CC BY
23DO: 10.24412/2619-0761-2022-1-58-64 УДК 523.21
ГЕОИНФОРМАЦИОННОЕ ПОЛЕ
Ознамец В.В. *
Московский государственный университет геодезии и картографии, г Москва, Россия
*E-mail: voznam@bk.ru
Аннотация. Статья исследует новый феномен - геоинформационное поле. Описано значение геоинформатики и геодезии в создании геоинформационного поля. Показано сходство и различие между информационным полем и геоинформационным полем. При создании геоинформационного поля геодезия осуществляет геодезическое обеспечение, а геоинформатика собирает информацию для наполнения содержательности геоинформационного поля. Отмечена косвенная и прямая роли геодезического образования при формировании геоинформационного поля. Описаны методологические основы геоинформационного поля. Как модель геоинформационное поле есть модель реальности и информационного поля. Для геоинформационного поля существует полевая функция, которая имеет разные значения в разных точках пространства. Статья раскрывает содержание геоинформационного поля. Геоинформационное поле, как и информационное поле, является отражением реального мира и может быть рассмотрено как модель реального пространства и реальных полей, которые в него входят. Описаны принципы измерений в геоинформационном поле и искусственные и естественные отношения информационного поля; виды моделирования в геоинформационном поле; причины появления геоинформационного поля и его основные задачи.
Ключевые слова: поле, информационное поле, геодезия, геоинформатика, геоинформационное поле, информационное пространство, геометрия, координаты, геоданные, пространственные отношения.
Введение.
Геоинформационное поле является новым феноменом реальности. Его появление обусловлено развитием наук о Земле и развитием информатики. Геоинформационное поле является разновидностью информационного поля и моделью дискретного физического поля. Геоинформационное поле как модель связано с более абстрактной моделью - информационным полем [1]. Поле всегда находится в пространстве. Геоинформационное поле находится в информационном пространстве и его подмножеством геоинформационным пространством. Геоинформационное пространство [2] тесно связано с геоинформатикой [3]. Геоинформатика является одной из наук о Земле, что подчеркивается номером паспорта ее специальности 25.00.35. Геодезия имеет номер 25.00.32. Все науки о Земле имеют номер 25, в то время как информатика связана с науками под номером 13. Поэтому геоинформатика ближе к наукам о Земле, чем к информатике, и является также наукой о пространстве [4].
В науках о Земле принято говорить о геодезическом образовании, которое объединяет геоинформатику и геодезию. Международная Федерация Геодезистов (МФГ) сохранила старую аббревиатуру (FIG), связанную с геометрией. Но фактически, она есть федерация геодезистов, а не геометров. Еще одна особенность в отношениях между геодезией и геоинформатикой состоит в том, что геодезические методы сбора информации входят в геоинформационные технологии сбора пространственной информации как часть технологий сбора. Но, с другой стороны, геодезические науки являются синонимом термина «науки о Земле» и включают в себя геоинформатику. Парадокс заключается в том,
Содержимое этой работы может использоваться в соответствии с условиями лицензии Creative Commons Attribution 4.0. Любое дальнейшее распространение этой работы должно содержать указание на автора (ов) и название работы, цитирование в журнале и DOI.
что в малом геодезические методы сбора являются частью геоинформатики, а в большом геоинформатика является частью геодезических наук.
Методологические основы геоинформационного поля
Геоинформационное поле есть пространственная модель реальных полей. Однако, оно объединяет разные поля в информационном пространстве в единую модель. Эта модель строится средствами геодезии, картографии, космической геодезии и космической геоинформатики, геодезической астрономии, инженерными изысканиями, кадастром и землеустройством, пространственным планированием и развитием, оценкой и управлением недвижимостью, экономикой строительства и управлением. Геоинформатика связана со всеми перечисленными направлениями, которые являются геодезической основой геоинформационного поля. В силу этого геоинформационное поле охватывает все науки о Земле.
Для всех физических полей существует полевая переменная. Для геоинформационного поля существует полевая функция, которая имеет разные значения в разных точках пространства. Стремительное развитие и применение модели информационного и геоинформационного поля обусловлено многими факторами. Первый фактор - информационная потребность для решения прикладных задач и развития прикладных систем. Второй фактор - освоение окружающего мира. Третий фактор - получение новых знаний и геознаний. Четвертый фактор - построение картины мира [5].
Геоинформационное поле можно рассматривать как подмножество информационного поля. В нем существуют реальные объекты, процессы и явления. Геоинформационное поле включает не только реальные поля, но и искусственные такие как терминологическое и семантическое поля. Геоинформационное поле можно рассмотреть, как интегрированную модель естественного и искусственного [6]. Как модель естественного она отражает реальные поля. Как модель искусственного оно содержит наборы пространственных моделей. Вложенность в информационное пространство требует координирования объектов поля. Это достигается применением координатных систем и геодезических сетей [7].
Геоинформационное поле отражает и содержит пространственные отношения [8]. Как фотоснимок, объединяющий изображения разрозненных объектов, геоинформационное поле объединяет образы пространственных объектов и явлений и создает новые пространственные отношения. В отличие от фотоснимка геоинформационное поле содержит неявное знание [9], которое необходимо выявлять и преобразовывать в явное знание [10].
Геоинформационное поле опирается на разные, но связанные между собой системы координат. Одни связаны с поверхностью Земли - топоцентрические, другие связаны с центром Земли - геоцентрические. Есть системы координат, связанные с центром Солнечной системы - геолиоцентрические. Есть системы координат, связанные с центром Галактики - между всеми системами координат устанавливают связи и возможность математического преобразования. Преобразование координат делится на прямое и обратное и в некоторых случаях представляет проблемы, не решенные полностью в настоящее время. Для измерений используют информационно-измерительные системы и различные технологии, включая лазерную локацию [11] и лазерную альтиметрию.
В геоинформационном поле существует проблема больших данных [12], которая в настоящее время решается путем разработки специальных вычислений, включая облачные вычисления [13].
Геоинформационное поле описывает не только объекты, но и пространственную инфраструктуру (рис. 1). Информация геоинформационного поля хранится в системах хранения: базах пространственных данных [14] и инфраструктурах пространственных данных [15].
Информационное поле является интегрированной моделью, содержащей более мелкие модели. В нем существуют и развиваются разные методы и технологии моделирования. Основным является геоинформационное моделирование [16], которое, как и
геоинформационное поле, обладает свойством интеграции. По этой причине геоинформационное моделирование и применяют совместно с ГИС и без него не только в геоинформатике, но и в геодезии, экологии, картографии и фотограмметрии. Геоинформационное моделирование и применяют в ДДЗ и космической геоинформатике
[17, 18].
В геоинформационном поле применяют четыре типа базовых моделей геоинформатики: точечные, линейные, ареальные и объемные. На рис. 2 приведена модель в модели. Ареальная модель местности входит в ареальные модели изображения на снимке.
Рис. 1. Пространственная инфраструктура
Рис. 2. Ареальная пространственная модель на снимке
В геоинформационном поле выполняют разные виды моделирования и соответствующие модели. Влияние информатики обусловило применение информационных моделей и информационных технологий.
Эти модели используют для вычислительной обработки и для моделирования с применением ИС и ГИС [19].
Исследования К. Криге и французского математика Матерона привели к широкому применению методов Кригинга и более общим методам геостатистики [20].
Геоинформационное поле развивается усилиями разных специалистов и методами разных научных направлений, поэтому его развитие требует интеграции геодезического образования [21]. Специалисты в области освоения и использования геоинформационного пространства имеют разные профессиональные области деятельности: геодезия, фотограмметрия, картография, геоинформатика, кадастр, управление территориями, навигация, дистанционное зондирование, астрономия и цифровое развитие общества.
На транспорте геоинформационное поле служит основой функционирования цифровой железной дороги и основой создания информационных управляющих пространств. Кроме того, оно используется при космическом мониторинге транспорта
В космических исследованиях геоинформационное поле служит основой исследования околоземного космического пространства и физических полей Земли, электрического, магнитного и гравитационного. Геоинформационное поле служит основой исследования поясов радиации и колец мусора в околоземном космическом пространстве. В исследовании Земли из космоса геоинформационное поле служит основой исследования глобальных процессов на земной поверхности.
Геоинформационное поле служит одним из методов цифровой трансформации общества, основой развития науки и техники, средством формирования картины мира и служит инструментом познания. С его помощью выявляют неявные знания и преобразуют их в явные. Геоинформационное поле помогает получать геоинформационные [22, 23] и пространственные знания [24].
Заключение. При создании геоинформационного поля геодезия осуществляет геодезическое обеспечение [25], а геоинформатика собирает информацию для создания геоинформационного поля [26]. Геоинформационное поле - есть новый феномен и содержательно является пространственным отражением реальности. Геоинформационное поле является, с одной стороны, развитием модели информационного поля, а, с другой стороны, развитием пространственных моделей. Оно исследует и моделирует не только пространственные отношения, но и экономические отношения [27]. Оно используется в развитии пространственной экономики. Как система знаний геоинформационное пространство формирует и способствует формированию нового типа космических знаний [24]. Геоинформационное поле можно рассматривать как систему знаний и специфическую модель картины мира. Геоинформационное поле, как глобальная модель, является основой глобального и локального моделирования в информационном пространстве.
Литература:
1. Tsvetkov V.Ya. Information field // Life Science Journal. 2014. Т.11. №5. С. 551-554
2. Матчин В.Т. Интегрированное геоинформационное пространство // Славянский форум. 2018. 3(21). С. 21-27.
3. Савиных В.П., Цветков В.Я. Геоинформатика как система наук // Геодезия и картография. 2013. №4. С. 52-57.
4. Буравцев А.В. Геоинформатика наука о пространстве // Славянский форум. 2020. 4 (30). С. 161-170
5. Tsvetkov V.Ya. Formation of the world picture // European Journal of Technology and Design, 2020. 8(1). С. 33-37.
6. Цветков В.Я. Естественное и искусственное информационное поле // Международный журнал прикладных и фундаментальных исследований. 2014. №5-2. С. 178 -180.
7. Герасимов А.П. Спутниковые геодезические сети. М.: Проспект, 2012. 176 с.
8. Бахарева Н.А. Анализ пространственных отношений // Славянский форум. 2021. 3(33). С. 7-15.
9. Цветков В.Я. Анализ неявного знания // Перспективы науки и образования.
2014. №1 (7). С. 56-60.
10. Савиных В.П. Явные и неявные знания // Славянский форум. 2020. 2(28). С. 103-111.
11. Андреева О.А. Применение лазерной локации для сбора пространственной информации // Славянский форум. 2021. 4(34). С. 356-359
12. Чехарин Е.Е. Большие данные: большие проблемы // Перспективы науки и образования. 2016. №3. С. 7-11.
13. Буравцев А.В., Цветков В.Я. Облачные вычисления для больших геопространственных данных // Информация и космос. 2019. №3. С. 110-115.
14. Матчин В.Т. Стандартизация при создании баз геоданных // Славянский форум. 2015. 4(10). С. 209-216.
15. Матчин В.Т. Развитие инфраструктуры пространственных данных. Saarbruken, 2021. 217 с.
16. Андреева О.А. Геоинформационное моделирование // Славянский форум. 2019. 2(24). С. 7-12.
17. Bondur V.G., Tsvetkov V.Ya. New Scientific Direction of Space Geoinformatics // European Journal of Technology and Design.
2015. 4 (10). С. 118-126.
18. Савиных В.П. Развитие космической геоинформатики // Славянский форум. 2016. 2(12). С. 223-230.
1 9 . Цветков В.Я. Создание интегрированной информационной основы ГИС // Известия высших учебных заведений. Геодезия и аэрофотосъемка. 2000. №4. С . 150-154.
20. Цветков В.Я. Геостатистика // Известия высших учебных заведений. Геодез ия и аэрофотосъемка. 2007. №3. С . 174-184.
21. Кудж С.А., Цветков В.Я. Интеграция геодезического образования // Интеграция образования. 2014. № 1 (74). С. 25-30.
22. Савиных В.П. Геознание. М.: МАКС Пресс, 2016. 132 с.
2 3 . Tsvetkov V.Ya. Geoknowledge // European Journal of Technology and Design. 2016. 3(13). С. 122-132.
24. Savinych VP. On the Relation of the Concepts of Space Knowledge, Knowledge, Knowledge of the Spatial // Russian Journal of Astrophysical Research. Series A. 2016. Vol. 2. Is. 1. pp. 23-32.
25. Ознамец В.В. Геодезическое обеспечение информационного управляю-ще го пространства // Науки о Земле. 2019. №4. С. 4-12.
26. Иванников А.Д., Тихонов А.Н., Мордвинов В. А. Получение знаний методами информатики и геоинформатики // Вестник Московского государственного областного университета. 2012. №3. С. 140-142.
27. Цветков В.Я. О пространственных и экономических отношениях // Международный журнал экспериментального образования. 2013. №3. С. 115-117.
Контактные данные:
Ознамец Владимир Владимирович, эл. почта: voznam@bk.ru
© Ознамец В.В., 2022
GEOINFORMA TION FIELD
V V. Oznamets*
Moscow State University of Geodesy and Cartography (MIIGAiK), Moscow, Russia
*E-mail: voznam@bk.ru
Abstract. The article explores the new phenomenon of the geoinformation field. The importance of geoinformatics and geodesy in the creation of a geoinformation field is described. shows the similarities and differences between the information field and the geoinformation field. When creating a geoinformation field, geodesy provides geodetic support, and geoinformatics collects information to fill the content of the geoinformation field. The indirect and direct role of the geodetic formation in the formation of the geoinformation field is noted. the methodological foundations of the geoinformation field are described. As a model, the geoinformation field is a model of reality and a model of the information field. For a geoinformation field, there is a field function that has different values at different points in space. The article reveals the content of the geoinformation field. The geoinformation field, like the information field, is a reflection of the real world and can be considered as a model of the real space and the real fields that enter it. The principles of measurements in the geoinformation field and artificial and natural relations of the information field are described. The types of modeling in the geoinformation field are described. The reasons for the appearance of a geoinformation field are described. The main tasks of the geoinformation field are described.
Keywords: field, information field, geodesy, geoinformatics, geoinformation field, information space, geometry, coordinates, geodata, spatial relations.
References
1. Tsvetkov, V.Ya. Information field // Life Science Journal. 2014. 11(5). Pp. 551-554
2. Matchin V.T. Integrated geoinformation space // Slavic forum. 2018. 3(21). Pp. 21-27.
3. Savinykh, V.P., Tsvetkov, V.Ya. Geoinformatics as a system of sciences // Geodesy and cartography. 2013. #4. Pp. 52-57.
4. Buravtsev, A.V. Geoinformatics is the science of space // Slavic Forum. 2020. 4(30). Pp. 161-170
5. Tsvetkov, V.Ya. Formation of the world picture // European Journal of Technology and Design, 2020. 8(1). Pp. 33-37.
6. Tsvetkov, V.Ya. Natural and artificial information field // International Journal of Applied and Fundamental Research. 2014. # 5-2. Pp. 178-180.
7. Gerasimov, A.P. Satellite geodetic networks. M.: Prospekt, 2012. 176 p.
8. Bakhareva, N.A. Analysis of spatial relations // Slavic forum. 2021. 3(33). Pp. 7-15.
9. Tsvetkov, V.Ya. Implicit knowledge analysis // Prospects of science and education. 2014. 1 (7). Pp. 56-60.
10. Savinykh, V.P. Explicit and implicit knowledge // Slavic forum. 2020. 2(28). Pp. 103-111.
11. Andreeva, O.A. The use of laser location for collecting spatial information // Slavic forum. 2021. 4(34). Pp. 356-359
12. Chekharin, E.E. Big data: big problems // Prospects of science and education. 2016. #3. Pp. 7-11.
13. Buravtsev, A.V., Tsvetkov, V.Ya. Cloud computing for big geospatial data // Information and space. 2019. #3. Pp. 110-115.
14. Matchin, V.T. Standardization when creating geodatabases // Slavic Forum. 2015. 4(10). Pp. 209-216.
15. Matchin, V.T. Development of spatial data infrastructure. Saarbruken, 2021. 217 p.
16. Andreeva, O.A. Geoinformation Mo d e l i ng // Slavic Forum. 2019. 2(24). P p . 7 - 1 2 .
17. Bondur, V.G., Tsvetkov, V.Ya. New S cientific Direction of Space Geoinformatics // European Journal of Technology and Design. 2015. 4(10). Pp. 118-126.
18. Savinykh, V.P. Development of space geoinformatics // Slavic Forum. 2016. 2(12). Pp. 223-230.
19. Tsvetkov, V.Ya. Creation of an integrated information basis for GIS // News of higher educational institutions. Geodesy and aerial photography. 2000. #4. Pp. 150-154.
20. Tsvetkov, V.Ya. Geostatistics // News of higher educational institutions. Geodesy and aerial photography. 2007. #3. Pp. 174-184.
21. Kudzh, S.A., Tsvetkov, V.Ya. Integration of geodetic education // Integration of education. 2014. 1 (74). Pp. 25-30.
22. Savinykh, VP. Geoscience. M.: MAKS Press, 2016. 132 p.
23. Tsvetkov, V.Ya. Geoknowledge // European Journal of Technology and Design. 2016. 3(13). Pp. 122-132.
24. Savinych, V P. On the Relation of the Concepts of Space Knowledge, Knowledge, Knowledge of the Spatial // Russian Journal of Astrophysical Research. Series A. 2016. 2(1). Pp. 23-32.
25. Oznamets, V.V. Geodetic support of the information control space // Earth Sciences. 2019. #4. Pp. 4-12.
26. Ivannikov, A.D., Tikhonov, A.N., Mordvinov, V.A. Obtaining knowledge by methods of informatics and geoinformatics // Bulletin of the Moscow State Regional University. 2012. #3. Pp. 140-142.
27. Tsvetkov, V.Ya. On Spatial and Economic Relations // International Journal of Experimental Education. 2013. #3. Pp. 115-117.
Contacts:
Vladimir V. Oznamets, voznam@bk.ru
© Oznamets, V.V., 2022
Ознамец В.В. Геоинформационное поле //Вектор ГеоНаук. 2022. Т.5. №1. С. 58-64. DOI: 10.24412/2619-0761-2022-1-58-64.
Oznamets, V.V., 2022. Geoinformation field. Vector of Geosciences. 5(1). Pp. 58-64. DOI: 10.24412/2619-0761-2022-1-58-64.
