Векторна та растрова моделі ГІС

ГІС зберігає інформацію про реальний світ як набір тематичних шарів, об'єднаних на основі географічного розташування. Будь-яка географічна інформація містить відомості про просторове розташування - прив'язка до географічних або інших координат, посилання на адресу, поштовий індекс, виборчий округ або округ перепису населення, ідентифікатор земельної, лісової ділянки, назва дороги тощо.

ГІС може працювати з двома типами даних - векторними і растровими.

У векторній моделі інформація про точки, лінії, полігони кодується і зберігається у вигляді набору координат X, Y. Розташування точкового об'єкта (наприклад сміттєзвалища) описується парою координат X, Y; лінійні об'єкти (дороги, річки, трубопроводи) зберігаються як набори координат X, Y. Полігональні об'єкти (наприклад річкові водозабори, земельні ділянки) зберігаються як замкнутий набір координат. Векторна модель особливо зручна для опису дискретних об'єктів і менше підходить для опису безперервно змінних властивостей, таких як типи ґрунтів, доступність об'єктів.

Растрова модель оптимальна для роботи з безперервними властивостями. Растрове зображення є набором значень для окремих елементарних складових, воно подібне до відсканованої карти або малюнка.

Обидві моделі мають свої переваги й недоліки. Сучасні ГІС можуть працювати і з векторними, і з растровими моделями.

ГІС для міських служб

У сучасних умовах органи місцевого самоврядування покликані вирішувати нові проблеми, які за рівнем складності та невідкладності перевершують все, з чим їм доводилося мати справу раніше. Головною причиною цього є перерозподіл владних функцій, прав та повноважень між центральною та місцевою владами, брак ресурсів. Зростає кількість запитів і скарг від населення, юридичних осіб, громадських організацій на роботу служб, підпорядкованих міськвиконкомам, районним та обласним державним адміністраціям. На додаток до звичайних турбот про громадську безпеку, охорону здоров'я та освіту, транспорт, торгівлю і сферу послуг, будівельні та ремонтні роботи, водопостачання і каналізацію, владні структури змушені дедалі більше уваги приділяти стратегічному і тактичному плануванню розвитку територій, інфраструктури, раціональному природокористуванню та екологічній безпеці, демографічній і соціальній політиці, наданню у власність і оренду земельних ділянок, житлової площі, будівель і споруд тощо.

До потенційних споживачів ГІС-технологій можна віднести:

♦ міські органи представницької та виконавчої влади;

♦ служби, які здійснюють планування;

♦ податкові органи;

♦ правоохоронні органи та органи юстиції;

♦ архітектурно-планувальні та земельні служби;

♦ організації з експлуатації комунікацій, транспорту, будівель тощо;

♦ науково-дослідні та проектні інститути;

♦ будівельні та торгові організації;

♦ інспекції та органи контролю, соціально-технічного та технічного нагляду;

♦ іноземних партнерів та інвесторів;

♦ комерційні структури, підприємців;

♦ приватних осіб.

Органи місцевого самоврядування працюють у складних правових, економічних та політичних умовах. Успішній роботі підрозділів та підвідомчих служб виконкомів значною мірою сприятиме використання сучасних комп'ютерних технологій. Світовий досвід показує, що ефективність інтелектуальної праці фахівців органів місцевого самоврядування, а також тісно пов'язаний з нею рівень соціально-економічного розвитку міст підвищуються якнайшвидше тоді, коли вдається збирати і швидко аналізувати великі обсяги різноманітної інформації про все міське господарство, не збільшуючи витрат та чисельності службовців.

У всіх розвинених країнах, у десятках тисяч великих і малих міст світу ГІС починають відігравати ключову роль при переході муніципалітетів до ефективнішої і продуктивнішої роботи. За даними найвідомішого спеціалізованого журналу GIS World, тільки в муніципальних органах США наприкінці ХХ століття працювало 200-300 розвинених ГІС-систем, число нещодавно встановлених ГІС складає 1500-2000. За оцінками експертів, зацікавилися ГІС керівники близько 20 000 муніципальних структур, з них більше 1000 щорічно стають користувачами ГІС-технологій. За даними аналітиків, у кінці століття можливості ГІС використовували всі муніципальні органи США та Канади [8].

Програмне забезпечення ArcView і ARC/INFO ідеально підходить до функцій муніципалітетів. Набір програмних продуктів ARC/INFO, куди входять і ARC/INFO Інституту досліджень систем навколишнього середовища (ESRI), є потужним набором засобів для створення і редагування географічних баз даних, просторового аналізу, пошуку, представлення та управління даними. Ці засоби можна використовувати для підтримки різноманітних муніципальних функцій: створення земельного кадастру міста, видача дозволів, дії в критичних ситуаціях, оподаткування, управління інфраструктурою, планування, стратегія розвитку, бюджетна політика, ухвалення рішень і багато ін. Використання технологій ГІС кардинально прискорює і підвищує якість роботи із звичайними картами і планами.

Програмне забезпечення ArcView і ARC/INFO може допомогти муніципалітетам при обмеженому бюджеті отримувати максимальну віддачу від служб, оскільки є технологією, що допомагає різним департаментам працювати в тіснішому контакті. ArcView і ARC/INFO успішно використовують в усьому світі як засоби вирішення різних типів завдань, з якими стикаються органи управління.

До ключових характеристик ARC/INFO, що мають значення для муніципалітетів, належать [8]:

• автоматизоване картографування ("оцифровка" земельних ділянок, створення та уточнення базових карт, введення атрибутивної інформації тощо), а також широкі можливості оформлення карт і виведення їх на друк;

• інженерні функції, зокрема координатна геометрія (COGO) і обробка даних геодезичних зйомок;

• просторовий аналіз і пошук (логічні й просторові запити, можливості динамічної сегментації, пошук за поштовими адресами, геокодування, прокладка маршрутів, розрахунок зон обслуговування і відповідного місцерозташування різних служб);

• доступ до суспільних і комерційних даних, до баз даних, які підтримують SQL запити;

• інтеграція різних видів даних у вигляді ASCII файлів, відсканованих документів, креслень САПР тощо;

• підтримка зображень у растровому форматі, стандартні формати зображень і даних дистанційних вимірювань (аерофотознімки, теплові знімки тощо);

• підтримка стандартів графічних інтерфейсів користувача, а також можливості настройки для користувача додатків і меню за допомогою макромови AML або вбудованої мови Avenue в ArcView;

• можливості поєднання різних документів, що дає змогу оперувати картами різного ієрархічного рівня, окремими листами карт;

• потужна та гнучка модель даних, інтеграція багатьох середовищ, широкі функціональні можливості реляційної бази даних, надійний захист баз даних;

• можливість використання вже накопичених у муніципалітеті баз даних.

Оскільки фінансові та матеріальні ресурси, що є в розпорядженні органів місцевого самоврядування, далеко не безмежні, висока ефективність їх використання за допомогою нових технологій є вигідною, оскільки більшість планів, рішень і повсякденних дій виконкомів залежить від точної, прив'язаної до місця інформації. Програмне забезпечення ArcView і ARC/INFO дає змогу досягати оптимальних рішень в управлінні інформацією, об'єднавши всі дані всіх департаментів у єдине середовище спільного користування. Далі належить відповісти на величезну кількість питань про порядок надання цієї інформації, економічну доцільність, захищеність цієї інформації тощо.