4.5. Предпосылки возникновения гис.

4.6. Перечислите задачи ГИС.

4.7. Приведите примеры решения задач пространственного анализа.

4.8. Приведите примеры зонирования.

4.9. Что является объектами информационного моделирования?

4.10. Перечислите типы пространственных данных

4.11. Какие типы пространственных объектов вы знаете?

4.12. Приведите примеры предметно - ориентированных ГИС.

4.13. Что подразумевается под термином ГИС – индустрия?

Федеральное государственное образовательное учреждение СПО

Липецкий колледж строительства, архитектуры

и отраслевых технологий

Учебный элемент

Лекция для студентов 3 курса по теме : «Функции гис»

Наименование:

Специальность120304 Градостроительный кадастр

01-02

Выполнила преподаватель: М.М. Чуносова

Занятие 2

План учебного занятия

Тема урока: «Функции ГИС»

Тип урока: комбинированное занятие

Вид урока: лекция с проблемными вопросами

Метод обучения: информационный

Цели урока:

образовательная–познакомить студентов с функциями ГИС

воспитательная - воспитание дисциплинированности и умения воспринимать информацию

развивающая – развитие познавательных интересов, умения четко излагать свои мысли

План урока

1. Организационная часть.

2. Актуализация знаний.

3. Сообщение нового материала.

   1. Ввод и редактирование данных

   2. Поддержка моделей пространственных данных

   3. Хранение данных

   4. Преобразование систем координат и трансформация картографических проекций

   5. Растрово- векторные операции

   6. Измерительные операции и операции аналитической (координатной) геометрии

   7. Полигональные операции

   8. Пространственно-аналитические операции

   9. Пространственное моделирование

   10. Цифровое моделирование рельефа и анализ поверхностей

   11. Ввод данных

4. Закрепление нового материала.

5. Задание на дом.

1. Функции гис

1.Функции ГИС

Суть геоинформационных технологий составляют:

1. Ввод и редактирование данных

Сюда входит аналого-цифровое преобразование данных, в том числе методы и технологии цифрования картографических источников с помощью цифрователей (дигитайзеров) с ручным обводом или полуавтоматическим или путем сканирования аналоговых оригиналов с последующей векторизацией, а также импорт готовых цифровых данных, контроль ошибок цифрования, топологической корректности и общая оценка качества получаемой цифровой модели.

2. Поддержка моделей пространственных данных

Полученная цифровая модель может существовать, храниться и обрабатываться в рамках определенных моделей. К ним относят растровую, векторную, квадротомическую модели данных (форматы данных).

2. Хранение данных

Проектирование и ведение баз данных (БД) атрибутивной информации ГИС, поддержка функций систем управления базами данных, включая ввод, хранение, манипулирование, обработку запросов, поиск, выборку, сортировку, обновление, защиту данных и создание метаданных в рамках основных моделей, сетевой и реляционной, реализация геореляционного и объектно- ориентированного подхода к БД ГИС.

Базы данных и управление ими

Обычно выделяют 3 основных уровня баз данных:

-концептуальный,

-логический,

-физический.

Первый уровень связан с концептуальной моделью графических данных (не зависит от программного и аппаратного обеспечения) и включает в себя описание рассматриваемых объектов, способы представления графических объектов (точки, линии, ареалы, ячейки растра), решение о размерности (например, следует показать здание ареалом или точкой).

Логический уровень определяется имеющимися программными средствами.

Наиболее распространенные логические модели:

-иерархическая,

-сетевая,

-реляционная.

В иерархической модели записи образуют древовидную структуру, при этом каждая запись связана только с одной записью, находящейся на более высоком уровне. Доступ к любой записи осуществляется по строго определенным «веткам» и узлам одного дерева.

Субъекты Федерации

Области

Города

Иерархические модели хорошо подходят для задач с явно выраженной иерархической соподчиненной структурой информации и запросов. Недостатки- они обладают низким быстродействием, трудно модифицируются. Достоинство- эффективны с точки зрения организации машинной памяти.

В сетевых моделях каждая запись в каждом из узлов сети может быть связана с несколькими другими узлами. Кроме данных записи содержат в себе указатели, определяющие местоположение других записей, связанных с ними.

Недостатки: трудно редактировать. Например, удалять записи, т.к. вместе с данными нужно редактировать и указатели.

Достоинства: подобные модели хорошо работают в случае решения сетевых, коммуникационных задач.

Реляционные СУБД завоевали самую широкую популярность. Эти модели имеют табличную структуру. Строки содержат одну запись сведений об объекте, а столбцы – однотипные характеристики всех объектов.

Город	Численность населения	Х-координата	У - координата	Страна

К числу наиболее известных СУБД реляционного типа относятся dBASE, Clipper, Foxbase, Paradox, ORACLE.

Позиционные и непозиционные данные

Пространственные данные подразделяются на 2 типа:

-позиционные (геометрия),

-непозиционные (атрибуты)

Позиционные характеризуют положение географических объектов или пространственную форму в координатах 2-х или 3-х мерного пространства – декартовых (х,у,z) или географических (, ).

К непозиционным - качественная характеристика пространственных объектов и статистика. Эта информация называется атрибутивной (представлена в виде текстовых и числовых параметров).

(Дорога –грунтовая, асфальтированное шоссе, временная дорога, указание скорости движения объекта; теплые течения и т.д.).

Сходные явления, информация о которых хранится в базах данных определяются как типы объектов – любая группа сходных явлений, которые должны иметь одинаковую форму представления и хранения: реки, дороги, высоты, растительность. Что обеспечивает основу для формирования общего атрибута явлений.

Пространственные типы объектов в базах данных и на цифровых картах могут группироваться в слои, именуемые также покрытиями или темами.

Например, слой может включать только водотоки, озера, болота, береговую линию.

В некоторых базах данных все слои объединяются.

Поскольку используется разный масштаб, а переход от одного представления сложен, то часто встречаются базы данных, содержащие множественные представления одних и тех же явлений.

Это не экономно, но избежать этого пока не удается, ибо методы перехода пока еще достаточно не разработаны.

Различают 2 пути использования систем управления базами данных в ГИС:

1. выполнение ГИС-процедур полностью через СУБД, тогда доступ ко всем данным осуществляется только через СУБД,

2. некоторые данные (обычно табличных атрибутов) доступны через СУБД, а некоторые данные (пространственные) доступны напрямую.

Обеспечение надежности хранения в базах данных.

Одно из основных требований к базам данных – надежность хранения данных во внешней памяти. Т.е. СУБД должна обладать возможность восстанавливаться после любого аппаратного или программного сбоя.

Возможны 2 вида аппаратных сбоев:

-мягкие сбои (аварийное выключение электропитания),

-жесткие сбои (потеря информации на носителях внешней памяти).

В результате «мягких» сбоев некоторые операции остаются незавершенными.

Наиболее распространенным методом поддержания избыточной информации является ведение журнала изменений баз данных.

Журнал – особая часть СУБД, недоступная пользователю (иногда поддерживается 2 копии журнала, располагаемые на разных физических дисках, в которые поступают записи обо всех изменениях в СУБД).

При мягком сбое во внешней памяти журнала находятся записи, которые не модифицированы.

После жесткого сбоя используют журнал и архивную копию баз данных (на втором диске, CD)

Стандартным языком наиболее распространенным в настоящее время в реляционных СУБД является язык SQL.

В преобладающем большинстве ГИС используются реляционные базы данных, поддерживаемые dBASE, INFO, INFOMIX, ORACLE. Такие базы данных позволяют разработчикам разделить проблему управления пространственными данными.