Ang
GIS ay mga modernong mobile geoinformation system na may kakayahang ipakita ang kanilang lokasyon sa isang mapa. Ang mahalagang katangiang ito ay batay sa paggamit ng dalawang teknolohiya: geoinformation at global positioning. Kung ang mobile device ay may built-in na GPS receiver, pagkatapos ay sa tulong ng naturang device posible na matukoy ang lokasyon nito at, dahil dito, ang eksaktong mga coordinate ng GIS mismo. Sa kasamaang palad, ang mga teknolohiya at sistema ng geoinformation sa siyentipikong literatura sa wikang Ruso ay kinakatawan ng isang maliit na bilang ng mga publikasyon, bilang resulta kung saan halos walang impormasyon tungkol sa mga algorithm na pinagbabatayan ng kanilang paggana.
GIS classification
Ang paghahati ng mga sistema ng impormasyon sa heograpiya ay nangyayari ayon sa prinsipyo ng teritoryo:
- Global GIS ay ginamit upang maiwasan ang gawa ng tao at natural na mga sakuna mula noong 1997. Salamat sa mga data na ito, ito ay posible para sa medyohulaan ang laki ng sakuna sa maikling panahon, gumawa ng plano para sa resulta, suriin ang pinsala at pagkawala ng buhay, at ayusin ang mga makataong aksyon.
- Regional geoinformation system na binuo sa antas ng munisipyo. Pinapayagan nito ang mga lokal na awtoridad na mahulaan ang pag-unlad ng isang partikular na rehiyon. Ang sistemang ito ay sumasalamin sa halos lahat ng mahahalagang lugar, tulad ng pamumuhunan, ari-arian, pag-navigate at impormasyon, legal, atbp. Nararapat ding tandaan na salamat sa paggamit ng mga teknolohiyang ito, naging posible na kumilos bilang isang tagagarantiya ng kaligtasan ng buhay ng buong populasyon. Ang regional geographic information system ay kasalukuyang ginagamit nang mabisa, na tumutulong sa pag-akit ng pamumuhunan at sa mabilis na paglago ng ekonomiya ng rehiyon.
Ang bawat isa sa mga pangkat sa itaas ay may ilang partikular na subtype:
- Kabilang sa pandaigdigang GIS ang mga pambansa at subcontinental na sistema, kadalasang may katayuan sa estado.
- Sa rehiyon - lokal, subrehiyon, lokal.
Ang impormasyon tungkol sa mga sistema ng impormasyon na ito ay matatagpuan sa mga espesyal na seksyon ng network, na tinatawag na geoportal. Inilalagay ang mga ito sa pampublikong domain para sa pagsusuri nang walang anumang mga paghihigpit.
Prinsipyo sa paggawa
Ang mga sistema ng heograpikal na impormasyon ay gumagana sa prinsipyo ng pag-compile at pagbuo ng isang algorithm. Siya ang nagpapahintulot sa iyo na ipakita ang paggalaw ng isang bagay sa isang mapa ng GIS, kabilang ang paggalaw ng isang mobile device sa loob ng lokal na sistema. Upangupang ilarawan ang puntong ito sa pagguhit ng lupain, kailangan mong malaman ang hindi bababa sa dalawang coordinate - X at Y. Kapag ipinapakita ang paggalaw ng isang bagay sa isang mapa, kakailanganin mong matukoy ang pagkakasunud-sunod ng mga coordinate (Xk at Yk). Ang kanilang mga tagapagpahiwatig ay dapat na tumutugma sa iba't ibang mga punto sa oras ng lokal na sistema ng GIS. Ito ang batayan para sa pagtukoy sa lokasyon ng bagay.
Ang pagkakasunud-sunod ng mga coordinate na ito ay maaaring makuha mula sa isang karaniwang NMEA file ng isang GPS receiver na nagsagawa ng totoong paggalaw sa lupa. Kaya, ang algorithm na isinasaalang-alang dito ay batay sa paggamit ng data ng file ng NMEA na may mga coordinate ng trajectory ng object sa isang partikular na teritoryo. Ang kinakailangang data ay maaari ding makuha bilang resulta ng pagmomodelo ng proseso ng paggalaw batay sa mga eksperimento sa computer.
GIS algorithm
Ang mga geoinformation system ay binuo sa paunang data na kinuha upang bumuo ng algorithm. Bilang isang patakaran, ito ay isang hanay ng mga coordinate (Xk at Yk) na naaayon sa ilang object trajectory sa anyo ng isang NMEA file at isang digital GIS na mapa para sa isang napiling lugar. Ang gawain ay upang bumuo ng isang algorithm na nagpapakita ng paggalaw ng isang point object. Sa kurso ng gawaing ito, tatlong algorithm ang nasuri na sumasailalim sa solusyon ng problema.
- Ang unang algorithm ng GIS ay ang pagsusuri ng data ng file ng NMEA upang kunin mula rito ang isang sequence ng mga coordinate (Xk at Yk),
- Ang pangalawang algorithm ay ginagamit upang kalkulahin ang track angle ng object, habang ang parameter ay binibilang mula sa direksyon hanggangsilangan.
- Ang ikatlong algorithm ay para sa pagtukoy sa takbo ng isang bagay na may kaugnayan sa mga kardinal na puntos.
Generalized algorithm: pangkalahatang konsepto
Ang pangkalahatang algorithm para sa pagpapakita ng paggalaw ng isang point object sa isang GIS map ay kinabibilangan ng tatlong naunang nabanggit na algorithm:
- NMEA data analysis;
- pagkalkula ng track angle ng object;
- pagtukoy sa takbo ng isang bagay na nauugnay sa mga bansa sa buong mundo.
Ang mga sistema ng heograpikal na impormasyon na may pangkalahatang algorithm ay nilagyan ng pangunahing elemento ng kontrol - ang timer (Timer). Ang karaniwang gawain nito ay nagbibigay-daan sa programa na bumuo ng mga kaganapan sa ilang mga agwat. Gamit ang naturang bagay, maaari mong itakda ang kinakailangang panahon para sa pagpapatupad ng isang hanay ng mga pamamaraan o pag-andar. Halimbawa, para sa paulit-ulit na countdown ng isang segundong agwat ng oras, kailangan mong itakda ang mga sumusunod na katangian ng timer:
- Timer. Interval=1000;
- Timer. Enabled=True.
Bilang resulta, ang pamamaraan para sa pagbabasa ng X, Y na mga coordinate ng bagay mula sa NMEA file ay ilulunsad bawat segundo, bilang resulta kung saan ang puntong ito na may mga natanggap na coordinate ay ipinapakita sa mapa ng GIS.
Ang prinsipyo ng timer
Ang paggamit ng geographic information system ay ang mga sumusunod:
- Tatlong puntos ang minarkahan sa digital na mapa (simbolo - 1, 2, 3), na tumutugma sa tilapon ng bagay sa magkakaibang sandalioras tk2, tk1, tk. Ang mga ito ay kinakailangang konektado sa pamamagitan ng isang solidong linya.
- Ang pagpapagana at hindi pagpapagana ng timer na kumokontrol sa pagpapakita ng paggalaw ng bagay sa mapa ay isinasagawa gamit ang mga button na pinindot ng user. Ang kanilang kahulugan at isang tiyak na kumbinasyon ay maaaring pag-aralan ayon sa pamamaraan.
NMEA file
Ilarawan natin nang maikli ang komposisyon ng GIS NMEA file. Ito ay isang dokumentong nakasulat sa ASCII na format. Sa esensya, ito ay isang protocol para sa pagpapalitan ng impormasyon sa pagitan ng isang GPS receiver at iba pang mga device, tulad ng isang PC o PDA. Ang bawat mensahe ng NMEA ay nagsisimula sa isang $ sign, na sinusundan ng isang dalawang-character na pagtatalaga ng device (GP para sa isang GPS receiver) at nagtatapos sa \r\n, isang carriage return at line feed character. Ang katumpakan ng data sa notification ay depende sa uri ng mensahe. Ang lahat ng impormasyon ay nasa isang linya, na may mga field na pinaghihiwalay ng mga kuwit.
Upang maunawaan kung paano gumagana ang mga sistema ng heyograpikong impormasyon, sapat na pag-aralan ang malawakang ginagamit na uri ng $GPRMC na mensahe, na naglalaman ng kaunti ngunit pangunahing hanay ng data: ang lokasyon ng isang bagay, ang bilis at oras nito.
Isaalang-alang natin ang isang partikular na halimbawa, kung anong impormasyon ang naka-encode dito:
- petsa ng pagpapasiya ng mga coordinate ng bagay - Enero 7, 2015;
- Universal time UTC coordinate - 10h 54m 52s;
- object coordinates - 55°22.4271' N at 36°44.1610' E
Binigyang-diin namin na ang mga coordinate ng bagayay ipinapakita sa mga degree at minuto, na ang huli ay ibinibigay nang may katumpakan ng apat na decimal na lugar (o isang tuldok bilang isang separator sa pagitan ng integer at fractional na bahagi ng isang tunay na numero sa USA na format). Sa hinaharap, kakailanganin mo na sa NMEA file, ang latitude ng lokasyon ng object ay nasa posisyon pagkatapos ng ikatlong kuwit, at ang longitude ay pagkatapos ng ikalima. Sa dulo ng mensahe, ipinapadala ang checksum pagkatapos ng character na '' bilang dalawang hexadecimal digit - 6C.
Geoinformation systems: mga halimbawa ng pag-compile ng algorithm
Tayo ay isaalang-alang ang isang NMEA file analysis algorithm upang kunin ang isang set ng mga coordinate (X at Yk) na tumutugma sa motion trajectory ng object. Binubuo ito ng ilang magkakasunod na hakbang.
Pagtukoy sa Y coordinate ng isang bagay
NMEA data analysis algorithm
Hakbang 1. Basahin ang string ng GPRMC mula sa NMEA file.
Hakbang 2. Hanapin ang posisyon ng ikatlong kuwit sa string (q).
Hakbang 3. Hanapin ang posisyon ng ikaapat na kuwit sa string (r).
Hakbang 4. Hanapin ang character na decimal point (t) simula sa posisyon q.
Hakbang 5. I-extract ang isang character mula sa string sa posisyon (r+1).
Hakbang 6. Kung ang character na ito ay katumbas ng W, ang NorthernHemisphere variable ay nakatakda sa 1, kung hindi -1.
Step 7. I-extract ang (r- +2) na mga character ng string na nagsisimula sa posisyon (t-2).
Hakbang 8. I-extract ang (t-q-3) na mga character ng string na nagsisimula sa posisyon (q+1).
Hakbang 9. I-convert ang mga string sa totoong numero at kalkulahin ang Y coordinate ng object sa radian measure.
Pagtukoy sa X coordinate ng isang bagay
Hakbang 10. Hanapin ang posisyon ng ikalimakuwit sa string (n).
Hakbang 11. Hanapin ang posisyon ng ikaanim na kuwit sa string (m).
Hakbang 12. Simula sa posisyon n, hanapin ang decimal point character (p). Hakbang 13. I-extract ang isang character mula sa string sa posisyon (m+1).
Hakbang 14. Kung ang character na ito ay katumbas ng 'E', itatakda sa 1 ang EasternHemisphere variable, kung hindi. -1. Hakbang 15. I-extract ang (m-p+2) na mga character ng string, simula sa posisyon (p-2).
Hakbang 16. I-extract ang (p-n+2) na mga character ng string, simula sa posisyon (n+ 1).
Hakbang 17. I-convert ang mga string sa totoong numero at kalkulahin ang X coordinate ng object sa radian measure.
Hakbang 18. Kung ang NMEA file ay hindi binabasa hanggang sa dulo, pagkatapos ay pumunta sa hakbang 1, kung hindi ay pumunta sa hakbang 19.
Hakbang 19. Tapusin ang algorithm.
Mga Hakbang 6 at 16 ng algorithm na ito ay gumagamit ng NorthernHemisphere at EasternHemisphere na mga variable upang numerong i-encode ang lokasyon ng bagay sa Earth. Sa hilagang (southern) hemisphere, ang variable na NorthernHemisphere ay kumukuha ng value na 1 (-1), ayon sa pagkakabanggit, katulad din sa eastern (western) hemisphere EasternHemisphere - 1 (-1).
GIS application
Ang paggamit ng geographic information system ay laganap sa maraming lugar:
- geology at cartography;
- kalakalan at mga serbisyo;
- imbentaryo;
- ekonomiks at pamamahala;
- defense;
- engineering;
- edukasyon, atbp.
