План: Основные понятия Функции гис классификация гис эволюция гис

Скачать 2.39 Mb.

Название	План: Основные понятия Функции гис классификация гис эволюция гис
страница	1/17
Тип	Документы

rykovodstvo.ru > Руководство эксплуатация > Документы

1 2 3 4 5 6 7 8 9 ... 17

1 семестр лекции – 10 ч, лаб. – 20ч. зач.
Лекция 1. Теоретические основы географических и земельно- информационных систем

План:

Основные понятия
Функции ГИС
Классификация ГИС
Эволюция ГИС
Сферы применения ГИС

1.Основные понятия

Геоинформационные системы (ГИС) - это система сбора, обработки, графического представления и анализа пространственно-распределенных данных. Практически в любой сфере деятельности мы встречаемся с информацией такого рода, представленной в виде карт, планов, схем, диаграмм и пр. Это может быть план здания, карта экологического мониторинга территории, атлас земельного кадастра или карта природных ресурсов и т.д. ГИС дает возможность накапливать и анализировать подобную информацию, оперативно находить нужные сведения и отображать их в удобном для использования виде.

Геоинформационные системы – цифровая модель реального пространственного объекта местности в векторной, растровой и других формах.

ГИС это система аппаратно-программных средств и алгоритмических процедур, созданная для цифровой поддержки, пополнения, управления, манипулирования, анализа, математико-картографического моделирования и образного отображения географически координированных данных.

Отличие ГИС от иных информационных систем проявляется в следующем:

обеспечивает взаимосвязь между любыми количественными и качественными характеристиками географических объектов и явлений, представленных в базе данных в виде точек, линий, площадей и равномерных сеток;
содержит алгоритмы анализа пространственно координированных данных.

Геоинформатика - это современная научная дисциплина, которая изучает природные и социально-экономические геосистемы различных иерархических уровней посредством компьютерного моделирования на основе баз данных и баз знаний.

Подобно другим дисциплинам, которые вбирают в себя основы нескольких наук, геоинформатика формируется на стыке географии, информатики, теории информационных систем, картографии и других дисциплин с привлечением системного подхода и новейших достижений в области вычислительной техники

Связь ГИС с научными дисциплинами и технологиями:

География
Картография
Дистанционное зондирование
Топография и фотограмметрия
Информатика
Математика и статистика

Сегодня геоинформатика предстает в виде системы, охватывающей науку, технику и производство. Геоинформатика -это не только научная дисциплина, но и технология (ГИС-технология) сбора, хранения, преобразования, отображения и распространения пространственно-координированной информации, целью которой является решение задач инвентаризации, оптимизации и управления геосистемами. Как производство геоинформатика включает в себя изготовление программных и аппаратных средств, создание баз данных, систем управления, стандартных и коммерческих ГИС различного целевого назначения и проблемной ориентации.

Взаимосвязи картографии и геоинформатики проявляются в следующих аспектах:

тематические и картографические карты - главный источник пространственно - временной информации;
системы географических и прямоугольных координат служат основой для координатной привязки всей информации, поступающей и хранящейся в ГИС;
карты - основное средство географической интерпретации и организации данных дистанционного зондирования и другой используемой в ГИС информации (статистической, аналитической и т.п.);
картографический анализ - один из наиболее эффективных способов выявления географических закономерностей, связей, зависимостей при формировании баз знаний, входящих в ГИС;
математико-картографическое и компьютерно-картографическое моделирование - главное средство преобразования информации в процессе принятия решений, управления проведения экспертиз, составление прогнозов развития геосистем;

6 картографическое изображение - целесообразная форма представления информации потребителям.

Информационная система ~ это хранилище информации, снабженное процедурами ввода, поиска, размещения и выдачи информации. Наличие таких процедур - главная особенность информационных систем, отличающих их от простых скоплений информационных материалов.

Например, личная библиотека, в которой может ориентироваться только ее владелец, информационной системой не является. В публичных же библиотеках порядок размещения книг всегда строго определенный. Благодаря этому, поиск и выдача книг, а также размещение новых поступлений представляют собой стандартные процедуры, близкие к алгоритмам.

Работа информационных систем заключается в обслуживании двух встречных потоков информации: ввода новой информации и выдачи текущей информации по запросам.

Поскольку главная задача информационной системы - обслуживание клиентов, система должна быть устроена так, чтобы ответ на любой запрос выдавался быстро и был достаточно полным.

Земельно-информационная система – географическая информационная система земельно-ресурсной и земельно-кадастровой специализации.

Отличие ЗИС от других информационных систем обусловлено особенностями их объекта – земли.
2. Функции ГИС

Сбор геоданных (или просто данных): приобретение готовых электронных карт; конвертация из других форматов; непосредственная оцифровка с твердой основы; сканирование с твердой основы с последующей векторизацией; векторизация авиационных и космических снимков; непосредственный ввод координат географического объекта.
Хранение данных. Существует две основных модели хранения геоданных: векторная, которая хранит географические объекты на карте в виде точек, линий и полигонов и растровая, сохраняющая географический объект в виде множества ячеек, которые покрывают всю область его расположения.

Запросы. Существует два основных запроса: идентификация отдельных объектов (определение точного местоположения существующего объекта): где находится и какие атрибуты ему присвоены; идентификация объектов по условию (определение местоположения объекта, который удовлетворяет определённому условию).

4. Анализ данных. Основные виды анализа геоданных: буферизация (какие участки расположены на таком-то расстояние от такого-то объекта и другие запросы такого типа); наложение (объединяются объекты двух слоев для создания нового слоя, содержащего атрибуты обоих слоев, например, наложение почвы и растительности); сеть (рассматривается, как соединены линейные объекты и каким образом можно по ним передвигаться);

5. Отображение (осуществляется в виде карт графиков и диаграмм);

6. Вывод информации.
3. Способы классификации ГИС

Геоинформационные системы могут быть классифицированы по следующим признакам:

назначению (в зависимости от целевого использования и характера решаемых задач, например: мониторинговые, инвентаризационные, исследовательские, учебные ГИС и др.);
проблемно-тематической ориентации (в зависимости от области применения, например: экологические, природопользовательские, социально-экономические, земельно-кадастровые, геологические, чрезвычайных ситуаций, навигационные и др.);

территориальному охвату (в зависимости от масштаба базы данных, например: глобальные, общенациональные, региональные, локальные, муниципальные);
способу организации географических данных (в зависимости от форматов ввода, хранения, обработки и представления картографической информации).

4. Эволюция ГИС

История ГИС берет своё начало с конца пятидесятых годов прошлого столетия. Основные достижения в ГИС были получены в США, Канаде и Швеции. Россия и бывший СССР не участвовали в мировом процессе создания и развития геоинформационных технологий до середины 1980-х годов. В истории развития геоинформационных систем выделяют четыре периода:

Новаторский период (поздние 1950-е - ранние 1970-е гг.). Исследование принципиальных возможностей, пограничных областей знаний и технологий, наработка эмпирического опыта, первые крупные проекты и теоретические работы.
Период государственных инициатив (начало 1970-х -начало 1980-х гг.). Развитие крупных геоинформационных проектов поддерживаемых государством, формирование государственных институтов в области ГИС, снижение роли и влияния отдельных исследователей и небольших групп. 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 1980-е - 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.
Пользовательский период (поздние 1980-е - настоящее время). Повышенная конкуренция среди коммерческих производителей геоинформационных технологий услуг дает преимущества пользователям ГИС, доступность и "открытость" программных средств позволяет использовать и даже модифициро вать программы, появление пользовательских "клубов", телеконференций, территориально разобщенных, но связанных единой тематикой пользовательских групп, возросшая потребность в геоданных, начало формирования мировой геоинформационной инфраструктуры.

5. Сферы применения ГИС

Мониторинг и охрана природной среды. Комплексный контроль загрязнений, оценка ущерба от природных и антропогенных бедствий, планирование эвакуационных и восстановительных мероприятий.

Поиск и добыча минеральных ресурсов. От разведки до эксплуатации месторождений и рекультивационных мероприятий.

Транспортные, инженерные и коммуникационные сети. Планирование, прокладка и эксплуатация, анализ и оптимизация загрузки.

Городское хозяйство и региональное управление. Практически весь комплекс вопросов - от работы городских служб и ведения кадастров (систем учёта земельных и других видов ресурсов) до перспективного планирования.

Службы безопасности, правопорядка и спасения. Оперативный контроль, диспетчеризация и маршрутизация, анализ и прогноз ситуации.

Военное дело. От ведения разведки, анализа местности, планирования и управления боевыми и учебными операциями до учёта военного хозяйства.

Сфера бизнеса. Анализ пространственного распределения клиентов, партнёров и конкурентов, оптимизация работы службы доставки, взаимодействие с органами государственного управления и землепользования, учёт демографических данных. Системы выборов. Оценка пространственного распределения рейтинга, определение наиболее важных участков для агитации с учётом действий конкурентов.

ГИС даёт высокоэффективный результат также и в следующих отраслях: местное и государственное управление, нефтегазовую отрасль, банковское и страховое дело, телекоммуникации, операции с недвижимостью, сельское хозяйство, лесное и водное хозяйство, геодезия, навигация.

То, что необходимость в ГИС очень велика, показывают общемировые продажи программного обеспечения для создания геоинформационных систем, сумма которых в 1997 году превысила 1 млрд. долларов, а с учётом сопутствующих программных и аппаратных средств достигла почти 10 миллиардов.

Лекция № 2. Аппаратные средства и программное обеспечение ГИС
План:

Базовые компоненты ГИС

2.Структура ГИС

3. Программное обеспечение ГИС
1. Базовые компоненты ГИС

Геоинформационные системы включают в себя пять ключевых составляющих: аппаратные средства, программное обеспечение, данные, исполнители и пользователи.

Аппаратные средства. Аппаратные средства представляют собой: компьютеры (рабочие станции, ноутбуки, карманные ПК); средства хранения данных (винчестеры, компакт-диски, дискеты, флэш-память); устройства ввода информации (дигитайзеры, сканеры, цифровые камеры и фотоаппараты, клавиатуры, компьютерные мыши); устройства вывода информации (принтеры, плоттеры, проекторы, дисплеи).

Программное обеспечение ГИС содержит функции и инструменты, необходимые для хранения, анализа и визуализации географической информации. Они очень сильно различаются в цене и функциональности. Выбор программного обеспечения зависит от решаемых пользователем задач.

Данные - это данные о пространственном положении и о состоянии объектов. Они собираются и подготавливаются самим пользователем, либо приобретаются у поставщиков. Источники геоданных для ГИС:

Бумажные карты.
Данные полевой съемки (геодезические и топографические работы).
Всевозможные табличные и скалярные данные.
Данные дистанционного зондирования Земли.
Современные непрерывные технологии (GPS-трассирование, лазерное сканирование).

Исполнители - это люди, которые работают с программными продуктами и разрабатывают планы их использования при решении реальных задач.

Пользователи ГИС - это технические специалисты, разрабатывающие и поддерживающие систему, и обычные сотрудники (конечные пользователи), которым ГИС помогает решать текущие каждодневные дела и проблемы.
2.Структура ГИС

Структура ГИС, как правило, включает четыре обязательные подсистемы:

Ввода данных, обеспечивающую ввод и/или обработку пространственных данных, полученных с карт, материалов дистанционного зондирования и т.д.;
Хранения и поиска, позволяющие оперативно получать данные для соответствующего анализа, актуализировать и корректировать их;
Обработки и анализа, которая дает возможность оценивать параметры, решать расчетно-аналитические задачи;

4) Представления (выдачи) данных в различном виде (карты, таблицы, изображения, блок-диаграммы, цифровые модели местности и т.д.).

Подсистема ввода информации - это программный или аппаратно-программный блок, отвечающий за получения данных. Например, дигитайзеры, на котором осуществляется оцифровка карт, сканер, считывающий изображение в виде растра, электронные геодезические приборы.

Ввод данных - процедура кодирования данных в компьютерно-читаемую форму и их запись в базу данных GIS.

Ввод данных включает три главных шага:

Сбор данных
Их редактирование и очистка
Геокодирование данных - это генерация геометрических данных на основе табличных значений, представляющих собой почтовые адреса или линейные координаты. Имеются следующие методы: StreetInfo (адресное геокодирование), линейные координаты.

Последние два этапа называются также предобработкой данных.

1 2 3 4 5 6 7 8 9 ... 17

	План: Основные понятия Функции гис классификация гис эволюция гис Это может быть план здания, карта экологического мониторинга территории, атлас земельного кадастра или карта природных ресурсов...		Программа дисциплины Геоинформационные системы в геологии Цикл опд Гис и их компонентах, об основных принципах функционирования гис, об аналитических возможностях современных гис
	Информация о государственной информационной системе жилищно- коммунального хозяйства Гис жкх. Оператором гис жкх является фгуп «Почта России». Минкомсвязь России совместно с Минстроем России осуществляют функции по...		Идеальная картографическая основа для идеальной гис Поскольку автором первоначально задаются идеальные условия создания гис, то спорить собственно не о чем. Опять же идеальных схем...
	Реферат На тему «Геоинфармационный рынок популярных гис продуктов.... На тему «Геоинфармационный рынок популярных гис продуктов. Классификация технических и программных средств для гис»		Руководство пользователя гостехнадзор эксперт «администратор начислений гис гмп» Создание платежного документа на основе платежа, полученного из гис гмп в разделе «Администратор гис гмп» 8
	Руководство пользователя работа в личном кабинете уполномоченного... Гис жкх», подготовка к работе с системой, описание операций, аварийных ситуаций при работе в Закрытой части системы гис жкх в личном...		Что такое гис жкх? Гис жкх – Государственная информационная система жилищно-коммунального хозяйства
	Информация для пользователей по работе в гис «Госзакупки яо» Работа в гис «Госзакупки яо» осуществляется с помощью web-интерфейса путем доступа на адрес		Инструкция и описание модуля гис гмп только для специалистов с правами – «гис гмп» Государственная информационная система о государственных и муниципальных платежах
	Инструкция и описание модуля гис гмп только для специалистов с правами – «гис гмп» Государственная информационная система о государственных и муниципальных платежах		Порядок подключения администраторов доходов к гис гмп. Раздел Для... Арегистрироваться в качестве участника в гис гмп (подать заявку на регистрацию в уфк по Свердловской области, посредством суфд, и...
	Министерство связи и массовых коммуникаций российской федерации письмо... Федеральный закон от 21. 07. 2014 n 209-фз "О государственной информационной системе жилищно-коммунального хозяйства" (далее Закон...		Инструкция по загрузке данных из гис жкх запустите программу Нажмите кнопку «Загрузка с сайта» В открывшемся окне в поле «Импортируемая форма» выберите значение "Робот «гис жкх»"
	Перечень технических ошибок гис жкх, которые планировалось устранить... Й технической поддержки гис жкх, многие технические ошибки Системы планировалось устранять только в новых версиях Системы, выход...		Руководство пользователя по работе с блоком гис гмп на базе по «Шафл#Шлюз» Для подтверждения этого факта они должны использовать сведения, содержащиеся в Государственной информационной системе о государственных...

План: Основные понятия Функции гис классификация гис эволюция гис

Похожие: