GIS нь газрын зураг дээр байршлаа харуулах чадвартай орчин үеийн хөдөлгөөнт геомэдээллийн систем юм. Энэхүү чухал өмч нь геомэдээлэл, дэлхийн байршил тогтоох гэсэн хоёр технологийг ашиглахад суурилдаг. Хэрэв хөдөлгөөнт төхөөрөмж нь суурилуулсан GPS хүлээн авагчтай бол ийм төхөөрөмжийн тусламжтайгаар түүний байршил, улмаар GIS-ийн яг координатыг тодорхойлох боломжтой болно. Харамсалтай нь орос хэл дээрх шинжлэх ухааны уран зохиолд геомэдээллийн технологи, системийг цөөн тооны хэвлэлээр төлөөлдөг бөгөөд үүний үр дүнд тэдгээрийн функциональ алгоритмуудын талаар бараг мэдээлэл байдаггүй.
ГМС-ийн ангилал
Газарзүйн мэдээллийн системийн хуваагдал нь нутаг дэвсгэрийн зарчмын дагуу явагддаг:
- Дэлхийн GIS-ийг 1997 оноос хойш хүн төрөлхтний болон байгалийн гамшгаас урьдчилан сэргийлэхэд ашиглаж байна. Эдгээр мэдээллийн ачаар энэ нь харьцангуй боломжтой юмгамшгийн цар хүрээг богино хугацаанд урьдчилан таамаглах, гамшгийн үр дагаврыг арилгах төлөвлөгөө гаргах, хохирол, хохирлыг үнэлэх, хүмүүнлэгийн үйл ажиллагааг зохион байгуулах.
- Бүс нутгийн геомэдээллийн системийг хотын түвшинд хөгжүүлсэн. Энэ нь тухайн бүс нутгийн хөгжлийг урьдчилан таамаглах боломжийг орон нутгийн эрх баригчдад олгодог. Энэхүү систем нь хөрөнгө оруулалт, өмч хөрөнгө, навигаци, мэдээлэл, хууль эрх зүй гэх мэт бараг бүх чухал салбарыг тусгасан болно. Эдгээр технологийг ашигласнаар эдгээр хүмүүсийн амь нас, аюулгүй байдлын баталгаа болж чадсан гэдгийг тэмдэглэх нь зүйтэй. нийт хүн ам. Бүс нутгийн газарзүйн мэдээллийн системийг одоогоор нэлээд үр дүнтэй ашиглаж байгаа нь хөрөнгө оруулалт татах, бүс нутгийн эдийн засгийн хурдацтай өсөлтөд тусалж байна.
Дээрх бүлэг тус бүр нь тодорхой дэд төрөлтэй:
- Дэлхийн ГМС нь үндэсний болон тив тивийн системүүдийг агуулдаг бөгөөд ихэвчлэн муж улсын статустай байдаг.
- Бүс нутаг руу - орон нутгийн, дэд бүс, орон нутгийн.
Эдгээр мэдээллийн системийн талаарх мэдээллийг геопортал гэж нэрлэдэг сүлжээний тусгай хэсгүүдээс авах боломжтой. Тэдгээрийг ямар ч хязгаарлалтгүйгээр хянан үзэхийн тулд нийтийн домэйнд байршуулсан.
Ажлын зарчим
Газарзүйн мэдээллийн систем нь алгоритм зохиох, боловсруулах зарчмаар ажилладаг. Тэр бол GIS газрын зураг дээр объектын хөдөлгөөнийг, түүний дотор орон нутгийн систем дэх хөдөлгөөнт төхөөрөмжийн хөдөлгөөнийг харуулах боломжийг олгодог. рууЭнэ цэгийг газрын зураг дээр дүрслэхийн тулд та дор хаяж хоёр координатыг мэдэх хэрэгтэй - X ба Y. Газрын зураг дээр объектын хөдөлгөөнийг харуулахдаа координатын дарааллыг (Xk ба Yk) тодорхойлох шаардлагатай. Тэдний үзүүлэлтүүд нь орон нутгийн GIS системийн цаг хугацааны өөр өөр цэгүүдэд тохирч байх ёстой. Энэ нь тухайн объектын байршлыг тодорхойлох үндэслэл болно.
Энэ координатын дарааллыг газар дээр бодит хөдөлгөөн хийсэн GPS хүлээн авагчийн стандарт NMEA файлаас гаргаж авч болно. Тиймээс энд авч үзсэн алгоритм нь NMEA файлын өгөгдлийг тодорхой нутаг дэвсгэр дээрх объектын траекторийн координатыг ашиглахад үндэслэсэн болно. Компьютерийн туршилтын үндсэн дээр хөдөлгөөний үйл явцыг загварчлахын үр дүнд шаардлагатай өгөгдлийг олж авах боломжтой.
GIS алгоритмууд
Геомэдээллийн системүүд нь алгоритм боловсруулахад авсан анхны өгөгдөл дээр суурилдаг. Дүрмээр бол энэ нь NMEA файл болон сонгосон талбайн дижитал GIS газрын зураг хэлбэрээр зарим объектын замналтай тохирох координатын багц (Xk ба Yk) юм. Даалгавар бол цэгийн объектын хөдөлгөөнийг харуулах алгоритмыг боловсруулах явдал юм. Энэ ажлын явцад уг асуудлын шийдлийн үндэс болсон гурван алгоритмд дүн шинжилгээ хийсэн.
- Эхний GIS алгоритм нь NMEA файлын өгөгдлөөс координатын дарааллыг (Xk ба Yk) гаргаж авахын тулд дүн шинжилгээ хийх явдал юм
- Хоёр дахь алгоритмыг объектын замын өнцгийг тооцоолоход ашигладаг бол параметрийг чиглэлээс эхлэн тоолно.зүүн.
- Гурав дахь алгоритм нь үндсэн цэгүүдтэй харьцуулахад объектын чиглэлийг тодорхойлоход зориулагдсан.
Ерөнхий алгоритм: ерөнхий ойлголт
ГМС-ийн газрын зураг дээр цэгийн объектын хөдөлгөөнийг харуулах ерөнхий алгоритм нь өмнө дурдсан гурван алгоритмыг агуулдаг:
- NMEA өгөгдлийн шинжилгээ;
- объектийн мөрний өнцгийн тооцоо;
- дэлхийн улс орнуудтай харьцуулахад объектын чиглэлийг тодорхойлох.
Ерөнхий алгоритм бүхий газарзүйн мэдээллийн системүүд нь үндсэн хяналтын элемент болох таймер (Таймер) -аар тоноглогдсон байдаг. Үүний стандарт даалгавар нь програмыг тодорхой интервалаар үйл явдал үүсгэх боломжийг олгодог. Ийм объектыг ашиглан та процедур эсвэл функцийг гүйцэтгэхэд шаардагдах хугацааг тохируулж болно. Жишээлбэл, нэг секундын хугацааны интервалыг давтан тоолохын тулд та таймерын дараах шинж чанаруудыг тохируулах хэрэгтэй:
- Таймер. Интервал=1000;
- Timer. Enabled=Үнэн.
Үүний үр дүнд NMEA файлаас объектын X, Y координатыг унших процедур секунд тутамд хийгдэх бөгөөд үүний үр дүнд хүлээн авсан координаттай энэ цэгийг GIS газрын зураг дээр харуулах болно.
Таймерын зарчим
Газарзүйн мэдээллийн системийг ашиглах нь дараах байдалтай байна:
- Гурван цэгийг дижитал газрын зураг дээр (тэмдэг - 1, 2, 3) тэмдэглэсэн бөгөөд энэ нь өөр өөр мөчүүдэд объектын замналтай тохирч байна.цаг tk2, tk1, tk. Тэдгээр нь заавал хатуу шугамаар холбогдсон байна.
- Газрын зураг дээрх объектын хөдөлгөөнийг харуулах таймерыг идэвхжүүлж, идэвхгүй болгох нь хэрэглэгчийн дарсан товчлууруудыг ашиглан хийгддэг. Тэдгээрийн утга, тодорхой хослолыг схемийн дагуу судалж болно.
NMEA файл
GIS NMEA файлын найрлагыг товч тайлбарлая. Энэ бол ASCII форматаар бичигдсэн баримт бичиг юм. Үндсэндээ энэ нь GPS хүлээн авагч болон PC эсвэл PDA гэх мэт бусад төхөөрөмжүүдийн хооронд мэдээлэл солилцох протокол юм. NMEA мессеж бүр $ тэмдгээр эхэлж, дараа нь хоёр тэмдэгтийн төхөөрөмжийн тэмдэглэгээ (GPS хүлээн авагчийн хувьд GP) ба \r\n, тэрэгний буцах, шугамын тэжээлийн тэмдэгтээр төгсдөг. Мэдэгдэл дэх өгөгдлийн нарийвчлал нь мессежийн төрлөөс хамаарна. Бүх мэдээллийг нэг мөрөнд, талбаруудыг таслалаар тусгаарласан болно.
Газарзүйн мэдээллийн систем хэрхэн ажилладагийг ойлгохын тулд объектын байршил, хурд, цаг хугацаа гэсэн хамгийн бага боловч үндсэн багц өгөгдлийг агуулсан өргөн хэрэглэгддэг $GPRMC төрлийн мессежийг судлахад хангалттай.
Тодорхой жишээг авч үзье, үүнд ямар мэдээлэл кодлогдсон байна:
- объектийн координатыг тодорхойлсон огноо - 2015 оны 1-р сарын 7;
- Бүх нийтийн цагийн UTC координат - 10цаг 54мин 52с;
- объект координат - 55°22.4271' N ба 36°44.1610' E
Объектийн координатыг бид онцолж байнаградус, минутаар илэрхийлсэн бөгөөд сүүлийнх нь дөрвөн аравтын оронтой (эсвэл АНУ-ын формат дахь бодит тооны бүхэл ба бутархай хэсгүүдийн хооронд тусгаарлах цэг болгон) өгөгдсөн. Ирээдүйд та NMEA файлд объектын байршлын өргөрөг нь гурав дахь таслалаас хойшхи байрлалд, уртраг нь тавны дараа байх шаардлагатай. Мессежийн төгсгөлд шалгах нийлбэрийг '' тэмдэгтийн дараа хоёр арван арван оронтой тоогоор дамжуулна - 6C.
Газар мэдээллийн систем: алгоритм эмхэтгэх жишээ
Объектийн хөдөлгөөний замналтай харгалзах координатын багцыг (X ба Yk) гаргаж авахын тулд NMEA файлын шинжилгээний алгоритмыг авч үзье. Энэ нь хэд хэдэн дараалсан алхмуудаас бүрдэнэ.
Объектийн Y координатыг тодорхойлох
NMEA өгөгдлийн шинжилгээний алгоритм
Алхам 1. NMEA файлаас GPRMC мөрийг уншина уу.
Алхам 2. (q) мөр дэх гурав дахь таслалын байрлалыг ол.
Алхам 3. Мөр дэх дөрөв дэх таслалын байрлалыг ол (r).
Алхам 4. q байрлалаас эхлэн аравтын бутархай (t) тэмдэгтийг ол.
5-р алхам (r+1) байрлал дахь мөрнөөс нэг тэмдэгтийг задлана.
Алхам 6. Хэрэв энэ тэмдэгт W-тэй тэнцүү бол Хойд хагас бөмбөрцгийн хувьсагчийг 1, үгүй бол -1 гэж тохируулна.
Алхам 7. (t-2) байрлалаас эхэлсэн мөрийн (r- +2) тэмдэгтүүдийг задлах.
Алхам 8. (q+1) байрлалаас эхлэн мөрийн (t-q-3) тэмдэгтүүдийг задлах.
Алхам 9. Мөрүүдийг бодит тоо болгон хөрвүүлж, объектын Y координатыг радиан хэмжигдэхүүнээр тооцоол.
Объектийн X координатыг тодорхойлох
Алхам 10. Тав дахь байрлалыг олМөр дэх таслал (n).
Алхам 11. Мөр дэх зургаа дахь таслалын байрлалыг ол (m).
Алхам 12. N байрлалаас эхлэн аравтын бутархай тэмдэгтийг (p) ол. Алхам 13. (m+1) байрлал дахь мөрнөөс нэг тэмдэгт гаргаж ав.
Алхам 14. Хэрэв энэ тэмдэгт 'E'-тэй тэнцүү бол Зүүн хагас бөмбөрцгийн хувьсагчийг 1 болгож тохируулна. -1. Алхам 15. (p-2) байрлалаас эхлэн мөрийн (m-p+2) тэмдэгтүүдийг задлах.
Алхам 16. (p-n+2) тэмдэгтүүдийг задлах мөрийн (n+ 1) байрлалаас эхэлнэ.
Алхам 17. Мөрүүдийг бодит тоо руу хөрвүүлж объектын X координатыг радиан хэмжигдэхүүнээр тооцоол.
Алхам 18. Хэрэв NMEA файл дуустал нь уншигдаагүй бол 1-р алхам руу, үгүй бол 19-р алхам руу очно уу.
Алхам 19. Алгоритмыг дуусгана уу.
Энэ алгоритмын 6, 16-р алхмууд нь Хойд хагас бөмбөрцгийн болон Зүүн хагас бөмбөрцгийн хувьсагчдыг ашиглана. Дэлхий дээрх объектын байршлыг тоогоор кодлох. Бөмбөрцгийн хойд (өмнөд) хагас бөмбөрцгийн хойд хагас бөмбөрцгийн хувьсагч нь 1 (-1) утгыг тус тус авдаг бөгөөд бөмбөрцгийн зүүн (баруун) хагас бөмбөрцгийн зүүн хагаст - 1 (-1).
GIS програм
Газарзүйн мэдээллийн системийг ашиглах нь олон газарт өргөн тархсан:
- геологи, зураг зүй;
- худалдаа үйлчилгээ;
- бараа материал;
- эдийн засаг, менежмент;
- хамгаалалт;
- инженерчлэл;
- боловсрол гэх мэт
