В статье раскрыт ряд подходов в применении открытых пространственных данных и возможности для их эффективного использования в географических исследованиях, позволяющих создавать визуальные модели и получать желаемый конечный результат.
Ключевые слова: открытые пространственные данные, географические информационные системы, географическое моделирование, географические объекты.
На современном этапе развития общества особенно остро стоит вопрос взаимодействия человека и природы. Важнейшим процессом в системе общество-природа-процесс природопользования является процесс, который сопровождается непрерывной динамикой разнообразных географических объектов. В настоящее время, при наличии огромного количества работ в отношении изучения динамики географической среды, мало внимания уделяется исследованиям ее пространственных аспектов, что и обуславливает актуальность темы данной статьи [1].
Практически все информационные системы и связанные с ними области имеют целый ряд определений, но все они сводятся к одному, основной задачей данных систем является обеспечение сбора, хранения, обработки, отображения и распространения данных, а также получение на их основе совершенно новых сведений и знаний об открытых пространственных явлениях. Благодаря данной технологии предлагается ряд беспрецедентных возможностей, которые позволяют получить истинную картину с последующим ускорением процесса исследования, поднимая его тем самым на более высокую ступень развития [2].
В целом, открытыми пространственными данными являются данные о пространственных объектах и их наборах, составляя основу информационного обеспечения геоинформационных систем.
Пространственные данные включают в себя следующие взаимосвязанные элементы:
– координатные данные;
– атрибутивные данные [3].
Установление связи между данными элементами называется геокодированием, где на основе первого элемента определяются позиционные характеристики пространственных объектов, описывая их местоположение в установленной системе координат. На основе второго элемента определяется семантика объекта, содержащая определенные качественные и количественные значения.
В небольших проектах географические данные хранятся в виде обычных файлов, а при увеличении объема информации и росте числа пользователей для хранения, структурирования и управления открытыми пространственными данными используют систему управления базами данных. Это связано с тем, что современные системы управления базами данных позволяют поддерживать так называемые пространственные расширения в виде геометрических типов данных и пространственных индексов.
Открытые пространственные данные можно подразделить на такие большие группы, как семантическая группа, метрическая группа и топологическая группа. Каждая из групп наделена своими свойствами, позволяющими в общем определить некоторые части пространства и предметы, отличая друг от друга различные части пространства и осуществляя измерение расстояний, площадей и объемов, отражая тем самым свойства предметов располагаться в определенной части пространства и занимать некоторую ее часть [4].
Если дать обобщенное понятие открытым геопространственным данным, то их следует рассматривать в виде особого компьютерного пакета, разработанного с целью эффективного представления пространственно-распределенной информации.
К основным способам получения открытых пространственных данных относят:
– космическую съемку и тепловизионную съемку;
– аэрофотосъемку;
– лазерное сканирование;
– геодезию и типографию;
– картографию.
На основании полученных данных проводятся активные исследования, связанные с оценкой состояния окружающей среды, ее охраной и управлением природными ресурсами.
Процесс преобразования реальной действительности в данные очень сложен и включает в себя следующие типы пространственных объектов:
– цифровую версию реального объекта, например определенного земельного участка;
– цифровую версию искусственных особенностей карты, например деталей рельефа;
– искусственные объекты, созданные для целей базы данных, например в виде ячеек растровых карт [5].
Следует отметить, что многие характеристики открытых пространственных данных, в частности, в отношении их использования в географических исследованиях постоянно изменяются относительно земной поверхности. и их преобразование в цифровые объекты осуществляется посредством таких методов, как:
– составление контуров, горизонталей;
– разделение областей на зоны;
– проведение измерений в различных зонах;
– проведение транссектов и профилей для отображения сложных динамических явлений.
На основании вышеизложенного, можно сделать вывод о том, что геопространственные данные — это лишь формализованное отражение бесконечно освоенного реального мира, на основе которых исследователями получается информация, касающаяся геосистем с выработкой специфических географических знаний. Пользователь видит реальную действительность посредством базы данных, поэтому точность отображения пространственных объектов должна быть максимально возможной.
Применяемые пространственные аналитические методы, использование географического анализа и моделирования позволяет успешно вырабатывать решения на всех уровнях, в том числе в отношении решения имеющихся ранее географических проблем или процесса поиска появления новых содержательных и интересных проблем, служащих стимулом для будущих и настоящих исследований.
Литература:
- Баюра В. Н., Горностаева Г. А., Петров П. В. Математико-картографическое моделирование в историко-экономических исследованиях объектов. //Вестник Московского университета. -М., 2015–128 с.
- Голенков В. В. Анализ геоинформационных данных — Минск. БГУИР, 2013–430 с.
- Самардак, А. С. Геоинформационные системы.- Владивосток: Дальневост. гос.ун-т, Тихоокеанский ин-т дистанц. образования и технологий, 2015–124 с.
- Книжников Ю. Ф., Кравцова В. И. Аэрокосмические исследования динамики географических явлений. М., 2013–205 с.
- Самардак А. С. Геоинформационные системы. Учебное пособие. Владивосток: ТИДОТ ДВГУ, 2017–300 с.
