Структура подсистем в ГИС

На рис. 1.1 приведена структура ГИС как автоматизированной интегрированной информационной системы (АИИС). Она включает следующие подсистемы:

подсистему сбора;

подсистему хранения данных (чаще всего это база данных или экспертная система);

подсистему обработки данных (моделирование);

подсистему представления информации;

телекоммуникационную подсистему

Наличие этих подсистем определяет различные аспекты интеграции данных и методов обработки.

Перечислим основные аспекты интеграции: интеграция исходных данных, интеграция технологий сбора, интеграция данных для хранения и моделирования, интеграция технологий обработки, интеграция технологий хранения, интеграция данных для представления и передачи, интеграция технологий представления информации.

В современных ГИС различают два дополняющих друг друга вида интеграции:

интеграцию технологий;

интеграцию данных.

Интеграция технологий в ГИС заключается в разработке комплекса взаимосвязанных технологий на основе базовой технологии.

Интеграция данных в ГИС означает, что для создания информационной основы данной информационной системы выбирают определенный класс данных, а все остальные типы данных преобразуются применительно к свойствам этого класса.

Технические средства ГИС.

Технические компоненты геоинформационной системы могут различаться в зависимости от ее назначения, однако основными являются следующие: компьютер (универсальный центральный процессор), связанный с дисковой операционной системой; дигитайзер, сканер или другое устройство для перевода данных в цифровую форму и ввода их в компьютер; плоттер или другое средство визуализации результатов обработки данных; универсальный дисплей (терминал) для контроля и управления работой компьютера и периферийных устройств. Все технические средства в системе должны быть взаимосвязаны [3].

История развития вычислительной техники насчитывает немногим более 60 лет. Считается, что первой ЭВМ была машина, которую в 1939 г. разработал и испытал Джон Винсент Атанасов вместе со своим ассистентом Клиффордом Э. Бери [3].

Первое поколение ЭВМ – ряд вычислительных машин, проектирование которых началось между 1940 и 1955 гг. В этих машинах использовались электронные лампы в качестве элементной базы, а также запоминающие устройства (ЗУ) на линиях задержки, вращающегося типа и электростатические. В большинстве машин первого поколения была реализована концепция хранимой программы, а для ввода/вывода использовались перфорируемая бумажная лента, перфокарты, позже – магнитная лента и печатающие устройства, которые первоначально печатали только цифры. Программы для таких машин писались в машинных командах, программист сам работал на таких компьютерах.

Второе поколение ЭВМ – вычислительные машины, сконструированные примерно после 1955 г. Характеризуются использованием в них как электронных ламп, так и транзисторов (первое сообщение о которых появилось в 1948 г.). К машинам этого класса относятся отечественные Урал 14, Урал 16, Минск 22, Минск 32, БЭСМ 3, БЭСМ 4, М 220, М 222, МИР 2, Наири и др.

Третье поколение ЭВМ – машины, создаваемые примерно после 1960 г. Достижения в электронике, развитие интегральных схем обеспечили возможность создания архитектуры, удовлетворяющей требованиям как решаемых задач, так и работающих на ней программистов. Частью вычислительных машин стали следящие за всем операционные системы. Появилась возможность мультипрограммирования, многие задачи управления памятью, устройствами ввода/вывода и другими ресурсами стала брать на себя операционная система. Наиболее типичными представителями этих машин в СССР были все ЕС-ЭВМ: ЕС 1010 и выше.

Четвертое поколение ЭВМ – обобщенное название ЭВМ, разработанных после 1970 г. Наиболее важными чертами этого поколения являются учет при проектировании эффективного использования языков высокого уровня и упрощение процесса программирования для конечного пользователя.

Пятое поколение ЭВМ – класс машин, появившихся в 1990-х гг. Основной их упор – интеллектуальность. В это время появляются первые экспертные системы, системы распознавания текста, системы классификации, как с учителем, так и без учителя, системы распознавания голоса, машинного перевода и др.

Современная классификация компьютеров выделяет карманные ЭВМ, персональные компьютеры (ПК), рабочие станции, серверы и суперЭВМ [2, 3]. Все эти системы созданы на базе микропроцессоров и имеют небольшие размеры и значительные возможности по сравнению с техникой предыдущих поколений. В 2000 г. было выпущено 140 миллионов ПК, к началу 2002 г. – 640 миллионов.

В настоящее время персональный компьютер включает системный блок, клавиатуру, монитор, манипулятор типа «мышь» и различные периферийные устройства, подсоединяемые к компьютеру для расширения его возможностей в основном по вводу и выводу различной информации.

1.3.2. Внешние запоминающие устройства

В качестве внешних запоминающих устройств в ПК используются накопители на гибких дисках (дискетах), накопители на жестких дисках (Hard Drive, или HD), которые называют также винчестером, накопители на оптических и магнитооптических дисках, стримеры и другие виды устройств [3, 5].

Дискеты.Гибкие диски позволяют переносить документы и программы с одного компьютера на другой, хранить информацию, не используемую постоянно на компьютере, делать архивные копии данных, содержащихся на жестком диске.

Оптические диски.Основными достоинствами накопителей на оптических дисках являются: высокая плотность записи информации; универсальность, т. е. пригодность для хранения информации, записанной в различной форме; возможность быстрой перезаписи огромных объемов информации и надежность длительного хранения дисков; низкая удельная стоимость на 1 байт информации.

Выпускаются два типа накопителей на оптических дисках: на компакт-дисках постоянной памяти (CD-R) и на перезаписываемых оптических дисках (CD-RW). CD-R по формату напоминает звуковой компакт-диск, его емкость при стандартном диаметре 130 мм составляет 540 Мб и более. Стример– это устройство для сохранения всей информации, находящейся на жестком диске. Стример записывает информацию на кассеты с магнитной лентой.

Преимущество стримеров – в низкой стоимости хранения данных. Сейчас она все еще меньше, чем при хранении на перезаписываемых компакт-дисках (CD-RW) или магнитооптических дисках (МО).

Жесткие диски.Накопители на жестких дисках (HD) предназначены для постоянного хранения информации, используемой при работе с компьютером, программ операционной системы, постоянно применяемых пакетов, редакторов, документов и т. д. Без жесткого диска в настоящее время невозможна работа с компьютером.