SIG – est … Systèmes d'information géographique

SIG – SIG est un système mobiles modernes, qui ont la possibilité d'afficher votre position sur la carte. Au cœur de cette propriété importante est l'utilisation de deux technologies: l' information géographique et le positionnement mondial. Si l'appareil mobile dispose d'un récepteur GPS intégré, en utilisant un tel dispositif peut déterminer son emplacement et donc des coordonnées précises SIG lui-même. Malheureusement, les technologies de l'information géographique et des systèmes dans la littérature scientifique en langue russe, représentée par un petit nombre de publications, donc pratiquement pas d'informations sur les algorithmes qui sous-tendent leur fonctionnalité.

classification des SIG

Division des systèmes d'information géographique a lieu sur le principe territorial:

1. GIS Global est utilisé pour prévenir par l'homme et les catastrophes naturelles depuis 1997. Avec ces données, il est possible dans une période de temps relativement court pour prédire l'ampleur de la catastrophe, un plan de liquidation des conséquences, pour évaluer les dommages et les pertes de vie, ainsi que d'organiser des actions humanitaires.
2. Système d' information géographique régional a élaboré au niveau municipal. Il permet aux autorités locales de prévoir le développement d'une certaine région. Ce système représente presque tous les domaines importants, tels que l'investissement, la propriété, de navigation, d'information, juridique et autres. Il est également intéressant de noter que l'utilisation de ces technologies la possibilité d'agir en tant que garant de la sécurité dans l'ensemble de la population. Système d'information géographique régional actuellement utilisé de façon très efficace en favorisant l'investissement et la croissance rapide de l'économie de la région.

Chacun des groupes ci-dessus a un certain sous-types:

• Le SIG mondial comprend un système national et du sous-continent, le plus souvent avec un statut d'État.
• Au niveau régional – local, sous-régional, local.

Les données sur les données des systèmes d'information se trouvent dans des sections spéciales du réseau, appelés géoportails. Ils sont placés dans le domaine public pour examen sans aucune restriction.

principe de fonctionnement

systèmes d'information géographique fonctionnent sur le principe de l'élaboration et le développement de l'algorithme. Il permet le déplacement de l'objet affiché sur la carte SIG, y compris le mouvement du dispositif mobile au sein du système local. Pour illustrer ce point dans la zone de dessin, vous devez savoir au moins deux coordonnées – X et Y. Lorsque le mouvement d'un objet sur une carte est nécessaire pour déterminer la séquence de coordonnées (Xk et Yk). Leur performance doit être conforme à des moments différents du système SIG local. Ceci est la base pour déterminer l'emplacement de l'objet.

Cette séquence de coordonnées peut être récupéré à partir d'un fichier NMEA-type de récepteur GPS, effectuer un mouvement réel sur le terrain. Ainsi, basé sur l'algorithme considéré ici est l'utilisation des données fichier NMEA avec les coordonnées de la trajectoire de l'objet dans un territoire. Les données nécessaires peuvent être obtenues à la suite de la simulation du processus de mouvement sur la base de simulations informatiques.

algorithmes SIG

Les systèmes d'information géographique sont construites sur les données originales, qui sont prises pour développer l'algorithme. Typiquement, un ensemble de coordonnées (Xk et Yk), correspondant à une trajectoire de l'objet sous forme de fichier NMEA et carte SIG numérique au niveau des zones de sites sélectionnés. Le défi consiste à développer un algorithme qui affiche le mouvement d'un objet point. Au cours de ce travail trois algorithmes ont été analysés, sous-tendant la tâche.

• Le premier algorithme SIG – il analyse des données en fichier NMEA pour en extraire la séquence de coordonnées (Xk et Yk),
• Le deuxième algorithme est utilisé pour calculer un angle de l'objet de la piste, le paramètre de comptage est effectuée à partir de l'est de direction.
• Le troisième algorithme – pour déterminer la vitesse de l'objet par rapport au cardinal.

algorithme Generalized: concept général

Un algorithme généralisé pour la cartographie du mouvement d'un objet de point sur la carte SIG comprend trois algorithme précédemment mentionné:

• analyse des données NMEA;
• calcul d'angle de la trace de l'objet;
• déterminer le cours de l'objet par rapport aux pays du monde entier.

systèmes d'information géographique avec l'algorithme généralisé avec l'élément de commande de base – une minuterie (minuterie). problème standard est qu'il permet au programme de générer des événements à intervalles réguliers. En utilisant un tel objet peut être réglée période nécessaire pour effectuer un ensemble de procédures ou de fonctions. Par exemple, pour effectuer de manière répétée l'intervalle de temps d'une seconde, il est nécessaire de définir les propriétés suivantes de la minuterie:

• Timer.Interval = 1000;
• Timer.Enabled = True.

En conséquence, chaque seconde commencera la procédure de lecture des coordonnées X, Y de l'objet du fichier NMEA, de sorte que ce point avec les coordonnées obtenues sont affichées sur une carte SIG.

Le principe de la minuterie de fonctionnement

L'utilisation des systèmes d'information géographique est la suivante:

1. Sur une carte numérique trois point marqué (symbole – 1, 2, 3) qui correspondent à la trajectoire de l'objet à différents points de temps TK2, TK1, tk. Ils sont sûrs reliés par une ligne solide.
2. Activation et désactivation de la minuterie, le mouvement de commande d'affichage de l'objet sur la carte, à l'aide, l'utilisateur appuie sur les touches. Leur importance et une certaine combinaison peuvent être étudiés dans le cadre du système.

Fichier NMEA

Nous décrivons brièvement la structure du fichier NMEA SIG. Ce document est écrit en format ASCII. En fait, il est un protocole d'échange d'informations entre le récepteur GPS et d'autres appareils tels qu'un PC ou un PDA. Chaque message de NMEA commence par le signe $, suivi d'un dispositif d'identification à deux caractères (pour le récepteur GPS – GP) et met fin à la séquence r n – caractère de retour chariot et un saut de ligne. L'exactitude des données dans la notification dépend du type de message. Toutes les informations sont contenues dans une seule ligne, avec des champs séparés par des virgules.

Afin de comprendre comment les systèmes d'information géographique, il suffit d'étudier un type de message $ GPRMC largement utilisé, qui contient un minimum, mais l'ensemble de base de données: l'emplacement de l'objet, sa vitesse et le temps.
Prenons un exemple spécifique sur lequel des informations codées en elle:

• la date de la détermination des coordonnées de l'objet – 7 Janvier, 2015 g;.
• UTC UTC Positionnement – 10h 54m 52s;
• les coordonnées de l'objet – 55 ° 22,4271 « N et 36 ° 44,1610 « E

Nous insistons sur le fait que les coordonnées de l'objet sont en degrés et minutes, ce dernier chiffre est donné jusqu'à quatre décimales (ou points que la partie décimale d'un nombre réel au format USA). Dans l'avenir, vous avez besoin de ce fichier dans un endroit-latitude NMEA de l'objet est dans la position après la troisième virgule et la longitude – après la cinquième. A la fin du message est transmis contrôle après le symbole « * » sous la forme de deux chiffres hexadécimaux – 6C.

Système d'information géographique: Exemple d'algorithme

Considérons l' algorithme d' analyse-fichier NMEA afin de récupérer un ensemble de coordonnées (X et yk), correspondant à la trajectoire de déplacement de l'objet. Il est composé de plusieurs étapes consécutives.

Détermination des coordonnées de l'objet Y

NMEA algorithme d'analyse de données

Etape 1. Chaîne Lecture GPRMC de fichier NMEA.

Étape 2: Trouver la troisième position de la virgule dans la chaîne (q).

Étape 3: Trouver la position du quatrième point dans la chaîne (r).

Étape 4. Trouver, à partir de la position q, le caractère de point décimal (t).

Étape 5. Pour prendre un caractère de la chaîne est en position (r + 1).

Étape 6: Si ce caractère est W, la variable NorthernHemisphere est réglé sur 1, sinon -1.

Étape 7. Extrait (r + 2) rangées de caractères à partir de la position (t-2).

Étape 8. Extrait de rangées (tq-3) de caractères à partir de la position (q + 1).

Étape 9. chaîne Convertir en nombre réel et la coordonnée Y de l'objet calculé en radians.

Détermination des coordonnées de l'objet X

Etape 10. Trouver la position du cinquième point de la ligne (n).

Étape 11. Trouver la position du sixième point dans la ligne (m).

Etape 12: Rechercher, commençant à la position n, le caractère de virgule (p).

Etape 13. Supprimer le seul caractère de la chaîne situé à la position (m + 1).

Étape 14. Si ce caractère est « E », puis est mis à 1 la variable EasternHemisphere, sinon -1.

Etape 15. Supprimer le (m-p + 2) rangées de caractères à partir de la position (p-2).

Etape 16. Supprimer le (p-n + 2) à la ligne de caractères à partir de la position (n + 1).

Étape 17. chaîne Convertir en nombre réel et calculer coordonnée X de l'objet en radians.

Étape 18. Si le fichier NMEA n'est pas lu jusqu'à la fin, passez à l'étape 1, sinon passez à l'étape 19.

Etape 19. algorithme Terminer.

A l'étape 6, et 16 de l'algorithme utilise les variables et NorthernHemisphere EasternHemisphere codage numérique pour l'emplacement des objets dans le monde. Dans l'hémisphère nord (sud) variables NorthernHemisphere prend la valeur 1 (-1), respectivement, de même dans l'est hémisphère (ouest) EasternHemisphere – 1 (-1).

Application des SIG

L'utilisation des systèmes d'information géographique est très répandu dans de nombreux domaines:

• Géologie et cartographie;
• le commerce et les services;
• inventaire;
• économie et gestion;
• la défense;
• ingénierie;
• l'éducation et d'autres.