CC BY
50
УДК 528.926:004
С.С. Дышлюк, О.Н. Николаева, Л.А. Ромашова, С.А. Сухорукова СГГА, Новосибирск
НАУЧНО-МЕТОДИЧЕСКИЕ ОСНОВЫ ФОРМАЛИЗАЦИИ ПРОЦЕССОВ СОСТАВЛЕНИЯ ТЕМАТИЧЕСКИХ КАРТ ДЛЯ РЕАЛИЗАЦИИ В ИСА ГИС
В статье рассмотрены научно-методические основы формализации процессов создания тематических карт в ГИС-среде, предполагающие прежде всего четкое пошаговое описание этих процессов. Предложены принципы формализации процессов составления тематических карт, технологическая схема, включающая ряд этапов, последовательное осуществление которых позволяет решить типовые задачи ИСА ГИС. В соответствии с предложенным перечнем формализованных типовых задач, предложена классификация создаваемых тематических карт в ИСА ГИС, а также определены действия пользователя при решении как административно-управленческих, так и научносправочных задач с помощью ИСА ГИС.
S.S. Dyshlyuk, O.N. Nikolayeva, L.A. Romashova, S.A. Sukhorukova SSGA, Novosibirsk
METHODOLOGICAL BASIS FOR FORMALIZATION OF THEMATIC MAPPING PROCESSES OF REFERENCE-ANALYTICAL GIS TOOL IMPLEMENTATION
Methodological basis for formalization of thematic mapping processes in GIS environment is considered. It provides precise step-by-step description of the processes. The principles of thematic mapping processes formalization and the flowchart with a number of stages are offered. The consecutive order of the stages permits solving routine problems of reference-analytical GIS tool. In accordance with the offered list of formalized routine problems the classification of the thematic maps produced by reference-analytical GIS tool is given. The user’s operations for solving both administrative-and-managerial and research-and-reference problems using reference-analytical GIS tool are described.
Исследование выполнено при финансовой поддержке ФЦП «Научные и научно-педагогические кадры инновационной России 2009-2013 годы» (ГК № 02.740.11.0735).
Формализация в общем случае понимается как представление какой-либо содержательной области (рассуждений, доказательств, процедур классификации, поиска информации научных теорий) в виде формальной системы, или исчисления [1]. В настоящее время, с учетом повсеместного использования компьютерной техники и ГИС-технологий, формализация
процессов создания карт является одной из актуальных задач картографии. Как отмечает ряд авторов [2, 3], внедрение формальных процедур в
картографические работы позволяет автоматизировать выполнение наиболее рутинных и трудоемких этапов создания карты, благодаря чему высвобождается время для экспериментов и творчества в области картографического моделирования и оформления карт.
Формализация процесса создания тематических карт в ГИС-среде предполагает прежде всего четкое пошаговое описание этого процесса, опирающееся на ряд принципов, которые определяют характеристики картографируемых показателей и методику составления цифровых карт. Выполняемая формализация является необходимым этапом при разработке информационной справочно-аналитической геоинформационной системы (ИСА ГИС), разрабатываемой в Сибирской государственной геодезической академии в рамках указанного государственного контракта.
Нами были разработаны следующие принципы:
1. Сложный и многогранный процесс создания тематических карт сводится к решению в ИСА ряда типовых задач. Формулировка задач максимально проста и понятная пользователю, и требует от него лишь выбора показателей картографирования, которые будут использоваться на создаваемой карте. Далее построение карты происходит в автоматическом режиме. Данный принцип значительно упрощает использование ИСА ГИС широкими слоями населения, привыкшего работать с готовыми картами, но не имеющего опыта в их составлении.
2. При решении конкретной типовой задачи используются показатели, официально утвержденные и принятые Федеральной службой государственной статистики при ведении Российской государственной статистики. Данный принцип обеспечивает интуитивную понятность процесса составления карт как работникам административных органов, так и специалистам научноисследовательских учреждений разного рода, поскольку им приходится иметь дело с привычным понятийным аппаратом и терминологией.
3. Для картографической реализации типовых задач, решаемых ИСА ГИС целесообразно применять способы картографического отображения, выбранные с учетом характера распространения картографируемых объектов (явлений) и специфики отображаемых показателей. В частности:
- Способ картограммы - используется для показа относительных статистических показателей по единицам административно-территориального деления;
- Способы картодиаграммы - используется для изображения абсолютных статистических показателей по единицам административно-территориального деления с помощью диаграммных знаков;
- Способ изолиний - применяется для изображения непрерывных, плавно изменяющихся явлений, образующих физические поля;
- Способ линейных знаков - используется для изображения реальных или абстрактных объектов, локализованных на линиях;
- Способ значков - применяется для показа объектов, локализованных в пунктах и обычно не выражающихся в масштабе карты;
- Способ ареалов - состоит в выделении на карте области распространения какого-либо сплошного или рассредоточенного явления.
Данный принцип обеспечивает наглядность и высокую информационную емкость создаваемых карт.
4. Технологическая последовательность решения типовой задачи предусматривает возможность размещения полученной карты в сети Интернет. Конвертация карты осуществляется в ГИС-приложение, при этом используется специально разработанный конвертор. В результате создается полноценная копия карты в векторном формате данных, в которой при необходимости имеется возможность создания новых и редактирования имеющихся данных. Данный принцип обеспечивает как легкость публикации созданных карт, так и упрощает обмен картографической информацией с другими пользователями ИСА ГИС.
Разрабатываемая ИСА ГИС предназначена для сбора, хранения, обработки и использования различной информации о природных, социальноэкономических и экологических объектах и явлениях, локализованных в пределах конкретного региона. Использование ИСА ГИС даст возможность осуществлять разнообразные аналитические манипуляции над пространственно распределенными данными и наглядно отображать результаты пространственного анализа на цифровых и электронных картах, являющихся научно-справочным пособием для специалистов органов государственной власти и местного самоуправления.
Информационное наполнение ИСА ГИС, воплощенное на практике в виде баз данных, цифровых и электронных карт найдет широкое практическое применение при поиске путей наиболее сбалансированного социально -экономического развития, разработке различных программ экономического развития региона, при обосновании инвестиций, подготовке нормативных и правовых актов. Поэтому для формирования у пользователей ИСА ГИС полноценного и всестороннего представления об экономической структуре данного региона, информационное обеспечение должно включать в себя статистические данные, на базе которых в ИСА ГИС формируются информационные блоки:
Социальный: население, труд и занятость, уровень жизни, образование, здравоохранение, правонарушения, промышленное производство, сельское хозяйство, строительство, транспорт и связь.
Экономический: торговля и услуги населению; финансы,
внешнеэкономическая деятельность.
Природный: окружающая среда.
Для успешной реализации ИСА ГИС предлагается технологическая схема, включающая ряд этапов, последовательное осуществление которых позволяет решить типовые задачи, сформулированные в информационных блоках (рис. 1).
' '
Исходные данные J
' ■ч
Формализация решения задали
+
■-------------------------------------------------
Картографический результат решаемой задали
Рис. 1. Технологическая схема реализации типовых задач ИСА ГИС
Пользователю ИСА ГИС предлагается широкий спектр тематики создаваемых карт, освещающих различные аспекты состояния окружающей среды, экономики и социальной жизни. Исходя из этого сформулирован перечень типовых задач, решаемых пользователем:
1. Определение плотности или распространения каких-либо объектов или явлений на заданной территории.
2. Определение удельного веса каких-либо объектов или явлений.
3. Отображение структуры какого-либо объекта или явления.
4. Отображение динамики какого-либо объекта или явления.
Для каждой из вышеперечисленных задач формализован перечень исходных данных, расчетные показатели и методика расчета, используемые способы картографического отображения. В соответствии с предложенным перечнем формализованных типовых задач, создаваемые тематические карты в ИСА ГИС имеют следующую классификацию (рис. 2):
Рис. 2. Классификация тематических карт в ИСА ГИС по запросам
пользователей
Таким образом, действия пользователя сводятся к выбору темы создаваемой карты и способу локализации исходных данных (рис. 3).
Выбор конкретной карты нз перечня тематических
карт
Выбор исходных данных (по тип;' локализации)
V
По алмннн-стратиБным центрам По административным районам По области б целом
Рис. 3. Алгоритм действий пользователя
В целом перечень карт, создаваемых в среде ИСА ГИС, охватывает все основные сферы жизнедеятельности любого региона, что обеспечивает территориальную независимость создаваемой ИСА ГИС. Благодаря формализации пользовательских задач, и стандартизации исходных данных, используемых для их решения, разрабатываемая ИСА ГИС становится универсальным программным средством, позволяющим создавать картографическое обеспечение для решения как административноуправленческих, так и научно-справочных задач.
БИБЛИОГРАФИЧЕСКИЙ СПИСОК
1. Большой энциклопедический словарь [Текст] - М.: АСТ, 2008. - 1248 с.
2. Капралов Е.Г., Кошкарев А.В., Тикунов В.С. Геоинформатика [Текст]: учебн. для вузов // Под ред. В.С. Тикунова / М., Академия, 2005. - 480 с.
3. Кравченко О.Л. Смежные дисциплины и предмет геоинформатики. http://www.geodesynet.ru/rubrik/gis/geoinformatika/smezhnye-distsipliny-i-geoinformatiki.
© С.С. Дышлюк, О.Н. Николаева, Л.А. Ромашова, С.А. Сухорукова, 2011
