Логически и организационно во всех ГИС можно выделить несколько конструктивных подсистем, выполняющих определенные функции.
Схема 2. Функциональная структура ГИС
Система ввода представляет собой аппаратные средства (клавиатура, мышь, дигитайзер, сканер, приемник GPS и т. д.) и интерфейс ввода данных. Затем координатные и атрибутивные данные хранятся в соответствующих базах данных и по запросу систем управления и обработки и визуализации используются для осуществления всевозможных (математических, логических, аналитических, статистических) операций. Система вывода позволяет выводить результаты этих операций на монитор, печатать, передавать их через Интернет или сохранять для использования в других программах.
В историческом аспекте нарастание функциональных возможностей ГИС происходило по линии от инвентаризации через анализ и моделирование к управлению.
Основные требования, предъявляемые к ГИС:
1. Охват всех сторон информационного, программного, технического обеспечения, проявляющихся в процессе эксплуатации системы, возможность обработки массивов неоднородной пространственно-координированной информации и способность поддерживать базы данных для широкого класса географических объектов.
2. Комплексный характер системы. Основное преимущество геоинформационных технологий по сравнению с традиционными методиками состоит в возможностях совместного анализа больших групп параметров в их взаимной связи, что очень важно для изучения сложных географических явлений и процессов.
3. Открытость системы, обеспечивающая легкость модификаций и адаптации к новым условиям для поддержания ее на современном уровне не только разработчиками, но и пользователями.
3. Применение ГИС
ГИС используются для решения разнообразных задач, основные из которых можно сгруппировать следующим образом:
обеспечение деятельности органов законодательной и исполнительной власти, силовых структур;
обеспечение комплексного и отраслевого кадастра (земельного, водного, лесного, недвижимости и т. д.);
поиск и рациональное использование природных ресурсов;
территориальное, отраслевое, муниципальное планирование и управление;
природопользование, мониторинг экологических ситуаций, оценка техногенных воздействий, экологическая экспертиза;
научные исследования и образование;
контроль условий жизни населения, здравоохранение и рекреация;
картографирование (комплексное и отраслевое);
использование в торговле и маркетинге, бизнесе.
Широко применяется ГИС в узковедомственных, потребительских сферах: транспорт, ценообразование, туризм, торговля, справочные услуги.
Таким образом, ГИС по назначениям и функциям является многоцелевой и ориентирована на обеспечение географическими и другими данными широкого круга организаций и граждан.
К потенциальным потребителям геоинформации относятся:
структуры власти;
планирующие органы;
инспекции и контрольные органы;
юридические и правоохранительные органы;
природоохранные организации;
архитектурно-планировочные и земельные службы города;
организации, эксплуатирующие коммуникации или транспорт;
научно-исследовательские и проектные институты;
строительные организации;
торговые организации;
частные предприниматели и лица.
3.1. Применение ГИС в природоохранной деятельности
В ходе экологического мониторинга осуществляется сбор и совместная обработка данных, относящихся к различным природным средам, моделирование и анализ экологических процессов и тенденций их развития, использование данных при принятии решений по управлению качеством окружающей среды. Таким образом, в природоохранной деятельности ГИС являются мощным средством поддержки принятия управленческих решений.