GIS ni mifumo ya kisasa ya taarifa za kijiografia kwenye simu ya mkononi ambayo ina uwezo wa kuonyesha eneo ilipo kwenye ramani. Mali hii muhimu inategemea matumizi ya teknolojia mbili: habari ya kijiografia na nafasi ya kimataifa. Ikiwa kifaa cha simu kina kipokea GPS kilichojengwa, basi kwa msaada wa kifaa hicho inawezekana kuamua eneo lake na, kwa hiyo, kuratibu halisi za GIS yenyewe. Kwa bahati mbaya, teknolojia na mifumo ya habari ya kijiografia katika fasihi ya kisayansi ya lugha ya Kirusi inawakilishwa na idadi ndogo ya machapisho, kwa sababu hiyo karibu hakuna taarifa kuhusu algoriti zinazosimamia utendakazi wao.
Uainishaji waGIS
Mgawanyiko wa mifumo ya taarifa za kijiografia hutokea kulingana na kanuni ya eneo:
- Global GIS imetumika kuzuia majanga ya asili yanayosababishwa na mwanadamu tangu 1997. Shukrani kwa data hizi, inawezekana kwa kiasitabiri ukubwa wa maafa kwa muda mfupi, chora mpango wa matokeo, tathmini uharibifu na hasara ya maisha, na upange vitendo vya kibinadamu.
- Mfumo wa taarifa za kijiografia wa kikanda umeundwa katika ngazi ya manispaa. Inaruhusu mamlaka za mitaa kutabiri maendeleo ya eneo fulani. Mfumo huu unaonyesha karibu maeneo yote muhimu, kama vile uwekezaji, mali, urambazaji na habari, kisheria, nk. Inafaa pia kuzingatia kwamba kutokana na matumizi ya teknolojia hizi, iliwezekana kufanya kama mdhamini wa usalama wa maisha. idadi ya watu wote. Mfumo wa taarifa za kijiografia wa kikanda kwa sasa unatumika ipasavyo, hivyo kusaidia kuvutia uwekezaji na ukuaji wa kasi wa uchumi wa eneo hilo.
Kila kikundi kilicho hapo juu kina aina fulani ndogo:
- GIS ya kimataifa inajumuisha mifumo ya kitaifa na ya bara, kwa kawaida yenye hadhi ya serikali.
- Kwa kikanda - ndani, kikanda, mtaa.
Maelezo kuhusu mifumo hii ya taarifa yanaweza kupatikana katika sehemu maalum za mtandao, zinazoitwa geoportals. Zimewekwa katika kikoa cha umma kwa ukaguzi bila vikwazo vyovyote.
Kanuni ya kazi
Mifumo ya taarifa za kijiografia hufanya kazi kwa kanuni ya kuandaa na kutengeneza algoriti. Ni yeye anayekuwezesha kuonyesha harakati ya kitu kwenye ramani ya GIS, ikiwa ni pamoja na harakati ya kifaa cha simu ndani ya mfumo wa ndani. Kwaili kuonyesha hatua hii kwenye mchoro wa ardhi ya eneo, unahitaji kujua angalau kuratibu mbili - X na Y. Wakati wa kuonyesha harakati ya kitu kwenye ramani, utahitaji kuamua mlolongo wa kuratibu (Xk na Yk). Viashiria vyao vinapaswa kuendana na alama tofauti kwa wakati wa mfumo wa ndani wa GIS. Huu ndio msingi wa kubainisha eneo la kitu.
Msururu huu wa viwianishi unaweza kutolewa kutoka kwa faili ya kawaida ya NMEA ya kipokezi cha GPS ambacho kimefanya harakati za kweli chini ardhini. Kwa hivyo, algorithm inayozingatiwa hapa inategemea matumizi ya data ya faili ya NMEA na kuratibu za trajectory ya kitu juu ya eneo fulani. Data muhimu pia inaweza kupatikana kama matokeo ya kuunda mchakato wa kusonga kulingana na majaribio ya kompyuta.
algoriti zaGIS
Mifumo ya maelezo ya kijiografia imeundwa kwa msingi wa data ya awali ambayo inachukuliwa ili kuunda algoriti. Kama sheria, hii ni seti ya kuratibu (Xk na Yk) inayolingana na trajectory ya kitu katika mfumo wa faili ya NMEA na ramani ya dijiti ya GIS ya eneo lililochaguliwa. Kazi ni kukuza algorithm inayoonyesha harakati ya kitu cha uhakika. Katika kipindi cha kazi hii, algoriti tatu zilichanganuliwa ambazo zina msingi wa suluhu la tatizo.
- Algoriti ya kwanza ya GIS ni uchanganuzi wa data ya faili ya NMEA ili kutoa kutoka humo mlolongo wa viwianishi (Xk na Yk),
- Algoriti ya pili hutumika kukokotoa pembe ya wimbo wa kitu, huku kigezo kikihesabiwa kutoka uelekeo hadimashariki.
- Algoriti ya tatu ni ya kubainisha mwendo wa kitu kinachohusiana na alama kuu.
Algorithm ya jumla: dhana ya jumla
Algorithm ya jumla ya kuonyesha kusogea kwa kitu cha uhakika kwenye ramani ya GIS inajumuisha algoriti tatu zilizotajwa hapo awali:
- NMEA uchambuzi wa data;
- hesabu ya pembe ya wimbo wa kitu;
- kubainisha mwendo wa kitu kuhusiana na nchi kote ulimwenguni.
Mifumo ya taarifa za kijiografia yenye algoriti ya jumla imewekewa kipengele kikuu cha udhibiti - kipima saa (Kipima saa). Kazi yake ya kawaida ni kwamba inaruhusu programu kutoa matukio kwa vipindi fulani. Kutumia kitu kama hicho, unaweza kuweka muda unaohitajika kwa utekelezaji wa seti ya taratibu au kazi. Kwa mfano, kwa hesabu inayoweza kurudiwa ya muda wa sekunde moja, unahitaji kuweka sifa zifuatazo za kipima muda:
- Timer. Interval=1000;
- Kipima saa. Imewashwa=Kweli.
Kwa sababu hiyo, utaratibu wa kusoma viwianishi vya X, Y vya kitu kutoka kwa faili ya NMEA itazinduliwa kila sekunde, kwa sababu hiyo hatua hii yenye viwianishi vilivyopokelewa itaonyeshwa kwenye ramani ya GIS.
Kanuni ya kipima saa
Matumizi ya mifumo ya taarifa za kijiografia ni kama ifuatavyo:
- Alama tatu zimewekwa alama kwenye ramani ya dijitali (ishara - 1, 2, 3), ambayo inalingana na mwelekeo wa kitu kwa nyakati tofauti.wakati tk2, tk1, tk. Zimeunganishwa kwa laini thabiti.
- Kuwasha na kuzima kipima muda kinachodhibiti uonyeshaji wa kitu kwenye ramani hufanywa kwa kutumia vitufe vinavyobonyezwa na mtumiaji. Maana yao na mchanganyiko fulani unaweza kusomwa kulingana na mpango.
faili laNMEA
Hebu tueleze kwa ufupi muundo wa faili ya GIS NMEA. Hii ni hati iliyoandikwa katika umbizo la ASCII. Kimsingi, ni itifaki ya kubadilishana taarifa kati ya kipokea GPS na vifaa vingine, kama vile PC au PDA. Kila ujumbe wa NMEA huanza na ishara ya $, ikifuatiwa na sifa ya kifaa yenye herufi mbili (GP kwa kipokezi cha GPS) na kuishia na \r\n, herufi ya kurejesha gari na mlisho wa laini. Usahihi wa data katika arifa inategemea aina ya ujumbe. Taarifa zote ziko katika mstari mmoja, huku sehemu zikitenganishwa kwa koma.
Ili kuelewa jinsi mifumo ya taarifa za kijiografia inavyofanya kazi, inatosha kusoma ujumbe wa aina ya $GPRMC unaotumika sana, ambao una seti ndogo lakini ya msingi ya data: eneo la kitu, kasi na wakati wake.
Hebu tuzingatie mfano fulani, ni taarifa gani iliyosimbwa ndani yake:
- tarehe ya kubainishwa kwa viwianishi vya kitu - Januari 7, 2015;
- Viratibu vya UTC vya wakati wote - 10h 54m 52s;
- viratibu vya kitu - 55°22.4271' N na 36°44.1610' E
Tunasisitiza kuwa viwianishi vya kituhuwasilishwa kwa digrii na dakika, huku ya mwisho ikitolewa kwa usahihi wa nafasi nne za desimali (au nukta kama kitenganishi kati ya sehemu kamili na sehemu ya nambari halisi katika umbizo la Marekani). Katika siku zijazo, utahitaji kwamba katika faili ya NMEA, latitudo ya eneo la kitu iko katika nafasi baada ya comma ya tatu, na longitudo ni baada ya tano. Mwishoni mwa ujumbe, hundi hutumwa baada ya herufi '' kama tarakimu mbili za heksadesimali - 6C.
Mifumo ya taarifa za kijiografia: mifano ya kuandaa algoriti
Hebu tuzingatie algoriti ya uchanganuzi wa faili ya NMEA ili kutoa seti ya viwianishi (X na Yk) vinavyolingana na mwelekeo wa mwendo wa kitu. Inaundwa na hatua kadhaa mfululizo.
Kubainisha uratibu wa Y wa kitu
NMEA kanuni ya uchanganuzi wa data
Hatua ya 1. Soma mfuatano wa GPRMC kutoka faili ya NMEA.
Hatua ya 2. Tafuta nafasi ya koma ya tatu katika mfuatano (q).
Hatua ya 3. Tafuta nafasi ya koma ya nne katika mfuatano (r).
Hatua ya 4. Tafuta herufi ya desimali (t) kuanzia nafasi q.
Hatua ya 5. Toa herufi moja kutoka kwa mfuatano ulio katika nafasi (r+1).
Hatua ya 6. Ikiwa herufi hii ni sawa na W, basi kigezo cha Hemisphere ya Kaskazini kimewekwa kuwa 1, vinginevyo -1.
Hatua 7. Toa herufi (r- +2) za mfuatano kuanzia kwenye nafasi (t-2).
Hatua ya 8. Toa herufi (t-q-3) za mfuatano kuanzia kwenye nafasi (q+1).
Hatua ya 9. Badilisha mifuatano kuwa nambari halisi na ukokote kiwianishi cha Y cha kitu katika kipimo cha radian.
Kubainisha uratibu wa X wa kitu
Hatua ya 10. Tafuta nafasi ya tanokoma katika mfuatano (n).
Hatua ya 11. Tafuta nafasi ya koma ya sita katika mfuatano (m).
Hatua ya 12. Kuanzia nafasi n, tafuta kibambo cha uhakika wa desimali (p). Hatua ya 13. Chopoa herufi moja kutoka kwa mfuatano ulio katika nafasi (m+1).
Hatua ya 14. Ikiwa herufi hii ni sawa na 'E', basi kigezo cha Enzi ya Mashariki kimewekwa kuwa 1, vinginevyo. -1. Hatua ya 15. Toa vibambo (m-p+2) vya mfuatano, kuanzia kwenye nafasi (p-2).
Hatua ya 16. Dondoa (p-n+2) vibambo ya mfuatano, kuanzia kwenye nafasi (n+ 1).
Hatua ya 17. Badilisha mifuatano iwe nambari halisi na ukokote kiwianishi cha X cha kitu katika kipimo cha radian.
Hatua ya 18. Ikiwa faili ya NMEA haijasomwa hadi mwisho, kisha nenda hadi hatua ya 1, vinginevyo nenda kwenye hatua ya 19.
Hatua ya 19. Maliza kanuni.
Hatua ya 6 na 16 ya algoriti hii tumia Vigezo vya Hemisphere ya Kaskazini na Hemisphere ya Mashariki ili kwa nambari simba eneo la kitu duniani. Katika nusutufe ya kaskazini (kusini), kigeugeu cha Ulimwengu wa Kaskazini kinachukua thamani 1 (-1), mtawalia, vivyo hivyo katika ulimwengu wa mashariki (magharibi) wa Enzi ya Mashariki - 1 (-1).
Ombi la GIS
Matumizi ya mifumo ya taarifa za kijiografia yameenea katika maeneo mengi:
- jiolojia na upigaji ramani;
- biashara na huduma;
- hesabu;
- uchumi na usimamizi;
- ulinzi;
- uhandisi;
- elimu, n.k.
