Використання геоінформаційних технологій для просторового моделювання

Сучасні засоби аналізу територіального розміщення об’єктів базуються на використанні геоінформаційних технологій. В туристичній галузі існує багато дослідницьких та прикладних задач, де потрібно приймати рішення про взаємне положення об’єктів в просторі, прокладання маршрутів, визначення їх довжини та складності, вибір оптимального маршруту тощо. Одним з перспективних напрямків наукових досліджень зараз є аплікація геоінформаційних технологій до задач підтримки прийняття рішень в туризмі. Створені в такий спосіб моделі, інформаційні та експертні системи ефективно справляються з завданнями керування, контролю, прийняття рішень та прогнозування в складних соціально-економічних процесах.

Геоінформаційні технології (ГІТ) використовують з географічно координованою інформацією, надають широкі можливості аналізу цієї інформації та представлення її у зручному для користувача вигляді: цифрових карт, серій карт, атласів, графіків, діаграм, профілів тощо [39]. Перші геоінформаційні технології виникли і застосовувались у військовій справі. Вони виконували розрахунки для систем автоматичного наведення зброї, а також вирішували задачі позиціонування об’єктів в просторі та керування бойовими діями. З часом, пройшовши кілька етапів розвитку, ГІТ почали використовуватись в наукових дослідженнях, бізнесі, транспорті та побуті.

В наукових дослідженнях найбільш використовуваними геоінформаійними технологіями є геоінформаційні системи та цифрове (геоінформаційне) картографування.

Геоінформаційні системи (ГІС) – це системи призначені для збирання, зберігання, обробки, перевірки, аналізу та географічної візуалізації просторових даних та пов’язаної з ними інформації. Останнім часом геоінформаційні системи широко використовуються для моделювання та дослідження різноманітних процесів в екології, географії, геології, природокористуванні, управлінні земельними ресурсами (кадастр), економіці та ін.. Сучасні ГІС дозволяють вирішувати різноманітні прикладні та наукові задачі, серед яких інвентаризація ресурсів, аналіз, оцінка, моніторинг, управління та планування [40].

Геоінформаційне картографування це сукупність методів та засобів для оперативного створення, редагування та виводу тематичних цифрових карт. Воно є ефективним способом представлення даних, отриманих в результаті аналізу певних географічних характеристик та прогнозування процесів, що розвиваються територіально (ерозія ґрунтів, урбанізація). Для останнього використовується просторове моделювання – процес математичного представлення даних про територію з допомогою сітки з визначеними координатами її вузлів.

Геоінформаційні технології застосовуються в наукових дослідженнях моделювання просторового розвитку трьома способами:

• геоінформаційні системи виступають в якості джерела вхідної інформації для дослідження;
• геоінформаційне картографування використовується для візуалізації отриманих результатів;
• поєднання першого та другого способів.

В першому випадку геоінформаційні системи необхідні лише в контексті бази картографічних даних. Виконується експорт даних в табличній формі до програмного комплексу, який виконує обчислення. Наприклад, в роботі [41] проводиться проектування системи моніторингу озер в урбанізованій місцевості. Також, в роботі [42] створюється система підтримки прийняття рішень на основі даних з GIS-системи. Створення та використання геоморфологічної цифрової бази даних описано в роботі [43]. Визначенню індексу, що характеризує ризик опустелювання земель присвячено роботу [44]. В ній ГІС використано як джерело даних, про склад і рельєф грунтів.

В другому випадку проводиться побудова тематичних цифрових карт. Спочатку виконується обчислення та аналіз деякого показника, а потім створюється його просторове представлення у вигляді карти. Отримані тематичні карти можуть використовуватись окремо, або ж ставати додатковими шарами стандартних цифрових карт у геоінформаційних системах. Тут важливим фактором є легкість імпорту зовнішніх даних до ГІС. Таким способом виконано аналіз харчової продуктивності екосистем Китаю в роботі [45]. Результатом дослідження є цифрові карти з даними про кількість людей, яких може прогодувати дана територія. Геоморфологічне картографування карстових печер Криту проводилось з допомогою ГІТ в роботі [46].

В третьому випадку спочатку відбувається експорт просторових даних з ГІС, виконується моделювання, а потім результати обчислень перетворюються в цифрові карти. Таким чином виконується прогнозування паводків в роботі [47]. В роботі виконується імітаційне моделювання паводкових ситуацій в реальному часі: з допомогою World Wide Web виконується одержання та передача актуальних даних, далі іде їх обробка в ГІС та запуск імітаційної моделі. Результати моделювання представляються у вигляді карт, до яких також є доступ через WWW. Для прогнозування зміни рівня грунтових вод використовувались функціональні можливості ГІС [48]. В роботі [49] ГІС є також джерелом даних для оцінки придатності земель. Результати дослідження рівня придатності території м. Мехіко візуалізуються з допомогою геоінформаційного картографування.

Стаття [50] описує використання ГІС в дослідженнях впливу податку на викиди вуглецю авіаційним транспортом на розвиток міжнародного туризму.

Комплексна оцінка якості екологічного середовища виконується в роботі [51]. Рівень якості екологічного середовища залежить від 28 параметрів, більшість з яких, експортуються з цифрових карт. Результатом дослідження є картографічна модель екологічного стану однієї з провінцій Китаю.

Для прогнозування форми берегової лінії ГІС використовували у дослідженні [52]. Результати досліджень дозволяють враховувати вплив зміни клімату на просторове розташування берегової лінії, що сприятиме стабільному розвитку прибережного туристичного бізнесу. В цій роботі ГІС використано як засіб фіксування та накопичення даних, а аналіз вхідної інформації виконується з допомогою адитивної моделі.

В деяких випадках у дослідженнях використовуються такі геоінформаційні технології, як GPS-навігація та зондування. Крім того, потужні програмні пакети для моделювання включають засоби для створення цифрових карт (наприклад, MatLab) [53]. В роботі [54] показано механізм використання технології Alge-time для відслідковування пересувань туристів з метою визначення рекреаційних потоків та детермінування типової туристичної поведінки.

Цікавим способом розв’язання задач просторового аналізу даних є поєднання функціональних можливостей геоінформаційних технологій з методами Soft Computing.. Наприклад, в роботі [55] ГІС використовуються в поєднанні з імітаційним моделюванням для оцінки та прогнозування шкідливого впливу викидів СО в атмосферу автомобільним транспортом.

Дослідження [56] містить аналіз методів поверхневої підгонки для масштабування цифрових географічних карт.

Вся работа доступна по ссылке

https://mydisser.com/ru/catalog/view/16390.html