GIS - bu oʻz joylashuvini xaritada koʻrsatish imkoniyatiga ega zamonaviy mobil geoaxborot tizimlari. Ushbu muhim xususiyat ikkita texnologiyadan foydalanishga asoslangan: geoaxborot va global joylashuv. Agar mobil qurilma o'rnatilgan GPS qabul qilgichiga ega bo'lsa, unda bunday qurilma yordamida uning joylashgan joyini va, demak, GISning o'zi aniq koordinatalarini aniqlash mumkin. Afsuski, rus tilidagi ilmiy adabiyotlarda geoaxborot texnologiyalari va tizimlari oz sonli nashrlar bilan ifodalanadi, buning natijasida ularning funksionalligi asosidagi algoritmlar haqida deyarli hech qanday maʼlumot yoʻq.
GIS tasnifi
Geografik axborot tizimlarining boʻlinishi hududiy tamoyilga muvofiq amalga oshiriladi:
- Global GIS 1997 yildan beri texnogen va tabiiy ofatlarning oldini olish uchun qoʻllanilmoqda. Ushbu ma'lumotlar tufayli nisbatan mumkinqisqa vaqt ichida ofat ko‘lamini bashorat qilish, oqibatlari rejasini tuzish, yetkazilgan zarar va qurbonlarni baholash va insonparvarlik tadbirlarini tashkil etish.
- Hududiy geoaxborot tizimi munitsipal darajada ishlab chiqilgan. Bu mahalliy hokimiyat organlariga ma'lum bir hududning rivojlanishini bashorat qilish imkonini beradi. Ushbu tizim deyarli barcha muhim sohalarni, jumladan, investitsion, mulkiy, navigatsiya va axborot, huquqiy va hokazolarni o'zida aks ettiradi. Shuni ham ta'kidlash joizki, ushbu texnologiyalardan foydalanish tufayli odamlar hayoti xavfsizligi kafolati sifatida harakat qilish mumkin bo'ldi. butun aholi. Mintaqaviy geografik axborot tizimi hozirda yetarli darajada samarali foydalanilmoqda, bu investitsiyalarni jalb qilish va mintaqa iqtisodiyotining jadal rivojlanishiga yordam bermoqda.
Yuqoridagi guruhlarning har birida ma'lum kichik turlar mavjud:
- Global GIS odatda davlat maqomiga ega boʻlgan milliy va subkontinental tizimlarni oʻz ichiga oladi.
- Hududga - mahalliy, submintaqaviy, mahalliy.
Ushbu axborot tizimlari haqidagi ma’lumotlarni tarmoqning geoportallar deb ataladigan maxsus bo’limlarida topish mumkin. Ular hech qanday cheklovlarsiz koʻrib chiqish uchun umumiy mulkka joylashtiriladi.
Ish printsipi
Geografik axborot tizimlari algoritmni kompilyatsiya qilish va ishlab chiqish tamoyili asosida ishlaydi. Aynan u sizga GIS xaritasida ob'ektning harakatini, shu jumladan mahalliy tizim ichida mobil qurilmaning harakatini ko'rsatishga imkon beradi. Kimgabu nuqtani er chizmasida tasvirlash uchun kamida ikkita koordinatani bilish kerak - X va Y. Ob'ektning harakatini xaritada ko'rsatishda siz koordinatalar ketma-ketligini (Xk va Yk) aniqlashingiz kerak bo'ladi. Ularning ko'rsatkichlari mahalliy GIS tizimining vaqtining turli nuqtalariga mos kelishi kerak. Bu ob'ekt joylashuvini aniqlash uchun asosdir.
Bu koordinatalar ketma-ketligi yerda haqiqiy harakatni amalga oshirgan GPS qabul qilgichning standart NMEA faylidan olinishi mumkin. Shunday qilib, bu erda ko'rib chiqilgan algoritm ob'ektning ma'lum bir hudud bo'ylab harakatlanish traektoriyasining koordinatalari bilan NMEA fayl ma'lumotlaridan foydalanishga asoslangan. Kerakli ma'lumotlarni kompyuter tajribalari asosida harakat jarayonini modellashtirish natijasida ham olish mumkin.
GIS algoritmlari
Geoaxborot tizimlari algoritmni ishlab chiqish uchun olingan dastlabki ma'lumotlarga asoslanadi. Qoida tariqasida, bu NMEA fayli va tanlangan hudud uchun raqamli GIS xaritasi ko'rinishidagi ba'zi ob'ekt traektoriyasiga mos keladigan koordinatalar to'plami (Xk va Yk). Vazifa - nuqta ob'ektining harakatini aks ettiruvchi algoritmni ishlab chiqish. Ushbu ish jarayonida muammoni hal qilish asosida yotgan uchta algoritm tahlil qilindi.
- Birinchi GIS algoritmi NMEA fayli maʼlumotlarini tahlil qilish boʻlib, undan koordinatalar ketma-ketligini (Xk va Yk),
- Ikkinchi algoritm ob'ektning yo'l burchagini hisoblash uchun ishlatiladi, parametr esa yo'nalishdan boshlab hisoblanadi.sharq.
- Uchinchi algoritm ob'ektning asosiy nuqtalarga nisbatan kursini aniqlashga mo'ljallangan.
ajratib oladi.
Umumiy algoritm: umumiy tushuncha
GIS xaritasida nuqta obyektining harakatini aks ettirishning umumlashtirilgan algoritmi avval aytib oʻtilgan uchta algoritmni oʻz ichiga oladi:
- NMEA ma'lumotlar tahlili;
- ob'ektning yo'l burchagini hisoblash;
- obyektning butun dunyo mamlakatlariga nisbatan kursini aniqlash.
Umumlashtirilgan algoritmga ega geografik axborot tizimlari asosiy boshqaruv elementi - taymer (Taymer) bilan jihozlangan. Uning standart vazifasi shundaki, u dasturga ma'lum vaqt oralig'ida hodisalarni yaratishga imkon beradi. Bunday ob'ektdan foydalanib, siz protseduralar yoki funktsiyalar to'plamini bajarish uchun kerakli davrni belgilashingiz mumkin. Misol uchun, bir soniyalik vaqt oralig'ini takrorlanadigan ortga hisoblash uchun siz quyidagi taymer xususiyatlarini o'rnatishingiz kerak:
- Taymer. Interval=1000;
- Taymer. Enabled=Rost.
Natijada NMEA faylidan ob'ektning X, Y koordinatalarini o'qish tartibi har soniyada ishga tushiriladi, buning natijasida olingan koordinatalar bilan ushbu nuqta GIS xaritasida ko'rsatiladi.
Taymer printsipi
Geografik axborot tizimlaridan foydalanish quyidagicha:
- Raqamli xaritada uchta nuqta belgilangan (belgi - 1, 2, 3), ular turli daqiqalarda ob'ektning traektoriyasiga mos keladi.vaqt tk2, tk1, tk. Ular, albatta, qattiq chiziq bilan bog'langan.
- Obyektning harakatini xaritada aks ettirishni boshqaruvchi taymerni yoqish va oʻchirish foydalanuvchi tomonidan bosilgan tugmalar yordamida amalga oshiriladi. Ularning ma'nosi va ma'lum kombinatsiyasini sxema bo'yicha o'rganish mumkin.
NMEA fayl
GIS NMEA faylining tarkibini qisqacha tavsiflab beraylik. Bu ASCII formatida yozilgan hujjat. Aslida, bu GPS qabul qilgich va boshqa qurilmalar, masalan, shaxsiy kompyuter yoki PDA o'rtasida ma'lumot almashish uchun protokol. Har bir NMEA xabari $ belgisi bilan boshlanadi, keyin ikki belgidan iborat qurilma belgisi (GPS qabul qiluvchisi uchun GP) va \r\n, vagonni qaytarish va chiziqni uzatish belgisi bilan tugaydi. Bildirishnomadagi ma'lumotlarning to'g'riligi xabar turiga bog'liq. Barcha ma'lumotlar bir qatorda, maydonlar vergul bilan ajratilgan.
Geografik axborot tizimlari qanday ishlashini tushunish uchun minimal, ammo asosiy ma'lumotlar to'plamini o'z ichiga olgan keng qo'llaniladigan $GPRMC tipidagi xabarni o'rganish kifoya: ob'ektning joylashuvi, uning tezligi va vaqti.
Ma'lum bir misolni ko'rib chiqaylik, unda qanday ma'lumotlar kodlangan:
- obyekt koordinatalarini aniqlash sanasi - 2015-yil 7-yanvar;
- Universal vaqt UTC koordinatalari - 10s 54dak 52s;
- obyekt koordinatalari - 55°22.4271' N va 36°44.1610' E
Biz ob'ektning koordinatalarini ta'kidlaymizdaraja va daqiqalarda ko'rsatiladi, ikkinchisi to'rtta kasr aniqligi bilan beriladi (yoki nuqta AQSh formatida haqiqiy sonning butun va kasr qismlari orasidagi ajratuvchi sifatida). Kelajakda sizga NMEA faylida ob'ekt joylashuvining kengligi uchinchi verguldan keyingi holatda, uzunlik esa beshinchidan keyin bo'lishi kerak bo'ladi. Xabar oxirida nazorat summasi "" belgisidan keyin ikkita o'n oltilik raqam sifatida uzatiladi - 6C.
Geoaxborot tizimlari: algoritmni kompilyatsiya qilish misollari
Ob'ektning harakat traektoriyasiga mos keladigan koordinatalar to'plamini (X va Yk) ajratib olish uchun NMEA fayl tahlili algoritmini ko'rib chiqaylik. U bir necha ketma-ket bosqichlardan iborat.
Obyektning Y koordinatasini aniqlash
NMEA ma'lumotlarini tahlil qilish algoritmi
1-qadam. NMEA faylidan GPRMC qatorini oʻqing.
2-qadam. (q) qatordagi uchinchi vergul oʻrnini toping.
3-qadam. (r) satrdagi toʻrtinchi vergul oʻrnini toping.
4-qadam. Q pozitsiyasidan boshlab kasr belgisini (t) toping.
5-qadam (r+1) pozitsiyasidagi satrdan bitta belgi chiqarib oling.
6-qadam. Agar bu belgi W ga teng bo'lsa, Shimoliy yarim shar o'zgaruvchisi 1 ga, aks holda -1 ga o'rnatiladi.
qadam 7. (t-2) pozitsiyasidan boshlanadigan satrning (r- +2) belgilarini ajratib oling.
8-qadam. (q+1) pozitsiyasidan boshlanadigan satrning (t-q-3) belgilarini chiqarib oling.
9-qadam. Satrlarni haqiqiy sonlarga aylantiring va obyektning Y koordinatasini radian o‘lchamida hisoblang.
Obyektning X koordinatasini aniqlash
10-qadam. Beshinchi o'rnini topingSatrdagi vergul (n).
11-qadam. Oltinchi vergulning satrdagi (m) o'rnini toping.
12-qadam. N pozitsiyasidan boshlab, kasr belgisini (p) toping.13-qadam. (m+1) pozitsiyasida satrdan bitta belgi chiqarib oling.
14-qadam. Agar bu belgi 'E' ga teng bo'lsa, Sharqiy yarim shar o'zgaruvchisi 1 ga o'rnatiladi, aks holda -1. 15-qadam. (p-2) pozitsiyasidan boshlab satrdan (m-p+2) belgilarni chiqarib oling.
16-qadam. (p-n+2) belgilarni ajratib oling satrning (n+ 1) pozitsiyasidan boshlab.
17-qadam. Satrlarni haqiqiy sonlarga aylantiring va ob'ektning X koordinatasini radian o'lchovida hisoblang.
18-qadam. Agar NMEA fayli oxirigacha oʻqilmagan boʻlsa, 1-bosqichga oʻting, aks holda 19-qadamga oʻting.
19-qadam. Algoritmni tugating.
Ushbu algoritmning 6 va 16-bosqichlarida Shimoliy yarim shar va Sharqiy yarim shar oʻzgaruvchilaridan foydalaning. ob'ektning Yerdagi joylashuvini raqamli kodlash. Shimoliy (janubiy) yarim sharda Shimoliy yarim sharning o'zgaruvchisi mos ravishda 1 (-1) qiymatini oladi, xuddi shunday sharqiy (g'arbiy) yarim sharda Sharqiy yarim sharda - 1 (-1).
GIS ilovasi
Geografik axborot tizimlaridan foydalanish koʻplab sohalarda keng tarqalgan:
- geologiya va kartografiya;
- savdo va xizmatlar;
- inventar;
- iqtisod va boshqaruv;
- mudofaa;
- muhandislik;
- ta'lim va boshqalar
