Структура ГИС-проекта

Модель современной ГИС можно представить в виде программно-технического комплекса, сконструированного для организации и обработки информации, проведения расчетов в соответствующих блоках моделей, измерения и оценки параметров (включения топологических свойств). Детальность, объемы, финансирование, период исполнения ГИС-проекта может широко меняться в зависимости от поставленных задач и возможностей, но главные составляющие ГИС остаются неизменными: аппаратное обеспечение, программные средства, данные, персонал, рабочие процедуры специального проекта и переговоры.

Все многообразие функций ГИС можно сгруппировать по категориям, среди которых будут наиболее значимы: а) сбор и ввод данных; б) их коррекция и хранение, в) реструктурирование, обобщение, трансформация; г) запрос, анализ (расчет); д) представление результатов. С помощью ГИС осуществляются следующие информационные функции: создание универсальной основы (географической базы данных) для организации разнообразных сведений, требуемых в целях изучения ситуации, для проведения исследований или для управления в определенном регионе. ГИС используют в качестве инструмента отображения динамики или для прогноза функционирования сложных природно-антропогенных явлений. ГИС часто конструируется и используется как справочно-информационная система. И наконец, ГИС применяется как важное средство в моделировании и/или для создания и пользования базами знаний и системами экспертных оценок в различных научных и производственных сферах.

Структурно ГИС представляет собой сложно организованную систему, включающую следующие составляющие:

1. управление данными (в проекте важно определить общую организацию системы, обеспечить нужное кадровое обеспечение, выбрать характер администрирования);
2. сбор данных (определяющий момент — типы источников данных и форматы их обмена);
3. ввод и хранение (следует находить наиболее доступные способы перевода всех данных в цифровую форму, выбрать рациональную структуру и модели пространственных данных, согласованные со всеми используемыми типами СУБД);
4. поиск и анализ данных (достаточно выполнять стандартные модельно-аналитические операции);
5. пользование (создание пользовательского интерфейса);
6. вывод информации (математико-картографическое моделирование и генерация карт в заданном виде).

Базовые требования к создаваемой ГИС можно сформулировать следующим образом: полнота (обеспеченность программными и техническими средствами); комплексность (возможность анализа большой группы разносторонних параметров); открытость (возможности адаптации, совместимости, модификации); стандартность (поддержка крупными производителями программных средств и аппаратных платформ).

Разработка существующих ГИС должна быть основана на следующих принципах:

· использование системного подхода как концептуальной основы создания и применения ГИС;

· применение математико-картографического моделирования операций распознавания и генерализации картографического изображения;

· растровый ввод/вывод картографической информации, а ее обработка и хранение преимущественно в векторной форме;

· необходимость максимально полного сбора (подбора) пространственных данных с целью их последующей унификации и аналитико-синтетической обработки;

· разработка систем искусственного интеллекта и баз знаний как основы для совершенствования моделируемых алгоритмов и программ.

Построение ГИС включает неизбежный этап оценки исходных данных. Это предполагает структуризацию и формализацию информации, а именно: классификацию, определение взаимозависимостей, иерархичности, пространственно-временного масштаба, параметров и связей в геосистеме.

Геоинформационная система должна быть построена так, чтобы можно было при необходимости изменять некоторые элементы базовой структуры создаваемого ГИС-проекта в процессе решения конкретных задач.

Вся работа по созданию ГИС-проекта подчиняется определенному алгоритму, остающемуся неизменным вне зависимости от целей создания и решаемых задач в различных ГИС. Принципиальный алгоритм создания ГИС-проекта состоит из следующих основных этапов:

· постановка задач, ревизия запросов и организация данных;

· выбор нужного и доступного по финансам аппаратно-программного комплекса;

· тренинг технических специалистов и сбор (выбор, подбор) тематической информации;

· координация в подготовке и обобщении результатов работ специалистов;

· выдача черновиков карт и пояснительных материалов, переговоры с заказчиком по форме и содержанию необходимой ему информационной продукции;

· представление финальных результатов пользователям и/ или заказчикам.

Аппаратный комплекс ГИС стремительно меняется, усложняется, совершенствуется, удешевляется. Создание любой профессиональной ГИС всегда требует учета множества факторов, что в конечном итоге и обусловливает подбор необходимых инструментов и формирование их рационального сочетания. Выбор основной аппаратной платформы и периферии зависит от целей и сложности задач проекта, которые предполагается решать программными средствами ГИС.

Сейчас для работы с ГИС обычно используется достаточно популярное, доступное по ценам и широко распространенное компьютерное оборудование, обладающее большой вычислительной мощностью. И если ранее (1980—1990-е годы) в ГИС-проек-тировании были задействованы специальные и дорогие рабочие (графические) станции, то в начале XXI в. с интенсивным увеличением быстродействия персональных компьютеров и развитием сетевой технологии используются более доступные, менее дорогие и весьма разнообразные аппаратно-программные платформы, варьирующиеся от суперкомпьютеров до ноутбуков и компактных компыотеров-наладонников.

В современной жизни как фактически неотъемлемые компоненты ГИС уже предстают самые разнообразные их технологические комбинации, начиная с обеспечения работы в разнообразных компьютерных сетях до привлечения супервозможностей или использования инструментария всего набора мультимедийных средств. Столь же обычно для современных ГИС пополнение данных с электронных геодезических приборов (спутниковых навигаторов) и почти полная интеграция процедур обработки данных дистанционного зондирования (аэро- и космических снимков).

В настоящее время отчетливо проявляется тенденция внедрения ГИС в стандартные эффективно обновляемые и активно поддерживаемые крупными корпорациями популярные программные пакеты — обычно это интеграция текстовых процессоров, органайзеров, электронных таблиц, разнообразных офисных и бизнес-приложений, интернет-приложения. В Европе и США достаточно широко распространены элементы и модули ГИС, в той или иной степени интегрированные в соответствующие «общеупотребительные» пакеты. К примеру, в опциях такой популярной электронной таблицы Excel из клона MS Office монтируются элементы геоинформационной разработки на основе Maplnfo.

Имеющиеся тенденции геоинформационного обеспечения достаточно благоприятны, а ГИС-инструментарий становится все разнообразнее. В соответствии с этим следует выделить шесть основных групп программных средств ГИС:

1. инструментальные ГИС;
2. вьюверы (средства просмотра геоизображений);
3. векторизаторы растровых картографических изображений (их основное предназначение состоит в автоматизации ввода изображении);
4. средства пространственного моделирования;
5. средства обработки и дешифрирования данных дистанционного зондирования;
6. справочные картографические системы.

Качество результатов и сложность решения задач у пользователя ГИС будет определяться в наибольшей степени тем, какой программой он законно обладает, и лишь после этого будет значимым при получении результатов то, насколько умело этим комплексным инструментом организация или ГИС-специалист может воспользоваться. Важным условием достижения хороших результатов является достаточная техническая поддержка, оперативные и регулярные консультации с поставщиками по использованию обновляемых программ и дополнительных привлекаемых модулей, их постоянное обновление (upgrade) на льготных условиях, регулярность получения надежных данных и характер их ввода и редактирования.