GIS - הוא ... מערכות מידע גיאוגרפיות

GIS - GIS הנה מערכות ניידות מודרניות, אשר יש את היכולת להציג את המיקום שלך על המפה. בליבה של נכס חשוב זה הוא השימוש בשתי טכנולוגיות: מידע גיאוגרפי מיקום הגלובלי. אם המכשיר הנייד יש GPS-מקלט מוטבע, באמצעות מכשיר כזה יכול לקבוע את מיקומו ולכן מדויק קואורדינטות GIS עצמה. למרבה הצער, טכנולוגיות מידע גיאוגרפי מערכות בספרות המדעית בשפה הרוסית, המיוצגת על ידי מספר קטן של פרסומים, ולכן כמעט אין מידע על האלגוריתמים העומדים בבסיס הפונקציונליות שלהם.

סיווג GIS

חטיבת מערכות מידע הגיאוגרפית מתרחשת על העיקרון הטריטוריאלי:

1. GIS העולמי משמש כדי למנוע מעשה ידי אדם ואסונות טבע מאז 1997. עם נתונים אלה אפשר בתוך פרק זמן קצר יחסית של זמן כדי לחזות את היקף האסון, תוכנית חיסול ההשלכות, על מנת להעריך את הנזק ואובדן החיים, כמו גם לארגן פעולות הומניטריות.
2. מידע הגיאוגרפי אזורית מערכת שפותחה ברמה העירונית. זה מאפשר לרשויות המקומיות כדי לחזות את ההתפתחות באזור מסוים. מערכת זו מייצגת כמעט את כל התחומים החשובים, כגון השקעה, רכוש, ניווט, הסברה, משפטיים ואחרים. כמו כן ראוי לציין כי השימוש בטכנולוגיות אלה את ההזדמנות לשמש ערבה לביטחונה בכל האוכלוסייה. מערכת המידע הגיאוגרפית אזורית כיום בשימוש די ביעילות על ידי קידום השקעות וצמיחה מהירה של הכלכלה של האזור.

כל אחת מהקבוצות הנ"ל יש תתי סוגים מסוימים:

• החיילים האמריקאים העולמיים כוללים מערכת לאומית subcontinental, בדרך כלל עם מעמד מדינה.
• ברמה האזורית - מקומיים, תת-אזורית, מקומית.

נתונים על נתונים ומערכות מידע ניתן למצוא מדורים מיוחדים של הרשת, שנקרא geoportals. הם ממוקמים במרחב הציבורי לבדיקה ללא הגבלות כלשהן.

עקרון הפעולה

מערכות מידע גיאוגרפיות לעבוד על העיקרון של ציור מעלה בפיתוח האלגוריתם. היא מאפשרת תנועה של האובייקט המוצג על מפת GIS, כולל התנועה של המכשיר הנייד בתוך המערכת המקומית. כדי להציג את הנקודה הזו בתחום הציור, אתה צריך לדעת לפחות שתי קואורדינטות - X ו- Y. כאשר התנועה של אובייקט על המפה נדרשה לקבוע את הרצף של קואורדינטות (XK ו Yk). הביצועים שלהם חייבים לעמוד בזמנים שונים של מערכת GIS המקומית. זהו הבסיס לקביעת המיקום של האובייקט.

רצף של קואורדינטות זה ניתן לאחזר מתוך NMEA-קובץ רמת-מקלט GPS, לבצע תנועה אמיתית בשטח. לפיכך, המבוסס על האלגוריתם נחשב כאן הוא השימוש בנתונים NMEA-קובץ עם הקואורדינטות של המסלול של האובייקט בטריטוריה מסוימת. הנתונים הדרושים ניתן להשיג כתוצאה של הסימולציה של תהליך תנועה על בסיס סימולציות מחשב.

אלגוריתמי GIS

מערכות מידע גיאוגרפיות בנויות על הנתונים המקוריים, אשר נלקחים לפתח את האלגוריתם. בדרך כלל, קבוצה של קואורדינטות (XK ו Yk), המקביל למסלול של האובייקט בצורה של קובץ NMEA ומפת GIS דיגיטלית על אזורי האתר הנבחרים. האתגר הוא לפתח אלגוריתם המציג את ההצעה של אובייקט נקודה. במהלך עבודה זו שלושה אלגוריתמים נותחו, שבבסיס המשימה.

• האלגוריתם GIS הראשון - זה ניתוח נתונים NMEA-קובץ כדי לחלץ ממנו את רצף לתאם (XK ו Yk),
• האלגוריתם השני משמש לחישוב זווית אובייקט של המסלול, פרמטר הספירה מתבצע מהמזרח בכיוון.
• האלגוריתם השלישי - כדי לקבוע את שיעור האובייקט ביחס הקרדינל.

אלגוריתם כללי: רעיון כללי

אלגוריתם כללי למיפוי התנועה של אובייקט נקודה על מפת GIS כולל שלושה אלגוריתם כאמור:

• נתונים NMEA ניתוח;
• חישוב זווית מסלול של האובייקט;
• בקביעת מהלך האובייקט ביחס למדינות ברחבי העולם.

מערכות מידע גיאוגרפיות עם האלגוריתם הכללי עם אלמנט השליטה הבסיסי - טיימר (שעון עצר). הבעיה תקן של אותו הוא שהיא מאפשרת את התוכנית ליצור אירועים במרווחי זמן קבועים. באמצעות חפץ כזה ניתן להגדיר התקופה הנדרשת כדי לבצע סדרה של נהלים או פונקציות. לדוגמה, כדי לבצע את מרווח העיתוי שוב ושוב של שנייה אחת, יש צורך להגדיר את המאפיינים הבאים של טיימר:

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

כתוצאה מכך, כל שנייה תתחיל ההליך של קריאת X הקואורדינטות, Y של האובייקט של קובץ NMEA, כך הנקודה הזו עם הקואורדינטות המתקבל מוצגת על גבי מפת GIS.

עקרון הפעולה טיימר

שימוש במערכות geoinformation הוא כדלקמן:

1. על המפה דיגיטלית שלוש נקודות ניכרות (סמל - 1, 2, 3) אשר מתאימים את מסלולו של האובייקט על tk2 בנקודות זמן שונים, TK1, tk. הם בטוחים מחוברים באמצעות קו מוצק.
2. כיבוי והדלקת טיימר, שולט בתנועת התצוגה של האובייקט על המפה, באמצעות, המשתמש לוחץ על הכפתורים. חשיבותם שילוב מסוים ניתן ללמוד במסגרת התכנית.

NMEA-קובץ

נתאר בקצרה את מבנה NMEA-קובץ GIS. מסמך זה נכתב בפורמט ASCII. למעשה, מדובר פרוטוקול להעברת מידע בין ה- GPS המקלט והתקנים אחרים כגון מחשב או מחשב כף יד. כל הודעת NMEA מתחילה עם סימן $, ואחריו מכשיר זיהוי שני תווים (עבור מקלט GPS - GP) ומסתיימת \ n הרצף \ r - אופי לשורה חדש וכן שורה חדשה. הדיוק של הנתונים בהודעה תלוי בסוג של ההודעה. כל המידע כלול בשורה אחת, עם שדות מופרדים בפסיקים.

על מנת להבין כיצד מערכות המידע הגיאוגרפיות, זה מספיק כדי ללמוד סוג בשימוש נרחב של $ message GPRMC, המכיל מינימום, אך הערכה הבסיסית של נתונים הבאים: מיקום האובייקט, מהירות והזמן שלה.
קח דוגמא ספציפית שעליה מידע מקודד בו:

• מועד קביעת הקואורדינטות של האובייקט - 7 בינואר, 2015 גרם;.
• מיצוב UTC UTC - 52s 10h 54M;
• קואורדינטות של האובייקט - 55 ° 22.4271 "N ו 36 ° 44.1610 "E

נדגיש כי הקואורדינטות של האובייקט הן במעלות ודקות, אשר הדמות השנייה ניתנת עד ארבע ספרות אחרי הנקודה העשרונית (או נקודות כמו החלק העשרוני של מספר ממשי במתכונת ארה"ב). בעתיד תצטרך קובץ במיקום NMEA-הרוחב של האובייקט נמצא במצב לאחר פסיק והאורך השלישי - אחרי החמישי. בסוף המסר מועבר בדיקה לאחר הסימן "*" בצורה של שתי ספרות ההקסדצימלי - 6C.

מערכת מידע גיאוגרפי: דוגמה של אלגוריתם

קחו ניתוח אלגוריתם NMEA-קובץ כדי לאחזר סט של קואורדינטות (X ו- Yk), המתאים את נתיב התנועה של האובייקט. היא מורכבת מכמה שלבים רצופים.

קביעת הקואורדינטות של אובייקט Y

אלגוריתם ניתוח נתונים NMEA

שלב 1. מחרוזת לקרוא GPRMC של קובץ NMEA.

שלב 2: מצא את עמדת הנקודה העשרונית השלישית במחרוזת (Q).

שלב 3: מצא את המיקום של הנקודה הרביעית במחרוזת (R).

שלב 4. מצא, החל מהמיקום q, דמות הנקודה העשרונית (t).

שלב 5. כדי לקחת דמות אחת מן המחרוזת נמצא בעמדה (r + 1).

שלב 6: אם הדמות הזאת היא W, אז משתנה NorthernHemisphere מוגדר 1, אחר -1.

חלץ שלב 7. (r + 2) שורות של תווים החלו מעמדת (t-2).

חלץ שלב 8. (TQ-3) שורות של תווים החל מהמיקום (q + 1).

המר שלב 9. מחרוזת למספר אמיתי Y של האובייקט שחושב ברדיאנים.

קביעת הקואורדינטות של אובייקט X

שלב 10. מצא את המיקום של הנקודה החמישית בשורה (n).

שלב 11. מצא את המיקום של הנקודה השישית בקו (מ ').

שלב 12: מצא, החל משעת עמדת n, דמות הנקודה העשרונית (p).

שלב 13. הסר את תו אחד של מחרוזת ממוקם במיקום (m + 1).

שלב 14. אם הדמות הזאת היא "E", אז המשתנה EasternHemisphere מוגדר 1, אחר -1.

שלב 15. הסר את (m-p + 2) שורות של תווים החל מהמיקום (p-2).

שלב 16. הסר את (p-n + 2) בשורה של דמויות החל מהמיקום (n + 1).

שלב 17. להמיר מחרוזת למספר אמיתי מחשוב X של האובייקט ברדיאנים.

שלב 18. אם הקובץ-NMEA לא לקרוא עד הסוף, ולאחר מכן עבור לשלב 1, אחרת עבור לשלב 19.

שלב 19. אלגוריתם Finish.

בשלב 6, ו 16 של אלגוריתם המשתמש משתנה קידוד מספרי NorthernHemisphere EasternHemisphere למקומות אובייקט בעולם. בצפון (דרום) משתנה בחצי הכדור NorthernHemisphere לוקח את הערך 1 (-1), בהתאמה, בדומה במזרח (המערבי) בחצי הכדור EasternHemisphere - 1 (-1).

יישום GIS

השימוש במערכות מידע גיאוגרפי נפוץ בתחומים רבים:

• גיאולוגיה קרטוגרפיה;
• סחר ושירותים;
• מלאי;
• כלכלה וניהול;
• הגנה;
• הנדסה;
• חינוך ועוד.