Геоинформационные системы

Автоматизированные системы научных исследований (АСНИ) предназначены для автоматизации научных экспериментов, а также для осуществления моделирования исследуемых объектов, явлений и процессов, изучение которых традиционными средствами затруднено или невозможно.

Автоматизированные системы научных исследований

Пример

КОМПАС-3D является системой компьютерного черчения, которая предназначена для создания геометрических чертежей, а также чертежей деталей и механизмов различной сложности. КОМПАС-3D позволяет создавать трехмерные модели объектов и рассматривать их в различных проекциях.

Компьютеры в АСНИ решают следующие задачи:

• управление экспериментом;
• подготовка отчетов и документации;
• поддержание базы экспериментальных данных и др.

В результате применения АСНИ возникают следующие положительные моменты:

• в несколько раз сокращается время проведения исследования;
• увеличивается точность и достоверность результатов;
• усиливается контроль за ходом эксперимента;
• сокращается количество участников эксперимента;
• повышается качество и информативность эксперимента за счет увеличения числа контролируемых параметров и более тщательной обработки данных;

результаты экспериментов выводятся оперативно в наиболее удобной форме — графической или символьной (например, значения функции многих переменных выводятся средствами машинной графики в виде так называемых «горных массивов»). На экране одного графического монитора возможно формирование целой системы приборных шкал (вольтметров, амперметров и др.), регистрирующих параметры экспериментального объекта.

Особый класс программного обеспечения в управлении и фундаментальных исследованиях образуют немногочисленные, но исключительно мощные и сложные геоинформационные системы (ГИС).

По названию (гео – Земля + информация), Вы, наверное, поняли, что речь идет об инструментах геофизиках, геологов, географов, геодезистов (всюду – гео!).

Основная задача ГИС – обеспечить наглядное представление различных «параметров» земной поверхности в форме структурированных карт, которые можно использовать и для научных исследований, и для оптимизации транспортных потоков, размещения сетей деловых объектов, даже оптимизации военных операций.

Слово «параметры» мы взяли в кавычки, поскольку в этой роли могут выступать как физико-химические величины (например, уровень загрязнения или напряженность магнитного поля), так и рукотворные объекты (магазины, предприятия и т.п.).

ГИС широко используются в деловой сфере – в бизнесе, городских службах, картографии.

В сочетании со специализированными программно-аппаратными средствами эти системы помогают решать задачи, сама постановка которых немыслима без вычислительной техники. В частности, с их помощью можно обрабатывать результаты измерений различных физико-химических параметров земной поверхности и атмосферы, получаемых с самолетов и спутников Земли в сотнях и тысячах точек. Эти измерения помогают в составлении различных карт Земли, в поиске полезных ископаемых, в исследованиях причин землетрясений, в экологической защите планеты.

Широкое распространение получили интерактивные географические карты (мира, различных частей света, России, Москвы и других городов). Такие карты обычно реализуются с использованием векторной графики и поэтому позволяют пользователю выбирать нужный ему масштаб.

Карты связаны с базами данных, которые хранят всю необходимую информацию об объектах, изображенных на картах. Пользователь может осуществлять поиск необходимого ему объекта на карте с помощью поисковой системы. Например, для того чтобы найти дом на интерактивной карте Москвы требуется ввести название улицы и номер дома.

Геоинформационные системы позволяют с помощью географических карт представлять статистическую информацию о различных регионах. Хранящаяся в базах данных информация о количестве населения, развитие промышленности, загрязнении огружающей среды и др. может быть связана с географическими картами и отображена на них. Отображение информации может производиться различными способами: закрашиванием регионов различными цветами, построением диаграмм и т.д.