GIS - là ... Hệ thống thông tin địa lý

GIS - GIS là một hệ thống điện thoại di động hiện đại, trong đó có khả năng hiển thị vị trí của bạn trên bản đồ. Tại trung tâm của tính chất quan trọng này là việc sử dụng hai công nghệ: thông tin địa lý và định vị toàn cầu. Nếu thiết bị di động có một nhúng GPS-thu, sử dụng một thiết bị như vậy có thể xác định vị trí của nó và do đó chính xác tọa độ GIS riêng của mình. Thật không may, công nghệ thông tin địa lý và hệ thống trong các tài liệu khoa học Nga-ngôn ngữ, đại diện bởi một số ít các ấn phẩm, do đó hầu như không có thông tin về các thuật toán làm nền tảng cho chức năng của họ.

phân loại GIS

phận các hệ thống thông tin địa lý diễn ra theo nguyên tắc lãnh thổ:

1. GIS toàn cầu được sử dụng để ngăn chặn con người gây ra và thiên tai từ năm 1997. Với những dữ liệu này có thể trong một thời gian tương đối ngắn thời gian để dự đoán quy mô của thảm họa, một kế hoạch thanh lý những hậu quả, để đánh giá thiệt hại và mất mát của cuộc sống, cũng như tổ chức các hoạt động nhân đạo.
2. Hệ thống thông tin địa lý khu vực phát triển ở cấp thành phố. Nó cho phép chính quyền địa phương để dự đoán sự phát triển của một khu vực nhất định. Hệ thống này đại diện cho gần như tất cả các lĩnh vực quan trọng, chẳng hạn như đầu tư, tài sản, hàng hải, cung cấp thông tin, luật pháp và những người khác. Nó cũng đáng chú ý là việc sử dụng các công nghệ cơ hội để hoạt động như một bảo đảm an ninh trong tất cả các dân số. Hệ thống thông tin địa lý trong khu vực đang được sử dụng khá hiệu quả bằng cách thúc đẩy đầu tư và tăng trưởng nhanh chóng của nền kinh tế của khu vực.

Mỗi phòng trong số nhóm trên có một phân nhóm nhất định:

• Các GIS toàn cầu bao gồm các hệ thống quốc gia và subcontinental, thường là với một tình trạng nhà nước.
• Tại khu vực - địa phương, tiểu khu vực, địa phương.

Dữ liệu về dữ liệu hệ thống thông tin có thể được tìm thấy trong các phần đặc biệt của mạng, gọi geoportals. Chúng được đặt trong phạm vi công cộng để xem xét mà không cần bất kỳ hạn chế.

nguyên tắc hoạt động

hệ thống thông tin địa lý làm việc trên nguyên tắc xây dựng và phát triển các thuật toán. Nó cho phép chuyển động của các đối tượng được hiển thị trên bản đồ GIS, trong đó có sự chuyển động của các thiết bị di động trong hệ thống địa phương. Để miêu tả thời điểm này trong khu vực bản vẽ, bạn cần phải biết ít nhất hai tọa độ - X và Y. Khi chuyển động của một đối tượng trên bản đồ là cần thiết để xác định chuỗi các tọa độ (XK và YK). hiệu suất của chúng phải phù hợp với thời điểm khác nhau của hệ thống GIS địa phương. Đây là cơ sở để xác định vị trí của đối tượng.

Chuỗi này tọa độ có thể được lấy từ một NMEA-file chuẩn của GPS receiver, thực hiện một phong trào thực trên mặt đất. Như vậy, dựa trên các thuật toán xem xét ở đây là việc sử dụng dữ liệu NMEA-file với tọa độ của các quỹ đạo của các đối tượng trong một lãnh thổ nhất định. Các dữ liệu cần thiết có thể thu được là kết quả của các mô phỏng về quá trình di chuyển trên cơ sở mô phỏng máy tính.

thuật toán GIS

hệ thống thông tin địa lý được xây dựng trên dữ liệu gốc, được thực hiện để phát triển các thuật toán. Thông thường, một tập hợp các tọa độ (XK và YK), tương ứng với một quỹ đạo của đối tượng theo hình thức NMEA-file và bản đồ GIS kỹ thuật số tại các khu vực trang web được chọn. Thách thức là để phát triển một thuật toán hiển thị các chuyển động của một đối tượng điểm. Trong quá trình làm việc này ba thuật toán đã được phân tích, cơ bản các nhiệm vụ.

• Thuật toán GIS đầu tiên - nó NMEA-file phân tích dữ liệu để trích xuất từ đó tọa độ chụp liên tục (XK và YK),
• Thuật toán thứ hai được sử dụng để tính toán một góc đối tượng của đường đua, tham số đếm được thực hiện từ hướng đông.
• Thuật toán thứ ba - để xác định tốc độ của đối tượng liên quan đến các hồng y.

thuật toán tổng quát: khái niệm chung

Một thuật toán tổng quát cho việc lập bản đồ sự chuyển động của một đối tượng điểm trên bản đồ GIS bao gồm ba thuật toán đã đề cập trước:

• dữ liệu NMEA phân tích;
• tính toán theo dõi góc của đối tượng;
• xác định quá trình của đối tượng so với các nước trên khắp thế giới.

hệ thống thông tin địa lý với các thuật toán tổng quát với các yếu tố kiểm soát cơ bản - một bộ đếm thời gian (Timer). vấn đề tiêu chuẩn của nó là nó cho phép các chương trình để tạo ra các sự kiện đều đặn. Sử dụng một đối tượng như vậy có thể được thiết lập khoảng thời gian cần thiết để thực hiện một tập hợp các thủ tục hoặc các chức năng. Ví dụ, để liên tục thực hiện các khoảng thời gian của một giây, nó là cần thiết để thiết lập các thuộc tính sau của Timer:

• Timer.Interval = 1000;
• Timer.Enabled = True.

Kết quả là, mỗi giây sẽ bắt đầu các thủ tục của việc đọc các tọa độ X, Y của đối tượng của NMEA-file, do đó thời điểm này với các tọa độ thu được sẽ được hiển thị trên bản đồ GIS.

Nguyên tắc hẹn giờ hoạt động

Sử dụng hệ thống Geoinformation là như sau:

1. Trên một bản đồ kỹ thuật số ba điểm rõ rệt (biểu tượng - 1, 2, 3) tương ứng với các quỹ đạo của các đối tượng ở thời gian khác nhau điểm tk2, tk1, tk. Họ chắc chắn được nối với nhau bằng một đường liền mạch.
2. Bật và tắt bộ đếm thời gian, phong trào kiểm soát hiển thị của đối tượng trên bản đồ, bằng cách sử dụng, người dùng nhấn các nút. tầm quan trọng của họ và một sự kết hợp nhất định có thể được nghiên cứu theo kế hoạch này.

NMEA-file

Chúng tôi mô tả ngắn gọn cấu trúc của GIS NMEA-file. Tài liệu này được viết bằng định dạng ASCII. Trong thực tế, nó là một giao thức để trao đổi thông tin giữa các GPS-receiver và các thiết bị khác như máy tính hoặc PDA. Mỗi thông điệp NMEA bắt đầu với $ dấu hiệu, tiếp theo là một thiết bị xác định hai ký tự (đối với GPS receiver - GP) và kết thúc chuỗi \ r \ n - nhân vật vận chuyển trở lại và một dòng mới. Độ chính xác của dữ liệu trong thông báo phụ thuộc vào loại tin nhắn. Mọi thông tin được chứa trong một dòng duy nhất, với các lĩnh vực được phân cách bởi dấu phẩy.

Để hiểu làm thế nào các hệ thống thông tin địa lý, nó là đủ để nghiên cứu một loại sử dụng rộng rãi thông điệp $ GPRMC, trong đó có tối thiểu, nhưng các thiết lập cơ bản của dữ liệu: vị trí của đối tượng, tốc độ và thời gian của mình.
Hãy xem xét một ví dụ cụ thể mà trên đó thông tin được mã hóa trong đó:

• ngày xác định tọa độ của đối tượng - 07 tháng 1 năm 2015 g;.
• UTC UTC Positioning - 52 10h 54m;
• tọa độ của các đối tượng - 55 ° 22,4271 'N và 36 ° 44,1610 'E

Chúng tôi nhấn mạnh rằng các tọa độ của đối tượng trong độ và phút, trong đó nhân vật thứ hai được đưa ra lên đến bốn chữ số thập phân (hoặc điểm là phần thập phân của một số thực trong các định dạng USA). Trong tương lai, bạn sẽ cần có tập tin ở vị trí NMEA-vĩ độ của đối tượng ở vị trí thứ ba sau dấu phẩy và kinh độ - sau khi thứ năm. Vào cuối của thông điệp được truyền checksum sau ký hiệu '*' theo hình thức hai chữ số thập lục phân - 6C.

Hệ thống thông tin địa lý: Ví dụ về thuật toán

Xem xét thuật toán phân tích NMEA-file để lấy một tập hợp các tọa độ (X và YK), tương ứng với đường đi của phong trào của đối tượng. Nó được tạo thành từ các bước liên tiếp.

Xác định tọa độ của đối tượng Y

NMEA thuật toán phân tích dữ liệu

Bước 1. Đọc GPRMC chuỗi NMEA-file.

Bước 2: Tìm vị trí dấu thập phân thứ ba trong chuỗi (q).

Bước 3: Tìm vị trí của điểm thứ tư trong chuỗi (r).

Bước 4. Tìm, bắt đầu ở vị trí q, nhân vật dấu thập phân (t).

Bước 5. Chịu một ký tự từ chuỗi ở vị trí (r + 1).

Bước 6: Nếu nhân vật này là W, sau đó biến NorthernHemisphere được thiết lập để 1, nếu không -1.

Bước 7. Extract (r + 2) dãy ký tự bắt đầu từ vị trí của (t-2).

Bước 8. Extract (TQ-3) dãy ký tự bắt đầu từ vị trí (q + 1).

Bước 9. Chuyển đổi chuỗi số thực và Y tọa độ của đối tượng tính theo radian.

Xác định tọa độ của đối tượng X

Bước 10. Tìm vị trí của điểm thứ năm trong dòng (n).

Bước 11. Tìm vị trí của điểm thứ sáu trong dòng (m).

Bước 12: Tìm, bắt đầu từ vị trí n, nhân vật dấu thập phân (p).

Bước 13. Tháo một ký tự của chuỗi tọa lạc tại vị trí (m + 1).

Bước 14. Nếu nhân vật này là 'E', sau đó biến EasternHemisphere được thiết lập để 1, nếu không -1.

Bước 15. Di dãy ký tự bắt đầu từ vị trí (p-2) (m-p + 2).

Bước 16. Tháo (p-n + 2) dãy ký tự bắt đầu từ vị trí (n + 1).

Bước 17. Chuyển đổi chuỗi số thực và tính toán X phối hợp của đối tượng trong radian.

Bước 18. Nếu NMEA-file không được đọc đến cuối cùng, sau đó đi đến bước 1, nếu không đi đến bước 19.

Bước 19. Thuật toán Finish.

Trong bước 6, và 16 của thuật toán sử dụng các biến và NorthernHemisphere EasternHemisphere mã số cho các địa điểm đối tượng trong thế giới. Ở phía bắc (phía Nam) bán cầu NorthernHemisphere biến mất giá trị 1 (-1), tương ứng, tương tự ở phía đông (phía tây) bán cầu EasternHemisphere - 1 (-1).

Ứng dụng của GIS

Việc sử dụng các hệ thống thông tin địa lý là rộng rãi trong nhiều lĩnh vực:

• Địa chất và bản đồ;
• thương mại và dịch vụ;
• hàng tồn kho;
• kinh tế và quản lý;
• quốc phòng;
• kỹ thuật;
• giáo dục và những người khác.