Понятие географической информационной системы

 
Появление географических информационных систем относят к началу 60-х годов XX в. Именно тогда появились предпосылки и условия для информатизации и компьютеризации сфер деятельности, связанных с моделированием географического пространства и решением пространственных задач. Их разработка связана с исследованиями, проведенными университетами, академическими учреждениями, оборонными ведомствами и картографическими службами.
Впервые термин «географическая информационная система» появился в англоязычной литературе и использовался в двух вариантах, таких, как geographic information system и geographical information system, очень скоро он также получил сокращенное наименование (аббревиатуру) GIS. Чуть позже этот термин проник в российский научный лексикон, где существует в двух равнозначных формах: исходной полной в виде «географической информационной системы» и редуцированной в виде «геоинформационной системы». Первая из них очень скоро стала официально-парадной, а вполне разумное стремление к краткости в речи и текстах сократило последнюю из них до аббревиатуры «ГИС».
Очень кратко ГИС определялись как информационные системы, обеспечивающие сбор, хранение, обработку, отображение и распространение данных, а также получение на их основе новой информации и знаний о пространственно-координированных явлениях. Более полное определение ГИС будет приведено далее после введения основных понятий геоинформатики. Прежде всего обратимся к базовым категориям — данным, информации и знаниям, которые были использованы при определении ГИС.
Термины «данные», «информация» и «знания»' стали общеупотребительными, постоянно встречаясь в газетах, теле- и радиопе- [I]

редачах, научных и научно-популярных публикациях. Смысл их кажется предельно ясным, и они легко заменяются не только в быту, но и науке такими словами, как «сообщения», «сведения», «сигнал», «материалы» и др. При этом не обращают внимания на то, что эти понятия, имея много общего, заметно разнятся по своей сути.
Под «данными» будем понимать совокупность фактов и сведений, представленных в каком-либо формализованном виде (в количественном или качественном выражении) для их использования в науке или других сферах человеческой деятельности. Иначе говоря: «Данные соответствуют дискретным зарегистрированным фактам относительно явлений, в результате чего мы получаем информацию о реальном мире... Слово «данные» происходит от латинского «datum», буквально означающего «факт». Тем не менее данные не всегда соответствуют конкретным или действительным фактам. Иногда они неточны или описывают нечто, не имеющее место в реальной действительности (идею). Будем называть «данными» описание любого явления (или идеи), которое представляется достаточно ценным для того, чтобы его сформулировать и точно зафиксировать» [Д. Цикритзис, Ф.Лоховски, 1985. —
С.              16-171.
Применительно к характеризуемой нами сфере «данные» можно рассматривать и определять в трех контекстах: вне автоматизированной среды использования, внутри ее и в среде ГИС. В первых двух контекстах под «данными» понимаются либо факты, некие известные вещи (из которых могут быть выведены заключения), либо сведения, подготовленные для компьютерной обработки. Под «данными» в среде ГИС понимаются «объекты о явлениях реального мира; результаты наблюдений и измерений этих объектов. Элемент данных содержит три главные компоненты: атрибутивные сведения, которые описывают сущность (семантику), характеристики, переменные, значения и тому подобные его квалификации; географические сведения, характеризующие его положение в пространстве относительно других данных; временные сведения, описывающие момент или период времени, для которого предоставляются данные» [The 1990-GIS Sourcebook, 1990. — Р. А10]. «Данные», по определению М. Конечного и К. Райса [М.Копеспу,
К.              Rais, 1985], выступают как сырье, которое путем обработки можно превратить в информацию, т.е. данные — это как бы строительный элемент в процессе создания информации. Они рассматриваются как объект обработки и основа для получения информации.
В практическое понимание «информации» в настоящее время в основном включаются «процессы обмена разнообразными сведениями между людьми, человеком и автоматом — актуальная информация, процессы взаимодействия объектов неживой природы — потенциальная информация, степень сложности, организованности, упорядоченности той или иной системы» [Краткий словарь..., 1979. — С. 114—115]. Такое понимание основывается на существовании в современной науке нескольких парадигм, которые с разных сторон стараются объяснить факты и явления информационного порядка. Кратко рассмотрим основные из них.
К первой (по времени возникновения) надо отнести теорию К. Шеннона, согласно которой количество информации определяют по формуле type="I"> = -?/gt;, log2Л,
lt;=1
где / — количество информации; /?, — вероятность появления /-го сигнала; п — количество всех возможных сигналов. У этой теории есть значительный недостаток — она не учитывает содержательную сторону информации. Как отмечал Л.Бриллюен: «совокупность из 100 букв, выбранных случайным образом..., фраза в 100 букв из газеты, пьесы Шекспира или теоремы Эйнштейна имеют в точности одинаковое количество информации» [Л.Бриллюен, 1960. - С. 29].
Сторонники других (физических) концепций считают, что информация — фундаментальная категория (понятие) [Д. И. Блюме- нау, 1989. — С. 15], т.е. такая же основа мироздания, как вещество или энергия. Подобные воззрения характерны, например, для Н. Винера: «...информация есть информация, а не материя и не энергия» (цит. по [М. Мазур, 1974. — С. 18]).
Также по-разному представляют основные принципы понятия «информация» и философы. По мнению одних, информация существует лишь при коммуникативных процессах с участием человека [Д. И. Блюменау, 1989]. Другие полагают существование и потенциальной информации (при взаимодействии между собой объектов неживой природы) [Краткий словарь..., 1979. — С. 114— 115].
Необходимо отметить, что количество концепций и парадигм довольно велико. Тем не менее складывается парадоксальная ситуация — разработаны количественные методы вычисления информации, имеется множество определений понятия «информация», но при этом существующие теории не дают адекватного, качественного понимания ее смысловой сущности, когда производят расчет количества информации. Иными словами, количественная сторона проблемы относительно развита, но не обеспечена качественным пониманием объекта вычисления.
В чем же все-таки заключается проблема определения и понимания информации? Исходя из принципа Винера, предположим, что информация действительно присуща всему в нашем мире. В подтверждение того, что информация может быть по значению сравнима с веществом и энергией, приведем следующие аналогии [К. В. Бердников, В.С.Тикунов, 1992].
Информацию, как и вещество, и энергию, можно передавать и принимать, накапливать, использовать. Предположим также, что существование информации — объективно, не зависит от наших знаний, а восприятие — субъективно и определяется умением пользоваться той или иной знаковой системой (или хотя бы знаниями о ее существовании). Физические объекты и явления (например, материальное тело) имеют множество характеристик: высота, длина, плотность, упругость, масса, вес и т.д., но нет одной, универсальной. Можно предположить, что и информация может описываться самыми разнообразными характеристиками и нельзя ограничиваться только вычислением ее количества. Вполне вероятно (пока это не более чем гипотеза) наличие двух основных законов: а) закона сохранения информации, который должен формулироваться аналогично законам сохранения массы и энергии; б) закона взаимодействия двух объектов, обладающих информацией (возможно, он будет иметь такую же алгебраическую формулу, как и законы Ньютона и Кулона).
Анализируя и обобщая многие определения информации, сделаем следующий вывод-определение: информация — все, что может быть сообщено. При этом основное различие внутри этого понятия состоит не в информации живой (и неживой) природы и человека, а в существующей (наличествующей) и передаваемой информации. Существующая информация — сведения, которые можно сообщить о каком-то объекте (явлении), некоторое подобие потенциальной энергии. Передаваемая информация — сообщаемые по каналу информации сведения, это в определенной степени аналог кинетической энергии (рис. 1). Хотя потенциальная энергия Ер может перейти полностью в кинетическую Ек, а существующая информация по-иному связана с передаваемой, все же некоторая аналогия между энергией и информацией просматривается. Передаваемая информация зависит от более или менее удачно подобранных знаковых систем и отдельных знаков, существующая же информация объективна и определяется только тем объектом
или явлением, в котором заключена.
Перейдем теперь к понятию «знание». Определений «знания» также много, как и определений «информации». Так, Л.Бриллюен считает, что информация отлична от знания, «для которого у нас нет количественной меры» [Л. Бриллюен, 1960. — С. 30]. Д. И. Блюменау приводит 10 (!) определений понятия «знание» различных авторов, и сам определяет информацию как знание, включенное непосредственно в коммуникативный процесс

[Д. И. Блюменау, 1989. — С. 28]. Последнее предложение необходимо дополнить: включенное субъективно в субъективный процесс, т.е. знания — это интерпретация информации. Однако интерпретация в известном смысле не ограничивается знанием и этот ряд полностью будет, вероятно, выглядеть следующим образом: информация — знание — мысль (гипотеза).
«Знания» в философском их понимании — отражение семантических аспектов окружающей действительности в мозгу человека или даже в технической системе ( подробнее — см. 4.1). Отметим также историческую последовательность привлечения данных, информации и знаний в геоинформатике. Так, вначале появились банки данных, позднее оформились географические информационные системы и, наконец, появились системы, основанные на знаниях, — интеллектуальные системы.
Возвращаясь непосредственно к геоинформационным системам, важно подчеркнуть их способность хранить и обрабатывать пространственные, или географические, данные, что и отличает ГИС от иных информационных систем. Распространено мнение, утверждающее тождественность понятий «географические информационные системы» и «пространственные (пространственно-координированные. пространственно распределенные^ информационные системы», т.е. слово «географические» в данном контексте имеет смысл не обозначения науки, а характеристики пространственно- сти. При таком подходе нельзя поставить в один ряд с географическими системами геологические, геофизические и другие системы, что также встречается в литературе. Они все являются пространственными, а следовательно, и географическими. Естественно и то, что ГИС объединяет в единую систему пространственную информацию и информацию других типов для решения пространственных задач.
Прежде чем дать развернутое определение ГИС, используя изложенные выше положения, приведем два примера, раскрывающих некоторые возможности этих систем. Они связаны с решением двух типов задач, требующих от информационной системы наличия тех или иных функций. Функциональные возможности ГИС, их «функциональность» и составляют суть ГИС. По ходу изложения мы будем вынуждены ввести около трех десятков незнакомых или не очень знакомых пока терминов. Подробно они будут истолкованы в последующих главах учебника.
Пример I. Российская семья решила купить дом. Агентство по торговле недвижимостью, в которую она обратилась, располагая всеми данными о домах, выставленных на продажу, должна выбрать один или несколько вариантов покупки, удовлетворяющих требованиям покупателя: стоимость не более 1,5 млн руб., этажность не выше двух, земельный участок при доме не менее 20 соток, не далее 3 км от центра города, ближайший торговый центр не далее 5 мин езды на автомобиле, не ближе 100 м от крупных автомагистралей, не в Южном округе города с дурной славой криминальной окраины, желательно в западной его части с малоэтажной застройкой и хорошей экологией.
Запрос к базе данных Агентства позволит без труда выбрать все домовладения по трем первым критериям (к ним семья может добавить наличие бассейна, сауны и камина и т.д.), однако с остальными условиями стандартная система управления базами данных (СУБД) справиться не сможет. Некоторый особый механизм должен обеспечить обработку пространственных запросов, наличие или возможность порождения пространственных атрибутов дома как пространственного объекта. Это означает, что дома и иные объекты должны быть описаны их положением в пространстве (в терминах географических или иных координат, в крайнем случае — в форме их почтового адреса) и взаимными пространственными отношениями, а информационная система продавца должна уметь выполнять, среди всего прочего, пространственный анализ.
Достаточно просто подыскать дом в центре: функция пространственного запроса любой ГИС обеспечит выборку искомых объектов в круглом «окне» в пределах трехкилометровой зоны от официального центра города (почты, центральной площади, специального монумента) или центра тяжести занимаемой им территории (центроида), вычислив координаты геометрического центра фигуры и расстояния. Оценка близости дома к торговым центрам потребует данных о положении этих объектов, дорогах, прилегающих территориях и планировке города вообще, а также алгоритма расчета оптимального (наикратчайшего) пути, который должен быть среди группы функций анализа сетей. Предполагая, что все автомагистрали уже известны, необходимо выделить наиболее шумные и загазованные, построить вдоль них буферные зоны на удалении 100 м от края обочины и отбросить варианты покупки дома внутри этих зон. Наконец, нежелание жить в некотором административном округе означает исключение домов-претендентов внутри области, описанной его границами, что требует знания административного деления города, а предпочтение проживать в западном районе предполагает оконтуривание того, что считается «западом». Для этого покупателю должна быть дана возможность «нарисовать» свой «запад» на вндеоэкранной, или, как ее еще называют, электронной, карте города. Впрочем, продавцы недвижимости могут сами продемонстрировать наиболее экологически безопасные и комфортные зоны, обратившись к схеме оценки состояния окружающей среды, заимствованной в местной экологической службе путем преобразования, т.е. конвертирования форматов данных: экспорта из формата ее системы и импорта в свою.
Таким образом, Агентству по торговле недвижимостью необходимо располагать базой данных о продаваемых объектах недвижимости со стандартными, непространственными атрибутами и слоями ГИС с цифровыми представлениями пространственных объектов и феноменов реальности (земельных участков, домов, дорог, супермаркетов, административных образований, зон экологической комфортности), называемых информационным обеспечением ГИС, функциями ГИС, поддерживаемыми соответствующим программным обеспечением: импорт данных из других систем, расчет расстояний (в проекции карты или на поверхности земного эллипсоида), вычисления координат центроида, обработку пространственных запросов, расчет буферных зон относительно линейных, точечных и контурных объектов, оценку принадлежности объекта (точки) полигону (внутренней области), анализ сетей (поиск оптимального пути).

Хранение информации и ее обработка предполагают наличие высокопроизводительного компьютера (персонального, или рабочей станции), который вместе с другими техническими устройствами, необходимыми для реализации функций системы, образует аппаратное обеспечение ГИС.
Итогом работы будет адрес искомого строения или список адресов домов-претендентов на покупку (иначе говоря, множество, возможно пустое, пространственных объектов).
Пример 2. Глава администрации некоторого города N, озабоченный идеей развития альтернативной энергетики (нетрадиционных возобновляемых энергоисточников), решил установить на его территории и в ближайшем предместье М крыльчатые ветроэнергоустановки — «ветряки».
Задача выбора мест их установки является типично оптимизационной: максимальная выработка электроэнергии при фиксированных финансовых средствах в условиях архитектурно-строительных, конструктивных и природоохранных ограничений. Ее решение средствами ГИС возможно осуществить в два этапа: 1) исключить из числа потенциальных строительных площадок все, не удовлетворяющие перечисленным ограничениям; 2) внутри допустимой зоны выбрать заданное множество точек, обозначающих места возведения энергоустановок при фиксированной (установленной) их мощности, а также с учетом того, что в условиях холмистого, хорошо расчлененного предгорного ландшафта городской территории мощность, а следовательно, и выработка энергии будут существенно зависеть от мезоклиматических условий, в данном случае ветрового режима, в свою очередь определяемого рельефом.
Как и в первом, примере, проектировщикаЦ^понадобятся разнообразные пространственные данные о городской территории. Работу разумно начать с создания цифровой карты города, вернее его крупномасштабного цифрового плана. Для этого необходимо выполнить цифрование набора листов «бумажных» топографических планов (топопланов), например с помощью дигитайзера (цифрователя). Еще разумнее такую карту-основу (топооснову) приобрести уже готовой у организации, которая не только уже однажды оцифровала исходный источник, но и ведет его текущее обновление — топографический мониторинг, что обеспечивает ее актуальность. Скорее всего, набор элементов содержания топографического источника будет избыточен, и в цифровом варианте он будет разгружен, а часть необходимых объектов придется дооцифровывать по другим материалам. Так или иначе, в итоге у разработчиков должен быть в наличии набор слоев ГИС, необходимых для решения задачи.
Первый его этап, как отмечалось выше, это исключение территорий, где сооружение ветроэнергоустановок по тем или иным причинам невозможно по архитектурным или строительным соображениям (на крышах домов, автомагистралях, водоемах, территориях парков, стадионов и т.п.). Процедура исключения может быть представлена как последовательное вычитание из слоя «внутренняя область в пределах границы города» слоев объектов, представляющих земельные участки с запретом на их строительство. В итоге будет получен новый слой с допустимыми и недопустимыми для строительства зонами (контурами, областями, полигонами).
Слой допустимых для установки зон значительно «сожмется», когда придется учесть необходимость сооружения массивных фундаментов опор, которые должны находиться вне трасс и зон отчуждения подземных инженерных коммуникаций: дождевых и канализационных стоков, водопровода, теплоснабжения, телефонных, оптоволоконных и силовых кабелей, трубопроводов, перенос которых мог бы привести к значительному повышению стоимости строительства. Для этого потребуется цифровой план подземных инженерных коммуникаций, построение буферных зон относительно каждой коммуникации (см. пример 1), логическое вычитание набора соответствующих слоев из общего слоя допустимых для строительства зон.
Исходный цифровой топографический план лишен большинства элементов, представляющих подземные и надземные инженерные коммуникации, за планами их размещения придется обратиться в соответствующие муниципальные службы.
Зона потенциально допустимых мест дислокации установок еще более уменьшится, когда на следующем этапе предпроектных разработок проектировщики будут вынуждены учесть экологические требования к их размещению, а именно к шумовому загрязнению среды, в особенности низкочастотному. Используя федеральные санитарные и строительные нормы и правила, необходимо выбрать все объекты, по отношению к которым они могут быть применены: жилые дома, здания школ, офисов и других сооружений, построить относительно выбранного множества объектов буферные зоны, соответствующие ширине санитарно-защитных зон, и еще раз исключить полученные таким образом территории из числа потенциально пригодных для строительства.
Последовательное вычитание потенциально непригодных для строительства площадок осуществляется с помощью операции, которая носит название оверлея (наложения) слоев.
Для выбора в пределах итогового слоя конкретных М площадок на втором этапе решения задачи необходимо создать и реализовать имитационную климатическую модель ветрового режима в пределах городской территории с хорошо расчленным, как было предположено ранее, рельефом. Скорее всего, такая модель уже существует и применяется в решении аналогичных задач, например, для оценки распространения загрязнений атмосферы от точечных источников выбросов. Программное обеспечение ГИС должно допускать возможность встраивания в нее таких моделей, используя языки программирования высокого уровня или собственные средства макропрограммирования. Для решения задачи понадобятся данные о рельефе территории, а именно цифровая модель,рельефа (ЦМР). Она может быть получена из слоя горизонталей исходной цифровой топо- основы. Последовательный перебор всех точек в пределах слоя допустимых для строительства ветроэнергоустановок с оценкой их возможной производительности в рамках некоторой оптимизационной модели позволит получить искомый набор площадок. Привлеченные на последнем этапе решения задачи модели являются моделями с распределенными параметрами, а сама процедура их реализации в рамках ГИС носит название геомоделирования, или пространственного моделирования.
Итогом решения задачи, как и в первом примере, будет список, включающий координаты множества проектируемых ветроэнергоустановок, вполне достаточный для подрядной строительной организации, которая выиграет тендер на реализацию проекта. Карта их размещения, построенная с привлечением функций картографической визуализации данных в ГИС, тоже, возможно, пригодится, но уже для других целей — проиллюстрировать на телевидении заботу администрации о горожанах накануне очередных выборов, не преминув при этом отметить смекалистость горожан, ставивших несколько веков назад ветряные мельницы точно в тех местах, которые были определены с помощью ГИС.
Два приведенных примера иллюстрируют возможности ГИС как инструмента для решения пространственных задач. Множество задач, решаемых современными ГИС, — научных, прикладных, образовательных, наконец, бытовых, — не поддается исчислению, складываясь из необозримого числа достойных внимания и описания объектов реальности, помноженных на разнообразие мотивов и целей человеческой деятельности.
При всем многообразии типов ГИС возможна их классификация по нескольким основаниям: пространственному охвату, объекту и предметной области информационного моделирования, проблемной ориентации, функциональным возможностям, уровню управления и некоторым другим критериям.
По пространственному охвату различают глобальные, или планетарные, ГИС, субконтинентальные, национальные (зачастую имеющие статус государственных), межнациональные, региональные, субрегиональные и локальные (местные), в том числе муниципальные, и ультралокальные ГИС.
ГИС способна моделировать объекты и процессы, локализованные или протекающие не только на суше (территории), но и на акваториях морей, океанов и внутренних водоемов. Средства ГИС давно и успешно используются в морской навигации.
Гораздо менее известны системы, распространяющие область своего влияния на воздушное пространство (аэроторию); это авианавигационные системы, системы планирования и выполнения аэросъемок и решения других задач, связанных с воздухоплаванием и др.
Наконец, для обеспечения деятельности в космическом пространстве ГИС способна решать задачи баллистики и управления полетами и другими передвижениями и действиями космических аппаратов, изучения внеземных объектов.
Состав (объектовый состав) и структура данных ГИС определяются объектами информационного моделирования, какими являются как собственно феномены реальности (лес, земля, вода, население, хозяйство), так и процессы (наводнения, загрязнение окружающей среды, миграционные процессы), а также нематериальные объекты, или идеи.
ГИС различаются предметной областью информационного моделирования; среди предметно-ориентированных, как правило, ведомственных ГИС бывают природоохранные ГИС, земельные информационные системы (ЗИС), городские, или муниципальные, ГИС (МГИС), ГИС для целей предотвращения и локализации последствий чрезвычайных ситуаций (ГИС для целей ЧС) и др.
Проблемная ориентация ГИС определяется решаемыми в ней научными и прикладными задачами. Они могут быть выстроены в ряд по мере усложнения и наращивания возможностей управления моделируемыми объектами и процессами: инвентаризация (кадастр, паспортизация) объектов и ресурсов, анализ, оценка, мониторинг, управление и планирование, поддержка принятия решений.
Классификация ГИС по их функциональности связана с программным обеспечением ГИС и будет подробно рассмотрена далее. Пока же уместно выделить самые общие функции ГИС, вынесенные в ее определение выше: это получение данных, их ввод в компьютерную (точнее цифровую среду), хранение (в том числе обновление, или актуализация), обработка, вывод (например, в форме карт), распространение и использование данных, включая принятие решений на их основе. Классическая схема функций ГИС, предложенная «патриархом» канадской и мировой геоинформатики Р. Томлинсоном и неоднократно воспроизведенная в отечественных и зарубежных монографиях и учебниках, приведена на рис. 2. Соответственно этим обобщенным функциям выделяются структурные единицы ГИС: ее подсистемы (блоки, модули), включая подсистему ввода и т.д.
Известна также классификация ГИС по уровню управления. Например, в зависимости от уровня органов государственного управления, использующих ресурсы геоинформационной системы, различают ГИС федерального, регионального и специального назначения, причем под последними понимаются системы, используемые для обслуживания информационных потребностей конкретных отраслей народного хозяйства.
ГИС как системы проектируются, создаются и эксплуатируются в комплексе составляющих их компонентов (блоков, подсис-

СБОР              ОБРАБОТКА              КОНЦЕПТУАЛЬНЫЕ              ПРОЦЕСС
ДАННЫХ              ДАННЫХ              И ФОРМАЛЬНЫЕ МОДЕЛИ              ПРИНЯТИЯ
АНАЛИЗА ДАННЫХ              РЕШЕНИЯ
Рис. 2. Функции географической информационной системы


тем, функциональных модулей), обеспечивающих функциональную полноту, адекватную решаемым задачам, возможность расширения функций и модификации системы.
Реализация ГИС — многоэтапный процесс, включающий исследование предметной области и требований пользователя к системе, ее технико-экономическое обоснование (анализ соотношения «затраты—прибыль»), системное проектирование, детальное проектирование на уровне научно-исследовательских и опытноконструкторских работ, тестирование и прототипирование, опытную и штатную эксплуатацию.
При рассмотрении объектов информационного (геоинформационного) моделирования в ГИС предполагалась достаточность их описания в терминах пространственных координат. Решение многих задач предусматривает необходимость координирования пространственных объектов во времени. Задание четвертой координаты объекта — времени — позволяет ввести понятие пространственно-временных данных. Ими оперируют пространственно-временные ГИС.
Резюмируя вышеизложенное, под географической информационной системой будем понимать аппаратно-программный человекомашинный комплекс, обеспечивающий сбор, обработку, отображение и распространение пространственно-координированных данных, интеграцию данных, информации и знаний о территории для их эффективного использования при решении научных и прикладных задач, связанных с инвентаризацией, анализом, моделированием, прогнозированием н управлением окружающей средой н территориальной организацией общества. Иногда этап сбора данных, осуществляемый методами дистанционного зондирования, глобального позиционирования и другими, сводят к технологии их ввода в ГИС. Наконец, необходимо отметить второе значение термина «ГИС» как синонима программных средств, программного продукта, программного обеспечения ГИС, реализующего функциональные возможности ГИС в первом (основном) его значении.
Контрольные вопросы В чем заключается основное отличие ГИС от иных информационных систем? Является ли слово «географический» в наименовании ГИС признаком их принадлежности к предметной области профессиональной географии? Не нарушает ли слово «географический» в составе термина «географические информационные системы» принцип системности терминологии геоинформатики, поскольку объекты и данные в ГИС носят наименование «пространственных», а «географические объекты» и «географические данные» чаще всего считаются допустимыми синонимами нормализованных терминов? Не следует ли ввести термин «пространственные информационные системы»? Определите понятия «данные», «информация» и «знания». В чем их
различие?              . Дайте собственное определение ГИС. Какие критерии используются при классификации ГИС? Сформулируйте одну из задач, в решении которой целесообразно использование ГИС. Пользуясь самыми общими представлениями о функциях ГИС, предложите пути решения следующих задач, основанных на использовании пространственных данных:
а)              оценка возможной зоны затопления в случае наводнения и его прямых последствий (затопление строений жилого и хозяйственного назначения);
б)              подтверждение или опровержение гипотезы о негативном влиянии на здоровье жителей жилого массива выбросов в атмосферу отходов крупного химического предприятия;
в)              проектирование оптимальной (с точки зрения затрат на строительство) трассы подводного нефтепровода, соединяющего два заранее не заданных пункта на побережье крупного внутреннего водоема, с учетом рельефа и грунтов дна, природно-охранных (распределение нерестилищ, памятников природы и заказников) и других ограничений;
г)              оценка числа жителей, обеспеченных устойчивым приемом телепрограмм, транслируемых вновь построенной телевышкой, в условиях горной залесенной местности;
д)              создание электронного атласа в Интернет, отражающего оперативные результаты обработки данных Всероссийской переписи населения 2002 г.;
е)              выбор места строительства нового супермаркета с учетом конкурентного торгового окружения. 
<< | >>
Источник: Е. Г. Капралов,  А. В. Кошкарев, В. С. Тикунов. Геоинформатика: Учеб, для студ. вузов. 2005

Еще по теме Понятие географической информационной системы:

  1. ГОСУДАРСТВЕННАЯ ИНФОРМАЦИОННО-ТЕЛЕКОММУНИКАїдаОННАЯ СИСТЕМА — ОСНОВА ФОРМИРОВАНИЯ ЕДИНОГО ИНФОРМАЦИОННОГО ПРОСТРАНСТВА
  2. Популяции и сообщества в географических градиентах; экотоны и понятие краевого эффекта
  3. Как информация становится информационным ресурсом? Основные понятия и сущность информационных ресурсов
  4. Книга II Глава первая Зависимость климата от географической широты и высоты места. Принципы географического районирования (§ 15—16, 30)
  5. Филогенетические системы конца XIX века. Разработка эколого-географического критерия
  6. 14.3. Информационная система и информационная модель
  7. Информационное обеспечение системы
  8. 4.6. Система информационной безопасности ИТКС
  9. ИНФОРМАЦИОННО-РЕШАЮЩИЕ СИСТЕМЫ
  10. Системы информационных агрегатов
  11. 2.4.2. Функции информационно-вычислительной системы
  12. Информационные потоки и системы в логистике