Читать онлайн «Проблематика информационного обеспечения геоинформационных систем». Страница 6

Имея по каждой подсистеме несколько функциональных схем, можно провести анализ взаимосвязи между потоками, обслуживающими разные функции. Исключив дублирование и совместив потоки, важно добиться минимизации необходимого объема информации.

При разработке информационного обеспечения ГИС большое внимание уделяется проблеме создания массивов картографической информации.

Массивы информации, хранящиеся на машинных носителях, можно классифицировать следующим образом. Так, в зависимости от вида фиксируемой на них информации, они подразделяются на первичные, промежуточные и постоянного хранения.

Первичные массивы содержат информацию о состоянии картографических объектов или процесса, зафиксированную в исходных данных, документах, системах сбора и регистрации данных о местности, поступивших непосредственно по каналам связи и т. п.

Промежуточные массивы содержат производную информацию, полученную в результате обработки первичных данных и предназначенную для последующего хранения и использования при решении пользовательских задач ГИС. Использование промежуточных данных позволяет значительно уменьшить объемы информации, подлежащие обработке в ГИС и постоянному хранению в банках данных, а также ускорить процесс решения задач пользователя.

В зависимости от процесса обработки информации в ГИС массивы данных, хранящиеся на машинных носителях, можно подразделить на переменные, постоянные и служебные. Массивы переменной информации, как правило, содержат текущую информацию, используемую в ГИС. Обычно их называют рабочими данными.

Массивы постоянной информации содержат данные, остающиеся неизменными в течение длительного периода времени и, в отличие от переменных, будучи однажды созданы, многократно используются в ГИС и при решении пользовательских задач. Постоянные массивы составляют основу баз картографических данных.

При организации массивов постоянной информации не меньшее внимание необходимо уделять определению их содержания и построения, а также правильному хранению и ведению картографической информации, своевременному обновлению. Рациональная организация обеспечивает удобство обработки и обновления при минимальных затратах, связанных с их созданием.

Помимо массивов переменной и постоянной информации, в ГИС создаются служебные массивы, которые, как правило, не содержат исходных данных, а выполняют вспомогательную роль в процессе функционирования ГИС. Служебные массивы содержат и программное обеспечение ГИС.

Информация на машинных носителях располагается в определенном порядке и строго структурирована. Структура данных определяется форматом, под которым понимается строго определенная последовательность размещения данных, записанных в соответствующем коде.

Построение форматов машинных носителей информации должно отвечать следующим общим требованиям:

• информация располагается в последовательности, соответствующей ее обработке в ГИС;

• в начале формата размещаются данные, постоянные для отдельного объекта, а затем переменные признаки объекта;

• в формате машинных носителей не следует помещать данные, не используемые для последующих разработок;

• в форматы машинных носителей, предназначенных для регистрации исходных данных первичной информации, не должны включаться данные, содержащиеся в массивах условно постоянной информации;

• размещение данных в форматах должно осуществляться с учетом специфики машинного носителя и их последующей обработки.

Построение форматов машинных носителей ГИС осуществляется в следующем порядке.

Прежде всего, устанавливается перечень форматов машинных носителей информации, определяется их содержание и порядок размещения элементов записи, производится согласование форматов между собой и с первичными данными. Содержание и структура массивов переменной и постоянной информации во многом определяется перечнем решаемых задач и содержанием выходных данных, используемых для анализа, планирования и управления ГИС.

В настоящее время в каждой ГИС разрабатывается, как правило, несколько форматов: внутренней обработки и хранения, приема и передачи (обменные).

Важным элементом проектирования является построение схем согласования форматов. Согласование и унификация форматов позволяют организовать совместную обработку различных массивов данных, обеспечивают максимальное удобство при разработке приложений ГИС и др.

При создании массивов постоянных данных большое внимание уделяется выбору машинного носителя. Вид носителя зависит от ряда факторов: обеспечения высокой надежности и высокой достоверности данных, возможности организации эффективной выборки, удобства их обновления и др.

К машинным носителям картографической информации относятся такие носители, которые обеспечивают автоматический ввод данных в компьютеры, их накопление и хранение практически в неограниченном объеме и длительное время. На сегодня основными носителями являются дискеты, магнитные, оптические и магнитно-оптические диски, пьезоэлектрические накопители и др. Выбор конкретных машинных носителей зависит от многих факторов. Основные из них — круг решаемых задач, виды и объемы обрабатываемой информации, сроки ее хранения и использования, степень автоматизации процессов сбора, обработки и передачи данных.

Одной из проблем создания информационного обеспечения ГИС является проектирование форм отображения и передачи картографической информации и результатов пользовательских расчетов. Современные компьютеры обладают значительными техническими возможностями для отображения и передачи результатной картографической информации в виде, удобном для использования в процессе управления и обеспечивающем эффективность работы как человека, так и АСУ. Результаты расчетов, записанные на внешние носители, легко воспринимаются входными устройствами компьютеров других систем.

В зависимости от целей использования, картографическая информация может быть представлена в виде алфавитно-цифровой печати, графиков или графических изображений. Конкретная форма отображения определяется пользователем. Проектирование форм результатной картографической информации должно обеспечить эффективность работы человека, использующего информацию и результаты расчета при принятии управленческих решений и для обеспечения нормального хода технологического процесса на производстве, а также в автоматических системах управления различными устройствами.

В настоящее время наиболее массовой формой отображения картографической информации в ГИС является визуализация ее на средствах машинной графики. В последнее время с развитием АСУ различного назначения, в составе которых находятся ГИС, приобретает большое значение форма представления картографической информации для передачи по каналам коммуникационных сетей. И, наконец, не менее важной формой отображения и представления является форма, удобная для работы технических устройств, систем автоматического управления летательными аппаратами, судами, самоходными машинами и т. п.

Проектирование формы отображения при визуализации картографической информации в ГИС на средствах машинной графики осуществляется в несколько этапов.

Первая часть работы требует детального анализа всех характеристик и решаемых задач ГИС, для которой ведется проектирование. Целью такого анализа является, во-первых, выявление всех необходимых показателей ГИС (качественных и количественных показателей и по назначению) и, во-вторых, установление возможно более широкого круга задач, решаемых в автоматизированном режиме пользователями ГИС. Эта работа начинается уже во время изучения при проектировании самой ГИС, основная ее часть производится при анализе данных обследования. На стадии проектирования содержания, типов и форм носителей первичной и последующей картографической информации этот вопрос должен быть решен, так как состав исходных данных уже предопределит возможный перечень форм отображения.

При проведении анализа и выбора форм отображения необходимо учитывать: требования пользователя к составу отображаемой картографической информации; высокую наглядность изображений, учитывающую психофизические возможности пользователей; эксплуатационные возможности средств машинной графики для визуализации в требуемой форме; трудоемкость отображения и передачи; скорость отображения и передачи; сложность структуры подготовки отображения; массовость отображения и т. п.