Ввод данных

Редактирование карт

Формирование документов

Разработка

ГИС-Приложений

Визуализация

Обработка данных

Запросы

Вычисление геометрических параметров

Векторные карты

Растровые карты

Пространственные

Атрибутивные

Длина

Площадь

Рис. 2. Функции ГИС

Структурной особенностью является наличие у ГИС 4-х подсистем:

1. Подсистема ввода информации - для оцифровки, редактирования и форматирования карт, изображений, таблиц.

Обычно преобладающая масса источников данных - это аналоговые данные (карты, таблицы, фотоматериалы), требующие их перевода в цифровую форму, пригодную для обработки средствами автоматизации. Это вызывает необходимость иметь в структуре ГИС особый блок ввода данных, позволяющий выполнять операции цифpования и кодирования источников различного типа. Зачастую это наиболее трудоемкая, дорогая и менее всего автоматизированная часть технологической цепи ГИС. Существуют схемы цифpования карт с помощью цифpователей (дигитайзеpов) с ручным обводом, устройств отслеживания линий в автоматическом режиме и сканирующих устройств.

В настоящее время планомерное цифpование карт, перевод всего процесса создания карт на цифровые методы и формирование картографических (топографических) банков данных осуществляется многими государственными топогpафо-каpтогpафическими службами.

Существенная часть материалов аэрокосмических съемок и других данных, получаемых по программам дистанционного зондирования Земли из космоса, принимается сейчас непосредственно в цифровом виде, что значительно облегчает их использование в качестве источников данных для ГИС.

Исходные и обработанные данные в табличной, графической и картографической формах могут быть получены в режиме реального времени с терминала в любой точке страны. Абонентами такой системы могут быть различные пользователи, включая государственные и частные организации и научные учреждения.

2. Подсистема хранения информации - для поиска, изменения и редактирования данных.

Базы данных - упорядоченные массивы данных по какой-либо теме (темам), представленные в цифровой форме, например базы данных о рельефе, населенных пунктах, базы геологической или экологической инфор­мации. Формирование баз данных, доступ и работу с ними обеспечивает система управления базами данных (СУБД), которая позволяет быстро находить требуемую информацию и проводить ее дальнейшую обработку. Если базы данных размещены на нескольких компьюте­рах (например, в разных учреждениях или даже в раз­ных городах и странах), то их называют распределенны­ми базами данных. Это удобно, так как каждый формирует свой массив, следит за ним и поддерживает на уровне современности. Совокупности баз данных и средств управления ими образуют банки данных. Распределенные базы и банки данных соединя­ют компьютерными сетями, и доступ к ним (запросы, поиск, чтение, обновление) осуществляется под единым управлением.

Вне зависимости от того, в каком (векторном или растровом) формате представлены пространственные данные, они организуются в базе данных (БД) в виде отдельных слоев ("покрытий"), вполне аналогичных элементам содержания карты.

Одним из преимуществ организации базы данных в виде набора "слоев", число которых может достигать сотен и тысяч, представляя самые разнообразные качественные и количественные цифровые характеристики территории, является возможность применения к ней специального математического аппарата "алгебры слоев" или "картографической алгебры" [21].

Рис. 3. Структура слоев в ГИС