Моделирование в ГИС

1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 Рейтинг 4.00 (1 Голос)

Моделирование и ГИС-технология

Моделирование природных процессов, строго говоря, не входит непосредственно в состав методов ГИС-технологии - основное внимание в последней изначально было сосредоточено на вводе и представлении пространственно распределенных данных, а также их анализе с использованием достаточно четко определенного круга методов. Однако, уже в начале 80-х годов начали предприниматься попытки по использованию потенциала ГИС-технологии, в первую очередь по описанию пространственного распределения природных и хозяйственных факторов, а также средств отображения получаемых результатов при моделировании природных процессов. Развитие аналитических возможностей ГИС-технологии, особенно в конце 80-х - начале 90-х годов, появление в составе ГИС-пакетов модулей, делающих возможным реализацию сложных вычислительных алгоритмов, открыли этап качественно нового - пространственного уровня моделирования природных процессов на основе интеграции описывающих их моделей и ГИС-технологии.

Возможны два основных подхода к интеграции ГИС-технологии и моделей природных процессов с целью создания пространственно распределенной системы моделирования. Первый заключается в использовании ГИС-пакета как дополнительного модуля компьютерной модели процесса, обеспечивающего формирование массивов входных данных, а также представление результатов моделирования, выполняемого с помощью реализованных традиционными методами моделей на экране дисплея, либо в виде твердой копии. Именно такой подход был положен в основу интеграции ГИС-технологии и моделей флювиальных процессов в работах. Однако, в рамках данного подхода каждый элемент растра моделируется индивидуально, что делает невозможным учет концентрации вещественных потоков в ландшафтах, а также изменение их скорости и влекущей силы, обуславливающие, например, аккумуляцию наносов на вогнутых участках профиля и активизацию эрозии - на выпуклых. Такой подход вполне приемлем при описании процессов, протекающих под влиянием только местных факторов. Так, интенсивность суммарного испарения в каждой точке (ячейке растра - при растровом представлении пространственных данных) рассматриваемой территории зависит от испаряемости, увлажненности активного слоя почвы, водно-физических свойств этого слоя, вида растительности и фазы ее развития, характерных именно для данной точки (ячейки растра). То же самое можно сказать, например, о продукционном процессе растений или процессах инфильтрации воды в почву и вертикальном движении воды в почво-грунтах и т. п. В таких случаях моделирование процесса по отдельным ячейкам растра, безусловно, является вполне естественным.

Второй подход заключается в полной интеграции ГИС и профильной модели процесса на основе реализации модели языковыми возможностями ГИС-пакета. Такой подход позволяет моделировать природный процесс как единый для всей территории с учетом особенностей пространственной вариации его факторов. В практику моделирования данный подход был введен Ван Деурсеном и Дж. Квадийком при разработке балансовой модели стока р. Рейн. В общем случае именно он является предпочтительным при .разработке пространственно распределенных моделей природных процессов. Однако, он предъявляет повышенные требования к аналитическим возможностям ГИС-пакета, включая, например для флювиальных процессов, как обязательное условие возможность построения карты линий тока и водосборных бассейнов, в том числе и элементарных (для заданной точки склона), не говоря уже о необходимости выполнения достаточно сложных арифметических и логических операций с растеризованной информацией.


Моделирование в ГИС - 4.0 out of 5 based on 1 vote