Визуальная обработка информации в ГИС

Одним из противоречий большинства существующих информационных систем является противоречие между высокоскоростной обработкой данных в компьютерной среде и низкой пропускной способностью канала "человек - компьютер", особенно в режимах интерактивной обработки. Для повышения производительности интерактивной обработки предлагают разные подходы. Одним из таких является метод визуальной обработки информации, основанный на выделении и обобщении необходимых данных и представлении их в визуальной форме. Данные, представление в графическом виде позволяют выявлять отдельные явления на порядки быстрее, чем анализ табличной или текстовой информации. Эффективность визуальной обработки информации выражается в том, что она позволяют подключить к активной работе по принятию решения резервы образного, ассоциативного мышления. Представление ситуации в виде образов обобщает информацию и позволяет принимать решение специалисту в данной предметной области. Визуальная обработка информации представляет собой комплекс технологий, основанных на: группировании и обобщении исходных данных и сопоставление характеристикам данных графических образов; применении методов компьютерной графики для обобщения, анализа и представления информации; применении объектно-ориентированного подхода для построения моделей графических и неграфических объектов; применении современных интеллектуальных или полуинтеллектуальных графических интерфейсов. Можно сказать, что визуальная обработка основана на использовании развитых систем компьютерной графики, включающих в свой состав базы данных моделей (шаблонов - объектов) и базы данных процедур (методов обработки). Примером такого подхода может служить визуальное программирование, которое допускает написание программ традиционным способом и дополнительно к этому позволяет оперативно создавать программные проекты без использования традиционного написания программ с созданием необходимого графического интерфейса. Визуальная обработка на уровне пользователя упрощает процесс обработки данных и снижает уровень, требуемых при обычных методах обработки, специальных знаний в области программирования и предметной области. Визуальная обработка информации основана на использовании дополнительных графических интерфейсов, позволяющих обобщать данные в удобном для пользователя виде и избегать по мере возможности вопросов, требующих специальной подготовки в данной предметной области. Эффект от технологии визуальной обработки информации во многом зависит от развитости используемых методов сбора информации, структурирования данных, построения сценариев и применяемых технологий. Большой объем достоверной информации о различных аспектах явления -признак устойчивости его динамики, залог эффективности принимаемых корпоративных решений. На ней можно построить надежную модель развития явления. При малом количестве достоверной информации особого внимания заслуживают некоторые подобласти методов искусственного интеллекта. ГИС как интегрированная информационная система включает в свой состав систему компьютерной графики и базы данных. По этой причине визуальная обработка информации в ГИС - естественное расширение возможности ее технологий. Именно это свойство делает привлекательными и доступными ГИС для широкого круга пользователей, от которых не требуется знаний ни в геодезии, ни в картографии. Для массового пользователя ГИС появились именно как системы поддержки принятия решений, использующие визуальные методы деловой и компьютерной графики. С этих позиций ГИС можно рассматривать как особый вид систем компьютерной графики. Как системы обработки компьютерной графики ГИС являются развитием САПР. Принципиальным является то, что ГИС позволяет визуально представлять разные объекты и явления в единой системе поверхности Земли. Возможность интегрированной визуальной обработки информации в ГИС позволяет дать ей еще одно определение. Можно определить ГИС как автоматизированную интегрированную информационную систему, предназначенную для обработки пространственно-временной тематической информации, основой интеграции данных в которой является пространственная локализация, а основой интеграции технологий обработки - технологии визуальной обработки информации. Основой визуальной обработки информации служат графические модели, хранимые в ГИС. Как уже отмечалось это цифровые карты и цифровые модели. Цифровая карта позволяет моделировать обычную карту средствами компьютерной графики. Цифровая модель больше соответствует реальному расположению точек местности. Цифровая карта наиболее удобна для простой визуальной обработки информации, так как по существу работает с двухмерными образами. Работа с цифровой картой как с визуальным объектом требует меньших вычислительных ресурсов. Именно она применяется как средство поддержки принятия решений. Цифровые модели применяются при проектировании и моделировании. Обработка трехмерных цифровых моделей требует значительных вычислительных ресурсов и аналитических средств, обеспечивающих широкий набор проекционных преобразований. Такая обработка требует более мощных вычислительных ресурсов, чем обработка цифровых карт. Визуальная обработка информации позволяет пользователю, не рассматривая атрибутивные табличные данные, работать с графическими данными, что существенно повышает скорость обработки и анализа данных. Например, классическая организация запросов в БД требует использования специальных языков SQL или QBE. ГИС обладает этими возможностями как любая информационная система. Однако дополнительно к этому она позволяет организовывать запросы только на основе манипуляций с графическими данными и графическим интерфейсом. При этом результат запроса может быть представлен как в табличном, так и в графическом виде. Например, поиск объекта в заданной зоне. В обычной базе данных результатом поиска может быть таблица, совокупность таблиц, справка. В ГИС результатом поиска является фрагмент территории с искомым объектом. Для данного объекта по мере необходимости могут быть выведены все атрибуты, хранимые в базе данных, а также выполнены расчеты, показывающие, например, его удаление от другого объекта. Фрагмент территории может быть детализован для выявления подробностей или наоборот переведен в более мелкий масштаб и генерализован. При этом может быть получена визуальная совокупность детализованных фрагментов с общей генерализованной картиной в мелком масштабе. Следует помнить, что визуальная обработка использует концепцию объектно-ориентированного подхода. Последний требует более глубокой проработки создания информационной системы, включая ГИС. Применение визуальной обработки информации является эффективным методом использования интеллектуального потенциала, информационных потоков, телекоммуникаций, средств мультимедиа и геоинформационных технологий при управлении и поддержке принятия решений. Специалисты различных областей уже начинают осознавать важность данного компонента в системе управления и в следствии этого все большее внимание уделяют геоинформационым системам как системам управления и поддержки принятия решений.