Общие сведения о гис структура гис в компьютере

ГЕОИНФОРМАЦИОННЫЕ СИСТЕМЫ (ГИС) В АРХЕОЛОГИИ

ПЛАН

1. Общие сведения о ГИС

2. Структура ГИС в компьютере

3. Представление данных в ГИС

4. Инструменты анализа ГИС

Общие сведения о ГИС

Карты, GPS и базы данных – темы, которые рассматривались в пре- дыдущих главах – это основа, на которой работают геоинформационные системы – вид информационных систем, получивший бурное развитие за последние годы.
Определения, даваемые для ГИС в различных источниках, могут в той или иной степени различаться. Наиболее универсальное, но вместе с тем и расплывчатое определение приводится в ГОСТ Р 52438-2005 «Географи- ческие информационные системы. Термины и определения»:
«…геоинформационная система; ГИС: информационная система, опе- рирующая пространственными данными».
В ГОСТ 28441-99 «Картография цифровая. Термины и определения» понятие геоинформационных систем определяется более развернуто:
«ГИС – автоматизированная информационная система, предназначен- ная для сбора, обработки, анализа, моделирования и изображения данных, а также для решения информационных задач с использованием цифровой, картографической, аналоговой и текстовой информации».
Большинство определений, даваемых в научной литературе, схожи с определением, приводимым в ГОСТ 28441-99 (см., например, ставший уже классическим учебник Майкла Н. Де Мерса «Географические инфор- мационные системы»).
Можно выделить черты ГИС, общие для многих информационных систем и специфические. В качестве общего с другими информационными системами (системы банковского учета, системы обслуживания читателей в библиотеке и т. д.) можно отметить следующее.

1. 
   ГИС – автоматизированная система, работа которой осуществляется при помощи компьютера.
   
2. 
   ГИС предназначена для того, чтобы выполнять:
   

• 
  cбор данных (ввод информации из различных источников, как зара- нее подготовленной, так и поступающей в реальном времени);
  
• 
  обработку данных (преобразование данных из одного вида в другой, выполнение различного вида операций по объединению и разъединению, установка соответствий между наборами данных);
  
• 
  анализ данных (выявление зависимостей между введенными в ГИС данными, определение статистических характеристик и др.);
  
• 
  моделирование (построение на основе имеющихся данных и некото- рых допущений более детальных образов различных систем, чем непо- средственно позволяют имеющиеся данные);
  
• 
  отображение (вывод информации в форме, доступной непосредст- венному восприятию человеком).
  
• 
  Специфическими особенностями является то, что ГИС:
  
• 
  оперирует данными, которые обязательно имеют пространственную привязку;
  
• 
  обладает пространственной основой интеграции данных, инстру- менты анализа и моделирования позволяют делать пространственное ото- бражение тех или иных явлений или зависимостей;
  
• 
  имеет специальный картографический интерфейс, позволяющий ис- пользовать принятые в географии системы координат.
  

«Родственниками» ГИС являются различные CAD-системы, элек- тронные карты и электронные таблицы с возможностями построения пла- нов, имеющие те или иные специфические черты ГИС, но не в полном объеме. Например, электронные карты позволяют осуществлять ото- бражение различной информации на картографической основе, выполнять некоторые элементы анализа (измерение расстояний, поиск тематической информации), но хранящуюся в них информацию нельзя изменить, для ак- туализации необходимо приобретать новую версию карты.
Хотя история разработки ГИС охватывает уже более 4 десятилетий, их активное «наступление» на рынке коммерческих программных продук- тов началось 10–15 лет назад и связано с массовым появлением компьюте- ров, обладающих высокой производительностью, необходимой для обра- ботки графической информации.
В настоящее время на рынке программных средств присутствуют ГИС самого различного уровня сложности и стоимости. Наиболее пр о- стые – это средства построения интерактивных карт-картинок с ограни- ченными инструментами анализа. Наиболее развитые – это ГИС, объеди- няющие распределенные ресурсы, предусматривающие одновременную работу многих пользователей и позволяющие выполнять многосторон- нюю обработку информации.
Самые распространенные ГИС – настольные, когда и сама ГИС- программа, и обрабатываемые данные находятся на одном компьютере. Можно говорить также о корпоративных ГИС, работающих в рамках локаль- ной сети, региональных, национальных ГИС по той или иной тематике, а Google Earth можно назвать «всемирной ГИС». Если ГИС предназначена для одновременной работы многих пользователей, ее функционирование час- то организуется по технологии «клиент – сервер», когда на компьютере поль- зователя стоит клиентская программа, предназначенная для ввода информа- ции пользователя, хранения части информации, выполнения некоторых операций и связи с сервером, на котором хранится основная информация ГИС и который выполняет более сложные операции по запросам клиента.
К наиболее известным ГИС можно отнести систему ArcGis (компания ESRI), программу МарInfo (первоначальный разработчик – компания МарInfo, с 2007 г. владельцем этого бренда является компания Pitney Bowes), из отечественных можно выделить семейство программ, разработанных КБ «Панорама» (торговые марки ГИС «Панорама», «Карта-2005», «Карта-2011» и др.), ГИС Objectland (компания «Радом-Т»), ГИС «ИнГЕО» (компания «Ин- тегро»), ГИС «ГеоГраф» (Центр геоинформационных исследований Инсти- тута географии РАН) и ряд других. Все перечисленные продукты являются коммерческими, и их стоимость может достигать десятков тысяч долларов. В то же время существуют бесплатные геоинформационные системы, напри- мер GRASS (Geographic Resources Analysis Support System). Эти системы свободно распространяются в Интернете, однако во многих случаях они раз- рабатываются большим количеством программистов, часто имеют сложную блочную структуру. Работа с ними, как правило, менее удобна, чем с ком- мерческими продуктами, и разработчики не несут никакой ответственности за возможные ошибки этих программ.