Классификация ГИС

Классификация ГИС по признакам

     Геоинформационные системы (далее – ГИС) – это интегрированные в единой информационной среде электронные пространственно- ориентированные изображения (карты, схемы, планы и т.п.) и базы данных (далее – БД). В качестве БД могут использоваться таблицы, паспорта, иллюстрации, расписания.

     Современные ГИС предоставляют цифровые инструменты  для  организации и оперирования пространственными данными, моделирования  происходящих в пространстве  процессов, визуализации этих данных, моделей  и процессов с помощью развитых компьютерных средств, специализированных инструментов обработки  и анализа  геоданных. Современные ГИС расширяют мощь географических методов.

     Географический  подход подразумевает использование  принципов географической науки  с поддержкой ГИС как основы для  понимания нашего мира и применения географического знания для направления  и корректировки человеческой деятельности, образа мышления людей при решении  имеющихся проблем. Ключевой метод  географического подхода заключается  в интегрировании  многих факторов и их представлении на карте, в  их комплексном рассмотрении и интерпретации  за счет картографического наложения  друг на друга отдельных слоев  данных, которые  группируются по тематическому  признаку. Этот классический метод  стал популярен еще  в 1980-х годах  после выхода ряда фундаментальных  работ по теоретической и прикладной географии.

     Разработка  и внедрение ГИС позволило  при планировании заменить наложение  калек  со слоями карт их цифровыми  представлениями, которые можно  интегрировать  и моделировать с  использованием мощных инструментов количественного  пространственного анализа. Эти  взвешенные наложения объединяют разнообразные  значимые факторы на основе научных  или целевых соображений относительно требуемого решения или конкретной задачи исследования. Примером может  служить карта, которая показывает относительную пригодность ландшафта  для выбора конкретного типа землепользования, размещения нового объекта, когда требуется  учесть особенности данной территории.

     Использование современных геоинформационных технологий позволяет максимально упростить, упорядочить и вывести на качественно новый уровень обмен информацией и ее представление. Создание такой системы даст возможность избавиться от огромного количества разбросанных и зачастую не взаимосвязанных друг с другом таблиц и перейти на более высокий уровень работы с данными посредством визуального анализа пространственных распределений с сохранением точности и информативности.

     Возможности ГИС могут быть задействованы  в самых различных областях деятельности:

     1.Административно  – территориальное управление.

     2.Телекоммуникации.

     3.Инженерные  коммуникации.

     4.Транспорт.

     5.Нефтегазовый  комплекс.

     6.Силовые  ведомства.

     7.Экология.

     8.Лесное  хозяйство.

     9.Сельское  хозяйство и другие.

     Используя новейшие инструменты работы, можно  получить возможности:

     1.Автоматического  создания цифровых карт и одновременного  сокращения продолжительности технологического  цикла.

     2.Проведения  сложного пространственного анализа,  моделирования и прогнозирования  с использованием стандартных  средств программного обеспечения.

     3.Редактирования  пространственного, графического  и атрибутивного представления  объекта.

     4.Отбора  объектов по их графическим  свойствам.

     5.Упрощения  обработки результатов инженерных  изысканий.

     6.Сохранения  информации во внешних базах  данных, работы с самыми распространенными  форматами хранения информации  и пр.

     ГИС позволяет решать целый спектр задач  по различным направлениям геоинформатики, а именно:

     1.Геодезия  и картография:

     а)создания топографических планов на основе данных полевой съемки;

     б)первоначальный ввод данных геодезических измерений;

     в)обработка и создание цифровых  моделей местности;

     г)создание карт различной направленности путем векторизации;

     д)редактирование, компоновка и издание карт.

     2.Земельные  информационные системы (ЗИС):

     а)землеустройство, создание генпланов и трехмерных моделей местности;

     б)инженерная геология;

     в)организация рельефа;

     г)благоустройство и озеленение;

     д)земельный кадастр;

     е)градостроительный кадастр.

     3.Инженерные  коммуникации и сети:

     а)проектирование  инженерных сооружений (строительство дорог, подготовка стройплощадок, расчеты по гидрологии и гидравлики и т.д.);

     б)проектирование профилей наружных коммуникаций (сети водо-, теплоснабжения, газопровод и канализация).

     4.ГИС  как класс системы поддержки  принятия решений  (СППР):

     а)муниципальные ГИС (задачи управления городом: мониторинг, анализ и прогнозирование параметров жизни города и его населения);

     б)территориальные ГИС (задачи управления субъектов федерации: управление финансовыми, природными и людскими ресурсами, мониторинг и прогнозирование социально-экономической и демографической ситуации в регионе, моделирование и анализ портрета региона и т.д.);

     в)задачи служб чрезвычайных ситуаций. 

Классификация ГИС по признакам

     Земельные информационные системы (ЗИС)

     Земельные информационные системы (ЗИС, Land Information System - LIS) были вызваны к жизни развитием аграрных наук и необходимостью ведения кадастра.  Основное  назначение  таких систем   сбор  точных геометрических данных, сбор данных о состоянии почвы, и связанных с ними  тематических  данных.  

     Низшая  геодезия (топография)  и  ведение  кадастра –  основные приложения подобных систем.

     Геодезия (греч.) - наука, исследующая размеры, форму и рельеф земной поверхности и способы изображения ее на картах и планах. Разделяется на: 

     1) высшую  геодезию, имеющую предметом изучение  общей фигуры земли независимо  от разнообразия рельефа  

     2)  низшую  геодезию,  или  топографию,  изучающую  неровности рельефа  отдельных частей суши и способы  их измерения. 

     Кадастр – это реестр, содержащий перечень об объектах  налогообложения.  Понятие  кадастра  включает  систему метрических  и  юридических  данных.  Эти  данные  необходимы  для налогообложения  земельных  участков,  собственности,  а  также регистрации юридических  прав. 

     Появление термина кадастр относят ко времени  правления Римского правителя Августа(27 год до н.э. – 14 год н.э.). Он ввел единицу учета сбора дани  на землю capitigum  и ввел  перепись  населения capitum registrum, эти слова слились в одно  - capitastrum и затем catastrum. 

     Вообще  существует  несколько  типов  кадастра:  земельный, городской, водный и др.  Земельный кадастр имеет  следующие основные функции:   

• обеспечение  рационального  использования  земельных ресурсов страны;  
• улучшение сельскохозяйственного производства;  
• охрана земель от эрозии, заболачивания, засоления и других вредных процессов,  снижающих плодородие почв;
• решение задач об изъятии земель для не сельскохозяйственных нужд.

     Государственный  земельный  кадастр  -  единая, государственная система признания  и удостоверения государством факта  возникновения, существования или  прекращения существования объектов кадастрового  учета.  Внесенные  в  учетные  формы  сведения  об  объекте кадастрового  учета  являются  единственным  доказательством  существования учтенного объекта  в границах, признанных при его  учете.

     Действующее законодательство определяет, что земельный  кадастр ведется Государственным  земельным комитетом и его  территориальными органами. В соответствии с этим кадастр имеет иерархическую  структуру:   

• федеральный государственный земельный кадастр,
• государственные  земельные  кадастры  субъектов  республики,
• земельные  кадастры  муниципальных  государственные образований.

     В  процессе  государственного  кадастрового  учета  объекту присваивается  кадастровый  номер.  Государственный  кадастровый  учет осуществляется  по  месту  нахождения  объекта  кадастрового  учета  в соответствующем  земельном  органе.  Учетными  единицами  в государственном  земельном  кадастре  являются  земельные  участки  и территориальные  зоны.

     Кадастровые  номера  служат  основой  государственного  кадастра. Кроме  ведения  кадастра  ЗИС  используют  для  повышения  эффективности  исследования и использования природных ресурсов. Земельную информационную  систему можно рассматривать как подсистему  системы для принятия  решений в отношении землепользования и землевладения в стране. Одновременно она является подсистемой социально-экономической системы. 

     Информационная  система  земельных  угодий - это инструмент   для принятия  решений в области права,  управления  и хозяйствования.  Она состоит с одной стороны из сбора   данных относительно  почв  и  земель  данного региона,  а с другой стороны из практики  и   методов   систематического   сбора   этих   данных,   их актуализации, обработки и преобразования. 

     Таким образом,  ЗИС – это ГИС достроенная  системой правовой поддержки принятия решений. 

     Основу  ЗИС составляет единая обширная система  хранения данных,  которая также  облегчает  соединение хранящихся  в системе  данные  с другими данными о земле.  

     Основные  черты ЗИС:

     o  сбор,   управление,   анализ   и   представление   данных  - компоненты системы;

     o  статичная,  не  изменяющаяся,  ограниченная  определенной целью модель данных;

     o  высоконадежное  управление  редко меняющимися данными высокой степени защиты,

     o  система вектор - ориентирована;

     o  размерность   геометрических   данных  2Д (кадастр недвижимости до 2.5Д);

     o  статичность в типах запросов.  

     Земельные  информационные  системы  в основном  работают  в области  крупных  масштабов.  Но  в  последнее  время  обозначилась тенденция  использования  этих систем как подсистем пространственных информационных систем в области  средних и мелких масштабов в  связи с рассмотрением  и  проектированием  этих  систем  для  разных  уровней  управления. 

      

     Территориальные  информационные  системы  планирования  и развития

     Территориальные информационные системы (ТИС или  в английском  Space Information System – SIS, Region Information System - RIS)  являются развитием ЗИС и выходом их на уровень тактического и стратегического планирования. Некоторые авторы относят этот класс систем также к ЗИС, но с дополнением их функциями поддержки новых уровней взаимодействия.  

     Исходно  ЗИС  работает  на  операционном  уровне-уровне, обеспечивающем способность  выделять различные характеристики земли: типы почв, растительный покров, близость к чему либо и т.д., а также способность  увязывать  эти  характеристики  между  собой  и  с  правыми нормами. 

     Кроме операционного уровня в иерархических  системах управления рассматривают  еще два уровня: тактический и  стратегический. 

     На  тактическом уровне осуществляется анализ и разрабатываются новые регламентные  методы  работы,  которые затем утверждаются  на высшем уровне. На этом уровне осуществляется подготовка предложений по изменению тактики работы. Т.е. основная задача тактического уровня – подготовка принятия решения.

     Стратегический  уровень – это высший уровень  управления. На этом уровне принимаются  глобальные решения  управления. Информация для этого уровня должна поступать  в очень сжатой обобщенно-аналитической  форме. 

     Поэтому системы обеспечивающие поддержку  этого уровня должны иметь  мощные  встроенные  средства  статистической  обработки  или оперативно-аналитические  средства, построенные на основе OLAP (OnLine Analytical Processing). 

     К  данным  системам  относятся   информационные  системы государственной  статистики,  решающие  широкий  спектр  задач, возникающих  при  переписи  населения,  сборе  экономических  данных  и данных о населенных пунктах. Эти системы используются для  разработки  программ развития городов, регионов и в целом страны. Данные системы строятся на основе ЗИС, дополняясь средствами статистического  анализа и прогнозирования.