Учебно-методические материалы для студентов кафедры АСОИУ

Учебные программы » Открытое программное обеспечение » Дополнительные материалы

Геоинформационные системы

Геоинформационные системы — это категория прикладного программного обеспечения для обработки и управления картографической информацией. ГИС-приложения различаются по возможностям, назначению, территориальному охвату и ряду других признаков.

Географическая информационная система (ГИС) — это автоматизированная система, обеспечивающая сбор, хранение, обработку, доступ, отображение и распространение пространственно-координированной информации (в первую очередь — картографической). Высокая востребованность систем такого рода привела к появлению множества ГИС-приложений, отличающихся по таким критериям, как например:

  • Территориальный охват: глобальные ГИС, субконтинентальные, национальные, региональные и локальные.
  • Предметная область: муниципальные ГИС, природоохранные, земельные ресурсы и т.п.
  • Проблемная ориентация: инвентаризация ресурсов (в том числе кадастр), анализ, оценка, мониторинг, управление и планирование, поддержка принятия решений.
  • Особенности реализации: пространственно-временные ГИС, векторные (масштабно-независимые), растровые, интегрированные и т.п.

По назначению и эксплуатационным возможностям можно выделить две группы ГИС:

  1. Геоинформационные системы общего назначения: ГИС-приложения, ориентированные на использование в исполнимых средах с ограниченными ресурсами (настольные ПК, смартфоны, автомобильные навигаторы и т.п.). Как правило, это приложения, предназначенные для справочно-информационных целей, не обладающие развитыми средствами анализа данных. Популярными программы этой группы стали во многом благодаря сервису Google Maps, а распространение ОС Андроид привело к тому, что в каждом смартфоне или планшете предустановлена какая-нибудь программа-навигатор (наиболее востребованная функциональность). Пользователям упомянутой операционной системы представлена возможность выбрать и скачать навигатор для ОС Андроид из большого числа как бесплатных, так и недорогих по стоимости приложений от разных разработчиков.
    Обязательно следует отметить тот факт, что развитие Интернет и веб-технологий способствовало появлению онлайновых геоинформационных сервисов, ориентированных, в первую очередь, на домашних пользователей (Google Maps, Яндекс.Карты, онлайн-версия ДубльГИС и т.п.).
  2. Профессиональные ГИС: многофункциональные, ориентированные на высокопроизводительное оборудование и обрабатывающие значительные объемы информации системы универсального или специального назначения. Как правило, это дорогостоящие программные (или аппаратно-программные) комплексы, применяемые в специализированных организациях и учреждениях.

При решении практических задач ГИС может использоваться как:

  • информационная база пространственно-координатных (и прочих связанных) данных;
  • инструментарий для исследования динамики и моделирования процессов и явлений;
  • информационно-справочная система с функцией поиска по определенному запросу;
  • КСППР, основанная на моделировании геосистем.

Отметим, что круг решаемых задач зависит от эксплуатационных возможностей программного пакета, а также от степени открытости его архитектуры.

С точки зрения программной архитектуры, геоинформационные системы можно разделить на следующие группы:

  1. Открытые ГИС — имеющие встроенные возможности расширения, адаптации к новым форматам данных, возможности создания программных приложений пользователем, поддерживающие стандартные форматы и языки программирования высокого уровня;
  2. Закрытые — не представляющие программных интерфейсов (API) и не имеющие возможностей расширения и написания приложений.
  3. Специализированные — имеющие ограниченное применение и поставляемые вместе с набором программных приложений;

По способу распространения геоинформационные системы можно разбить на следующие классы:

  • Проприетарные системы, примером которых является программный продукт ArcGIS от американской компании ESRI. ArcGIS — типичный интегрированный ППП, возможности (и стоимость) которого зависят от модулей, входящих в комплект поставки.
  • Свободные ГИС, примерами которых являются системы GRASS и QuantumGIS.
    Проект GRASS, развивающийся на протяжении более 30 лет при поддержке правительства США, ряда научно-исследовательских институтов и коммерческих фирм, интегрирует множество различных модулей, которые решают все задачи, характерные для геоинформационных систем.
    QuantumGIS — система, во многом основанная на исходном коде GRASS, так же представляет широкие возможности по обработке данных, но имеет существенное отличие от других GIS-приложений: простой и удобный пользовательский интерфейс, снижающий порог вхождения для новых пользователей.
  • Распространяемые на особых условиях: это, в первую очередь, онлайновые ГИС (примеры даны ранее), доступ к которым регламентируется лицензионным соглашением. Эти системы монетизируются не прямыми продажами коробочных версий, а методами, характерными для коммерческих сайтов (баннерная и контекстная реклама, платные подписки и т.п.).
  • Прочие: сюда отнесем остальные ГИС-приложения, которые не могут быть явно отнесены к вышеперечисленным категориями. Как правило это специализированное ПО, часто работающее на пространственно-координатных данных, получаемых через API ГИС стороннего разработчика (например, тех же Яндекс.Карт).

В заключение этого краткого обзора отметим, что разработка полнофункциональной ГИС практически невозможна без привлечения экспертов: геодезистов, картографов, представителей федеральных и муниципальных служб и т.п. Именно их содействие позволяет обеспечить полноту и достоверность данных, представляемых геоинформационной системой.

Анатольев А.Г., 31.03.2014

Постоянный адрес этой страницы:

↑ В начало страницы