Глобальні геоінформаційні системи

Проект GRID (Global Resource Information Database) — Глобальної бази даних природно-ресурсної інформації — є частиною програми GEMS (Global Environment Monitoring System — Глобальної системи моніторингу навколишнього середовища), яка виконується під егідою Організації Об'єднаних Націй (UNEP) (Global Recourses.., 2003).

Метою проекту є збір і поширення наявної інформації про стан навколишнього середовища в масштабах усієї земної кулі.

Довгостроковими завданнями проекту є:
- розширити доступність і вільний обмін глобальними і регіональними просторово-координованими даними про стан навколишнього середовища;
- забезпечити ООН і міжурядові організації доступом до сучасних технологій керування даними про навколишнє середовище;
- дати можливість усім країнам світу використовувати GRID-сумісні технології національної оцінки стану навколишнього середовища і керування нею.

Для того щоб краще збирати, керувати і поширювати дані про навколишнє середовище та іншу інформацію, у рамках GRID створено серію центрів. У наш час такі центри існують у; а) Найробі (Кенія); б) Женеві (Швейцарія); в) Бангкоці (Таїланд); г) Арендалу (Норвегія); д) Варшаві (Польща); є) Сиу Фолсі (США); є) Оттаві (Канада); ж) Сан Хосе дос Кампос (Бразилія); з) Цукубі (Японія); и) Катманду (Непал); і) Копенгагені (Данія). Разом ці центри формують взаємозалежну мережу для керування й обміну даними. У Найробі знаходиться центр з керування проектом (GRID-Control), у Женеві — центр з аналітичної обробки даних (GRID-Processor). При цьому тільки центри GRID-Найробі і GRID-Женева субсидуються UNEP. Інші центри існують за рахунок виконання різних програм і надання експертних оцінок у вирішенні місцевих проблем чи проблем за тематичними напрямками.
Проект розробляється з 1988 року рядом країн-учасниць (Канада, США, Норвегія, Фінляндія та ін.) рядом міжнародних і національних організацій (НАСА, Інститут досліджень систем навколишнього середовища (ESRI), США; Женевський університет, Швейцарія та ін.). З 1990 р. розпочата експлуатація GRID.
Глобальний ресурсний інформаційний банк даних об'єднує цифрові дані про навколишнє середовище з різних джерел, причому значною мірою завдяки унікальним можливостям геоінформаційних технологій. Прикладами масивів цифрових даних, асимільованих GRID, є: цифрова модель рельєфу Землі ЕТОРО-5, розроблена Національним центром геофізичних даних США, сукупність висотних відміток у вузлах регулярної мережі з коміркою розміром 5x5 кутових хвилин, карта ґрунтів світу ФАО ЮНЕСКО, щотижневі і сезонні карти вегетаційного індексу рослинного покриву, НАСА (США), що складаються за даними дистанційного зондування Землі.
Геоінформаційне програмне забезпечення GRID здійснюється за допомогою пакета ELAS, розробленого в НАСА для обробкиданих дистанційного зондування і ГІС-пакета ARC/INFO, розробленого в ESRI (США).

Проект CORINE — (Coordination on Information of the Environment) — проект створення геоінформаційної системи Європейського Співтовариства. Розроблення проекту розпочато в червні 1985 р. відповідно до рішення Ради Міністрів Європейського Співтовариства. Створення системи в основному було виконане в 1985-1990 pp.

Основними завданнями при цьому були такі:
1) забезпечити збір інформації про стан навколишнього середовища для використання в пріоритетних напрямках діяльності Співтовариства;
2) забезпечити координацію національних ініціатив, що висуваються членами Співтовариства, і поліпшувати інформацію на міжнародному рівні;
3) забезпечити погодженість номенклатури, визначень і т.п., а також створення інших умов, необхідних для порівнянності даних.

Ці завдання спочатку розглядалися як взаємозалежні. У межах данного загального напрямку було визначено кілька пріоритетних галузей, у тому числі захист біотопів, запобігання локальному і трансграничному забрудненню повітря та збереження навколишнього середовища Середземноморського регіону.
Основними проектами, які розробляються в рамках CORINE, є: забруднення повітря, біотопи, берегова ерозія, стан земної поверхні, морське середовище, ґрунтова ерозія/якість ґрунту і водні ресурси.
Система містить більше 40 шарів інформації, включаючи топографію, адміністративні межі, дані про клімат (з більш ніж 6,5 тисяч метеорологічних станцій), земельні і водні ресурси, рослинний і тваринний світ. Особливу увагу приділено оцінці ризику несприятливих природних і антропогенних явищ, таких, як сейсмічна активність, водна ерозія ґрунтів та ін., а також джерелам зосередженого техногенного забруднення природного середовища. Зокрема, проект з атмосферного повітря — CORINAIR, що входить до складу CORINE, охоплює проблеми викидів діоксиду сірки, оксидів азоту і летких органічних сполук у країнах ЄС. При цьому враховується близько 120 видів господарської діяльності (Bousaren R., Leygonic, 1989).
Програмне забезпечення геоінформаційної системи CORINE здійснюється з використанням ГІС-пакетів ARC/INFO (США) — для масштабу 1:1000000 і SICAD (Федеративна Республіка Німеччина) — для масштабу 1:300000.

Технології «клієнт-сервер» і Internet-технології в ГІС

Розподілені бази даних

У наш час усе більша частина світової інформації, у тому числі і просторово-розподіленої, зберігається в цифровому вигляді в різних базах даних. Частина таких баз даних є відомчою, доступ до них має обмежена кількість співробітників, інша частина поставляє інформацію на комерційній основі або на умовах вільного поширення. Збереження інформації забезпечують тисячі і десятки тисяч серверів баз даних, обладнаних засобами віддаленого доступу на основі провідних або бездротових комунікаційних мереж. Такий набір розміщених у різних географічних пунктах сховищ інформації, об'єднаних лініями зв'язку, називається розподіленою базою даних.
Здатність працювати в системі розподілених баз даних у наш час є однією з найважливіших властивостей програмного ГІС-продукту. Сучасні комерційні програмні ГІС-пакети здатні обробляти дані, розподілені на безлічі баз даних, керування якими здійснюють різні СКБД, що працюють на численних апаратних платформах з різними операційними системами, об'єднаними комунікаційними мережами. Обробка даних здійснюється таким чином, що для користувача керування віддаленою базою даних логічно не відрізняється від керування локальною базою даних. Робота з віддаленою базою даних здійснюється шляхом відправлення користувачем оформленого за певними правилами запиту. Обробка запиту здійснюється на сервері бази даних, у цьому випадку запит користувача є клієнтом, що обслуговується сервером, точніше — СКБД сервера бази даних. Сервер має обслуговувати кілька запитів одночасно (пікові навантаження можуть складати до декількох тисяч одночасних звернень). У свою чергу, клієнт може одночасно звертатися до кількох серверів.
Використання на серверах баз даних різних типів СКБД визначило розроблення універсальної мови для побудови запитів. Сьогодні універсальною мовою спілкування різних СКБД є SQL — Structured Question Language (мова структурованих запитів). Ця мова постійно розвивається, включаючи в себе всі нові засоби роботи з базами даних. Найбільш відомі стандарти — ANSI SQL'89 і SQL'92. Засоби мови SQL включають оператори для з'єднань з базою даних, відкриття і сортування реляційних таблиць з даними, вибірки потрібних записів за різними критеріями, створення звітних форм шляхом злиття різних таблиць і ін. Написання текстів запитів мовою SQL потребує певних навичок програмування, тому до складу програмних продуктів звичайно включені спеціальні утиліти, що допомагають недосвідченому користувачу конструювати SQL-запити, звертаючись до списків готових елементів у процесі діалогу.
Побудова баз даних ГІС здійснюється за допомогою програмних засобів, вбудованих або інтегрованих у комерційні СКБД. Найбільш поширені комерційні СКБД Oracle, Informix, Microsoft SQL Server, IBM DB2, Sybase та ін. Обмін запитами різних оболонок СКБД здійснюється за допомогою шлюзів — спеціальних програм, що дозволяє СКБД сервера «розуміти» протокол відправлення іншої СКБД. Між провідними виробниками комерційних продуктів СКБД досягнуто згоди про взаємний обмін програмами-шлюзами.
Програмні оболонки більшості комерційних пакетів обладнані кількома шлюзами, що дозволяє спілкуватися з різними типами СКБД, звичайно організується спеціальна сервісна служба — Менеджер баз даних (DBMS).
Для створення розподілених баз даних, у структуру яких може входити кілька десятків робочих місць з різною конфігурацією апаратних і програмних засобів, багато фірм-розробників програмного забезпечення ГІС створює спеціалізовані програмні модулі. Наприклад, фірма ESRI розробила модуль ArcSDE (Spatial Database Engine), який дозволяє зовнішнім користувачам працювати з просторовими базами даних ArcGIS, а так само іншим модулям ArcGIS працювати із зовнішніми базами даних. SDE забезпечує сучасні функції створення розподілених баз даних, підтримки різних моделей просторових даних, просторового пошуку, перевірки просторової геометрії (наприклад, межі сусідніх полігонів повинні збігатися), завдання картографічних проекцій, швидкого завантаження картографічних баз даних і звітів, засобів адміністрування систем «клієнт-сервер». Клієнти і сервери можуть взаємодіяти в рамках локальної або розподіленої мережі, а так само в Internet/Intranet мережах через протокол TCP/IP (Transmission Control Protocol/Internet Protocol). Важливою частиною SDE є Менеджер ліцензій. Для роботи зі спеціалізованими просторовими базами даних ESRI (shape-файли, покриття, map libraries, віртуальні шари ArcStorm) застосовується модуль ArcSDE for Coverages.
За допомогою інтерфейсу ArcSDE менеджер бази даних може створювати різні схеми доступу різних користувачів до різних наборів даних, створювати і зв'язувати нові класи об'єктів у базах даних з використанням бібліотек ArcObjects. Для побудовизапитів використовуються мови високого рівня — С чи Java. Для користувача доступні стандартні додатки, що можуть використовуватися як клієнті у віддалених базах даних: ArcIMS, ArcView GIS 3.x, Map Objects, ArcSDE CAD Client, ArcInfo Workstation.
Для роботи в групах розроблений ArcStorm (Arc Storage Manager) — спеціальний модуль, інтегрований у DBMS сімейства програмних продуктів ESRI. Цей модуль дозволяє працювати з базами даних покрить і табличних баз даних одночасно кільком користувачам, забезпечуючи їхню коректну взаємодію при створенні, редагуванні або видаленні окремих блоків даних шляхом створення віртуальних картографічних шарів.
Використовуючи технології «клієнт - сервер», можна будувати прикладні ГІС різної архітектури, що включають як картографічні, так і некартографічні сервіси, використовуючи для окремих робочих місць більш прості і дешеві СКБД. Користувачі звичайних СКБД мають можливість звертатися до ГІС для виконання визначених певних розрахунків, результати яких можна подати в табличному вигляді. У свою чергу, користувачі ГІС можуть звертатися за додатковою інформацією до «некартографічних» систем, яку можна оформити у вигляді карти, проаналізувати та ін. У рамках спілкування ГІС з іншими інформаційними системами функціонують різні сервіси, наприклад, розрахунок відстаней і часу руху транспортних засобів, на основі чого складається розклад руху пасажирських рейсів, планується доставка вантажів та ін.

Internet-сервіси і ГІС

Технологія Internet ґрунтується на каталогізації й індексації гігантської кількості електронних документів, а так само поданні цих документів у певному стандарті. Фактично в наш час діють стандарти мов HTML (HyperText Markup Language) i XML (Extensible Markup Language), на яких складено величезну кількість документів, що використовуються у всесвітній мережі. Так само використовується об'єктно-орієнтована мова Java, яка призначена для складання складних документів із засобами керування і формування запитів.
Популярність Internet зумовила необхідність розміщення в мережі картографічних сайтів і створення Інтернет-сервісів (Web-сервісів) по роботі з просторовими даними. У той же час формат більшості картографічних баз даних не дозволяє прямо виносити їх на електронний документ, оскільки потрібно підключення великої кількості спеціальних графічних функцій. У цьому випадку передача навіть невеликого картографічного зображення потребувала б одночасної передачі на комп'ютер користувача значної частини програмної оболонки ГІС, що привело б до нефункціонального збільшення обсягу документа, а також зачіпало б комерційні інтереси розробника програмного забезпечення ГІС. Використання ж растеризованих копій картографічних баз для подання і передачі даних значно збіднює можливості ГІС.
У зв'язку з цим для створення картографічних сайтів розробниками ГІС-програм (ESRI, Autodesk і ін.) складені спеціалізовані модулі, що дозволяють перетворювати картографічні документи і табличні бази даних з оригінального формату ГІС у формати HTML або Java. Частина інформації з картографічної бази даних подана у вигляді карти, і дає користувачу можливість робити уточнюючі запити за допомогою картографічного інтерфейсу. Наприклад, модуль ArcIMS (Internet Map Server), що входить до складу сімейства пакетів ГІС ArcGIS розробки ESRI, дозволяє розробнику створювати «під ключ» Internet-сайти з картографічними документами і можливістю обробки картографічних баз даних.
Картографічний інтерфейс (панорамування, зумування, вибір у рамці, пошук і вибір за атрибутами) дозволяє користувачу звертатися на сайт зі специфічними запитами, що стосуються визначення місця розташування, розрахунку маршрутів руху з відображенням на карті, видачею переліку об'єктів, які знаходяться на певній відстані від цього маршруту чи певної точки та ін.
У наш час уже доступна велика кількість Web-сервісів, заснованих на ArcIMS. До них належать інформаційні сервісні служби багатьох американських і західноєвропейських міст та інших територіальних адміністративних одиниць, що надають користувачу дані про якість життя і комунальне обслуговування населення, а також іншу суспільно-значущу інформацію. Ще одним із напрямків обслуговування інформаційних запитів є земельно-кадастрові системи, що надають відомості про стан і статус земельних ділянок, їхню вартість та ін.
Так само стають популярними ГІС-сервіси, які засновані на аналізі транспортних і інженерних мереж. За запитом користувача розраховується маршрут для відвідування визначених об'єктів, видаються адреси об'єктів з маршрутами проїзду, маршрут між довільними точками та ін. Створюються системи диспетчеризації суспільного транспорту, які дозволяють в оперативномурежимі реагувати на зміну пасажиропотоку, на аварії і пробки, проводити контроль навколишнього середовища тощо.
Для користувачів, які періодично звертаються до баз даних розподілених ГІС, розроблений модуль ArcExplorer, що надає мінімальний набір функцій: завантаження картографічних шарів, організація запитів за просторовими або атрибутивними даними, вимір дистанцій і створення буферних зон, пошук адреси та ін.
На основі окремих ГІС-сервісів розпочате створення глобальної системи Geography Network, яка поєднує сховища геоінформації, пошукові служби і користувачів в усьому світі.

Питання і завдання для самоперевірки

1. Як класифікуються сучасні ГІС (за призначенням, проблемно-тематичною орієнтацією, територіальним охопленням)?
2. Дайте характеристику Електронного атласу України (розробники, призначення, структура, інформація, управління картографічними даними).
3. Дайте характеристику Глобального банку природно-ресурсної інформації (GRID).
4. Охарактеризуйте Геоінформаційну систему Європейського Співтовариства CORINE.

ПІСЛЯМОВА

Матеріал навчального посібника охоплює основні розділи геоінформатики, що підлягають вивченню в рамках базового курсу «Основи геоінформатики, ГІС» для природознавчих, соціально-економічних та екологічних спеціальностей. Вивчення теоретичного матеріалу, безумовно, повинне закріплюватися на практичних заняттях у навчальній ГІС-лабораторії з використанням програмних ГІС-пакетів.
Зважаючи на функціональні і аналітичні можливості, порівняно невисоку вартість і поширеність в Україні, як навчальні доцільно використовувати пакет Arc View сімейства ArcGIS фірми ESRI останніх версій, а також пакет IDRISI, який має унікальні аналітичні можливості і, завдяки ціновим знижкам на академічну ліцензію, цілком доступний для навчальних закладів. Як додатковий може бути використаний пакет MapInfo Professional, що має розвинені можливості з тематичного картографування. У навчальному посібнику характеристика цих пакетів подана більш детально, ніж інших.
Зазначимо також, що освоєння геоінформаційних технологій, отримання міцних умінь і навичок щодо роботи з просторовою інформацією неможливі без самостійної роботи. Тільки поєднання вивчення теорії, практичних занять у навчальній ГІС-лабораторії під керівництвом викладача і самостійної роботи з освоєння технологій введення, зберігання, маніпулювання, аналізу і подання просторово-координованої інформації з використанням відповідних апаратних і програмних засобів може дати позитивний результат.
На наш погляд, досить висока технологічна та наукова «місткість», принаймні деяких розділів, курсу, наведеного в даному навчальному посібнику, обумовлює доцільність їх подальшого більш поглибленого вивчення в рамках спеціальних курсів. У такі спецкурси слід, зокрема, виділити вивчення технологій введення і подання просторових даних (спецкурс «Цифрове картографування») і методів просторового аналізу та моделювання в середовищі ГІС-пакетів (спецкурс «Просторовий аналіз і моделювання в ГІС»).
Спеціального розгляду також потребують загальні принципи розроблення і експлуатації ГІС та особливості створення геоінформаційних систем, відповідних профілю спеціальності, що вивчається студентами. Пріоритет тут, з огляду на актуальність, повинні мати кадастрові і муніципальні ГІС. Ще один напрям спеціалізації геоінформаційних технологій, особливо для студентів географічних і екологічних спеціальностей, — просторове і просторово-часове моделювання як основа оцінки і прогнозу природних та природно-господарських територіальних систем на основі можливостей, що надаються сучасними ГІС-технологіями. Ці питання становлять безумовний інтерес для фахівців, але вони не були предметом дослідження при підготовці даного навчального посібника і, на думку авторів, не можуть входити до складу базового курсу «Основи геоінформатики». Дані проблеми потребують окремого вивчення, знову ж таки у складі окремих спецкурсів з урахуванням напрямку підготовки фахівців.

СЛОВНИК ТЕРМІНІВ

Аналіз географічного збігу і включення — визначення взаємного розміщення точкових, лінійних і просторових об'єктів. Варіантами є: визначення знаходження точкових об'єктів у межах просторових (операція «point-in-polygon»), лінійних об'єктів у межах просторових («line-in-polygon») і просторових об'єктів — у межах просторових об'єктів («polygon-in-polygon»).
Аналіз близькості — пошук об'єктів, що лежать на певній відстані від початкового об'єкта.
Атрибутивні дані — дані в ГІС, що не мають указания на координати чи місце розміщення об'єктів, або дані, що описують кількісні і якісні характеристики просторових об'єктів.
База даних (БД) — сукупність відповідним чином формалізованих і структурованих даних, для організації введення, збереження і доступу до яких розробляються спеціальні правила. Збереження даних у БД забезпечує централізоване керування, дотримання стандартів, безпеку і цілісність даних, скорочує надмірність і усуває суперечливість даних.
База знань — сукупність систематизованих основоположних відомостей з певної галузі знання, що зберігається у пам'яті електронно-обчислювальної машини, обсяг яких необхідний і достатній для вирішення певного кола теоретичних і практичних завдань.
Банк даних — система програмних, мовних, організаційних і технічних засобів, призначених для централізованого накопичення і колективного використовування даних, а також самі дані, збережені в базах даних.
Буфери — нові територіальні об'єкти, побудовані навколо існуючих точкових, лінійних і просторових об'єктів таким чином, що їх межі знаходяться на визначеній відстані від вихідних об'єктів.
Варіограма (син. — структурна функція) — графік залежності напівдисперсії, або семіваріації, значень змінної в точках простору, розділених деякою відстанню, від величини цієї відстані, побудований з використанням вибіркових даних.
Векторизування — технологія напівавтоматизованого розпізнавання просторових об'єктів на растрових (найчастіше — сканованих) зображеннях з подальшою побудовою векторних об'єктів.
Векторна модель, або векторний спосіб подання просторових даних, — спосіб формалізації просторових даних, що базується на використанні певного набору елементарних графічних об'єктів, чи «графічних примітивів», до яких належать: точка, лінія, полігон, дуга або сегмент.
Візуалізація — проектування і генерація геозображень та іншої графіки на пристроях відображення (переважно на екрані дисплея) на основі вихідних цифрових даних і правил та алгоритмів їхнього перетворення.
Вінчестер — див. «Твердий диск».
Восьмизв'язний код Фрімана — метод опису об'єктів за допомогою набору з восьми цифр (0,1, 2, 3, 4, 5, 6, 7), кожна з яких кодує один із восьми фіксованих напрямків.
В'юер (від англ. — viewer, син. — в'ювер) — порівняно недорогий, полегшений пакет з обмеженою можливістю редагування даних, призначений в основному для візуалізації і виконання запитів до баз даних, підготовлених у середовищі інструментальних ГІС.
Географічна інформаційна система (Geographical Information System, син. — геоінформаційна система, ГІС) — інтегрована сукупність апаратних, програмних та інформаційних засобів, що забезпечують введення, збереження, обробку, маніпулювання, аналіз і відображення (подання) просторово-координованих даних.
Геоінформатика — наука, технологія і прикладна діяльність, пов'язані зі збором, збереженням, обробкою, аналізом і відображенням просторових даних, а також із проектуванням, створенням і використанням географічних інформаційних систем. У більш вузькому розумінні (як наука) геоінформатика — це міждисциплінарна наука про засоби, методи і способи збору, збереження, обміну, обробки, аналізу й відображення просторової (або просторово-координованої) інформації.
Геоінформаційні технології — сукупність засобів, способів і методів автоматизованого збору, зберігання, маніпулювання, аналізу і відображення (подання) просторової інформації.
Геозображення — будь-яка просторово-часова масштабна генералізована модель земних (планетних) об'єктів або процесів, подана в графічній образній формі (дво- або тривимірній, анімованій та ін.).
Геокодування — технологія автоматизованої побудови точкових об'єктів за їх просторовими координатами або вуличними адресами.
Геообробка (geoprocessing, геопроцесінг) — сукупність методів обробки і аналізу просторових даних.
Геореляційні структури — векторні структури просторових даних, у яких метрична та топологічна інформація організовані так само, як в лінійно-вузлових структурах, але додаткова (атрибутивна) інформація зберігається в базі даних в окремих реляційних таблицях.
ГІС-пакет, або комерційний ГІС-пакет (син. — інструментальна ГІС) — сукупність програмних засобів, призначених для розробки геоінформаційних систем або розв'язання теоретичних або прикладних завдань, пов'язаних із просторово-координованою інформацією, з використанням геоінформаційних технологій.
Графічні змінні — змінні, які визначають графічні засоби (заливки, штрихування, типи ліній і точкових символів, палітри), використовувані для побудови окремих картографічних знаків, знакових систем, картографічних образів при візуалізації.
Групове кодування (run-length encoding) — спосіб стиснення просторових даних, при якому інформація, що міститься в кожному рядку вихідної матриці, кодується за допомогою пар значень, перше з яких представляє кількість розміщених один за одним однакових значень елемента, що кодується, друге — значення елемента.
Дані дистанційного зондування Землі (ДДЗЗ) — дані, отримані методами реєстрації випромінювання від поверхні Землі (відбитого чи випромінюваного) за допомогою електронно-оптичних систем, установлених на космічних супутниках або літаках.
Дигітайзер — периферійний пристрій для ручного введення просторових даних. Діє за принципом реєстрації електромагнітного імпульсу від курсора, що зчитує, мережею провідників, рівномірно розміщених у площині дигітайзера по осях X i У.
Дигітизування (син. — дигіталізація, цифрування) — технологія введення даних з використанням апаратного або екранного дигітайзера, яка полягає в ручному обведенні курсором дигітайзера або миші контурів окремих просторових об'єктів.
Дисплей — див. «Монітор».
Дистанційне зондування Землі (ДЗЗ) — різного роду зйомки з літальних апаратів — атмосферних і космічних, — у результаті яких отримують зображення земної поверхні в якомусь діапазоні (діапазонах) електромагнітного спектра — дані дистанційного зондування Землі; одне із основних інформаційних джерел для ГІС.
Електронна карта — зображення, сформоване на екрані дисплея на основі растрових і векторних цифрових карт, баз даних, умовних знаків, легенд та інших елементів картографічного оформлення у визначеному стандарті і масштабі.
Запит — завдання на пошук інформації в базі даних, оформлене за певними правилами. У запиті зазначаються необхідні атрибути і їхні значення, а також різні оператори і функції, що уточнюють чи обчислюють значення шуканих атрибутів.
Інструментальна ГІС — див. «ГІС-пакет».
Інтерполяція — обчислення проміжних значень будь-якої змінної за деякими відомими її значеннями.
Інформаційна система — система обробки даних про яку-небудь предметну галузь із засобами накопичення, зберігання, оновлення, пошуку і видачі даних. Відповідно до засобів виконання інформаційного завдання розрізняють інформаційні системи ручні, механізовані і автоматизовані.
Картографічна алгебра — сукупність операцій з просторовими даними, що базуються на їх растровій моделі. Розроблена С.Д. Томліном (США) у 1980-1983 pp.
Картодіаграма — карта, що показує розподіл відносних показників (щільність, інтенсивність явища, питомі величини та ін.) за визначеними територіальними одиницями за допомогою колірної заливки, стовпчастих і кругових діаграм, зважених точок та ін.
Картометричні операції — вимірювання по картах і за іншими геозображеннями з використанням програмних засобів.
Квадротомічні структури растрових даних (син. — квадродерева, quadtree, Q-tree) — ієрархічні растрові структури, що характеризуються тим, що в них кожен вищий рівень є узагальненням інформації строго за чотирма комірками нижчого рівня.
Конфігурація комп'ютера — набір компонентів (тверді магнітні й оптичні диски, процесор, оперативна пам'ять, материнська плата та ін.), що визначають галузь використання і продуктивність комп'ютера.
Кригінт (інколи — крайгінг) — загальна назва локально-стохастичних методів просторової інтерполяції (на честь південно-африканського гірничого інженера Д.Дж. Кріге — D.G. Krige).
Ланцюгове кодування (chain encoding) — спосіб стиснення векторної інформації, при якому повністю записуються лише координати першої точки введення, для всіх інших указується приріст координат між поточною точкою і попередньою.
Лінійно-вузлові структури — див. «Структури «дуга-вузол»».
Материнська плата (motherboard) - базовий компонент комп'ютера, на якому розміщені: системна шина, роз'єднання для підключення інших компонентів ПК (процесора, оперативної пам'яті, відео-, звукових, мережних та інших типів карт), а також певний набір службових мікросхем (чипсет для обслуговування процесора, BIOS, таймер таін.).
Мережна модель даних — модель даних ГІС, що використовує зв'язані лінійні (ребра) і точкові (з'єднання) елементи (геометрична мережа). Властивості окремих ребер, з'єднань і методів їх взаємодії описані в спеціальній атрибутивній БД (логічна мережа).
Мережний аналіз — сукупність процедур аналізу географічних мереж, що базується на теорії графів. До складу мережного аналізу входять: пошук найкоротшого шляху; оптимізація маршрутів за заданим набором критеріїв або в інтерактивному режимі; модифікація мережі і сценарний аналіз; визначення «радіуса» доступності фіксованого вузла; визначення «хінтерлаиду» елементів мережі. Стосовно інженерних комунікацій поширені розрахунки напрямку потоку (наприклад, води); розрахунки втрат при транспортуванні; пошук найкоротших або оптимальних маршрутів; визначення списку пройдених пунктів тощо.
Метод обернено-квадратичної дистанції — окремий випадок методу просторової інтерполяції обернено пропорційно до відстані (зворотної дистанції) — різновид методу (ковзного) середнього зваженого,при якому значення показника ступеня при відстані у ваговій функції дорівнює «2».
Метод регулярних мереж — ручний спосіб оцифрування просторових даних шляхом осереднення або генералізації значень елемента, що цифрується, у кожному квадраті сітки.
Модель даних — фіксована система понять і правил для подання структури, стану і динаміки проблемної області в базі даних. У різний час послідовне застосування одержували ієрархічна, мережна і реляційна моделі даних. У наш час найбільш поширеною є реляційна модель, але все більшого поширення набуває об'єктно-орієнтований підхід до організації баз даних ГІС.
Монітор (син. — дисплей) — пристрій для відображення тексту і графіки, сформованих різними програмами в ході їхнього виконання.
Оверлейний аналіз — операції накладення один на одного двох або більше шарів, у результаті якого утворюється або графічна композиція (графічний оверлей) вихідних шарів, або один похідний шар, топологічні і семантичні атрибути якого є похідними від значень атрибутів вихідних шарів.
Оперативна пам'ять (RAM – Random Access Memory) — набір електронних мікросхем для тимчасового збереження даних і програм, використовуваних центральним процесором у процесі роботи.
Персональний комп'ютер (ПК) — комп'ютер, конфігурація якого призначена для виконання широкого кола системних і прикладних завдань одним користувачем або невеликою групою користувачів.
Плотер — периферійний пристрій для виведення тексту і графіки на папір та інші типи великоформатних аркушів або рулонних матеріалів.
Принтер — периферійний пристрій для виведення тексту і графіки на папір та інші типи аркушів або рулонних матеріалів.
Просторовий аналіз — сукупність методів аналізу просторових даних, до складу яких у ГІС звичайно вводять побудову буферів, аналіз географічного збігу і включення, зонування території з використанням полігонів Тиссена-Вороного і аналіз близькості.
Растр — прямокутна решітка, основа растрової моделі просторових даних; елементом растра є комірка або піксел (від англ. pixel – picture element), характеристиками є кількість рядків, кількість стовпців, розмір комірки.
Растрова модель, або растровий спосіб подання просторових даних, — спосіб формалізації просторових даних за елементами (комірками) растра, який суцільно покриває територію.
Реляційна модель даних — найбільш поширена модель бази даних; дані організовані у вигляді таблиць, що складаються з рядків (записів) і стовпців (полів). Зв'язок між різними таблицями здійснюється за допомогою ключових полів.
Рядковий код (row code) — спосіб стиснення просторових даних, при якому інформація кодується за рядками послідовністю груп з трьохчисел, розділених крапкою з комою. Перше число — це номер рядка, а наступні два — номери комірок у рядку, що мають ненульові значення.
Сервер — комп'ютер, що виконує певні функції (збереження даних, друк, обчислення) у складі локальної або глобальної обчислювальної мережі.
Система керування базою даних (СКБД) — програмне середовище для створення і підтримки баз даних. Містить ряд компонентів, що виконують різні функції. Програмні модулі СКБД підтримують різні операції з даними, включаючи введення, збереження, маніпулювання, обробку запитів, пошук, вибірку, сортування, відновлення, збереження цілісності і захист даних від несанкціонованого доступу або перебоїв програмного й апаратного забезпечення.
Сканер — периферійний пристрій для автоматизованого введення просторових даних, діє за принципом реєстрації світлочутливими елементами відбитого світла від документа, що сканується.
Сканування — аналого-цифрове перетворення зображення в цифрову растрову форму за допомогою сканера; є одним з етапів цифрування графічних і/або картографічних матеріалів.
Структури «дуга-вузол» (Arc-Node Structure, син. — лінійно-вузлові структури) — топологічні векторні структури, для яких об'єкт у базі даних структурований ієрархічно, а базовими елементарними графічними об'єктами, крім точки, лінії і полігону, є дуга (або сегмент).
Твердий диск (син. - вінчестер. Hard Disk — HD) - пристрій для постійного збереження інформації (програм і даних) у комп'ютері.
Тиссена-Вороного полігони — багатокутники, побудовані навколо мережі точкових об'єктів таким чином, що для будь-якої позиції в межах полігонів відстань до центрального точкового об'єкта завжди менша, ніж до будь-якого іншого об'єкта мережі, що розглядається. Використовуються в ГІС для: 1) зонування території на основі мережі точкових об'єктів; 2) побудови карт просторового розподілу змінної як основа одного з локально-детермінованих методів просторової інтерполяції.
Точкова полігональна структура (Point Polygon Structure) — нетопологічна структура векторних даних (типу спагеті), що базується на використанні трьох елементарних графічних об'єктів (точки, лінії, полігону).
Трикутна нерегулярна мережа (Triangulated Irregular Network — TIN) — векторна полігональна структура (модель) просторових даних, яка звичайно використовується для побудови цифрових моделей рельєфу.
Центральний процесор — електронна мікросхема, призначена для здійснення обчислень, покрокового виконання інструкцій, обумовлених виконуваною програмою.
Цифрова карта — цифрова модель просторових об'єктів або явищ, створена шляхом цифрування паперових картографічних джерел, фотограмметричної обробки ДДЗЗ, цифрової реєстрації даних польовихзйомок або просторового моделювання; сформована з урахуванням законів картографічної генералізації в прийнятих для карт проекціях, системах координат і висот.
Цифрова модель рельєфу (ЦМР, Digital Elevation Model, DEM, інколи Digital Terrain Model, DTM) — цифрове подання топографічної поверхні у вигляді регулярної мережі комірок заданого розміру (grid DEM), або нерегулярної трикутної мережі (TIN DEM).
Цифрування — див. «Дигітизування».

СЛОВНИК АБРЕВІАТУР

ASCII, або ascii (American Standard Code for Information Interchange) — американський стандартний семирозрядний код для обміну інформацією, що використовується в більшості обчислювальних систем, у тому числі і в ГІС.
CAD (Computer-Aided Designing — автоматизоване проектування) — технологія, що використовується в системах автоматизованого проектування (САПР).
CORINE (Coordination on Information of the environment) — проект створення геоінформаційної системи Європейського Співтовариства. Розробку проекту розпочато в червні 1985 р. відповідно до рішення Ради Міністрів Європейського Співтовариства. Створення системи в основному було виконане в 1985-1990 pp.
DEM (Digital Elevation Model) — див. «Цифрова модель рельєфу».
DIME (Dual Indepen