных. Для сокращения сроков и расходов первоначально выполняется тщательное изучение поставленной задачи и определяются наиболее рациональные пути ее решения. Начало эксплуатации ГИС возможно задолго до окончания формирования баз, но превышение дохода над расходом обычно наступает лишь на шестом году эксплуатации системы. Эксперты полагают, что для нашей страны этот срок может быть существенно меньше.

 

Ранние ГИС, еще до появления компьютеров, использова­ли нарисованные от руки и накладываемые друг на друга слои (кальки) из прозрачного материала, ко­торые содержали информацию о почвах, рельефе и растительности. Разглядывая их на просвет, ландшафтные архитекторы и градостроители мог­ли принимать обоснованные решения о наилучших местах для размещения новых сооружений, учиты­вая практические потребности и параметры окру­жающей среды. В начале 1960-х гг. разработанные в Гарвардском университете и MIT универсальные компьютеры и программное обеспечение, сфор­мировали основу для автоматизированной обра­ботки географической информации. Будучи примитивными в сравнении с сегодняшним уровнем, они, тем не менее, были предвестниками техноло­гии, которая сегодня называется ГИС.

В 1969 г. г-н Данжермонд основал ESRI, кото­рый сегодня является мировым лидером ГИС ин­дустрии, создающим программное обеспечение и предоставляющим другие услуги для более чем миллиона пользователей, постоянно расширяю­щим свою технологическую базу и долю на рынке.

Начало развития ГИС относится к концу 60-х годов, но только в последниегоды эта технология получила бурное распространение. Основной причиной такого скачка, несомненно, является развитие вычислительной техники. Колоссальные объемы текстовой и графической информации, модельные расчеты, качественная графика, которыми оперируют ГИС, требуют значительных машинных ресурсов. До недавнего времени ЭВМ, имеющие характеристики, приемлемые для ГИС, стоили очень дорого, и подобную покупку могли позволить себе лишь очень большие организации, такие, как мэрии крупных городов.

Шесть лет назад для приобретения небольших ГИС требовалось 500 тыс. USD, более типичные затраты на программное и аппаратное обеспечение составляли 1 млн. USD. Сегодня в связи со значительным снижением цен на вычислительнуютехнику машины с высоким быстродействием стали доступны гораздо большему кругу потенциальных покупателей. Значительно увеличилось также число поставщиков на рынке ГИС, проводится большое количество ГИС-ориентированных конференций, огромная работа ведется членами профессиональных ассоциаций. Существуют несколько причин растущей популярности ГИС.

Среди них - развитие некоторых родственных областей, постоянное совершенствование диалога между машиной и пользователем, благодаря которому овладеть работой с ГИС можно путем минимального обучения. Все расширяющийся круг пользователей ГИС открыл новые возможности для обмена накопленной информацией. Некоторые системы комплектуются по желанию заказчика готовыми базами данных. Все это приводит к тому, что в настоящее время покупателями ГИС становятся небольшие города и области, отдельные отрасли промышленности, здравоохранение, образование и т.п. Небольшие учебные и справочно-информационные ГИС хотят иметь вузы и даже частные лица, чья деятельность связана с управлением.

Исследование рынка ГИС, проведенное еще в начале 90-х годов кампанией Denver-based Reserch Corporation и охватившее 386 респондентов как небольших городов, так и городов с 3,5-миллионным населением, показало, что около 40% североамериканских городов и поселков уже закупили ГИС. Среди тех, кто еще не приобрел ее, 15% намерены совершить покупку в течение ближайших 12 месяцев, еще 45% - через 2-3 года.

Широко используются ГИС в области кадастра. Кадастр - это система учета, регистрации и оценки физических объектов и явлений среды во времени.

Во Франции с конца 60-х годов действует кадастровая информационная система "Majic". Система объединяет 5 региональных центров (GRI) и 306 местных бюро кадастра (CDIP), предназначенных для сбора, хранения и пополнения кадастровой информации, объем которой достигает 40 Мб.

Статьи расходов системы "Majic":

1. Организационные расходы на создание

* на одно бюро - 0,5 млн. фр.;

* на 306 бюро - 150 млн. фр.

2. Текущие расходы в год

* на 306 бюро - 1 000 млн.фр.

Доходы от деятельности кадастровых бюро в виде налоговых поступлений в бюджет Франции составляют:

* от одного бюро - 50 000 млн.фр.;

* от всех бюро - 1 200 000 млн.фр.

* экономия служащих за счет применения системы - 25 %.

Интересен опыт создания кадастровых систем в Польше, так как предпосылки и ситуация при этом были весьма схожими с теми, которые мы имеем в России. Группой польских специалистов в 1987 году были начаты работы по созданию универсальной системы управления данными (подобной ГИС). К сожалению, начавшийся в Польше экономический кризис привел к замораживанию основных фондов и сокращению научно-исследовательских работ. Кроме того, не было специалистов по ГИС. Некомпетентность в области ГИС и непонимание их важности для общества вызвали отрицательную реакцию у городских властей.

Однако потребности диктовали свое, и спустя непродолжительное время уже представители властей выступили с инициативой о скорейшем начале работ по ГИС. Государственным учреждениям поручили работы по поиску технических средств и ГИС-технологий, координированием работ занялось Министерство строительства и городского планирования, приняты государственная и городская программы по созданию автоматизированных систем управления данными, выделены средства.

Сегодня в Польше уже функционируют такие системы ГИС, как "Земля", "Здания и сооружения", "Инженерные коммуникации".

В Российской Федерации в составе Геодезической федеральной службы создан центр ГИС и цифровой картографии (РОСГЕОИНФОРМ) и пять региональных функциональных центров.