Геоинформационная система. Принцип работы таймера
Кадастровые инженеры, проектировщики, геологи и другие специалисты часто сталкиваются с необходимостью использования картографических данных в работе. Современные разработки позволяют получать со спутника изображения местности в мельчайших деталях, а специально созданное программное обеспечение – использовать эти сведения для аналитических целей и выводить их в нужном формате.
Поговорим о структурах, позволяющих обобщать и исследовать географический материал для осуществления максимально обоснованных и оптимальных в каждом конкретном случае мер.
Определение ГИC (GIS): как расшифровывается аббревиатура и что это такое
Геоинформационные системы (ГИС) – это прогрессивные компьютерные технологии, которые используются для создания карт и оценки фактически существующих объектов, а также происшествий, происходящих в мире. При этом визуализация и пространственные обзоры сочетаются со стандартными процессами с базами данных: введением сведений и получением статистических результатов.
Именно обозначенные характеристики позволяют широко применять эти программы для решения многих проблем:
Анализ физических явлений и событий на планете.
Осмысление и обозначение их основных причин.
Изучение вопроса перенаселения.
Планирование перспективных решений в градостроительстве.
Оценка результатов текущей предпринимательской деятельности.
Экологические проблемы – загрязнение местностей, уменьшение размеров лесных массивов.
Кроме глобальных целей, с помощью такого обеспечения можно регулировать частные ситуации, например:
Поиск оптимального пути между точками.
Выбор удобного расположения для фирмы.
Нахождение нужного здания по адресу.
Муниципальные задачи.
Географический анализ не только что появившееся направление. Но рассматриваемые нами технологии наиболее соответствуют требованиям современности. Это максимально эффективный, результативный и удобный процесс, автоматизирующий процедуру сбора соответствующего материала и его обработки.
Сегодня геоинформационные системы – это прибыльная область деятельности, в которой заняты миллионы людей в разных странах. Только в России более 200 различных компаний разрабатывают и внедряют такие технологии во все сферы хозяйствования.
Имеет несколько составных элементов.
Аппаратура. Это разнообразные виды компьютерных платформ, от персональных машин до глобальных централизованных серверов.
Программное обеспечение. Здесь присутствуют все нужные инструменты для получения, обработки и визуализации материала. Отдельными составными частями можно обозначить компоненты для:
Введения и манипулирования сведениями;
Управления базой данных (СУБД);
Отображения пространственных запросов;
Доступа (интерфейс).
Какие возможны манипуляции в программах
Утилиты выполняют несколько процессов:
Ввод. При этом материал преобразуется в требуемый цифровой формат. Во время оцифровки за основу берутся бумажные карты, которые обрабатываются на сканерных аппаратах. Это актуально на крупных объектах, для маленьких задач можно вводить сведения через дигитайзер.
Манипулирование. Технологии имеют разные способы видоизменения материалов и обозначения определенных частей, необходимых для выполнения непосредственной задачи. Например, они позволяют приводить масштаб с разных элементов к единому значению для дальнейшей общей обработки.
Управление. При значительном объеме информации и большом числе пользователей рационально использовать системы управления базами данных для сбора и структурирования материала. Чаще всего применяют реляционную модель, когда сведения хранятся в таблицах.
Запрос и анализ. Программа позволяет получить ответы на многие примитивные и более детальные вопросы, начиная от личности владельца участка и заканчивая преимущественными видами почв под смешанным объектом. Также есть возможность создавать шаблоны для нахождения по определенному виду запроса. Для анализа используются такие инструменты как оценка близости и исследование наложения.
Визуализация. Это искомый результат большинства пространственных действий. Карты оснащены сопроводительной документацией, объемными изображениями, табличными значениями и графиками, мультимедийными и фотографическими отчетами.
Виды ГИС
Классификация географических информационных систем происходит по принципу охвата территории:
Глобальные (национальные и субконтинентальные) – дают возможность оценить ситуацию в масштабах планеты. Благодаря чему можно спрогнозировать и предотвратить природные и техногенные катаклизмы, оценить размер бедствия, спланировать ликвидацию последствий и организацию гуманитарной помощи. Применяются во всем мире с 1997 года.
Региональные (локальные, субрегиональные, местные) – действуют на муниципальном уровне. Такие технологии отражают многие ключевые сферы: инвестиционные, имущественные, навигационные, обеспечения безопасности населения и другие. Они помогают принимать решения при развитии определенного района, что способствует привлечению к нему капитала и росту его экономики.
|
|
|
|
|
ГИС хранит фактическую информацию о предметах в виде подборки тематических слоев, объединенных по принципу географического положения. Такой подход обеспечивает решение разноплановых задач по реорганизации местности и проведению мероприятий.
Для нахождения местоположения объекта используются координаты точки, ее адрес, индекс, номер земельного участка и т.п. Эти сведения наносятся на карты после процедуры геокодирования.
Технологии могут работать с растровыми и векторными моделями.
В векторной форме материал кодируется и сохраняется как набор координат. Она больше подходит для стабильных элементов с постоянными свойствами: реками, трубопроводами, полигоны.
Растровая схема включает блоки информации об отдельных составляющих. Она адаптирована для работы с переменными характеристиками, например, типы почв и доступность объектов.
Смежные инновации
ГИС тесно взаимодействует с другими приложениями. Рассмотрим связь и главные отличия со схожими информационными технологиями.
СУБД. Они служат для накопления, хранения и координирования разных материалов, поэтому часто входят в программную поддержку географических систем. В отличие от последних не имеют инструментов для оценки и пространственного изображения данных.
Средства настольного картографирования. В качестве сведений используют карты, но имеют ограниченные возможности для их управления и анализа.
Дистанционное зондирование и GPS. Здесь информация собирается с использованием специальных датчиков: бортовых камер летательных машин, сенсоров глобального позиционирования и прочих. При этом материал собирается в виде картинок с осуществлением их обработки и изучения. Однако из-за отсутствия некоторых инструментов их нельзя считать геоинформационным системами.
САПР. Это программы для составления различных чертежей, планов помещений и архитектурных разработок. Они применяют комплекс элементов с закрепленными параметрами. Многие из них имеют возможность импортировать значения из ГИС.
Среди подобных утилит стоит отметить продукцию компании ZWSOFT:
Мощная и доступная по цене ГИС, предназначенная для импорта, экспорта и управления геопространственными данными. При выборе версии для использования совместно с ZWCAD/AutoCAD это приложение запускается внутри платформы CAD и позволяет пользователям осуществлять обмен геопространственными данными между чертежом платформы и файлами ГИС, серверами ГИС или хранилищами данных ГИС, подгружать векторные и растровые карты и подложки и управлять атрибутивными данными и таблицами данных.
– аналог GeoniCS. Позволяет автоматизировать проектно-изыскательные работы. При этом создаются чертежи, соответствующие действующим нормативам оформления и стандартам. Содержит шесть модулей, использование которых решает различные инженерные, в том числе и геологические, задачи.
– аналог GeoniCS Изыскания. Осуществляет анализ и интерпретацию результатов лабораторных и полевых исследований, выполняет статистическую обработку по заданным параметрам, вычисляет различные нормативные и расчетные показатели,формирует отчетность по стандартам стран СНГ.
– утилита для кадастровых инженеров с полным набором инструментов, автоматизирующих подготовку документов. Постоянное обновление позволяет всегда предоставлять актуальную информацию по оформлению бумаг согласно требованиям проверяющих органов.
– система автоматизированного проектирования для архитекторов, инженеров, конструкторов. Имеет новое ядро на базе гибридных технологий, сочетающее понятный интерфейс, поддержку Unicode, возможность создавать трехмерные модели на основе их сечений. Имеет встроенную возможность вставки растровых карт по файлам географической привязки (географической регистрации).
Примеры ГИС для новичков
Программ, созданных для целей такого географического анализа, очень много. Рассмотрим для примера некоторые из них.
Mapinfo
Основными функциональными возможностями является:
применение понятной и удобной обменной схемы для передачи данных другим структурам;
активное окно можно сохранять в разных форматах: bmp, tif, jpg и wmf;
поддержка значительного количества географических проекций и систем координат;
можно вводить материал через дигитайзер.
Используя утилиту можно и делать тематические карты, и строить 3D ландшафты.
DataGraf
Инструмент для пространственной визуализации, моделирования ситуаций, построения синтетических показателей. Оптимален для изучения основ компьютерной картографии в учебных учреждениях.
Программа позволяет:
создавать векторные карты;
привязывать к каждому элементу неограниченное число тематических баз данных;
копировать данные в другой файл через буфер обмена;
вручную изменять характеристики объектов и их местоположения.
Простое средство для освоения базового уровня. Решает преимущественно иллюстративные задачи. Позволяет создавать оцифрованные карты на основе обычной картинки и в любом графическом формате.
Применение ГИС
Возможности для использования географических технологий очень обширны. Среди областей, где наиболее применимы эти системы, можно выделить:
Землеустройство. Утилиты нужды для составление кадастров, вычисление площадей элементов, разметка границ земельных участков.
Управление размещением объектов. Здесь их применение актуально для построения архитектурного плана, согласование сети промышленных, торговых и других точек специального назначения.
Районное развитие. Инженерные изыскания конкретных мест, решения задач по оптимизации инфраструктуры и привлечению инвесторов в настоящее время невозможны без детального изучения с помощью подобных структур.
Охрана природы. Программы позволяют осуществлять проведение экологического мониторинга, планирование использования ресурсов.
Прогнозирование ЧС. Отслеживание изменений в разных геологических состояниях позволяет предсказать возможность катастроф, разрабатывать меры для их предотвращения и минимизации потерь от них.
Краткие итоги
Мы дали расшифровку понятия ГИС, подробно рассмотрели, что такое геоинформационные системы и где они применяются. В заключении скажем, что это очень перспективное направление, которые активно развивается. Без использования подобных технологий уже невозможно представить работу специалистов многих областей.
Назад
Вперёд
Внимание! Предварительный просмотр слайдов используется исключительно в ознакомительных целях и может не давать представления о всех возможностях презентации. Если вас заинтересовала данная работа, пожалуйста, загрузите полную версию.
Предмет: информатика и ИКТ.
Раздел программы: Построение и исследование информационных моделей.
Тип урока: изучение нового материала, урок-исследование.
Вид урока: комбинированный.
Оборудование: компьютерный класс, проектор, цифровая доска, конспект урока, описание практической работы, авиа- и космоснимки города Смоленска, района школы, школы, космический снимок смоленской области.
Программное обеспечение: операционная система Windows, Opera, программа Microsoft Power Point, Delphi, программа «Улицы города Смоленска», презентация к уроку Геоинформационные системы.pps , подготовленная учителем.
Цели урока:
- Образовательная – познакомить учащихся сгеоинформационными системами,с приемами поиска и средствами навигации геоинформационных систем, со значением космических снимков в создании ГИС, сформировать умения учащихся работать с космическими снимками.
- Развивающая – развивать познавательный интерес учащихся, умения применять полученные знания на практике, прививать навыки исследовательской работы.
- Воспитательная – повысить уровень информационной культуры и социальной адаптации учащихся, воспитывать интерес и любовь к малой Родине – Смоленщине.
План урока:
Часть I (1час)
- Организационный момент.
- Подготовительная самостоятельная работа.
- Актуализация опорных заний.
- Объяснение нового материала и первичное закрепление знаний.
- Выполнение практической работы.
Часть II (2 часа)
- Практическая работа:
– создание ГИС;
– заполнение ГИС. - Задание на дом.
ХОД I УРОКА
1. Организационный момент
Учитель. Тема урока «Геоинформационные системы». На первом уроке вы познакомитесь геоинформационными системами, приемами поиска и средствами навигации в геоинформационных системах, на следующем сами создадите простую ГИС.
Слайд 1.
2. Подготовительная самостоятельная работа
– Сначала каждый из вас 5 минут работает самостоятельно.
1 учащийся готовится к ответу по вопросу «Информационные модели». Остальные учащиеся разбиваются на группы и, используя поисковые системы, готовятся к ответам на вопросы:
1 группа – «Что такое геоинформационные
системы»;
2 группа – «Типы геоинформационных систем»;
3 группа – «Структура ГИС»;
4 группа – «Применение ГИС».
3. Актуализация опорных знаний
Слайд 2. Заполнив схему, рассказать об информационных моделях.
Ученик отвечает на вопрос слайда.
Учитель. Приведите примеры информационных моделей для Смоленской области.
Учащиеся (возможные варианты ответов). Слайд 3.
- Графические:
- физическая карта, карта административного деления Смоленской области и др.;
- графики среднемесячных температур, трудоустройства населения и др.;
- схема газопровода, электрических сетей и др.;
- дерево административного деления области.
- Табличные:
- базы данных выпускников;
- результаты сдачи ЕГЭ и др.
- Математические:
- расчет заработной палаты;
- расчет оплаты коммунальных услуг и др.
- Вербальная
После ответов учащихся учитель зачитывает: Смоленская область (Смоленщина )
- субъект Российской Федерации, входит в состав Центрального федерального округа.
- Граничит с Московской, Калужской, Брянской, Псковской и Тверской областями России, а также с Могилёвской и Витебской областями Белоруссии.
- Площадь – 49 778 км?.
- Население – 0,966 млн. человек (на 2010 год).
- Областной центр – город Смоленск, расстояние до Москвы – 365 км по автодороге.
- Образована – 27 сентября 1937 года на территории Западной области. Награждена орденом Ленина (1958), в 1985 году присвоено звание город-герой.
4. Объяснение нового материала
Учитель. Мы с вами уже говорили о том, что одним из видов графических информационных моделей являются географические карты. Настоящее время невозможно представить без компьютера, который дал новую жизнь картам – карты стали цифровыми. Геоинформационное моделирование базируется на создании многослойных электронных карт, в которых опорный слой описывает географию определенной территории, а каждый из остальных – один из аспектов состояния этой территории. На географическую карту могут быть выведены различные слои объектов: города, дороги, аэропорты и др. Геоинформационное моделирование связано с
Географическими Информационными Системами или ГИС.
Предоставим слово учащимся группы, работавшей над вопросом «Что такое ГИС».
Слайд 4. Что такое ГИС?
Учитель. Однозначное краткое определение этому явлению дать достаточно сложно. Ребята привели не одно определение.
Географическая информационная система (ГИС) – это возможность нового взгляда на окружающий нас мир.
Геоинформационная система
– это
система, предназначенная для сбора, хранения,
анализа пространственных данных и связанной с
ними информации.
Термин также используется в более узком
смысле – ГИС как инструмент (программный
продукт), позволяющий пользователям искать,
анализировать и редактировать цифровые карты, а
также дополнительную информацию об объектах,
например высоту здания, адрес, количество
жильцов.
ГИС (географическая информационная
система) –
это современная компьютерная
технология для картографирования и анализа
объектов реального мира, а также событий,
происходящих на нашей планете, в нашей жизни и
деятельности.
Эта технология объединяет традиционные операции
работы с базами данных, такими как запрос и
статистический анализ, с преимуществами
полноценной визуализации и географического
(пространственного) анализа, которые
предоставляет карта. На карты ГИС можно нанести
не только географические, но и статистические,
демографические, технические и многие другие
виды данных и применять к ним разнообразные
аналитические операции.
Эти возможности отличают ГИС от других
информационных систем и обеспечивают уникальные
возможности для ее применения в широком спектре
задач, связанных с анализом и прогнозом явлений и
событий окружающего мира, с осмыслением и
выделением главных факторов и причин, а также их
возможных последствий, с планированием
стратегических решений и текущих последствий
предпринимаемых действий. ,
Предоставим слово учащимся группы, работавшей
над вопросом «Типы геоинформационных
систем».
Учащиеся отвечают, учитель дополняет.
Слайд 5. Типы геоинформационных систем.
Общие геоданные используются при создании и в работе различных типов геоинформационных систем:
- профессиональных (для государственных и отраслевых структур);
- открытых ГИС, которые доступны на автоматизированных рабочих местах разных специалистов внутри региона и страны;
- встроенных ГИС – системах, установленных на автомобилях, водном транспорте, подводных лодках, современном железнодорожном транспорте;
- GPS (Geo Position System) – система навигации с помощью спутниковой информации.
- Интернет-ГИС – в различных сетевых порталах, предоставляющих электронные карты;
- САПР-ГИС – в системах автоматического проектирования в строительстве зданий и коммуникаций, ландшафтном дизайне;
- настольных ГИС – тех системах, которые устанавливаются на рабочих и домашних компьютерах.
Учитель. Из каких частей состоит ГИС, нам ответит следующая группа.
Учащиеся отвечают, учитель дополняет.
Слайд 6. Структура ГИС
Аппаратное обеспечение . Компьютер для работы с ГИС может быть от простейших ПК до мощнейших суперкомпьютеров. Компьютер является основой оборудования ГИС и получает данные через сканер или из баз данных. Наблюдать и анализировать данные ГИС позволит монитор. Принтеры и плоттеры – наиболее распространенные средства для выведения конечных результатов проделанной на компьютере работы с ГИС.
Программа . Программное обеспечение ГИС выполняет хранение, анализ и представление географической информации. Наиболее широко используемые программы ГИС-MapInfo, ARC/Info, AutoCADMap и другие.
Данные. Выбор данных зависит от задачи и возможностей получения информации. Данные могут быть использованы из различных источников – базы данных организаций, Интернет, коммерческие базы данных и т.д.
Пользователи. Люди, пользующиеся ГИС, условно могут быть разделены следующие группы: операторы ГИС, чья работа заключается в размещении данных на карте, инженеров/пользователей ГИС, чья функция заключается в анализе и дальнейшей работе с этими данными и теми, кому на основании полученных результатов нужно принять решение. Кроме того, ГИС могут пользоваться широкие слои населения через готовые программные приложения или Интернет.
Метод. Существует много способов создания карт в ГИС и методов дальнейшей работы с ними. Наиболее продуктивной будет та ГИС, которая работает в соответствии с хорошо продуманным планом и операционными подходами, соответствующими задачам пользователя.
Учитель. Возникает вопрос, как работает ГИС?
Слайд 7
В отличие от обычной бумажной карты,
электронная карта, созданная в ГИС, содержит
скрытую информацию, которую можно
«активизировать» по необходимости. ГИС хранит
информацию о реальном мире в виде набора
тематических слоев, которые объединены на основе
географического положения. Каждый слой состоит
из данных на определенную тему. Например,
сведения о пространственном положении, привязка
к географическим координатам или ссылки на адрес
и табличные данные. В ГИС используются
картографический материал, имеющий привязку в
заданной системе координат. При использовании
подобных ссылок для автоматического определения
местоположения объекта применяется процедура,
называемая геокодированием
. С ее помощью
можно быстро определить и посмотреть на карте,
где находится интересующий объект и его
характеристики. ГИС позволяет быстро
производить пространственный анализ данных и на
его основе принимать эффективные управленческие
решения.
Например, если вы изучаете определенную
территорию, то один слой карты может содержать
данные о дорогах, второй – о водоемах, третий – о
больницах и так далее. Вы можете просматривать
каждый слой-карту по отдельности, а можете
совмещать сразу несколько слоев, или выбирать
отдельную информацию из различных слоев и
создавать на основе выборки тематические карты.
Графическая информация в ГИС хранится в
векторном формате. В векторной модели информация
о точках, линиях и полилиниях (дома, дороги, реки,
здания и т.п.) кодируется и хранится в виде набора
координат X,Y (Z, T), что позволяет манипулировать
изображением. Исходная картинка вводится со
сканера в растровом формате, а затем
подвергается векторизации –
установке
формульных соотношений между линиями и точками.
Учитель. Как вы думаете, в каких областях применяется ГИС?
Учащиеся (следующая группа) называют области применения ГИС.
Слайд 8. Применение ГИС.
Учитель. В настоящее время ГИС – это многомиллионная индустрия, в которую вовлечены сотни тысяч людей во всем мире. ГИС изучают в школах, колледжах и университетах. Эту технологию применяют практически во всех сферах человеческой деятельности – будь то анализ таких глобальных проблем как перенаселение, загрязнение территории, сокращение лесных угодий, природные катастрофы, так и решение частных задач, таких как поиск наилучшего маршрута между пунктами, подбор оптимального расположения нового офиса, поиск дома по его адресу, прокладка трубопровода на местности, различные муниципальные задачи и др. , .
Слайд 9. Работа с ГИС.
Учащиеся работают за компьютерами. По компьютерной сети на всех компьютерах открыта презентация.
Программа «Улицы города Смоленска»
Учитель. Что позволяет сделать данная ГИС?
Учащиеся отвечают, учитель дополняет.
Программа содержит информацию об улицах города Смоленска: карта улицы, история и описание улицы, фотографии; информация о городе Смоленске. Поиск проводится по улицам, имеющим имя.
Практическая работа. Поиск улиц города и информации о них.
- Найдите на карте улицу Твардовского.
- Каков топоним и история улицы?
- Найдите фото улицы (http://www.smoladmin.ru/map)
Учитель. В процессе выполнения практической работы ответьте на вопрос: «Что позволяет сделать данная ГИС?»
Практическая работа. Работа с открытой геоинформационной системой города Смоленска.
- Установив соответствующие флажки и обновив карту, на основной карте найдите все объекты «Образование».
- Выберите карту «Адресный план». Осуществляя поиск по адресу, найдите дом, в котором вы живете.
- Выберите карту «Кадастр города». Определите кадастровую стоимость земли в месте расположения вашего дома.
Учащиеся отвечают на вопрос, поставленный учителем перед выполнением практической работы.
Учитель. Сервис Google Maps предлагает карту и спутниковые снимки всего мира (а также Луны и Марса). В карту интегрирован бизнес-справочник и схема автомобильных дорог с поиском маршрутов в США, Канаде, Японии, Гонконге, Китае, Великобритании, Ирландии, районов Европы, а также российских городов.
Практическая работа. Окрестности Нью-Йорка.
- Начните с общей карты Северной Америки.
- Измените масштаб, чтобы на карте появились обозначения американских штатов.
- Выполните дальнейшее увеличение карты. Чтобы не потеряться на карте, рекомендуется выполнять увеличение двойным щелчком на нужном географическом объекте.
- Рассмотрите фото того же самого района, сделанное со спутника.
Практическая работа. Достопримечательности Смоленской области.
- В строку «Поиск на карте» введите названия усадьбы Хмелита.
- Выполните увеличение карты.
- Рассмотрите космические снимки того же самого района, сделанное со спутника.
- Посмотрите фото к этому району.
Это государственный историко-культурный и природный музей-заповедник. На его территории находятся уникальные мемориальные, архитектурные, исторические и природные памятники федерального значения, связанные с именами А.С. Грибоедова, А.С. Хомякова, П.С. Нахимова, С.С. Уварова, М.А. Булгакова.
Слайд 10. Космическая съемка.
Учитель. Как смогли увидеть во время практической работы, электронная карта, созданная в ГИС, поддерживается средствами Интернет и даже космическими снимками и информацией со спутников.
Космическая съемка
– съемка земной
поверхности с космических летательных аппаратов
при помощи специальной аппаратуры (фотосъемка,
сканерная съемка, тепловая съемка и др.).
Раньше, изучая землю, картографы затрачивали
целые столетия для того, чтобы нанести на карту
различные географические объекты. Теперь это
можно сделать за считанное количество
околоземных витков космических аппаратов. Всего
за 10 минут космический корабль может
сфотографировать до 1 млн. кв. км земной
поверхности, в то время как из самолета такую
площадь снимают за 4 года, а геологам и топографам
потребовалось бы для этого приблизительно 80 лет.
С помощью космической съемки, удалось стереть
многие «белые пятна» в труднодоступных районах
земли.
Историческая справка
I. Первые снимки из космоса были сделаны
- с ракет в 1946,
- с искусственных спутников Земли – в 1960,
- с пилотируемых космических кораблей – в 1961 (Ю. А. Гагариным).
Первая фотография из космоса сделана чуть больше года спустя после окончания Второй мировой войны. 24 октября 1946 года ракета V-2, запущенная со стартовой площадки полигона White Sands в штате Нью-Мехико, поднялась на высоту 104.6 км. Фотокамера, установленная на борту, делала по снимку каждые полторы секунды полета. После нескольких минут пребывания в космическом пространстве ракета вернулась на землю. Посадка не планировалась мягкой, и ракета разбилась вдребезги, а вместе с ней и камера. Стальная кассета с пленкой осталась цела, и ученые получили в свои руки уникальный фотоматериал. До 1946 года самыми "высотными" снимками Земли считались фотографии, сделанные с воздушного шара Explorer II (22 км) в 1935 году.
II. В 1987 г., находясь в космосе на станции «Мир», космонавты Юрий Романенко, Александр Лавейкин и Александр Александров провели съемки значительной части Антарктиды. Все это помогло в создании подробной карты этого материка в масштабе 1:200000 (2 км в см). Другими методами такие карты, да еще и в таком масштабе, просто не сделать.
5. Выполнение практической работы
Практическая работа. Район, в котором я учусь.
- Открыть ресурс http://kosmosnimki.ru
- В строку поиска ввести Смоленск.
- Изменяя масштаб, найти МБОУ СОШ № 29.
- Найти географические координаты школы.
- Найти улицы-границы района школы и, используя маркеры, подписать их.
- Найти в районе школы детскую поликлинику, библиотеку, спортивную школу, детский сад и подписать их.
(В п.п. 3-5 учащиеся по очереди работают и с цифровой доской, отмечая найденные объекты.)
Учитель. В каких областях используются космоснимки?
Учащиеся (возможные ответы) : в экологическом мониторинге, лесном хозяйстве, сельском хозяйстве, строительстве, картографии, кадастровой деятельности, туристической деятельности, страховании.
Слайд 16. Использование космической съемки и ГИС-технологий.
Учитель. Как вы думаете, как используются космоснимки в экологическом мониторинге, лесном хозяйстве, сельском хозяйстве, строительстве, картографии, кадастровой деятельности, туристической деятельности, страховании.
Слайды 17-24.
ХОД II УРОКА
Компьютерный практикум «Создание геоинформационной системы Смоленской области»
1. Создание программы для работы с космическим снимком Смоленской области. Компьютерный практикум по предложенному алгоритму и коду.
2. Внесение названий географических
объектов на космический снимок Смоленской
области.
Используя карты Смоленской области, ресурсы
Интернет http://kosmosnimki.ru и http://maps.google.com нанести на
космический снимок города, реки, озера
Смоленской области.
ГИС (расшифровывается как «Географические Информационные Системы») - компьютерные системы, дающие возможность вывода данных на экран в электронном виде. Изображения, получаемые посредством ГИС, относятся к картам нового поколения.
География на экране
Такие карты могут быть снабжены помимо географических и другими данными из области статистики, демографии и т. п. С ними возможны разные виды аналитических операций, недоступные для старых бумажных носителей.
Техническая поддержка электронных карт существует в виде огромного количества аналитики, инструментов редактирования, обширных баз данных. При их создании и использовании задействовано множество современных средств - от сканеров до космических спутников, делающих снимки земной поверхности.
Полученная с помощью новых технологий информация находит применение не только у географов, но и в среде бизнеса, строительства, маркетинга, государственного управления. Даже домохозяйкам известно, что такое геоинформационные системы. И они вполне успешно пользуются электронными картами!
ГИС - определение и основные понятия
Что же конкретно обозначает этот термин? Геоинформационные системы (ГИС) - название систем, назначением которых является сбор, хранение и анализ данных пространственного характера, а также их графическая визуализация. ГИС относится к компьютерным технологиям нового поколения. Наука, изучающая прикладные и технические аспекты работы с ГИС, - геоинформатика.
ГИС - это удачное сочетание возможности работы с базами данных (запросы, аналитика) и пространственной визуализации, характерной для карт. Хранение данных в такой системе ведется по тематическим слоям, привязанным к географическому местоположению. ГИС работают и с растровыми, и с векторными данными, благодаря чему любая задача, связанная с пространственной информацией, может быть с их помощью эффективно решена.
Что их отличает
К характерным особенностям, которыми обладает геоинформационная система, можно отнести развитую аналитику, работу с огромными массивами сведений, наличие специальных инструментов для обработки данных пространственного характера.
Их основные преимущества - удобство для пользователя (данные в трехмерном измерении наиболее легки для восприятия), возможность интегрировать информацию, накопленную различными источниками, создавать единый массив для коллективного использования.
Затем - автоматический анализ геопространственных данных и отчет, использование расшифровки аэро- и космической съемки, ранее созданных схем и планов местности, что на порядок повышает эффективность применения. Значительная экономия временных ресурсов и возможность создания трехмерных моделей географических объектов.
Главные задачи
Функции ГИС - это ряд операций по:
- вводу данных (цифровые карты создаются в автоматическом режиме),
- управлению данными (все они сохраняются с возможностью последующей обработки и использования),
- их запросу и анализу путем сопоставления множества параметров,
- визуализации полученных и обработанных данных в форме интерактивных карт.
Отчеты о каждом объекте могут принимать вид графика, диаграммы или трехмерного изображения.
Возможности ГИС
С помощью системы ГИС становится возможным определение на заданной территории наличия, количества и взаимного расположения всех имеющихся объектов. Кроме того, с ее помощью проводят, например, анализ геопространственных данных, характеризующих плотность расселения и т. п. и определяют различные изменения во времени.
С помощью систем ГИС стало возможным смоделировать предполагаемую ситуацию, касающуюся, например, добавления нового объекта - дороги, жилого массива и т. п.
ГИС - классификация
Классификаций этих систем существует несколько. Если делить их по принципу охвата территории, то каждую ГИС можно будет отнести к глобальным, субконтинентальным, национальным, региональным, субрегиональным, а также местным или локальным системам.
Если отталкиваться от уровня управления, то данные системы состоят из федеральных, региональных, муниципальных и корпоративных.
Различают их и по функционалу. ГИС (расшифровка аббревиатуры понятна большому числу пользователей) могут быть как полнофункциональными, так и специализированными, предназначенными для решения определенных задач - например, просмотра данных, их ввода и обработки.
В зависимости от предметной области ГИС можно отнести к картографическим, геологическим, природоохранным, а также муниципальным или городским.
Интегрированные географические информационные системы - те, в которых, помимо стандартного функционала, имеется возможность подвергать изображения цифровой обработке. Полномасштабные ГИС воспроизводят данные в любом выбранном масштабе. Пространственно-временные системы дают возможность оперировать информацией в прошлом или будущем времени.
Где применяются ГИС
ГИС - это универсальный инструмент с обширной сферой применения. Какой же именно?
- Типичная область их использования - управление земельными ресурсами, составление кадастров, вычисление площадей и установка границ земельных участков. Как раз для решения таких проблем и создавались первые подобные системы.
- Другая сфера - управление объектами инфраструктуры производственного характера, их учет, планирование, инвентаризация. Создание и размещение сети объектов определенного назначения - магазинов, заправочных станций и т. п.
- Инженерные изыскания и планирование в сфере архитектуры и строительства, решение задач по развитию территории и оптимизации ее инфраструктуры.
- Создание тематических карт.
- Управление всеми видами транспорта - от наземного до водного и воздушного.
Иные сферы
Деятельность по охране природы, экологические мероприятия, планирование и управление природными ресурсами, экологический мониторинг, моделирование процессов окружающей среды.
Сфера геологии и горнодобывающей промышленности. С помощью ГИС стало возможным подсчитать запас полезных ископаемых на основе проб разведочного бурения и моделирования структуры месторождения.
Дальнейшее развитие
С 70-х гг. благодаря государственной поддержке появились экспериментальные проекты по применению ГИС в системах навигации и вывоза мусора, транспортном движении и пр.
С 80-х гг. начался период развития на коммерческой основе. Рынок наполнился массой программных средств, появились всевозможные приложения, количество пользователей, узнавших, что такое ГИС-технологии, превысило число специалистов-профессионалов.
В настоящий период, который можно назвать пользовательским, благодаря высокой конкуренции в среде производителей стало возможным создание тематических групп потребителей, проведение телеконференций, формирование единой мировой геоструктуры.
О перспективах ГИС
Новым этапом эволюции в развитии ГИС можно считать появление геодизайна, который требуется сейчас везде - от сферы землепользования и природной охраны до планирования новой инфраструктуры и объектов строительства, а также при обслуживании коммунальных сетей и т. д.
Будущее принадлежит ГИС-технологиям, содержащим начала искусственного интеллекта. Современные ГИС - это новейшие компьютерные разработки, основанные на применении космической и аэрофотосъемки, служащие для реализации глобальных государственных программ.
Сейчас ГИС-системы развиваются невиданными темпами и относятся к числу наиболее интересных в коммерческом плане решений. В России в наши дни их разработкой и внедрением заняты около 200 различных организаций, что позволяет говорить о конкуренции с западными производителями. Уже ни для кого не секрет, что за новыми технологиями - огромные перспективы, основанные на дальнейшем развитии компьютерных средств обработки информации.
, экономике , обороне .
По территориальному охвату различают глобальные ГИС (global GIS), субконтинентальные ГИС, национальные ГИС, зачастую имеющие статус государственных, региональные ГИС (regional GIS), субрегиональные ГИС и локальные, или местные ГИС (local GIS).
ГИС различаются предметной областью информационного моделирования, к примеру, городские ГИС, или муниципальные ГИС, МГИС (urban GIS), природоохранные ГИС (environmental GIS) Шаблон:Nobr ; среди них особое наименование, как особо широко распространённые, получили земельные информационные системы. Проблемная ориентация ГИС определяется решаемыми в ней задачами (научными и прикладными), среди них инвентаризация ресурсов (в том числе кадастр), анализ, оценка, мониторинг, управление и планирование, поддержка принятия решений. Интегрированные ГИС, ИГИС (integrated GIS, IGIS) совмещают функциональные возможности ГИС и систем цифровой обработки изображений (данных дистанционного зондирования) в единой интегрированной среде.
Полимасштабные, или масштабно-независимые ГИС (multiscale GIS) основаны на множественных, или полимасштабных представлениях пространственных объектов (multiple representation, multiscale representation), обеспечивая графическое или картографическое воспроизведение данных на любом из избранных уровней масштабного ряда на основе единственного набора данных с наибольшим пространственным разрешением. Пространственно-временные ГИС (spatio-temporal GIS) оперируют пространственно-временными данными. Реализация геоинформационных проектов (GIS project), создание ГИС в широком смысле слова, включает этапы: предпроектных исследований (feasibility study), в том числе изучение требований пользователя (user requirements) и функциональных возможностей используемых программных средств ГИС, технико-экономическое обоснование, оценку соотношения «затраты/прибыль» (costs/benefits); системное проектирование ГИС (GIS designing), включая стадию пилот-проекта (pilot-project), разработку ГИС (GIS development); её тестирование на небольшом территориальном фрагменте, или тестовом участке (test area), прототипирование, или создание опытного образца, или прототипа (prototype); внедрение ГИС (GIS implementation); эксплуатацию и использование. Научные, технические, технологические и прикладные аспекты проектирования, создания и использования ГИС изучаются геоинформатикой .
Задачи ГИС
- Ввод данных. Для использования в ГИС данные должны быть преобразованы в подходящий цифровой формат (оцифрованы). В современных ГИС этот процесс может быть автоматизирован с применением сканерной технологии, либо, при небольшом объеме работ, данные можно вводить с помощью дигитайзера .
- Манипулирование данными (например, масштабирование).
- Управление данными. В небольших проектах географическая информация может храниться в виде обычных файлов, а при увеличении объема информации и росте числа пользователей для хранения, структурирования и управления данными применяются СУБД .
- Запрос и анализ данных - получение ответов на различные вопросы (например, кто владелец данного земельного участка? На каком расстоянии друг от друга расположены эти объекты? Где расположена данная промышленная зона? Где есть места для строительства нового дома? Каков основный тип почв под еловыми лесами? Как повлияет на движение транспорта строительство новой дороги?).
- Визуализация данных. Например, представление данных в виде карты или графика.
Возможности ГИС
ГИС включают в себя возможности СУБД , редакторов растровой и векторной графики и аналитических средств и применяются в картографии, геологии, метеорологии, землеустройстве, экологии, муниципальном управлении, транспорте, экономике, обороне. ГИС позволяют решать широкий спектр задач - будь то анализ таких глобальных проблем как перенаселение, загрязнение территории, сокращение лесных угодий, природные катастрофы, так и решение частных задач, таких как поиск наилучшего маршрута между пунктами, подбор оптимального расположения нового офиса, поиск дома по его адресу, прокладка трубопровода на местности, различные муниципальные задачи.
ГИС-система позволяет:
- определить какие объекты располагаются на заданной территории;
- определить местоположение объекта (пространственный анализ);
- дать анализ плотности распределения по территории како-то явления(например плотность расселения);
- определить временные изменения на определенной площади);
- смоделировать, что произойдет при внесении изменений в расположение объектов (например, если добавить новую дорогу).
Классификация ГИС
По территориальному охвату:
- глобальные ГИС;
- субконтинентальные ГИС;
- национальные ГИС;
- региональные ГИС;
- субрегиональные ГИС;
- локальные или местные ГИС.
По уровню управления:
- федеральные ГИС;
- региональные ГИС;
- муниципальные ГИС;
- корпоративные ГИС.
По функциональности:
- полнофункциональные;
- ГИС для просмотра данных;
- ГИС для ввода и обработки данных;
- специализированные ГИС.
По предметной области:
- картографические;
- геологические;
- городские или муниципальные ГИС;
- природоохранные ГИС и т. п.
Если помимо функциональных возможностей ГИС в системе присутствуют возможности цифровой обработки изображений, то такие системы называются интегрированными ГИС (ИГИС). Полимасштабные, или масштабно-независимые ГИС основаны на множественных, или полимасштабных представлениях пространственных объектов, обеспечивая графическое или картографическое воспроизведение данных на любом из избранных уровней масштабного ряда на основе единственного набора данных с наибольшим пространственным разрешением. Пространственно-временные ГИС оперируют пространственно-временными данными.
Области применения ГИС
- Управление земельными ресурсами, земельные кадастры. Для решения проблем, имеющих пространственную привязку и начали создавать ГИС. Типичные задачи - составление кадастров, классификационных карт, определение площадей участков и границ между ними и т. д.
- Инвентаризация, учет, планирование размещения объектов распределенной производственной инфраструктуры и управление ими. Например, нефтегазодобывающие компании или компании, управляющие энергетической сетью, системой бензоколонок, магазинов и т. п.
- Проектирование, инженерные изыскания, планировка в строительстве, архитектуре. Такие ГИС позволяют решать полный комплекс задач по развитию территории, оптимизации инфраструктуры строящегося района, требующегося количества техники, сил и средств.
- Тематическое картографирование.
- Управление наземным, воздушным и водным транспортом. ГИС позволяет решать задачи управления движущимися объектами при условии выполнения заданной системы отношений между ними и неподвижными объектами. В любой момент можно узнать, где находится транспортное средство, рассчитать загрузку, оптимальную траекторию движения, время прибытия и т. п.
- Управление природными ресурсами, природоохранная деятельность и экология. ГИС помогает определить текущее состояние и запасы наблюдаемых ресурсов, моделирует процессы в природной среде, осуществляет экологический мониторинг местности.
- Геология, минерально-сырьевые ресурсы, горнодобывающая промышленность. ГИС осуществляет расчеты запасов полезных ископаемых по результатам проб (разведочное бурение, пробные шурфы) при известной модели процесса образования месторождения.
- Чрезвычайные ситуации. С помощью ГИС производится прогнозирование чрезвычайных ситуаций (пожаров, наводнений, землетрясений, селей, ураганов), расчет степени потенциальной опасности и принятие решений об оказании помощи, расчет требуемого количества сил и средств для ликвидации чрезвычайных ситуаций, расчет оптимальных маршрутов движения к месту бедствия, оценка нанесенного ущерба.
- Военное дело. Решение широкого круга специфических задач, связанных с расчетом зон видимости, оптимальных маршрутов движения по пересеченной местности с учетом противодействия и т. п.
- Сельское хозяйство. Прогнозирование урожайности и увеличения производства сельскохозяйственной продукции, оптимизация ее транспортировки и сбыта.
Сельское хозяйство
Перед началом каждого сельскохозяйственного сезона фермеры должны принять 50 важнейших решений: что выращивать, когда сеять, использовать ли удобрения и т. д. Любое из них может отразиться на урожайности и на конечном результате. Прежде фермеры принимали такие решения, основываясь на прошлом опыте, традиции или даже разговорах с соседями и другими знакомыми. Сегодня сельское хозяйство порождает больше данных с географической привязкой, чем большинство других отраслей. Данные поступают из различных источников: телеметрии машин, метеорологических станций, наземных датчиков, образцов почвы, наземного наблюдения, спутников и беспилотников. С помощью ГИС сельскохозяйственные компании могут собирать, обрабатывать и анализировать данные для максимизации ресурсов, мониторинга сохранности урожая и повышения урожайности .
Перевозки и логистика
Перемещение людей и вещей часто сопряжено с огромными логистическими трудностями. Представьте себе больницу, которая хочет предоставить своим пациентам в определенное время лучший и самый быстрый маршрут до дома, или орган местного самоуправления, который хочет организовать оптимальные маршруты автобусов и скоростных трамваев, или производителя, который хочет как можно эффективнее и экономичнее доставлять свои продукты, или нефтяную компанию, которая планирует прокладку трубопроводов. В каждом из этих случаев для принятия бизнес-решений на основе полной информации необходим анализ данных о местополождении.
Энергетика
В разведке запасов энергоносителей для определения экономической целесообразности добычи в той или иной местности используются спутниковые фотографии, геологические карты поверхности земли и дистанционное зондирование пластов. Энергетические компании используют огромный объем географических данных, поскольку промышленные сенсоры сейчас устанавливаются везде: лазерные сенсоры на самолетах, датчики на поверхности земли при бурении скважин, мониторы трубопроводов и т. д. Картографирование и пространственный анализ дают необходимые знания для принятия решений с соблюдением требований регуляторов о выборе площадок и локализации ресурсов.
Розничная торговля
В связи с тем, что потребители все шире используют смартфоны и носимые устройства, традиционные продавцы могут использовать геопространственную технологию для получения более полной картины поведения покупателей в прошлом и настоящем. Потому что геопространственные данные не сводятся к определению местоположения, а охватывают связанные с этим положением данные, такие как демографические характеристики покупателей или информацию о том, где в магазине люди проводят больше всего времени. Все эти данные можно использовать при выборе места для магазина, определении набора товаров и их размещении и т. д.
Оборона и разведка
Геопространственная технология изменила военные и разведывательные операции в любой части мира, где размещены воинские контингенты. Командование, аналитики и другие специалисты нуждаются в точных данных ГИС для решения своих задач. ГИС помогает оценивать ситуацию (создает полное визуальное представление тактической информации), проводить операции на суше (показывает условия местности, высоты, маршруты, растительный покров, объекты и населенные пункты), в воздухе (передает данные о погоде и видимости пилотам; направляет войска и снабжение, дает целеуказание) и на море (показывает течения, высоту волн, приливы и погоду).
Федеральное правительство
Своевременная и точная геопространственная разведка имеет важнейшее значение для принятия решений федеральными агентствами, которые отвечают за охрану и безопасность, инфраструктуру, управление ресурсами и качество жизни. ГИС позволяет организовать охрану и безопасность с операционной поддержкой, координировать оборону, реагирование на природные катастрофы, действия правоохранительных органов, органов национальной безопасности и экстренных служб. Что касается инфраструктуры, то ГИС помогает управлять ресурсами и активами, предназначенными для автомагистралей, портов, общественного транспорта и аэропортов. Федеральные агентства также используют ГИС для лучшего понимания актуальных и исторических данных, необходимых для управления сельским и лесным хозяйством, горнодобывающей промышленностью, водными и другими природными ресурсами.
Местные органы власти
Местные органы ежедневно принимают решения, напрямую затрагивающие жителей и приезжих. Начиная с ремонта дорог и коммунальных услуг и заканчивая оценкой стоимости земли и развитием территорий - везде картографические приложения применяются для анализа и интерпретации данных ГИС. Кроме того, население и ландшафт городов и поселков может сильно измениться за сравнительно короткое время. Чтобы адаптироваться к этим изменениям и обеспечить людям тот уровень обслуживания, которого они ожидают, местные органы власти широко применяют современную технологию ГИС для наблюдения за дорожным движением и дорожными условиями, качеством окружающей среды, распространением заболеваний, распределением предприятий коммунального хозяйства (например, электро- и водоснабжения и канализации), для управления парками и другими общественными участками земли, а также для выдачи разрешений на создание кемпингов, на охоту, рыбалку и т. д.
Структура ГИС
Состав ГИС.
ГИС-система включает в себя пять ключевых составляющих:
- аппаратные средства. Это компьютер, на котором запущена ГИС. В настоящее время ГИС работают на различных типах компьютерных платформ, от централизованных серверов до отдельных или связанных сетью настольных компьютеров;
- программное обеспечение. Cодержит функции и инструменты, необходимые для хранения, анализа и визуализации географической информации. К таким программным продуктам относятся: инструменты для ввода и оперирования географической информацией; система управления базой данных (DBMS или СУБД); инструменты поддержки пространственных запросов, анализа и визуализации;
- данные. Данные о пространственном положении (географические данные) и связанные с ними табличные данные могут собираться и подготавливаться самим пользователем, либо приобретаться у поставщиков на коммерческой или другой основе. В процессе управления пространственными данными ГИС интегрирует пространственные данные с другими типами и источниками данных, а также может использовать СУБД , применяемые многими организациями для упорядочивания и поддержки имеющихся в их распоряжении данных;
- исполнители. Пользователями ГИС могут быть как технические специалисты, разрабатывающие и поддерживающие систему, так и обычные сотрудники, которым ГИС помогает решать текущие каждодневные дела и проблемы;
- методы.
История ГИС
Пионерский период (поздние 1950е - ранние 1970е гг.)
Исследование принципиальных возможностей, пограничных областей знаний и технологий, наработка эмпирического опыта, первые крупные проекты и теоретические работы.
- Появление электронных вычислительных машин (ЭВМ) в 50-х годах.
- Появление цифрователей, плоттеров, графических дисплеев и других периферийных устройств в 60-х.
- Создание программных алгоритмов и процедур графического отображения информации на дисплеях и с помощью плоттеров.
- Создание формальных методов пространственного анализа.
- Создание программных средств управления базами данных.
Период государственных инициатив (нач. 1970е - нач. 1980е гг.)
Государственная поддержка ГИС стимулировала развитие экспериментальных работ в области ГИС, основанных на использовании баз данных по уличным сетям:
- Автоматизированные системы навигации.
- Системы вывоза городских отходов и мусора.
- Движение транспортных средств в чрезвычайных ситуациях и т. д.
Период коммерческого развития (ранние 1980е - настоящее время)
Широкий рынок разнообразных программных средств, развитие настольных ГИС, расширение области их применения за счет интеграции с базами непространственных данных, появление сетевых приложений, появление значительного числа непрофессиональных пользователей, системы, поддерживающие индивидуальные наборы данных на отдельных компьютерах, открывают путь системам, поддерживающим корпоративные и распределенные базы геоданных.
Пользовательский период (поздние 1980е - настоящее время)
Повышенная конкуренция среди коммерческих производителей геоинформационных технологий услуг дает преимущества пользователям ГИС, доступность и «открытость» программных средств позволяет использовать и даже модифицировать программы, появление пользовательских «клубов», телеконференций, территориально разобщенных, но связанных единой тематикой пользовательских групп, возросшая потребность в геоданных, начало формирования мировой геоинформационной инфраструктуры.
Структура ГИС
- Данные (пространственные данные):
- позиционные (географические): местоположение объекта на земной поверхности.
- непозиционные (атрибутивные): описательные.
- Аппаратное обеспечение (ЭВМ, сети, накопители, сканер, дигитайзеры и т. д.).
- Программное обеспечение (ПО).
- Технологии (методы, порядок действий и т. д.).
56. Геоинформационные системы (ГИС).
Понятие о геоинформационных системах
Геоинформационные системы (ГИС) – это автоматизированные системы, основными функциями которых являются сбор, хранение, интеграция, анализ и графическая визуализация в виде карт или схем пространственно-временных данных, а также связанной с ними атрибутивной информации о представленных в ГИС объектах.
ГИС возникли в 1960–70 гг. на стыке технологий обработки информации в системах управления базами данных и визуализации графических данных в системах автоматизированного проектирования (САПР), автоматизированного производства карт, управления сетями. Интенсивное использование ГИС началось в середине 90-х гг. ХХ в. В это время появляются мощные и относительно дешевые персональные компьютеры, становится более доступным и понятным программное обеспечение.
В качестве источников данных для создания ГИС служат:
Картографические материалы (топографические и общегеографические карты, карты административно-территориального деления, кадастровые планы и др.). Так как получаемые с карт данные имеют пространственную привязку, они используются в качестве базового слоя ГИС;
Данные дистанционного зондирования (ДДЗ), прежде всего, материалы, получаемые с космических аппаратов и спутников. При дистанционном зондировании изображения получают и передают на Землю с носителей съемочной аппаратуры, размещенных на разных орбитах. Полученные снимки отличаются разным уровнем обзорности и детальности отображения объектов природной среды в нескольких диапазонах спектра (видимый и ближний инфракрасный, тепловой инфракрасный и радиодиапазон). Благодаря этому с применением ДДЗ решают широкий спектр экологических задач. К методам дистанционного зондирования относятся также аэро- и наземные съемки, и другие неконтактные методы, например гидроакустические съемки рельефа морского дна. Материалы таких съемок обеспечивают получение как количественной, так и качественной информации о различных объектах природной среды;
Результаты геодезических измерений на местности, выполняемые нивелирами, теодолитами, электронными тахеометрами, GPS приемниками и т. д.; - данные государственных статистических служб по самым разным отраслям народного хозяйства, а также данные стационарных измерительных постов наблюдений (гидрологические и метеорологические данные, сведения о загрязнении окружающей среды и т. д).
Литературные данные (справочные издания, книги, монографии и статьи, содержащие разнообразные сведения по отдельным типам географических объектов). В ГИС редко используется только один вид данных, чаще всего это сочетание разнообразных данных на какую-либо территорию.
Классификация геоинформационных систем.
ГИС системы разрабатывают и применяют для решения научных и прикладных задач инфраструктурного проектирования, городского и регионального планирования, рационального использования природных ресурсов, мониторинга экологических ситуаций, а также для принятия оперативных мер в условиях чрезвычайных ситуаций и др. Множество задач, возникающих в жизни, привело к созданию различных ГИС, которые могут классифицироваться по следующим признакам:
По функциональным возможностям: - полнофункциональные ГИС общего назначения;
Специализированные ГИС, ориентированные на решение конкретной задачи в какой либо предметной области;
Информационно-справочные системы для домашнего и информационно-справочного пользования. Функциональные возможности ГИС определяются также архитектурным принципом их построения:
Закрытые системы не имеют возможностей расширения, они способны выполнять только тот набор функций, который однозначно определен на момент покупки; - открытые системы отличаются легкостью приспособления, возможностями расширения, так как могут быть достроены самим пользователем при помощи специального аппарата (встроенных языков программирования).
По пространственному (территориальному) охвату ГИС подразделяются на глобальные (планетарные), общенациональные, региональные, локальные (в том числе муниципальные).
По проблемно-тематической ориентации – общегеографические, экологические и природопользовательские, отраслевые (водных ресурсов, лесопользования, геологические, туризма и т. д.).
По способу организации географических данных – векторные, растровые, векторно-растровые ГИС.
Основные компоненты геоинформационных систем.
К основным компонентам ГИС относят: технические (аппаратные) и программные средства, информационное обеспечение.
Технические средства – это комплекс аппаратных средств, применяемых при функционировании ГИС. К ним относятся рабочая станция (персональный компьютер), устройства ввода-вывода информации, устройства обработки и хранения данных, средства телекоммуникации.
Рабочая станция используется для управления работой ГИС и выполнения процессов обработки данных, основанных на вычислительных и логических операциях. Современные ГИС способны оперативно обрабатывать огромные массивы информации и визуализировать результаты.
Ввод данных реализуется с помощью разных технических средств и методов: непосредственно с клавиатуры, с помощью дигитайзера или сканера, через внешние компьютерные системы. Пространственные данные могут быть получены с электронных геодезических приборов, с помощью дигитайзера или сканера, либо с использованием фотограмметрических приборов.
Устройства для обработки и хранения данных интегрированы в системном блоке компьютера, включающем в себя центральный процессор, оперативную память, запоминающие устройства (жесткие диски, переносные магнитные и оптические носители информации, карты памяти, флеш-накопители и др.). Устройства вывода данных – монитор, графопостроитель, плоттер, принтер, с помощью которых обеспечивается наглядное представление результатов обработки пространственно-временных данных.
Программные средства – программное обеспечение (ПО) для реализации функциональных возможностей ГИС. Оно подразделяется на базовое и прикладное ПО.
Базовые программные средства включают: операционные системы (ОС), программные среды, сетевое программное обеспечение, системы управления базами данных, а также модули управления средствами ввода и вывода данных, систему визуализации данных и модули для выполнения пространственного анализа.
К прикладному ПО относятся программные средства, предназначенные для решения специализированных задач в конкретной предметной области. Они реализуются в виде отдельных модулей (приложений) и утилит (вспомогательных средств).
Информационное обеспечение – совокупность массивов информации, систем кодирования и классификации информации. Особенность хранения пространственных данных в ГИС – их разделение на слои. Многослойная организация электронной карты, при наличии гибкого механизма управления слоями, позволяет объединить и отобразить гораздо большее количество информации, чем на обычной карте.
(Тут всё обычно. По пунктам.)
Загрузка...
