CC BY
49ISSN 2223-4047
Вестник магистратуры. 2016. № 1(52). Т.1.
УДК 004
А.Р. Галай
ГЕОИНФОРМАЦИОННЫЕ СИСТЕМЫ
В статье проводится краткий анализ мировых геоинформационных систем для оценки уровня электромагнитного загрязнения окружающей среды. Сравниваются различные программные средства. Дается заключение о наиболее многофункциональный и эффективной программе.
Ключевые слова: ГИС, геоинформационные системы, оценка, анализ, прогнозирование, электромагнитные поля.
Геоинформационные системы плотно вошли в жизнь современного человека. Они помогают проложить маршрут, узнать о погодных условиях, определить принадлежность той или иной территории, оценить уровень загрязнения водоемов, площади распространения пожаров и т.д. Географическая информационная система (ГИС) - система сбора, хранения, анализа и графической визуализации пространственных (географических) данных и связанной с ними информации о необходимых объектах. Быстрый темп роста последствий жизнедеятельности человека является плодотворной почвой для распространения геоинформационных систем, которые позволяют не только оценивать и прогнозировать, но и проектировать что-то новое.
Область применения ГИС расширилась от традиционных топографических съемок до применений в области оценки состояния окружающей среды. Необходимость создания проекта в городской зоне для управления параметрами окружающей среды, такими как электромагнитное поле, указывала на проблему анализа данных. Задачу осложнял факт того, что данные внезапно меняются в пространстве и во времени. Вследствие этого присутствовала необходимость найти и протестировать систему мониторинга, которая способна снимать как местоположение, так и параметры окружающей среды, при заданных временных интервалах, даже при односекундных интервалах. Особенную важность в этом процессе составляет определение конкретных путей, где возможно вновь произвести измерения в разное время суток.
В действительности, определение только статических измерений, которые соответствуют более чувствительным объектам, таким как школы и больницы, позволяет получать данные только для точечных наблюдений, ограниченных определенным мгновенным или временным интервалом. Повторение измерений со временем и расширение их в пространстве довольно сложно с реализационно-логистической точки зрения и чрезвычайно тяжело по сравнению с ожидаемыми результатами. Кроме того, статическое измерение этих значений влечет за собой необходимость определения некоторых интерполяторов, которые способны точно и безошибочно описать реальную ситуацию измеряемых параметров окружающей среды. Многие формы загрязнения незамедлительно дают видимый эффект (неприятные запахи, дымы, пары, пены), однако электромагнитное загрязнение проходит совершенно незамеченным из-за отсутствия сигналов, которые бы воспринимались нашими органами чувств.
ГИС объединяет традиционные операции при работе с базами данных (БД) - запрос и анализ - с преимуществами визуализации и географического анализа, которые предоставляет карта. Это дает уникальные возможности для применения ГИС в решении огромного спектра задач, связанных с анализом явлений и событий, прогнозированием их вероятных последствий, планированием стратегических решений. Данные в ГИС хранятся в виде набора х слоев, которые объединены на основе их географического положения. Этот гибкий подход и возможность ГИС работать и с векторными, и с растровыми данными. ГИС очень тесно связаны с другими информационными системами и используют их данные для анализа объектов. [1]
Городские зоны пронизаны многими источниками электромагнитных волн, такими как: линии электропередач, радиолокационные станции, радио- и телевизионные ретрансляторы, DECT-ретрансляторы для мобильных телефонов и многие другие электрические приборы. Также с такой проблемой можно столкнуться и в домах, где есть неэкранированные сети электропитания. Преимущества: удобное для пользователя отображение пространственных данных, интеграция данных внутри организации, принятие обоснованных решений, удобное средство для создания карт. Составляющие геоинформационных систем: аппаратные средства, программное обеспечение, сами данные. Используя ГИС можно осуществить автоматизированный процесс создания ввода и управления данными, анализа полученной информации, и её визуализация.
Возможности ГИС могут быть задействованы в самых различных областях деятельности. Вот некоторые примеры использования: административно-территориальное управление, телекоммуникации, инженерные коммуникации, транспорт, нефтегазовый комплекс, силовые ведомства, экология, лесное
© Галай А.Р., 2016.
Вестник магистратуры. 2016. № 1(52). Т.1.
ISSN 2223-4047
хозяйство, сельское хозяйство.
Задачей данного исследования являлось ГИС для оценки ЭМП. Программы данного типа могут создавать современные геоинформационные системы, поддерживающие новые стандарты. Для пользователя отсутствуют затраты на покупку расширений для программ. Для серверных версий предлагаются 64-бит версии программ. OpenSource программами поддерживается множество растровых и векторных форматов данных. Они обладают возможностью работы с трехмерным данными. Кроме того, существует или может быть написано большое количество различных плагинов для данных платформ. Программы активно развиваются и обновляются, в их усовершенствовании принимает участие множество высококлассных специалистов. Также к плюсам можно отнести наличие русских версий программ и документации. Однако, в настоящее время бесплатные программы, в основном, представляют собой ядро плюс основные плагины, а не конечное платное решение. Малое количество готовых сборок программ для выполнения специальных задач. Решением проблемы может являться разработка дополнительных плагинов для конкретных целей, за что потребуется определенная плата. Таким образом, при первоначальной нулевой стоимости, плата за установку данных систем может быть даже большей, чем для платных решений. До сих пор не все модули локализованы: на русский язык переведена только основная документация, технические документы же представлены на языке разработчика, что осложняет работу с данными программами. Большинство плагинов для QGIS также не русифицированы. В программах OpenSource имеются некоторые проблемы с отображением сложных условных знаков, установленных в качестве стандарта в России для оформления топографических карт. Вследствие развития и расширения применения геоинформационных систем, процесс отслеживания уровня электромагнитного излучения значительно упрощается. Разработчики стремятся создать программу, которая бы полностью удовлетворяла потребности покупателей, при этом одни изначально стараются предложить как можно больший функционал, а другие оставляют пользователю возможность самостоятельно написать необходимые плагины. Таким образом, программы разделяются на две группы: OpenSource и платное программное обеспечение.
В ходе анализа различных ГИС, распространяемых как свободно, так и за определенную плату, был сделан вывод, что при всем разнообразии программ лучше всех с поставленной задачей может справиться ArcGIS, что объясняется его поддержкой разных форматов и наличием собственного, возможностью создания систем для работы с большими объемами данных, рассчитанными на большую пользовательскую нагрузку, а также высокой степенью конфиденциальности информации. Кроме того, ArcGIS постоянно осваивает новые функции, которые полезны для исследований в различных областях. Несмотря на довольно значительную стоимость за выбор в пользу ArcGIS говорит его использование в эксперименте ученых многих стран. Таким образом, программа практическим образом подтверждает возможность ее применения для оценки уровня электромагнитного загрязнения.
В результате проведенного исследования современных ГИС можно прийти к следующим выводам: для выполнения конкретных задач используются различные программы, так как ни одна из программ в полной мере не способна достичь любой поставленной цели; программы OpenSource во многом уступают платным решениям, так как первые по большей степени не обладают достаточными функциями для выполнения задач без установки каких-либо плагинов; наилучшим выбором для оценки уровня электромагнитного загрязнения является ArcGIS, поскольку данное ПО практически доказало свою многофункциональность и эффективность в рассматриваемом вопросе. [2]
Несмотря на ухудшение экологической ситуации в мире, исследователи стремятся если не избежать ущерба, который наносится окружающей среде антропогенным фактором, то хотя бы его сократить. Для этого и существуют геоинформационные системы, способные проводить анализ определенной территории. Данные программы поддерживают скорейшее решение экологических проблем и снижение риска нанесения вреда здоровью человека. Таким образом, можно сделать вывод, что ГИС эффективны при оценке степени электромагнитного излучения, что позволяет специалистам заниматься практической деятельностью, а не расчетами. При этом технологическая составляющая программ со временем совершенствуется, обретая новые функции, что в дальнейшем, возможно, благоприятно повлияет на решение проблемы электромагнитного загрязнения в целом.
Библиографический список
1. «Географические информационные системы».Санкт-Петербургский государственный электротехнический университет «ЛЭТИ» им. В.И. Ульянова [Электронный ресурс] www.eltech.ru/assets/files/Faculty-Fibs/GIS/
2. GPS-GIS INTEGRATED SYSTEM FOR ELECTROMAGNETIC POLLUTION. // The International Archives of the Photogrammetry, Remote Sensing and Spatial Information Sciences. Vol. XXXVII. Part B1. Beijing 2008
ГАЛАЙ АЛЕКСАНДР РОМАНОВИЧ - магистрант, Дальневосточный Федеральный университет, Россия.
