ระบบสารสนเทศภูมิศาสตร์ - คือ ... ระบบสารสนเทศภูมิศาสตร์

ระบบสารสนเทศภูมิศาสตร์ - GIS เป็นระบบมือถือที่ทันสมัยที่มีความสามารถในการแสดงตำแหน่งของคุณบนแผนที่ ที่เป็นหัวใจของคุณสมบัติที่สำคัญนี้คือการใช้สองเทคโนโลยี: ข้อมูลทางภูมิศาสตร์และ ตำแหน่งทั่วโลก หากอุปกรณ์มือถือที่มีในตัวจีพีเอสรับใช้อุปกรณ์ดังกล่าวสามารถตรวจสอบตำแหน่งของมันจึงถูกต้องพิกัด GIS ตัวเอง แต่น่าเสียดายที่เทคโนโลยีทางภูมิศาสตร์สารสนเทศและระบบในวรรณกรรมทางวิทยาศาสตร์ภาษารัสเซียแสดงโดยจำนวนเล็ก ๆ ของสิ่งพิมพ์จึงจริงข้อมูลเกี่ยวกับอัลกอริทึมที่รองรับการทำงานของพวกเขาไม่

จำแนกระบบสารสนเทศภูมิศาสตร์

ส่วนระบบสารสนเทศภูมิศาสตร์จะเกิดขึ้นในดินแดนหลักการ:

1. ระบบสารสนเทศภูมิศาสตร์ทั่วโลกจะใช้ในการป้องกันไม่ให้มนุษย์สร้างขึ้นและภัยพิบัติทางธรรมชาติตั้งแต่ปี 1997 ด้วยข้อมูลเหล่านี้ก็เป็นไปได้ในระยะเวลาอันสั้นของเวลาที่จะคาดการณ์ขนาดของภัยพิบัติแผนของการชำระบัญชีของผลกระทบที่จะประเมินความเสียหายและความสูญเสียของชีวิตเช่นเดียวกับการจัดระเบียบการดำเนินการด้านมนุษยธรรม
2. ภูมิภาคระบบสารสนเทศภูมิศาสตร์การพัฒนาในระดับเทศบาล จะช่วยให้หน่วยงานท้องถิ่นในการทำนายการพัฒนาของบางพื้นที่ ระบบนี้แสดงให้เห็นเกือบทุกพื้นที่ที่สำคัญเช่นการลงทุนทรัพย์สินการนำข้อมูลทางกฎหมายและอื่น ๆ . นอกจากนี้ยังเป็นที่น่าสังเกตว่าการใช้เทคโนโลยีเหล่านี้มีโอกาสที่จะทำหน้าที่เป็นผู้ค้ำประกันการรักษาความปลอดภัยในทุกของประชากร ภูมิภาคระบบสารสนเทศภูมิศาสตร์ที่ใช้ในปัจจุบันค่อนข้างมีประสิทธิภาพโดยการส่งเสริมการลงทุนและการเติบโตอย่างรวดเร็วของเศรษฐกิจของภูมิภาค

แต่ละกลุ่มดังกล่าวข้างต้นมีเชื้อบาง:

• จีไอทั่วโลกรวมถึงระบบระดับชาติและ subcontinental มักจะมีสถานะของรัฐ
• ในภูมิภาค - ท้องถิ่นอนุภูมิภาคท้องถิ่น

ข้อมูลเกี่ยวกับข้อมูลระบบสารสนเทศสามารถพบได้ในส่วนพิเศษของเครือข่ายที่เรียกว่า geoportals พวกเขาจะอยู่ในโดเมนสาธารณะเพื่อการตรวจสอบโดยไม่มีข้อ จำกัด ใด ๆ

หลักการของการดำเนินงาน

ระบบสารสนเทศทางภูมิศาสตร์ทำงานบนหลักการของการวาดภาพขึ้นและการพัฒนาอัลกอริทึม มันช่วยให้การเคลื่อนไหวของวัตถุที่ปรากฏบนแผนที่ GIS รวมทั้งการเคลื่อนไหวของโทรศัพท์มือถือในระบบท้องถิ่น เพื่อให้เห็นภาพจุดนี้ในพื้นที่การวาดภาพ, คุณจำเป็นต้องรู้อย่างน้อยสองพิกัด - X และวายเมื่อการเคลื่อนไหวของวัตถุบนแผนที่เป็นสิ่งจำเป็นในการกำหนดลำดับของพิกัด (Xk และ Yk) ประสิทธิภาพการทำงานของพวกเขาจะต้องสอดคล้องกับช่วงเวลาที่แตกต่างกันของระบบสารสนเทศภูมิศาสตร์ท้องถิ่น นี้เป็นพื้นฐานสำหรับการกำหนดสถานที่ตั้งของวัตถุ

ลำดับของพิกัดนี้สามารถเรียกดูได้จาก NMEA-ไฟล์มาตรฐานของจีพีเอสรับดำเนินการเคลื่อนไหวจริงบนพื้นดิน ดังนั้นขึ้นอยู่กับขั้นตอนวิธีการพิจารณาที่นี่คือการใช้ข้อมูล NMEA-ไฟล์ที่มีพิกัดของเส้นทางการเคลื่อนที่ของวัตถุในดินแดนบางอย่าง ข้อมูลที่จำเป็นสามารถได้รับเป็นผลมาจากการจำลองของกระบวนการของการเคลื่อนไหวบนพื้นฐานของการจำลองคอมพิวเตอร์

ขั้นตอนวิธีการระบบสารสนเทศภูมิศาสตร์

ระบบสารสนเทศทางภูมิศาสตร์ที่สร้างขึ้นบนข้อมูลเดิมซึ่งจะถูกนำไปพัฒนาอัลกอริทึม โดยปกติแล้วชุดของพิกัด (Xk และ Yk) ที่สอดคล้องกับวิถีของวัตถุในรูปแบบของ NMEA ไฟล์และแผนที่ GIS ดิจิตอลที่พื้นที่ไซต์ที่เลือก ความท้าทายคือการพัฒนาอัลกอริทึมที่แสดงการเคลื่อนไหวของวัตถุจุด ๆ ในหลักสูตรของงานนี้สามขั้นตอนวิธีการวิเคราะห์, พื้นฐานงาน

• อัลกอริทึม GIS แรก - มันวิเคราะห์ข้อมูล NMEA ไฟล์เพื่อให้สารสกัดจากนั้นประสานงานลำดับ (Xk และ Yk)
• อัลกอริทึมที่สองคือการใช้ในการคำนวณมุมวัตถุของการติดตามพารามิเตอร์นับจะดำเนินการจากทิศทางทางทิศตะวันออก
• อัลกอริทึมที่สาม - เพื่อกำหนดอัตราของวัตถุที่เกี่ยวข้องกับพระคาร์ดินัล

ขั้นตอนวิธีการทั่วไป: แนวคิดทั่วไป

ขั้นตอนวิธีการทั่วไปสำหรับการทำแผนที่การเคลื่อนไหวของวัตถุที่จุดบนแผนที่ GIS รวมถึงสามขั้นตอนวิธีการดังกล่าวก่อนหน้า:

• ข้อมูล NMEA วิเคราะห์
• การคำนวณมุมติดตามของวัตถุนั้น
• การกำหนดหลักสูตรของวัตถุเทียบกับประเทศทั่วโลก

ระบบสารสนเทศทางภูมิศาสตร์กับอัลกอริทึมแบบทั่วไปกับองค์ประกอบการควบคุมขั้นพื้นฐาน - จับเวลา (Timer) ปัญหามาตรฐานของมันก็คือว่ามันช่วยให้โปรแกรมที่จะสร้างเหตุการณ์ที่เกิดขึ้นในช่วงเวลาปกติ เช่นการใช้วัตถุที่สามารถกำหนดระยะเวลาที่จำเป็นในการดำเนินการชุดของขั้นตอนหรือฟังก์ชั่น ตัวอย่างเช่นในการดำเนินการซ้ำแล้วซ้ำอีกช่วงระยะเวลาหนึ่งวินาทีก็เป็นสิ่งจำเป็นในการตั้งค่าคุณสมบัติดังต่อไปนี้จับเวลา:

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

เป็นผลให้ทุกคนที่สองจะเริ่มขั้นตอนของการอ่านพิกัด X, Y ของวัตถุของ NMEA ไฟล์เพื่อให้ประเด็นนี้มีพิกัดที่ได้รับจะปรากฏบนแผนที่ระบบสารสนเทศภูมิศาสตร์

หลักการของการจับเวลาการดำเนินงาน

การใช้ระบบ geoinformation เป็นดังนี้:

1. บนแผนที่สามจุดที่ทำเครื่องหมายไว้ดิจิตอล (สัญลักษณ์ - 1, 2, 3) ซึ่งสอดคล้องกับวิถีของวัตถุที่แตกต่างกันจุดเวลา TK2, TK1, tk พวกเขาแน่ใจว่ามีการเชื่อมต่อกันด้วยเส้นทึบ
2. เปิดและปิดการจับเวลาการเคลื่อนไหวควบคุมการแสดงผลของวัตถุบนแผนที่โดยใช้ผู้ใช้กดปุ่ม ความสำคัญและการรวมกันบางอย่างของพวกเขาสามารถได้รับการศึกษาภายใต้โครงการ

NMEA ไฟล์

เราอธิบายโครงสร้างของระบบสารสนเทศภูมิศาสตร์ NMEA-ไฟล์ เอกสารนี้ถูกเขียนในรูปแบบ ASCII ในความเป็นจริงมันเป็นโปรโตคอลสำหรับการแลกเปลี่ยนข้อมูลระหว่างจีพีเอสรับและอุปกรณ์อื่น ๆ เช่นคอมพิวเตอร์หรือพีดีเอ ข้อความ NMEA แต่ละคนเริ่มด้วยเครื่องหมาย $ ตามด้วยอุปกรณ์ประจำตัวสองตัวอักษร (สำหรับจีพีเอสรับ - GP) และสิ้นสุดลำดับ \ r \ n - ตัวละครที่กลับรถและขึ้นบรรทัดใหม่ ความถูกต้องของข้อมูลในการแจ้งเตือนขึ้นอยู่กับชนิดของข้อความ ข้อมูลทั้งหมดที่มีอยู่ในบรรทัดเดียวกับเขตคั่นด้วยเครื่องหมายจุลภาค

เพื่อให้เข้าใจถึงวิธีการที่ระบบสารสนเทศทางภูมิศาสตร์มันจะเพียงพอที่จะศึกษาชนิดที่ใช้กันอย่างแพร่หลายของข้อความ $ GPRMC ซึ่งมีน้อย แต่ชุดพื้นฐานของข้อมูล: สถานที่ตั้งของวัตถุความเร็วและเวลา
พิจารณาตัวอย่างที่เฉพาะเจาะจงเกี่ยวกับข้อมูลที่เข้ารหัสในมัน

• วันกำหนดพิกัดของวัตถุ - 7 มกราคม 2015 กรัม.
• UTC UTC ตำแหน่ง - 52s 10h 54m;
• พิกัดของวัตถุ - 55 ° 22.4271 'N และ 36 ° 44.1610 'E

เราเน้นว่าพิกัดของวัตถุที่อยู่ในองศาและนาทีซึ่งตัวเลขหลังจะได้รับถึงสี่ตำแหน่งทศนิยม (หรือจุดที่เป็นส่วนหนึ่งที่ทศนิยมของจำนวนจริงในรูปแบบ USA) ในอนาคตคุณจะต้องแฟ้มที่อยู่ในสถานที่ NMEA ละติจูดของวัตถุที่อยู่ในตำแหน่งหลังเครื่องหมายจุลภาคที่สามและเส้นแวง - หลังจากที่ห้า ในตอนท้ายของข้อความจะถูกส่ง ตรวจสอบ หลังสัญลักษณ์ '*' ในรูปแบบของตัวเลขสองหลักเลขฐานสิบหก - 6C

ระบบสารสนเทศภูมิศาสตร์: ตัวอย่างของอัลกอริทึม

พิจารณาขั้นตอนวิธีการวิเคราะห์ NMEA ไฟล์เพื่อเรียกชุดพิกัด (X และ Yk) ให้สอดคล้องกับ เส้นทางของการเคลื่อนไหว ของวัตถุ มันทำจากขั้นตอนติดต่อกันหลาย

การกำหนดพิกัดของวัตถุ Y ที่

NMEA ขั้นตอนวิธีการวิเคราะห์ข้อมูล

ขั้นตอนที่ 1. สตริงอ่าน GPRMC ของ NMEA ไฟล์

ขั้นตอนที่ 2: หาตำแหน่งที่สามจุดทศนิยมในสตริง (Q)

ขั้นตอนที่ 3: ค้นหาตำแหน่งของจุดที่สี่ในสตริง (R)

ขั้นตอนที่ 4. ค้นหาเริ่มต้นที่ตำแหน่งใน q จุดตัวอักษรทศนิยม (t)

ขั้นตอนที่ 5 เพื่อที่จะใช้ตัวละครตัวหนึ่งจากสตริงอยู่ในตำแหน่ง (R + 1)

ขั้นตอนที่ 6: ถ้าตัวละครตัวนี้เป็น W แล้วตัวแปร NorthernHemisphere ถูกกำหนดเป็น 1 มิฉะนั้น -1

ขั้นตอนที่ 7. สารสกัด (R + 2) แถวของตัวละครที่เริ่มต้นจากตำแหน่งของ (t-2)

ขั้นตอนที่ 8. สารสกัดจากแถวของตัวละครที่เริ่มต้นจากตำแหน่ง (TQ-3) (Q + 1)

ขั้นตอนสตริง 9. แปลงจำนวนจริงและ y พิกัดของวัตถุที่คำนวณได้ในเรเดียน

การกำหนดพิกัดของวัตถุเอ็กซ์

ขั้นตอนที่ 10. หาตำแหน่งของจุดที่ห้าในบรรทัด (n)

ขั้นตอนที่ 11 หาตำแหน่งของจุดที่หกในบรรทัด (m)

ขั้นตอนที่ 12: ค้นหาเริ่มต้นที่ตำแหน่ง N, จุดตัวอักษรทศนิยม (P)

ขั้นตอนที่ 13 เอาตัวละครตัวหนึ่งของสตริงตั้งอยู่ที่ตำแหน่ง (m + 1)

ขั้นตอนที่ 14. ถ้าตัวละครตัวนี้คือ 'E' แล้วตัวแปร EasternHemisphere ถูกกำหนดเป็น 1 มิฉะนั้น -1

ขั้นตอนที่ 15. ถอด (m-P + 2) แถวของตัวละครที่เริ่มต้นจากตำแหน่ง (P-2)

ขั้นตอนที่ 16 ลบ (p-N + 2) แถวของตัวละครที่เริ่มต้นจากตำแหน่ง (n + 1)

ขั้นตอนสตริง 17 แปลงจำนวนจริงและคำนวณพิกัด X ของวัตถุในเรเดียน

ขั้นตอนที่ 18. หากไฟล์ NMEA ไม่ได้อ่านจนจบแล้วไปที่ขั้นตอนที่ 1 มิฉะนั้นไปขั้นตอนที่ 19

ขั้นตอนที่อัลกอริทึมที่ 19 เสร็จสิ้น

ในขั้นตอนที่ 6 และ 16 ของขั้นตอนวิธีใช้ตัวแปรและ NorthernHemisphere EasternHemisphere เข้ารหัสตัวเลขสำหรับสถานที่วัตถุในโลก ในภาคเหนือ (ภาคใต้) ซีกโลกตัวแปร NorthernHemisphere เตะค่า 1 (-1) ตามลำดับในทำนองเดียวกันในทางทิศตะวันออก (ทิศตะวันตก) ซีกโลก EasternHemisphere - 1 (-1)

การประยุกต์ใช้ระบบสารสนเทศภูมิศาสตร์

การใช้ระบบสารสนเทศทางภูมิศาสตร์เป็นที่แพร่หลายในหลายพื้นที่:

• ธรณีวิทยาและแผนที่;
• การค้าและบริการ
• สินค้าคงคลัง
• เศรษฐศาสตร์และการจัดการ
• การป้องกันประเทศ
• วิศวกรรม
• การศึกษาและอื่น ๆ