В большинстве ГИС в качестве одной из основных подсистем выступает блок
визуализации данных, поскольку большинство функций ГИС связано с графическими и картографическими изображениями. Эта подсистема обеспечивает нужные пользователю картографические представления объектов геопространства, примерами которых могут служить реки, железные и автомобильные дороги, улицы городов, линии газопроводов и нефтепроводов, здания и др.
Для объектов геопространства характерно многослойное представление, в котором слой — это совокупность однотипных (одной мерности) пространственных объектов, относящихся к одной теме (классу объектов) в пределах некоторой территории и в системе координат, общих для набора слоев. Наиболее часто встречаемая организация слоев подразумевает разделение объектов в зависимости от графических примитивов (точки — точечный слой, линии — линейный слой, площадные объекты — полигональный слой).
Для создания в ГИС векторных геоинформационных моделей по исходным графическим картам применяют растрово-векторное преобразование информации.
К числу функций ГИС относятся определение геометрических характеристик пространственных объектов (координат, длин, периметров, площадей объектов) и анализ пространственных распределений объектов. Под пространственным распределением понимается расстановка, порядок, концентрация или расcредоточенность, связность или бессвязность объектов в пределах заключающего их геопространства.
Другая важная группа функций ГИС связана с мониторингом окружающей среды, включающим решение следующих задач:
- сбор информации относительно состояния окружающей среды региона и отражения ее в базах данных и ГИС-слоях;
- оценка состояния окружающей среды средствами ГИС, включая
статистический анализ произошедших явлений и их последствий;
- прогноз возможных явлений природного и техногенного характера и их последствий;
- определение зон негативного влияния на окружающую среду природных или техногенных явлений;
- поддержка принятия управленческих решений в сфере охраны окружающей среды;
- разработка стратегий планирования территорий и обновления природных комплексов по результатам анализа аэрокосмосмических изображений.
В отношении мониторинга окружающей среды функции систем геоинформационных и природопользования совпадают.
Информационная система природопользования (ИСП) — экологическая информационная система, осуществляющая сбор и обработку экологической информации, мониторинг, прогнозирование,
моделирование экологических процессов. Система осуществляет мониторинг воздушной среды, водных объектов, ресурсов вод и деградации водных экосистем, почв, геологической среды и т.п.
К числу основных функций ИСП относятся:
- контроль за состоянием, использованием и охраной земель, недр, подземных и поверхностных вод, атмосферы, растительного и животного мира;
- контроль за источниками, объектами загрязнений, за использованием, хранением и захоронением отходов;
- прогнозирование экологической обстановки;
- нормирование потребления природных ресурсов и объемов выбросов загрязнений;
- выявление зон экологического бедствия и чрезвычайных экологических ситуаций;
- сертификации охраняемых территорий и объектов региона.
В структуре ИСП выделяют ряд подсистем.
-
Банки данных содержат всю необходимую информацию о результатах выполнения природоохранных и природоресурсных функций ИСП соответствующими ведомствами и службами с помощью ИСП.
- Подсистема экопаспортизации содержит и обрабатывает данные по всем видам природопользования разными предприятиями и формирует экологические данные предприятий. В число обрабатываемых данных входят сведения об оснащенности и техническом состоянии очистных сооружений, о выбросах вредных веществ или сбросах отходов.
- Справочно-информационная подсистема служит для доступа пользователей к данным по технологиям и процессам природопользования; к рекомендациям по рациональному использованию различных видов природных ресурсов; к списку ведущих специалистов и организаций, занимающимся проблемами охраны природы.
- Подсистема комплексного экологического мониторинга организует и объединяет собственно экологический мониторинг и мониторинг
биоты как его составную часть, социально гигиенический мониторинг, мониторинг источников и объектов антропогенного воздействия. Экологический мониторинг — система наблюдений, оценки и прогноза состояния окружающей природной среды для изучения природных и антропогенных процессов и явлений для принятия решений в сфере природопользования. При комплексном мониторинге устанавливаются антропогенные факторы, отрицательно влияющие на состояние природной среды, прогнозируются последствия реализации проектов хозяйственной деятельности.
- Подсистема моделирования, анализа, расчетов и прогноза развития геологических процессов используется для статистической обработки и корреляционного анализа данных, гидрогеологических и инженерно-геологических расчетов сооружений, распределения напряжений под зданиями и сооружениями, составления карт и построения разрезов, обработки результатов лабораторных и полевых испытаний.
