Делать пространственные запросы и проводить анализ. Способность ГИС проводить поиск в базах данных и осуществлять пространственные запросы позволила многим компаниях сэкономить миллионы долларов. ГИС помогает сократить время получения ответов на запросы клиентов; выявлять территории подходящие для требуемых мероприятий; выявлять взаимосвязи между различными параметрами (например, почвами, климатом и урожайностью с/х культур); выявлять места разрывов электросетей. Риэлторы используют ГИС для поиска, к примеру, всех домов на определенной территории, имеющих шиферные крыши, три комнаты и 10-метровые кухни, а затем выдать более подробное описание этих строений. Запрос может быть уточнен введением дополнительных параметров, например стоимостных. Можно получить список всех домов, находящих на определенном расстоянии от определенной магистрали, лесопаркового массива или места работы.
Улучшить интеграцию внутри организации. Многие применяющие ГИС организации обнаружили, что одно из основных ее преимуществ заключается в новых возможностях улучшения управления собственной организацией и ее ресурсами на основе географического объединения имеющихся данных и возможности их совместного использования и согласованной модификации разными подразделениями. Возможность совместного использования и постоянно наращиваемая и исправляемая разными структурными подразделениями база данных позволяет повысить эффективность работы как каждого подразделения, так и организации в целом. Так, компания, занимающаяся инженерными коммуникациями, может четко спланировать ремонтные или профилактические работы, начиная с получения полной информации и отображения на экране компьютера (или на бумажных копиях) соответствующих участков, например водопровода, и заканчивая автоматическим определением жителей, на которых эти работы повлияют, и уведомлением их о сроках предполагаемого отключения или перебоев с водоснабжением.
Принятие более обоснованных решений. ГИС, как и другие информационные технологии, подтверждает известную поговорку о том, что лучшая информированность помогает принять лучшее решение. Однако, ГИС - это не инструмент для выдачи решений, а средство, помогающее ускорить и повысить эффективность процедуры принятия решений, обеспечивающее ответы на запросы и функции анализа пространственных данных, представления результатов анализа в наглядном и удобном для восприятия виде. ГИС помогает, например, в решении таких задач, как предоставление разнообразной информации по запросам органов планирования, разрешение территориальных конфликтов, выбор оптимальных (с разных точек зрения и по разным критериям) мест для размещения объектов и т. д. Требуемая для принятия решений информация может быть представлена в лаконичной картографической форме с дополнительными текстовыми пояснениями, графиками и диаграммами. Наличие доступной для восприятия и обобщения информации позволяет ответственным работникам сосредоточить свои усилия на поиске решения, не тратя значительного времени на сбор и обмысливание доступных разнородных данных. Можно достаточно быстро рассмотреть несколько вариантов решения и выбрать наиболее эффектный и эффективный.
Создание карт. Картам в ГИС отведено особое место. Процесс создания карт в ГИС намного более прост и гибок, чем в традиционных методах ручного или автоматического картографирования. Он начинается с создания базы данных. В качестве источника получения исходных данных можно пользоваться и оцифровкой обычных бумажных карт. Основанные на ГИС картографические базы данных могут быть непрерывными (без деления на отдельные листы и регионы) и не связанными с конкретным масштабом. На основе таких баз данных можно создавать карты (в электронном виде или как твердые копии) на любую территорию, любого масштаба, с нужной нагрузкой, с ее выделением и отображением требуемыми символами. В любое время база данных может пополняться новыми данными (например, из других баз данных), а имеющиеся в ней данные можно корректировать по мере необходимости. В крупных организациях созданная топографическая база данных может использоваться в качестве основы другими отделами и подразделениями, при этом возможно быстрое копирование данных и их пересылка по локальным и глобальным сетям.
Картография
Картография – наука о географических картах, о методах их создания и использования.
Современный взгляд на географические карты как наглядные образно-знаковые модели пространства приводит к более строгому определению предмета и метода картографии. Картография – наука об отображении и исследовании пространственного размещения, сочетаний и взаимосвязей явлений природы и общества (и их изменений во времени) посредством картографических изображений, воспроизводящих те или иные стороны действительности. Это определение включает в круг интересов картографии карты небесных тел и звёздного неба, а также глобусы, рельефные карты и другие пространственные модели в картографических знаках. Предмет картографии и развитие тематических карт всё более причисляют её к естественным наукам.
Современная картография включает:
1) Теоретические основы науки, в том числе учение о предмете и методах картографирования и учение о карте (или, полнее, о картографическом отображении действительности); последнему принадлежат теория картографических проекций, теории генерализации и способов изображения (знаковой системы); в нём рассматриваются виды, типы и классификация карт, а также их анализ.
2) Историю картографической науки и производства.
3) Картографическое источниковедение (систематический обзор и анализ картографических источников и относящиеся сюда вопросы теории научной информации).
4) Теорию и технологию проектирования и изготовления карт.
5) Теорию и методы использования карт.
Проблемы картографирования исторически возникали разновременно и находятся в своей разработке на разных стадиях зрелости, что отразилось в подразделении картографии на отдельные дисциплины: картографирование, картоведение, математическую картографию, автоматизированную картографию, цифровую картографию, экономическую картографию, картометрию, проектирование карт, оформление карт.
Своеобразие отдельных видов карт, например геологических, почвенных, экономических и др., основанных на материалах соответствующих наук (геологии, почвоведения, экономической географии и т.д.), а также особенности создания подобных карт, повлекли разработку и выделение тематических разделов картографии – геологической картографии, почвенной картографии, экономической картографии и т.д. Эти пограничные дисциплины принадлежат картографии по методу и другим наукам – по содержанию карт.
В специальную подготовку картографов входят также дисциплины: издание карт (занимается разработкой методов воспроизведения и размножения карт) и экономика и организация картографического производства. Но первая из них, базирующаяся в основном на физико-технических науках, принадлежит к полиграфии, а вторая относится к отраслевым экономикам.
Картография тесно связана с геодезическими и географическими науками. Геодезия доставляет ей точные данные о форме и размерах Земли, а топография и аэрофототопография – первичные картографические источники – крупномасштабные топографические карты, которые образуют исходную основу всех географических карт. Географические науки вооружают картографа знаниями, необходимыми для обоснованного выбора количественных и качественных характеристик картографируемых явлений и для их правильного отображения с учётом региональных особенностей. В свою очередь география (как и другие науки) получает в картах эффективное средство для исследования пространственного размещения, сочетаний и взаимосвязей любых природных и социальных явлений.
Практическое значение картографии определяется ценностью и незаменимостью географических карт как наглядных и точных пространственных моделей, широко используемых в народнохозяйственных, культурно-образовательных и оборонных целях.
В картографическом производстве карты получают либо в результате полевых съёмок и обработки их материалов, либо в камеральных, т. е. в кабинетных или лабораторных, условиях путём использования и переработки разнообразных источников – картографических, географических, экономико-статистических и др.
Методы полевых съёмок и их обработки для создания топографических карт рассматриваются топографией и аэрофототопографией. Тематические съёмки – геологические, почвенные и др. – входят в задачи картографирования геологического, почвенного и т.д. Методы проектирования и камерального изготовления карт разрабатываются собственно картографией. При камеральной работе, исходя из назначения проектируемой карты, намечают её предварительную программу: масштаб, картографическую проекцию, содержание карты (перечень элементов содержания, их классификации, полноту и подробность передачи каждого элемента и т.д.) и способы изображения. Далее подбирают необходимые источники и изучают по ним картографируемые явления, чтобы установить их типические черты и характерные особенности, которые следует отобразить на карте. С учётом результатов этой работы готовят окончательную программу карты.
Далее следуют работы по графическому изготовлению оригинала карты (картосоставительские процессы), включающие построение картографической сетки, перенос на неё содержания источников (полностью или выборочно), генерализацию и вычерчивание оригинала в установленных программой картографических знаках. При составлении тематических карт содержание источников переносится на заранее подготовленную (или выбранную) географическую основу.
В процессе подготовки карты к изданию нередко готовят по первичному оригиналу карты (черчением или гравированием на пластике) вторичные издательские оригиналы как чистовые копии, обеспечивающие получение печатных форм высокого качества. Изготовление карты завершается картоиздательскими процессами, в результате которых карта печатается в необходимом количестве экземпляров. В современном картографическом производстве в создании карты обычно участвует коллектив специалистов разной квалификации. Поэтому появляется надобность в едином научно-техническом руководстве на всех этапах изготовления карты (включая издание). Это руководство принято называть редактированием карты.
Наиболее древние из уцелевших картографических изображений созданы в Вавилонни и Египте в 3–1 тыс. до н. э. Свои первые научные основания картография получила в Древней Греции, где были созданы географические карты, учитывавшие шарообразность Земли. Знаменитое «Руководство по географии Клавдия Птолемея» (2 в.) было по существу руководством к составлению географических карт. Оно включало карту мира и 16 карт крупных подразделений Земли. Развитие торговли, мореплавания и колонизации в эпоху Возрождения и Великих географических открытий (15 и 16 вв.) вызвало огромный спрос на географических карты, в частности мировые, что потребовало разработки новых картографических проекций и повлекло за собой общее совершенствование картографии. Своего наивысшего развития средневековая картография достигла в трудах Г. Меркатора, из которых особенно известен атлас 1595. В России становление научной картографии относится к 18 в. и связано главным образом с деятельностью Географического департамента АН, в котором был подготовлен и издан в 1745 г. первый полный «Атлас Российской». В 19 в. интересы военного дела вызвали надобность в подробных топографических картах местности. В этот период картографию считали либо отделом геодезии, либо ограничивали её научные интересы картографическими проекциями и отчасти способами измерения по картам, т. е. конкретными и относительно узкими математическими проблемами. Между тем дифференциация наук и потребности практики во 2-й половины 19 в. обусловили разработку большого числа разнообразных тематических карт – геологических, климатических, почвенных, экономических и др. Чисто геометрическая трактовка картографии того времени препятствовала её развитию. Новые взгляды на картографию установились ранее всего в СССР, где плановое хозяйство нуждалось в разностороннем картографировании страны: уже в 30-х гг. под картографией стали понимать науку о методах и процессах составления и воспроизведения карт, что было прогрессивным явлением по сравнению с прежним представлением о картографии. Однако в тени ещё оставались изучение существа карт и разработка методов их использования. Создание в СССР капитальных картографических трудов (Большого советского атласа мира и др.) потребовало заполнения этого пробела и разработки соответствующих разделов картографии, что привело к её нынешниму определению.
Международные научные связи в области картографии первоначально возникли и развивались в рамках международных географических конгрессов. В частности, их инициативе обязаны созыв Вашингтонской конференции по выбору единого начального меридиана (конгресс 1871 в Антверпене), составление Международной миллионной карты (конгресс 1891 в Берне) и Международной батиметрической карты океанов (конгресс 1899 в Берлине) и т.д. Основание в 1922 Международного географического союза, организующего (наряду с географическими конгрессами) международные комиссии по разработке важнейших проблем науки, содействовало расширению исследований также по картографии (национальные и региональные комплексные атласы, картографирование населения, карты использования земель, международные геоморфологические карты и т.д.). Наконец, создание в 1961 Международной картографической ассоциации обеспечило систематическое исследование проблем картографии на основе сотрудничества заинтересованных стран.
Большой подъем в картографии произошел после совместного (Болгария, Великобритания, Венгрия, ГДР, Италия, Польша, СССР, Чехословакия) составления и выпуска в 1971 г. Международной карты мира масштаба 1: 2500000 с гипсометрическим изображением рельефа, дающая сопоставимое изображение континентов и Мирового океана.
С появлением компютерных технологий появилась цифровая картография. Так, с 80-х годов 20 века стали разрабатываться первые цифровые карты, что послужило возникновению целой науки – геониформатики, занимающейся разработкой географических информационных систем (ГИС).
