GIS - er ... geografiske informationssystemer

GIS - GIS er en moderne mobile systemer, som har evnen til at vise din position på kortet. I hjertet af denne vigtige egenskab er brugen af to teknologier: geografisk information og global positionering. Hvis den mobile enhed har en indlejret GPS-modtager, kan ved hjælp af en sådan anordning bestemme dens placering, og derfor præcis koordinerer GIS selv. Desværre, geografiske informationsteknologi og systemer i den russisk-sproget videnskabelig litteratur, repræsenteret af et lille antal publikationer, derfor praktisk taget ingen oplysninger om de algoritmer, der ligger til grund deres funktionalitet.

klassificering GIS

Geografisk Informations Systems division finder sted på den territoriale princip:

1. Global GIS bruges til at forhindre menneskeskabte katastrofer og naturkatastrofer siden 1997. Med disse data er det muligt i en forholdsvis kort periode til at forudsige omfanget af katastrofen, en plan for afvikling af konsekvenserne, at vurdere skaderne og tab af menneskeliv, samt at organisere humanitære aktioner.
2. Regionale Geografisk Informations System udviklet på kommunalt plan. Det giver de lokale myndigheder til at forudsige udviklingen af en bestemt region. Dette system repræsenterer næsten alle de vigtige områder, såsom investeringer, ejendom, navigationsudstyr, oplysende, juridiske og andre. Det er også værd at bemærke, at brugen af disse teknologier mulighed for at fungere som en garanti for sikkerhed i alle af befolkningen. Regionale Geografisk Informations System øjeblikket anvendes ganske effektivt ved at fremme investeringer og hurtige vækst i regionens økonomi.

Hver af de ovennævnte grupper har en vis undertyper:

• Den globale GIS omfatter nationalt og Subkontinentale-system, som regel med en stat status.
• På regionalt - lokalt, subregionalt, lokal.

Data om informationssystemer data findes i særlige dele af nettet, kaldet geoportals. De er placeret i det offentlige rum til gennemsyn uden nogen restriktioner.

virkemåde

Geografiske informationssystemer arbejde på princippet om udarbejdelse og udvikling af algoritmen. Det tillader bevægelse af objektet vises på GIS kortet, herunder flytning af den mobile enhed i det lokale system. For at skildre dette punkt i tegningen område, du behøver at vide i det mindste to koordinater - X og Y. Når bevægelsen af et objekt på et kort er påkrævet for at bestemme rækkefølgen af koordinater (XK og YK). Deres ydeevne skal overholde forskellige tidspunkter af lokale GIS-system. Dette er grundlaget for at bestemme placeringen af objektet.

Denne sekvens af koordinater kan hentes fra en standard NMEA-fil af GPS-modtager, skal du udføre en reel bevægelse på jorden. Således er baseret på den algoritme betragtes her er brugen af data NMEA-fil med koordinaterne for bane af objektet i et bestemt område. De nødvendige data kan opnås som et resultat af simuleringen af processen bevægelighed på grundlag af computersimuleringer.

GIS algoritmer

Geografiske informationssystemer er bygget på de oprindelige data, der er truffet for at udnytte algoritmen. Typisk et sæt koordinater (XK og YK), svarende til en bane af objektet i form af NMEA-fil og digital GIS kort på det udvalgte sted områder. Udfordringen er at udvikle en algoritme, der viser bevægelsen af et punkt objekt. I løbet af dette arbejde blev analyseret tre algoritmer, ligger til grund for opgaven.

• Den første GIS algoritme - det NMEA-fil dataanalyse for derfra at ekstrahere koordinatsystemet sekvens (Xk og Yk),
• Den anden algoritme anvendes til at beregne et objekt vinkel af sporet, er tællingen parameteren udføres fra retningen øst.
• Den tredje algoritme - at bestemme hastigheden af objektet i forhold til kardinal.

Generaliseret algoritme: generelle koncept

En generaliseret algoritme til kortlægning af bevægelsen af et punkt objekt på GIS kortet indeholder tre tidligere nævnte algoritme:

• NMEA dataanalyse;
• beregning spor vinkel af objektet;
• bestemme forløbet af objektet i forhold til lande rundt om i verden.

Geografiske informationssystemer med den generaliserede algoritme med den grundlæggende kontrol element - en timer (Timer). Standard problem med det er, at det gør det muligt for programmet at generere arrangementer med jævne mellemrum. Ved anvendelse af en sådan genstand kan indstilles periode, der kræves til at udføre en række procedurer eller funktioner. For eksempel gentagne gange at udføre tidsintervallet af et sekund, er det nødvendigt at indstille følgende egenskaber af timer:

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

Som et resultat, vil hver anden iværksætte proceduren for at læse koordinaterne X, Y af genstanden for NMEA-fil, så dette punkt med de opnåede koordinater vises på et GIS kort.

Funktionsprincippet timer

Anvendelse af geodata systemer er som følger:

1. På et digitalt kort tre markeret punkt (symbol - 1, 2, 3), der svarer til banen af objektet på forskellige tidspunkter tk2, TK1, tk. De sikker er forbundet med en fast linje.
2. Tænde og slukke for timeren, display kontrol bevægelse af objektet på kortet, ved hjælp af, at brugeren trykker på knapperne. Deres betydning og en bestemt kombination kan studeres under ordningen.

NMEA-fil

Vi beskriver kort opbygningen af GIS NMEA-fil. Dette dokument er skrevet i ASCII-format. I virkeligheden er det er en protokol til udveksling af information mellem GPS-modtageren og andre enheder, såsom en PC eller PDA. Hver NMEA besked starter med $ tegn, efterfulgt af en to tegn identifikationsindretningen (til GPS-modtager - GP), og slutter sekvensen \ r \ n - vognretur karakter og en ny linje. Nøjagtigheden af oplysningerne i anmeldelsen, afhænger af den type meddelelse. Alle oplysninger er indeholdt i en enkelt linje, med marker adskilt med komma.

For at forstå, hvordan de geografiske informationssystemer, er det tilstrækkeligt at studere en meget anvendt type meddelelse $ GPRMC, som indeholder et minimum, men det grundlæggende sæt af data: objektets placering, dens hastighed og tid.
Overvej et konkret eksempel på, hvilke oplysninger kodet i det:

• datoen for Fastlæggelsen af koordinaterne af objektet - Januar 7, 2015 g;.
• UTC UTC Positionering - 10h 54m 52s;
• koordinaterne for objektet - 55 ° 22,4271 'N og 36 ° 44,1610 'Ø

Vi lægger vægt på, at koordinaterne af objektet er i grader og minutter, hvilket sidstnævnte tal er givet op til fire decimaler (eller point som decimaltegnet del af et reelt tal i USA-format). I fremtiden vil du har brug for, at filen i NMEA-breddegrad placering af objektet er i den position, efter den tredje komma og længdegrad - efter den femte. Ved slutningen af meddelelsen sendes checksum efter symbolet '*' i form af to hexadecimale cifre - 6C.

Geografisk Informations System: Eksempel på algoritme

Overvej algoritme NMEA-fil analyse for at hente et sæt koordinater (X og YK), svarende til bevægelsesbanen af objektet. Den er lavet af flere på hinanden følgende trin.

Bestemmelse af koordinaterne af objektet Y

NMEA dataanalyse algoritme

Trin 1. Læs GPRMC streng af NMEA-fil.

Trin 2: Find den tredje decimal position i strengen (q).

Trin 3: Find placeringen af det fjerde punkt i strengen (r).

Trin 4. Find, startende ved positionen q, decimaltegnet karakter (t).

Trin 5. For at tage et tegn fra strengen er i position (r + 1).

Trin 6: Hvis denne karakter er W, derefter NorthernHemisphere variablen er sat til 1, ellers -1.

Trin 7. Ekstrakt (r + 2) rækker karakterer startende fra stillingen i (t-2).

Trin 8. Ekstrakt (tq-3) rækker karakterer startende fra stillingen (q + 1).

Trin 9. Konverter streng til reelle tal og Y-koordinat af objektet beregnet i radianer.

Bestemmelse af koordinaterne af objektet X

Trin 10. Find positionen af det femte punkt i ledningen (n).

Trin 11. Find positionen af sjette punkt i ledningen (m).

Trin 12: Find startende ved position n, decimaltegnet (p).

Trin 13. Fjern et tegn af strengen lokaliseret i position (m + 1).

Trin 14. Hvis denne karakter er 'E', derefter variablen EasternHemisphere er sat til 1, ellers -1.

Trin 15. Fjern (m-p + 2) rækker karakterer startende fra positionen (p-2).

Trin 16. Fjern (p-n + 2) linje med karakterer startende fra stillingen (n + 1).

Trin 17. Konverter streng til reelle tal og beregne X-koordinat af objektet i radianer.

Trin 18. Hvis NMEA-filen ikke læses til enden, så gå til trin 1, ellers gå til trin 19.

Trin 19. Udfør algoritme.

I trin 6 og 16 af algoritmen anvender variabler og NorthernHemisphere EasternHemisphere numerisk koder for objekt steder i verden. I den nordlige (sydlige) halvkugle NorthernHemisphere variabel antager værdien 1 (-1), henholdsvis på samme måde i den østlige (western) halvkugle EasternHemisphere - 1 (-1).

Anvendelse af GIS

Brugen af geografiske informationssystemer er udbredt i mange områder:

• Geologi og kartografi;
• handel og tjenesteydelser;
• beholdning;
• økonomi og ledelse;
• forsvar;
• ingeniørvirksomhed;
• uddannelse og andre.