 |
Источники данных для ГИС. Виды и модели данных
|
|
|
|
Любая геоинформационная система основывается на трех базовых составляющих: это ее проблемная ориентация, тип и структура используемых пространственных данных и технические средства реализации.
Вообще понятие «данные» означает зарегистрированные факты, описания реального мира или идей, которые представляются достаточно ценными для того, чтобы их сформулировать и точно зафиксировать. Пространственные данные – цифровые данные об объектах реальности, имеющие пространственную привязку. Соответственно, и источники пространственных данных для ГИС — основа их информационного обеспечения. При анализе и оценке различных типов источников как основы информационного обеспечения ГИС следует иметь в виду их общие свойства, а именно — пространственный охват, масштабы, разрешение, качество, форму существования (аналоговая, цифровая), периодичность поступления, актуальность и обновляемость, условия и стоимость получения, приобретения и перевода в цифровую форму (цифрования), доступность, форматы представления, соответствие стандартам и иные характеристики, которые объединены термином «метаданные» («данные о данных»).
По происхождению источники данных делят на две основные категории: первичные и вторичные.
Первичные данные – это те данные, которые зафиксированы непосредственно, например, при проведении полевых исследований или путем дистанционного зондирования. Важнейшим критерием их достоверности и значимости является «разрешение данных», т. е. плотность обследования некоторого пространственного объекта. В данных дистанционного зондирования это понятие имеет буквальное значение, и определяется техническими характеристиками съемки.
|
|
|
Вторичные данные получают из уже имеющихся сведений (карт, таблиц, других баз данных).
Все же стоит отметить, что не все данные (исключая, наверное, карты и данные дистанционного зондирования) бывает непросто распределить по этим двум категориям. Особенно это относится к данным статистики и текстовой информации, которые было решено вынести в отдельную подкатегорию.
Первичные данные и их источники
На данном этапе развития геоинформационных технологий одним из основных источников данных для создания ГИС являются материалы дистанционного зондирования (ДЗ). Они объединяют все типы данных, получаемых с носителей космического (пилотируемые орбитальные станции, корабли многоразового использования типа «Шаттл», автономные спутниковые съемочные системы и т. п.) и авиационного (самолеты, вертолеты и микроавиационные радиоуправляемые аппараты) базирования, и составляют значительную часть дистанционных данных как антонима контактных (прежде всего наземных) видов съемок, способов получения данных измерительными системами в условиях физического контакта с объектом съемки. К неконтактным (дистанционным) методам съемки помимо аэрокосмических относятся разнообразные методы наводного и наземного базирования, включая, например, фототеодолитную съемку, сейсмо-, электро-, магниторазведку и иные методы геофизического зондирования недр, гидроакустические съемки рельефа морского дна с помощью гидролокаторов бокового обзора, иные способы, основанные на регистрации собственного или отраженного сигнала волновой природы.
Вторичные данные и их источники
Использование географических карт как источников исходных данных для формирования базы данных удобно и эффективно по следующим причинам:
– атрибутивные характеристики, полученные от картографических источников, имеют территориальную привязку;
|
|
|
– в них нет пропусков в пределах изображаемого пространства (территории, акватории и др.);
– имеется несколько технологий перевода этих материалов в цифровую форму.
Картографические источники весьма разнообразны: кроме общегеографических и топографических карт насчитываются десятки и даже сотни типов различных тематических карт, только перечень которых занял бы не одну страницу текста.
Охарактеризуем основные блоки картографических источников. Организация таких блоков может основываться на имеющейся системе классификации карт.
Общегеографические карты. Топографические (масштаб 1:200 000 и крупнее), обзорно-топографические (от 1:200 000 до 1:1 000 000 включительно) и обзорные (мельче 1:1 000 000) карты содержат разнообразные сведения о рельефе, гидрографии, почвенно-растительном покрове, населенных пунктах, хозяйственных объектах, путях сообщения, линиях коммуникаций, границах.
Тематические карты. Среди тематических выделяют карты природы, населения, экономики и др.
Карты природы включают карты геологического строения и ресурсов недр, геофизические, рельефа земной поверхности и дна океанов, метеорологические и климатические, гидрологические и океанографические, почвенные, геоботанические, зоогеографи- ческие, медико-географические, ландшафтные и общие физико- географические, охраны природы.
Карты народонаселения отражают размещение населения по территории и расселение; этнографическую и антропологическую характеристики народонаселения; демографическую и социально-экономическую характеристики.
Карты экономики включают карты промышленности с под-разделением на добывающую и обрабатывающую или более детально по каждой отрасли промышленности.
Еще более многочисленны карты сельского хозяйства. Широко используется характеристика природных ресурсов, зачастую с их хозяйственной оценкой и прежде всего земельных фондов, трудовых ресурсов, материально-технической базы сельского хозяйства и др. Отраслевые карты сельскохозяйственного производства подразделяют на карты земледелия и животноводства.
Карты лесного хозяйства характеризуют распространение и использование лесных ресурсов.
Карты транспорта отображают разнообразные проявления деятельности всех видов транспорта, а также дают их общую комплексную характеристику.
|
|
|
Среди карт строительства принято выделять карты капитальною строительства, строительных и монтажных организаций, материально-технической базы и территориальных комплексов строительства.
Карты науки, подготовки кадров, обслуживания населения связаны как с картами народонаселения, так и экономики.
Политические, административные и исторические карты выделяют в отдельную группу.
Экологические карты не имеют четких различий по содержанию ни с картами природы, ни социально-экономическими картами.
Следует отметить особую роль серий карт и комплексных атласов, где сведения приводятся в единообразной, систематизированной, взаимно согласованной форме: по проекции, масштабу, степени генерализации, современности, достоверности и др. Такие наборы карт особенно удобны для создания тематических баз данных. В последние годы чаще стали создаваться не серии карт, а атласы самой различной тематики, причем упорядочение тематических слоев в них может быть самым разнообразным и определяется целевой установкой атласа.
Статистические и текстовые данные и их источники
Важными источниками данных являются и статистические материалы, имеющие цифровую форму, и удобные для непосредственного использования в ГИС, среди которых стоит особо выделить государственную статистику. Основное ее предназначение — дать представление об изменениях в хозяйстве, составе населения, уровне его жизни, развитии культуры, наличии материальных резервов и их использовании, соотношении в развитии различных отраслей хозяйства и др.
Для упорядочения всей совокупности данных государственной службой определены группы показателей по отраслям статистики. Каждая из отраслей характеризуется набором показателей.
Значительный объем статистических материалов может быть получен в Госкомстате РФ или взят из официальных статистических изданий, выпускаемых в настоящее время в традиционном и электронном видах.
|
|
|
Широки возможности использования стационарных измерительно-наблюдательных сетей для получения, прежде всего, гидрологических и метеорологических данных.
Для нужд океанологии также применяются разнообразные спутниковые средства для наблюдения морских акваторий.
Велико информационное значение справочных изданий по отдельным типам географических объектов.
Отличительная особенность текстовых материалов — состоит в том, что, имея большой фактический материал, они не всегда представлены в специально классифицированном виде и не обеспечивают точную пространственную локализацию данных.
Возможности Интернета для получения пространственных данных
Важным источником цифровой пространственной информации становится Интернет. Следует выделить два направления обеспечения цифровой информацией — через крупные коммерческие фирмы, как правило занимающиеся производством готовых ГИС-продуктов, и через бесплатные сервисы. Также есть и профессиональные сервисы, предоставляющие космические снимки для последующей обработки – например сайт компании Сканэкс www.scanex.ru.
Отдельно стоит выделить компьютерные программы, предлагающие доступ к пространственным данным. Например продукт компании Google программа Google Earth, предоставляющая, впрочем, данные познавательно-информативного характера. Но вот программы Global Mapper и SASPlanet имеют функцию онлайн каталогов, где собраны ресурсы основных поставщиков пространственных данных мира.
В заключение необходимо отметить, что в ГИС редко используется только один вид данных. Чаще всего это сочетание разнообразных данных на какую-либо территорию.
|
|
|
