Моделирование в картографии - Тикунов В.C.
ISBN 5-211-03346-9
Скачать (прямая ссылка):
Можно сформулировать основные требования, предъявляемые в настоящее время географами к ГИС (Тикунов, 19916). Это прежде всего полнота, т.е. охват всех сторон информационного, программного, технического обеспечения, которые встречаются в процессе эксплуатации системы. Нам представляется, что структура баз данных и в территориальном и в содержательном планах должна имитировать структуру географических систем. Взаимосвязи между компонентами геосистем образуют стержень этих структур, и в ГИС они должны моделироваться и находить свое отражение. Только в этом случае можно надеяться на адекватность представления географических систем как целостных объектов в ГИС.
Система должна быть комплексной. Основное преимущество геоинформационных технологий по сравнению с традиционными методиками в возможностях совместного анализа больших групп параметров в их взаимной связи, что, естественно, очень важно для изучения сложных географических явлений и процессов. Необходима естественная взаимная увязка блоков — ГИС должна имитировать технологию географических исследований. Система должна быть открытой, обеспечивая легкость модификаций и переналаживания с целью ее поддержания на современном уровне не только разработчиками, но и, если потребуется, пользователями. Трансформации необходимы как для обеспечения эволюционное™, так и для решения разных задач. ГИС должна соответствовать быстро совершенствующимся технологиям. Необходимо также поддержание современности технического, математического обеспечения и организационных структур. Следует обратить внимание на создание сетей, когда можно, не закупая весь интересующий пользо
23 Тикунов 345
вателя программный продукт, иметь доступ к разным программам как бы на принципах взаимного обмена.
Требования будут меняться или расширяться в зависимости от конкретных назначений ГИС. Например, ГИС, создаваемые в коммерческих целях, иногда делают закрытыми, чтобы защитить продукт от незаконного копирования, использования и т.д.
Какова же структура ГИС? Прежде всего обратимся к базам данных. Представляется целесообразной следующая их организация. Во-первых, они должны обеспечивать территориальную привязку данных, поскольку ГИС имеют дело только с пространственно-координированными данными. Территориальная упорядоченность сведений важна не только с точки зрения унификации их сбора, но и установления оптимального соответствия размерам исследуемых систем. Наряду с данными, приуроченными к точкам и линиям, поточечно фиксируемыми координатами, иногда они привязываются к сетке административно-территориального деления или природным контурам, например к речным бассейнам. Хорошие результаты дает привязка к ландшафтной основе.
Что касается ГИС, то для структурирования данных применяется большое число способов, объединяемых в растровый и векторный форматы, с возможностью перехода из одного в другой или их совмещения (Мараховский, Тикунов, 1990; Тикунов, 1991в; Samet, 1990; и др.);
С целью обеспечения возможности совмещения отдельных участков территории разработана глобальная система пространственной привязки данных, основанная на использовании географической широты и долготы (ТфЫег, Zi-Tanchen, 1986).
Тематические сведения в настоящее время организуются в виде отраслевых блоков, например для комплексной характеристики системы uобщество—природная среда" это могут быть: геолого-геоморфологический , климата ческий, гидрологический, почвенный, растительного и животного мира, а также экономический и социальный блоки. Такой набор отраслевых данных позволяет переходить к интегральным показателям оценки состояния природной среды, характеристикам комплексных антропогенных воздействий или характеризовать любую из систем.
С целью изучения пространственно-временных аспектов развития географических систем важна организация данных с показом ретроспективы и прогноза развития этих систем. Необходимо также упорядочение сведений о временных рядах, их согласованности между собой. Причем не везде требуются одина-
346
ковая цикличность и единовременность сбора сведений. Например, показатели социального блока гораздо более динамичны по сравнению с геологическим строением изучаемой территории. Хотя известны случаи, когда и геологические объекты под влиянием действий человека приходят в движение, хотя бы в результате ядерных взрывов. Можно организовать некоторое подобие квад-ратомического дерева (quadtree) (Waugh, 1986; Samet, 1990; и др.) для организации временных сведений. При возможности следует хранить информацию об источниках данных и оценке их достоверности.
Каждая из указанных выше структур может быть иерархической, сетевой или реляционной. Иерархическая структура устанавливает соподчиненность территориальных единиц, тематических показателей, временных периодов. Сетевая структура учитывает сочетания и причинно-следственные связи явлений. Здесь любой элемент может быть связан с любым другим. Реляционные структуры не имеют иерархии и представляют данные в виде двумерных таблиц. Причем связь между элементами данных не теряется. Последний подход удобен тем, что с ростом базы данных, что зачастую ведет к изменениям логического представления данных, не требует изменения программ, управляющих базами данных.
