形成, 科学
GIS - ...地理情報システムであります
GIS - GISは地図上の位置を表示する機能を持っている現代のモバイルシステム、です。 地理情報と:この重要な財産の心臓部には二つの技術を使用することである全地球測位が。 モバイルデバイスが埋め込まれたGPS受信機を有する場合、そのようなデバイスを使用してその位置、したがって、正確な座標GIS自体を決定することができます。 残念ながら、ロシア語科学文献における地理情報技術やシステムは、したがって、実質的に、出版物の少数によってその機能の基礎となるアルゴリズムに関する情報が示されていません。
GISの分類
地理情報システム部門は属地主義に行われます。
- グローバルGISは、1997年から人工と自然災害を防ぐために使用されます。 これらのデータと、それは、災害の規模、影響の清算の計画を予測するために、人生の損傷や損失を評価するために、だけでなく、人道行動を整理するために比較的短時間で可能です。
- 地域地理情報システムは、自治体レベルで開発されました。 これは、地元当局は、特定の地域の発展を予測することができます。 このシステムは、このような投資、不動産、ナビゲーション、情報提供、法的及びその他のようなほぼすべての重要な領域を表し、これは、これらの技術の利用機会は人口のすべてのセキュリティの保証人として行動することは注目にも価値があります。 地域地理情報システムは、現在、投資と地域経済の急速な成長を促進することにより、非常に効果的に使用します。
上記の各グループは、特定のサブタイプがあります。
- グローバルGISは、通常の状態の状態で、国や大陸システムを含みます。
- 、地元の小地域、ローカル - 地域で。
情報システムのデータ上のデータはgeoportalsと呼ばれ、ネットワークの特別なセクションに記載されています。 彼らは、任意の制限なしにレビューのためにパブリックドメインに配置されています。
動作原理
地理情報システムは、最大描画アルゴリズムの開発の原則に取り組みます。 これは、ローカルシステム内のモバイルデバイスの移動を含む、GISマップ上に表示されたオブジェクトの動きを可能にします。 地図上のオブジェクトの動きが座標(のXkとYkを)の配列を決定する必要がある場合XおよびY - 描画領域にこの点を描写するには、少なくとも二つの座標を知る必要があります。 彼らのパフォーマンスは、ローカルGISシステムの異なる時間に適合しなければなりません。 これは、オブジェクトの位置を決定するための基礎です。
座標のこのシーケンスは、地面に実際の運動を行う、GPS受信機の標準NMEAファイルから取得することができます。 したがって、ここで検討アルゴリズムに基づいて、特定の領域における物体の軌跡の座標データNMEAファイルの使用です。 必要なデータは、コンピュータシミュレーションに基づいて移動のプロセスのシミュレーションの結果として得ることができます。
GISアルゴリズム
地理情報システムは、アルゴリズムを開発するために取られ、元のデータ、上に構築されています。 典型的には、選択されたサイト・エリアにNMEAファイルおよびデジタルGISマップの形でオブジェクトの軌跡に対応する座標(のXkとYkを)、の組。 課題は、ポイントオブジェクトの動きを表示するアルゴリズムを開発することです。 この作業の過程で3つのアルゴリズムは、タスクの基礎となる、分析しました。
- 第GISアルゴリズム - それNMEAファイルのデータ解析座標配列(のXkとYkを)そこから抽出するために、
- 第2のアルゴリズムは、トラックのオブジェクトの角度を計算するために使用され、カウントパラメータは、方向、東から行われます。
- 第3のアルゴリズム - カーディナルに対する物体の速度を決定します。
一般アルゴリズム:一般的な概念
GISマップ上の点オブジェクトの動きをマッピングするための一般的なアルゴリズムは、三の前述のアルゴリズムを含みます。
- NMEAデータ分析;
- オブジェクトのトラック角を算出します。
- 世界中の国々に対する物体の進路を決定します。
タイマー(タイマー) - 基本的な制御要素を持つ一般化アルゴリズムと地理情報システム。 それの標準的な問題は、それがプログラムが定期的にイベントを生成することを可能にするということです。 そのようなオブジェクトを使用すると、プロシージャまたは関数のセットを実行するために必要な期間を設定することができます。 例えば、繰り返し1秒のタイミング間隔を行うためには、タイマの次のプロパティを設定する必要があります。
- Timer.Interval = 1000;
- = TrueのTimer.Enabled。
得られた座標と、この点は、GISマップ上に表示されるように、結果として、毎秒は、NMEAファイルのオブジェクトの座標Xを読み出す手順、Yを開始します。
動作タイマーの原則
次のように地質情報システムの使用は次のとおりです。
- デジタル地図上の3つのマークされた点(シンボル - 1、2、3)異なる時間に物体の軌跡に対応TK2、TK1、TKを指します。 彼らは必ず実線で接続されています。
- オンとオフタイマー、マップ上のオブジェクトの表示制御運動は、使用することにより、ユーザがボタンを押します。 その重要性や特定の組み合わせは、スキームの下で研究することができます。
NMEAファイル
私たちは、簡単にGISのNMEA-ファイルの構造を説明します。 このドキュメントは、ASCII形式で記述されています。 実際には、GPS受信機や、PCやPDAなどの他のデバイスとの間で情報を交換するためのプロトコルです。 各NMEAメッセージは(GPS受信機のために - GP)2文字識別装置続いて、$記号で始まり、シーケンスの\ r \ n終了 - キャリッジリターン文字と改行。 通知内のデータの精度は、メッセージの種類に依存します。 すべての情報は、カンマで区切られたフィールドで、単一のラインに含まれています。
オブジェクトの位置、速度および時間:どのように地理情報システムを理解するためには、最低限を含むメッセージ$ GPRMC、の広く使われているタイプが、データの基本的なセットを研究するのに十分です。
情報はそれでエンコードされている具体的な例を考えてみましょう。
- オブジェクトの座標を決定した日 - 2015年1月7日gであり。
- UTC UTCポジショニング - 10Hの54メートルの52S。
- オブジェクトの座標 - 55°22.4271「N そして36°44.1610「E
我々は、オブジェクトの座標は(USA形式で実数の小数部として、または点)は、4つの小数点以下まで与えられる。後者の図形度分であることを強調する。 将来的には、オブジェクトのNMEA-緯度の場所にそのファイルを必要とする第三のコンマ及び経度後の位置にある - 第五の後。 メッセージの最後に送信される チェックサムを 6C - 2桁の16進数の形で記号「*」の後。
地理情報システム:アルゴリズムの例
対応し、座標(XおよびYkを)のセットを取得するためにアルゴリズムNMEAファイルの解析を考慮する 移動経路 オブジェクトの。 これは、いくつかの連続的な工程で作られています。
オブジェクトYの座標の決意
NMEAデータ分析アルゴリズム
NMEA-ファイルの1.読むGPRMCの文字列をステップ。
ステップ2:文字列(Q)における第三の小数点位置を探します。
ステップ3:文字列(R)第四点の位置を探します。
ステップ4は、位置qから始まる、小数点文字(t)を見つけます。
文字列から1つの文字を取るためにステップ5.位置(R + 1)です。
ステップ6:この文字がWであれば、NorthernHemisphere変数はそうでない場合は、1に設定されている-1。
ステップ7抽出物(R + 2)(T-2)の位置から始まる文字列。
工程8.抽出物(TQ-3)の位置(Q + 1)から始まる文字列。
実数とYラジアンで計算されたオブジェクトの座標へのステップ9変換文字列。
オブジェクトXの座標の決意
ステップ10は、ライン(n)の中の第五の点の位置を探します。
ステップ11.線(M)における第六点の位置を探します。
ステップ12:位置nで始まる、検索、小数点文字(P)。
ステップ13は、位置(M + 1)に位置する列の1つの文字を削除します。
この文字は「E」である場合はステップ14には、その変数EasternHemisphereはそうでない場合は、1に設定されている-1。
ステップ15の位置(P-2)から出発して文字の(M-P + 2)行を削除します。
ステップ16は、(P-N + 2)位置(N + 1)から始まる文字列を削除します。
実数にステップ17変換文字列とラジアンにおける物体のX座標を計算します。
NMEA-fileが最後まで読まれていない場合はステップ18には、その後、それ以外の場合は19に進み、1に進みます。
19. [完了アルゴリズムをステップ。
ステップ6において、アルゴリズム16は、世界におけるオブジェクトの位置の変数とNorthernHemisphere EasternHemisphere数値コードを使用して。 北部(南)半球NorthernHemisphere変数に値1をとる(-1)は、それぞれ、同様に東 (西)半球 EasternHemisphere - 1(-1)。
GISの応用
- 地質と地図作成。
- 貿易とサービス。
- 在庫;
- 経済学と管理;
- 防衛;
- エンジニアリング;
- 教育など。
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