Глава XIV. Картография и геоинформатика

Геоинформатика— наука,технология,производство 267

Подсистема вывода (выдачи) информации — комплекс устройств для визуализации обработанной информации в картографической форме. Это экраны (дисплеи), печатающие устройства (принте­ры) различной конструкции, чертежные автоматы (плоттеры)

и др. С их помощью быстро выводят результаты картографирова­ния и варианты решений в той форме, которая удобна пользова­телю. Это могут быть не только карты, но и тексты, графики, трех­мерные модели, таблицы, однако если речь идет о пространствен­ной информации, то чаще всего она дается в картографической форме, наиболее привычной и легко обозримой.

Все подсистемы, входящие в автоматические картографичес­кие системы, входят также и в ГИС. В состав картографической ГИС производственного назначения включают еще и подсистему издания карт, которая позволяет изготовлять печатные формы и печатать тиражи карт. Если тираж небольшой, что обычно при выполнении научных исследований, то используют настольные картографические издательские системы.

ГИС, ориентированные на работу с аэрокосмической инфор­мацией, включают специализированную подсистему обработки изображений. В этом случае программное обеспечение позволяет выполнять различные операции со снимками: проводить их кор­рекцию, преобразование, улучшение, автоматическое распозна­вание и дешифрирование, классификацию и др.

Особую подсистему в высокоразвитых ГИС может составлять база знаний, т.е. совокупность формализованных знаний, логичес­ких правил и программных средств для решения задач определен­ного типа (например, для проведения границ или районирования территории). Базы знаний помогают диагностировать состояние геосистем, предлагать варианты решения проблемных ситуаций, давать прогноз развития. Можно считать, что в базах знаний реа­лизуются некоторые принципы функционирования искусственного интеллекта.

14.3. Геоинформатика — наука, технология, производство

В главе I уже было сказано, что геоинформатика существует в трех ипостасях как наука, техника и производство, и это доста­точно типичная ситуация в условиях научно-технического про­гресса, сближающего науку и производство. Это триединство яв-

ляется одним из факторов, сближающим картографию и геоин­форматику.

Геоинформатика как научная дисциплина изучает природные и социально-экономические геосистемы посредством компьютер­ного моделирования на основе баз данных и баз знаний.Вместе с картографией и другими науками о Земле геоинфор­матика исследует процессы и явления, происходящие в геосисте­мах, но пользуется для этого своими средствами и методами. Глав­ными из них являются компьютерное моделирование и геоинфор­мационное картографирование.

Основные цели геоинформатики как науки — это управление геосистемами в широком понимании, включая их инвентариза­цию, оценку, прогнозирование, оптимизацию и т.п. Для картог­рафии особенно важны заложенный в геоинформатике комплекс­ный подход к изучаемым явлениям и ее проблемная ориентация. В структуре геоинформатики различают такие разделы, как тео­рия геосистемного моделирования, методы пространственного ана­лиза и прикладная геоинформатика.

Но с другой стороны, геоинформатика —это технология сбо­ра, хранения, преобразования, отображения и распространения пространственно-координированных данных. ГИС-технологии обеспечивают анализ геоинформации и принятие решений.Наконец, геоинформатика как производство (геоинформацион­ная индустрия) — это изготовление аппаратуры, создание коммер­ческих программных продуктов и ГИС-оболочек, баз данных, сис­тем управления, компьютерных систем. К этой сфере примыкают формирование ГИС-инфраструктуры и организация маркетинга.

Картография и геоинформатика взаимодействуют по многим направлениям. Они объединены организационно, поскольку госу­дарственные картографические службы и частные фирмы занима­ются одновременно и геоинформационной деятельностью. Сфор­мировалось особое направление высшего геоинформационно-кар­тографического образования.

Единство двух отраслей науки и техники определяется следую­щими факторами:

♦ общегеографические и тематические карты — главный ис­точник пространственной информации о природе, хозяйстве, социальной сфере, экологической обстановке;

268 Глава XIV. Картография и геоинформатика

Геоинформационное картографирование 269

• системы координат и разграфка, принятые в картографии, служат основой для географической локализации всех дан­ных в ГИС;

• карты — основное средство интерпретации и организации данных дистанционного зондирования и любой другой ин­формации, поступающей, обрабатываемой и хранимой в ГИС;

• геоинформационные технологии, используемые для изуче­ния пространственно-временной структуры, связей и дина­мики геосистем, в основном опираются на методы картогра­фического анализа и математико-картографического моде­лирования;

• картографические изображения — самая целесообразная фор­ма представления геоинформации потребителям, а составле­ние карт — одна из основных функций ГИС.

Существуют разные точки зрения на взаимоотношения кар­тографии, геоинформатики и тесно сопряженного с ними дистан­ционного зондирования. Они отражены в четырех моделях, приве­денных на рис. 14.5.

а

ОДЗДГИС^!^)

Рис. 14.5. Модели соотношения картографии (К), дистанционного зонди­рования (ДЗ) и геоинформационных систем (ГИС). а — линейная модель; б — доминирование картографии; в — доминирование геоинформационных систем; г — модель тройного взаимодействия.

Линейная модель основана на представлении о том, что нача­лом всего является дистанционное зондирование, на него опира­ются геоинформатика и ГИС, и далее происходит выход на кар­тографию.

Другая схема называется моделью доминирования картографии. Согласно ей дистанционное зондирование и ГИС предстают как подсистемы, входящие в систему картографии.

Модель доминирования ГИС, напротив, представляет картогра­фию и дистанционное зондирование как подсистемы, входящие в геоинформатику и ГИС.

Наиболее реалистичной признается модель тройного взаимодей­ствия, в которой ни одна из сфер не является доминирующей. Они перекрываются и тесно взаимодействуют между собой в процессе получения, обработки и анализа пространственной информации.