1 Системный анализ ГИС

1 Системный анализ ГИС

Системный подход позволяет построить схему ГИС в виде основных уровней обработки информации и проводить сравнительный анализ как с другими автоматизированными системами, так и среди геоинформационных систем, предназначенных для решения различных задач.,

Совокупность входных и выходных данных ГИС может быть представлена в виде независимых технологических совокупностей трех групп: сбора, моделирования и хранения, представления.

Эти условия являются достаточными для того, чтобы представить входные Х и выходные Y потоки обобщенной ГИС в виде независимых совокупностей (в форме декартовых произведений

Х=(X1T3cT3мT3п); Y=(XyЦММЦМК), ( 1.2.)

где ТЗс — техническое задание на сбор информации;

ТЗм — техническое задание на хранение, обновление и моделирование;

ТЗп — техническое задание на представление данных после окончательной обработки;

Х1 - множество первичных данных, измеряемых или собираемых с помощью различных технологий

Хy — множество унифицированных данных, получаемых после сбора и первичной обработки;

ЦММ — цифровая модель местности, хранимая в базе данных ГИС;

ЦМК — цифровая модель карты, сгенерированная для визуального представления на дисплее или для печати.

Множество Х представляет собой сложную совокупность данных, получаемых с помощью разных технологий: по фотоснимкам, геодезическими методами на местности, с карт, при помощи систем GPS, из архивных табличных данных и т.д.

где УСО — системный уровень сбора и первичной обработки информации;

УМХ — системный уровень моделирования, хранения и обновления;

УП — системный уровень представления данных;

НТм, НТп — нормативные требования к данным при моделировании и представлении информации соответственно; они являются аналогами промежуточных восходящих информационных потоков.

Рис. 1.4. Структура обобщенной ГИС

Таким образом, применяя системный подход, можно построить структурную схему обобщенной ГИС в виде трехуровневой системы

Функционирование обобщенной ГИС согласно ее формализованному описанию и схеме (см. рис. 1.4) осуществляется следующим образом. На первом системном уровне (УСО) происходит сбор первичных данных X1, получаемых с помощью разных методов и технологий и потому имеющих разные структуру, формат и представление. В ходе первичной обработки эти разнородные данные корректируются и унифицируются. В результате формируется некое унифицированное подмножество данных Хy, которое частично хранится в виде архивов и полностью передается на уровень моделирования и хранения.

На втором системном уровне (УМХ) осуществляются: анализ унифицированной информации Хy, установление связей между частями модели; устранение избыточности, если такая имеется; проверка на целостность и непротиворечивость данных; определение первичных и внешних ключей; формирование метаданных и т.д. Подмножество Ху содержит необходимые данные для построения цифровой модели местности, которая хранится в базе данных в виде совокупности графической и символьной информации. ЦММ служит основой для решения прикладных задач на базе различных методов моделирования. Эти процессы также происходят на уровне УМХ. В результате обработки сформированная цифровая модель или результат ее использования подготавливаются для визуального представления. Для этого она передается на третий системный уровень.

На третьем системном уровне (УП) ЦММ преобразуется в цифровую модель карты, которая и служит основой представления информации.

На первом уровне наиболее широко представлены задачи первичной обработки информации: распознавания, структуризации, декомпозиции, компоновки, измерения, сжатия, контроля, унификации.

Для второго уровня определяющими являются задачи типизации, геометрического преобразования, экспертного типа, построения цифровых моделей, синтеза и т.п.

На третьем уровне наиболее значимы задачи оптимизации, компоновки, синтеза и т.п.

Определим ГИС как полную (информационную систему), если в ней присутствуют все три системных уровня, определенных выше. В противном случае будем говорить о неполной ГИС.

На уровне системной структуры ГИС и других АС существует общность принципов обработки данных для широкого круга прикладных задач, включая управление, организацию производства, проектирование, хранение и обновление данных. Эта общность является следствием интеграции.

Конец