GIS adalah Sistem Informasi Geografis

2024 Pengarang: Angel Austin | [email protected]. Terakhir diubah: 2023-12-17 05:30

GIS adalah sistem geoinformasi seluler modern yang memiliki kemampuan untuk menampilkan lokasinya di peta. Properti penting ini didasarkan pada penggunaan dua teknologi: geoinformasi dan penentuan posisi global. Jika perangkat seluler memiliki penerima GPS bawaan, maka dengan bantuan perangkat semacam itu dimungkinkan untuk menentukan lokasinya dan, akibatnya, koordinat yang tepat dari GIS itu sendiri. Sayangnya, teknologi dan sistem geoinformasi dalam literatur ilmiah berbahasa Rusia diwakili oleh sejumlah kecil publikasi, akibatnya hampir tidak ada informasi tentang algoritme yang mendasari fungsinya.

klasifikasi GIS

Pembagian sistem informasi geografis terjadi menurut prinsip teritorial:

Global GIS telah digunakan untuk mencegah bencana alam dan buatan manusia sejak tahun 1997. Berkat data ini, dimungkinkan untuk relatifmemprediksi skala bencana dalam waktu singkat, menyusun rencana untuk akibatnya, menilai kerusakan dan korban jiwa, dan mengatur tindakan kemanusiaan.
Sistem geoinformasi regional dikembangkan di tingkat kota. Ini memungkinkan otoritas lokal untuk memprediksi perkembangan wilayah tertentu. Sistem ini mencerminkan hampir semua bidang penting, seperti investasi, properti, navigasi dan informasi, hukum, dll. Juga perlu dicatat bahwa berkat penggunaan teknologi ini, menjadi mungkin untuk bertindak sebagai penjamin keselamatan jiwa seluruh populasi. Sistem informasi geografis wilayah saat ini digunakan dengan cukup efektif, membantu menarik investasi dan pertumbuhan ekonomi wilayah yang pesat.

Masing-masing grup di atas memiliki subtipe tertentu:

GIS global mencakup sistem nasional dan subkontinental, biasanya dengan status negara bagian.
Ke regional - lokal, subregional, lokal.

Informasi tentang sistem informasi ini dapat ditemukan di bagian khusus jaringan, yang disebut geoportal. Mereka ditempatkan di domain publik untuk ditinjau tanpa batasan apa pun.

Prinsip kerja

Sistem informasi geografis bekerja berdasarkan prinsip kompilasi dan pengembangan algoritma. Dialah yang memungkinkan Anda untuk menampilkan pergerakan objek pada peta GIS, termasuk pergerakan perangkat seluler dalam sistem lokal. Keuntuk menggambarkan titik ini pada gambar medan, Anda perlu mengetahui setidaknya dua koordinat - X dan Y. Saat menampilkan pergerakan objek pada peta, Anda perlu menentukan urutan koordinat (Xk dan Yk). Indikator mereka harus sesuai dengan titik waktu yang berbeda dari sistem GIS lokal. Ini adalah dasar untuk menentukan lokasi objek.

Urutan koordinat ini dapat diambil dari file NMEA standar penerima GPS yang telah melakukan gerakan nyata di lapangan. Dengan demikian, algoritma yang dipertimbangkan di sini didasarkan pada penggunaan data file NMEA dengan koordinat lintasan objek di wilayah tertentu. Data yang diperlukan juga dapat diperoleh sebagai hasil pemodelan proses gerak berdasarkan eksperimen komputer.

algoritma GIS

Sistem informasi geo dibangun di atas data awal yang diambil untuk mengembangkan algoritme. Sebagai aturan, ini adalah satu set koordinat (Xk dan Yk) yang sesuai dengan beberapa lintasan objek dalam bentuk file NMEA dan peta GIS digital untuk area yang dipilih. Tugasnya adalah mengembangkan algoritma yang menampilkan pergerakan objek titik. Selama pekerjaan ini, tiga algoritma dianalisis yang mendasari solusi masalah.

Algoritme GIS pertama adalah analisis data file NMEA untuk mengekstraknya dari urutan koordinat (Xk dan Yk),
Algoritma kedua digunakan untuk menghitung sudut lintasan objek, sedangkan parameternya dihitung dari arah ketimur.
Algoritma ketiga adalah untuk menentukan arah suatu objek relatif terhadap titik mata angin.

Algoritme umum: konsep umum

Algoritme umum untuk menampilkan pergerakan objek titik pada peta GIS mencakup tiga algoritma yang disebutkan sebelumnya:

Analisis data NMEA;
perhitungan sudut lintasan objek;
menentukan arah suatu objek relatif terhadap negara-negara di seluruh dunia.

Sistem informasi geografis dengan algoritme umum dilengkapi dengan elemen kontrol utama - pengatur waktu (Timer). Tugas standarnya adalah memungkinkan program untuk menghasilkan acara pada interval tertentu. Dengan menggunakan objek seperti itu, Anda dapat mengatur periode yang diperlukan untuk pelaksanaan serangkaian prosedur atau fungsi. Misalnya, untuk hitungan mundur berulang dari interval waktu satu detik, Anda perlu mengatur properti pengatur waktu berikut:

Timer. Interval=1000;
Timer. Enabled=Benar.

Akibatnya, prosedur untuk membaca koordinat X, Y objek dari file NMEA akan diluncurkan setiap detik, akibatnya titik ini dengan koordinat yang diterima ditampilkan pada peta GIS.

Prinsip pengatur waktu

Penggunaan sistem informasi geografis adalah sebagai berikut:

Tiga titik ditandai pada peta digital (simbol - 1, 2, 3), yang sesuai dengan lintasan objek pada saat yang berbedawaktu tk2, tk1, tk. Mereka harus terhubung oleh garis yang solid.
Mengaktifkan dan menonaktifkan timer yang mengontrol tampilan pergerakan objek pada peta dilakukan dengan menggunakan tombol yang ditekan oleh pengguna. Arti mereka dan kombinasi tertentu dapat dipelajari sesuai dengan skema.

file NMEA

Mari kita jelaskan secara singkat komposisi file GIS NMEA. Ini adalah dokumen yang ditulis dalam format ASCII. Intinya, ini adalah protokol untuk bertukar informasi antara penerima GPS dan perangkat lain, seperti PC atau PDA. Setiap pesan NMEA dimulai dengan tanda $, diikuti dengan penunjukan perangkat dua karakter (GP untuk penerima GPS) dan diakhiri dengan \r\n, karakter carriage return dan line feed. Keakuratan data dalam notifikasi tergantung pada jenis pesan. Semua informasi terkandung dalam satu baris, dengan bidang dipisahkan oleh koma.

Untuk memahami cara kerja sistem informasi geografis, cukup mempelajari jenis pesan $GPRMC yang banyak digunakan, yang berisi kumpulan data minimal namun mendasar: lokasi suatu objek, kecepatan dan waktunya. Mari kita perhatikan contoh tertentu, informasi apa yang dikodekan di dalamnya:

tanggal penentuan koordinat objek - 7 Januari 2015;
Koordinat UTC waktu universal - 10j 54m 52s;
koordinat objek - 55°22.4271' N dan 36°44.1610' BT

Kami menekankan bahwa koordinat objekdisajikan dalam derajat dan menit, dengan yang terakhir diberikan dengan akurasi empat tempat desimal (atau titik sebagai pemisah antara bilangan bulat dan bagian pecahan dari bilangan real dalam format USA). Di masa depan, Anda akan membutuhkannya di file NMEA, garis lintang lokasi objek berada di posisi setelah koma ketiga, dan bujur setelah koma kelima. Di akhir pesan, checksum dikirimkan setelah karakter '' sebagai dua digit heksadesimal - 6C.

Sistem informasi geo: contoh kompilasi algoritma

Mari kita pertimbangkan algoritma analisis file NMEA untuk mengekstrak satu set koordinat (X dan Yk) yang sesuai dengan lintasan gerak objek. Ini terdiri dari beberapa langkah yang berurutan.

Menentukan koordinat Y suatu objek

Algoritme analisis data NMEA

Langkah 1. Baca string GPRMC dari file NMEA.

Langkah 2. Cari posisi koma ketiga dalam string (q).

Langkah 3. Cari posisi koma keempat pada string (r).

Langkah 4. Cari karakter titik desimal (t) mulai dari posisi q.

Langkah 5 Ekstrak satu karakter dari string pada posisi (r+1).

Langkah 6. Jika karakter ini sama dengan W, maka variabel NorthernHemisphere diset ke 1, jika tidak -1.

Step 7. Ekstrak (r- +2) karakter string yang dimulai dari posisi (t-2).

Langkah 8. Ekstrak (t-q-3) karakter string yang dimulai dari posisi (q+1). Langkah 9. Ubah string menjadi bilangan real dan hitung koordinat Y objek dalam ukuran radian.

Menentukan koordinat X suatu objek

Langkah 10. Temukan posisi kelimakoma dalam string (n).

Langkah 11. Cari posisi koma keenam dalam string (m).

Langkah 12. Mulai dari posisi n, cari karakter titik desimal (p). Langkah 13. Ekstrak satu karakter dari string pada posisi (m+1).

Langkah 14. Jika karakter ini sama dengan 'E', maka variabel EasternHemisphere diset ke 1, sebaliknya -1. Langkah 15. Ekstrak (m-p+2) karakter string, mulai dari posisi (p-2).

Langkah 16. Ekstrak (p-n+2) karakter string, mulai dari posisi (n+ 1).

Langkah 17. Ubah string menjadi bilangan real dan hitung koordinat X objek dalam ukuran radian.

Langkah 18. Jika file NMEA tidak dibaca sampai akhir, maka lanjutkan ke langkah 1, jika tidak lanjutkan ke langkah 19.

Langkah 19. Selesaikan algoritma.

Langkah 6 dan 16 dari algoritma ini menggunakan variabel Belahan Bumi Utara dan Belahan Bumi Timur untuk secara numerik mengkodekan lokasi objek di Bumi. Di belahan bumi utara (selatan), variabel Belahan Bumi Utara masing-masing mengambil nilai 1 (-1), demikian pula di belahan timur (barat) Belahan Bumi Timur - 1 (-1).