- •Лекции по гис Введение. История
- •Гис среди информационных технологий Связанные технологии
- •Автоматизированные системы научных исследований (асни)
- •Системы автоматизированного проектирования (сапр)
- •Автоматизированные справочно-информационные системы
- •Моделирование в гис
- •Применение экспертных систем в гис
- •Отличительные характеристики класса гис
- •Виды гис
- •Инструменты составления диаграмм и картирования
- •Настольные системы
- •Полнофункциональные системы
- •Корпоративные системы
- •Перспективы
- •Архитектура гис Составные части гис
- •Задачи гис
- •Модели данных гис
- •Базовые модели данных, используемые в гис Инфологическая модель
- •Иерархическая модель
- •Реляционная модель
- •Особенности организации данных в гис
- •Координатные данные
- •Координатные данные
- •Точечные объекты
- •Линейные объекты
- •Взаимосвязи между координатными данными
- •Атрибутивные данные
- •Графическая среда гис Атрибутивное описание
- •Вопросы точности координатных и атрибутивных данных
- •Векторные и растровые модели
- •Векторная модель
- •Топологическая модель
- •Растровые модели
- •Сканировано
- •Оверлейные структуры
- •Трехмерные модели
- •Технология моделирования в гис Основные виды моделирования
- •Методологические основы иоделирования в гис
- •Особенности моделирования в гис
- •Операции преобразования форматов и представлений данных
- •Графическая среда гис
- •Организация пространственных данных
- •Цифровые модели местности
- •Метод построения цмм на основе обобщения
- •Метод построения цмм на основе агрегации
- •Характеристики цифровых моделей
- •Логическая и физическая структура цмм
- •Свойства цмм
- •Виды моделирования
- •Особенности формирования цмр
- •Методы фотограмметрического проектирования цм
- •Модели данных
- •Реализация метода фотограмметрического проектирования
- •Внутреннее устройство гис
- •Определение концепции системы
- •Решение технологических проблем
- •Применение гис в различных областях деятельности
- •Интерактивные карты в Интернет
- •Гис для задач городского хозяйства
- •Автоматизированная информационная система земельного кадастра
- •Гис для решения экономических задач
- •Современный рынок гис
- •Специализированная система MapInfo
- •Инструментальная система Arc/Info
- •Программный продукт ArcView
- •Векторный редактор GeoDraw
- •Гис конечного пользователя GeoGraph (ГеоГраф) для Windows
- •Основы геокодирования Геокод
- •Координатные данные
- •Картографические проекции
- •Классификация проекций по характеру и размеру искажений
- •Классификация проекций по способу проецирования
- •Конические проекции (konical projection).
- •Поликонические проекции (policonic projection)
- •Видоизмененная простая поликоническая проекция (продолжение надо)
- •Цилиндрические проекции (cylindrical projection)
- •Азимутальные проекции (azimuthal projection)
- •Проекция Гаусса-Крюгера
- •Номенклатура и разграфка топографических карт
- •Системы координат Геодезические системы координат Эллипсоидальная система координат
- •Декартовы системы координат
- •Сферическая система координат
- •Геодезическая система координат
- •Геоцентрическая система координат
- •Эллипсоидальная система координат
- •Основы систем глобального позиционирования История
- •Принципы работы системы gps
- •Состав системы gps
- •Дифференциальный режим gps
- •Глобальная система определения координат глонасс Истории глонасс
- •Основные принципы работы системы глонасс
- •Состав системы глонасс
- •Перспективы глонас
- •Сравнительные характеристики систем глонасс и gps
- •Системы времени Динамическое время
- •Атомное время
- •Астрономическое время, его связь с атомным временем
- •Время, реализуемое спутниковой системой
- •Приложения Определния гис
- •Система Navstar
- •Система глонасс
Гис среди информационных технологий Связанные технологии
ГИС тесно связана с рядом других типов информационных систем. Ее основное отличие заключается в способности манипулировать и проводить анализ пространственных данных. Хотя и не существует единой общепринятой классификации информационных систем, приведенное ниже описание должно помочь дистанциировать ГИС от настольных картографических систем (desktop mapping), систем САПР (CAD), дистанционного зондирования (remote sensing), систем управления базами данных (СУБД или DBMS) и технологии глобального позиционирования (GPS).
Системы настольного картографирования используют картографическое представление для организации взаимодействия пользователя с данными. В таких системах все основано на картах, карта является базой данных. Большинство систем настольного картографирования имеет ограниченные возможности управления данными, пространственного анализа и настройки. Соответствующие пакеты работают на настольных компьютерах - PC, Macintosh и младших моделях UNIX рабочих станций.
Системы САПР способны создавать чертежи проектов, планы зданий и инфраструктуры. Для объединения в единую структуру они используют набор компонентов с фиксированными параметрами. Они основываются на небольшом числе правил объединения компонентов и имеют весьма ограниченные аналитические функции. Некоторые системы САПР расширены до поддержки картографического представления данных, но, как правило, имеющиеся в них утилиты не позволяют эффективно управлять и анализировать большие базы пространственных данных.
Дистанционное зондирование и GPS. Методы дистанционного зондирования - это искусство и научное направление для проведения измерений земной поверхности с использованием сенсоров, таких как различные камеры на борту летательных аппаратов, приемники системы глобального позиционирования или других устройств. Эти датчики собирают данные в виде наборов координат или изображений (в настоящее время преимущественно цифровых) и обеспечивают специализированные возможности обработки, анализа и визуализации полученных данных. Ввиду отсутствия достаточно мощных средств управления данными и их анализа, соответствующие системы в чистом виде, то есть без дополнительных функций, вряд ли можно отнести к настоящим ГИС.
Системы управления базами данных предназначены для хранения и управления всеми типами данных, включая географические (пространственные) данные. СУБД оптимизированы для подобных задач, поэтому во многие ГИС встроена поддержка СУБД. Эти системы в массе своей не имеют сходных с ГИС инструментов для анализа и визуализации.
Главным преимуществом ГИС является наиболее удобное для человека представление как собственно пространственной информации, так и любой другой информации, имеющей отношение к объектам, расположенным в пространстве (атрибутивной информации). Способы представления атрибутивной информации различны: это может быть числовые значения датчиков, таблицы базы данных (как локальной, так и удаленной) о характеристиках объекта, его фотография, или реальное видеоизображение. Таким образом, ГИС могут помочь везде, где используется пространственная информация или информация об объектах, находящихся в определенных местах пространства Если же посмотреть на некоторые области и экономический эффект применения ГИС,
то они могут: Делать пространственные запросы и проводить анализ. Способность ГИС проводить поиск в базах данных и осуществлять пространственные запросы позволила многим компаниях заработать миллионы долларов. ГИС помогает сократить время получения ответов на запросы клиентов; выявлять территории подходящие для требуемых мероприятий; выявлять взаимосвязи между различными параметрами (например, почвами, климатом и урожайностью с/х культур); выявлять места разрывов электросетей. Риэлторы используют ГИС для поиска, к примеру, всех домов на определенной территории, имеющих шиферные крыши, три комнаты и 10-метровые кухни, а затем выдать более подробное описание этих строений. Запрос может быть уточнен введением дополнительных параметров, например стоимостных. Можно получить список всех домов, находящих на заданном расстоянии от определенной магистрали, лесопаркового массива или места работы.
ГИС - это нечто большее, чем карта, перенесенная на компьютер. Эта технология, во-первых, в значительной степени универсальная и, во-вторых, она так быстро развивается и захватывает новые сферы жизни и деятельности.
Определение: "ГИС - это современная компьютерная технология для картографирования и анализа объектов реального мира, а также событий, происходящих на нашей планете, в нашей жизни и деятельности".
Если обойтись без определений, а ограничиться описанием, то эта технология объединяет традиционные операции при работе с базами данных, такими, как запрос и статистический анализ, с преимуществами полноценной визуализации и географического (пространственного) анализа, которые предоставляет карта. 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
На первый взгляд достаточно очевидным является только применение ГИС в подготовке и распечатке карт и, может быть, в обработке аэро- и космических снимков. Реальный же спектр применений ГИС гораздо шире, и чтобы оценить его, нам стоит взглянуть на применение компьютеров вообще, тогда место ГИС будет представляться гораздо яснее.
В настоящее время ГИС - это многомиллионная индустрия, в которую вовлечены миллионы людей во всем мире. Так, по данным компании Dataquest, в 1997 году общие продажи программного ГИС обеспечения превысили 1 млрд. долл. США, а с учетом сопутствующих программных и аппаратных средств рынок ГИС приближается к 10 млрд. 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, голод и перепроизводство сельскохозяйственной продукции, сокращение лесных угодий, природные катастрофы, так и решение частных задач, таких как поиск наилучшего маршрута движения между пунктами, подбор оптимального расположения нового офиса, поиск дома по его адресу, прокладка трубопровода или линии электропередачи на местности, различные муниципальные задачи, типа регистрации земельной собственности.
ГИС позволяют решать задачи, которые решаются различными информационными системами: географическими информационными фотограмметрическими системами (АФС), земельными информационными системами (ЗИС), автоматизированными кадастровыми системами (АКС) ит.п.
ГИС можно рассматривать с позиций целей и задач, которые они решают.
Использую базы данных, ГИС объединяют в себе как базы данных цифровой информации, так и графические базы данных. В связи с большим значением экспертных задач, решаемых при помощи ГИС, возрастает роль экспертных систем, входящих в состав ГИС.
Решение задач моделирования в ГИС используют максимальное количество методов и процессов моделирования, применяемых в других автоматизированных системах.
Задачи получения проектных решений ГИС используют методы автоматизированного проектирования и решают ряд специальных проектных задач, которые в типовом автоматизированном проектировании не встречаются.
Как системы представления информации ГИС являются развитием автоматизированных системы документального обеспечения (АСДО) с использованием современных технологий мультимедиа.
ГИС как интегрированные системы объединяют различные методы и технологии в единый комплекс, созданный при интеграции технологий в единый комплекс, созданный при интеграции технологий на базе технологий САПР и интеграции данных на основе географической информации.
Как прикладные системы ГИС имеют широчайшее применение в транспорте, навигации, геологии, географии, военном деле, топографии, экономике, экологии и т.п..
ГИС можно рассматривать как системы массового применения, которые позволяют использовать картографическую информацию на уровне деловой графики.
Автоматизированная обработка информации в ГИС предполагает использование ряда технологических процессов из различных смежных предметных областей: фотограммометрии, САПР, АСНИ, АСМС, ЭС и т.п.
