54

О.А. ТКАЧЕВА

ГЕОГРАФИЧЕСКИЕ И ЗЕМЕЛЬНО -

ИНФОРМАЦИОННЫЕ СИСТЕМЫ

КУРС ЛЕКЦИЙ

В ДВУХ ЧАСТЯХ

Часть I

Новочеркасск

2013

МИНИСТЕРСТВО СЕЛЬСКОГО ХОЗЯЙСТВА РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ

ФЕДЕРАЛЬНОЕ ГОСУДАРСТВЕННОЕ БЮДЖЕТНОЕ ОБРАЗОВАТЕЛЬНОЕ УЧРЕЖДЕНИЕ

ВЫСШЕГО ПРОФЕССИОНАЛЬНОГО ОБРАЗОВАНИЯ

«НОВОЧЕРКАССКАЯ ГОСУДАРСТВЕННАЯ МЕЛИОРАТИВНАЯ АКАДЕМИЯ»

О.А. ТКАЧЕВА

ГЕОГРАФИЧЕСКИЕ И ЗЕМЕЛЬНО - ИНФОРМАЦИОННЫЕ

СИСТЕМЫ

КУРС ЛЕКЦИЙ

В двух частях

Часть I

для студентов для специальностей 120301- Землеустройство

120302 – Земельный кадастр

Новочеркасск

2013

УДК 004:631.111 (075.8)

Т 484

Рецензенты: Лукьянченко Е.П., канд. экон. наук, доцент кафедры Землепользования и землеустройство

Ткачева, О.А.

Т 484 Географические и земельно - информационные системы [Текст]: В 2-х ч. Ч.1: курс лекций для студ. спец. 120301 – Землеустройство, 120302 – Земельный кадастр. / О.А. Ткачева; Новочерк. гос. мелиор. акад. - Новочеркасск, 2013. – 54 c.

В курсе лекций рассмотрены теоретические и методические основы, история развития, принципы функционирования и применения информационных систем, в общем, и геоинформационных в частности, возможности геоинформационного картографирования для целей земельного кадастра и землеустройства.

Рекомендовано для студентов специальностей 120301 – Землеустройство, 120302 – Земельный кадастр.

Ключевые слова: информационная система, геоинформационная система, геоинформатика, геоинформационное картографирование.

ОГЛАВЛЕНИЕ

Введение	6
Лекция 1Понятие информационной системы	7
1 Основные элементы и свойства информационных систем	7
2 Задачи информационных систем	8
3 Классификация информационных систем	9
4 Документальные и фактографические информационные системы	11
5 Обеспечение информационных систем	12
6 Языки общения пользователя с системой, целостность и защита данных в системе	13
7 Мировые информационные ресурсы. Методы и средства взаимодействия с мировыми информационными системами и ресурсами	15
Лекция 2Общие сведения о географических информационных системах	17
1 Информатизация общества	17
2 Понятие о геоинформатике и ее связь с другими науками, технологиями и производством	18
3 Что такое ГИС	20
4 История развития ГИС	22
5 Задачи и назначения ГИС	24
Лекция 3Теоретические основы географических информационных систем	26
1 «Данные», «информация», «знания» в геоинформационных системах	26
2 Обобщенные функции ГИС-систем	27
3 Классификация ГИС	27
4 Источники данных и их типы	28
Лекция 4Подсистемы географических информационных систем	30
1 Обоснование подсистем	30
2 Четырехкомпонентная структура ГИС	30
3 Функциональный принцип структуры ГИС	31
Лекция 5 Основные компоненты ГИС	33
1 Аппаратные (технические) средства	33
2 Программное обеспечение	34
3 Информационное обеспечение	34
4 Исполнители	35
5 Методы	35
Лекция 6Структуры и модели данных	36
1 Отображение объектов реального мира в ГИС	36
2 Структуры данных	37
3 Модели данных	38
4 Форматы данных	40
Лекция 7Базы данных и управление ими	41
1 Виды баз данных в ГИС	41
2 Реляционная база данных	42
3 Системы управления базами данных ГИС	43
Лекция 8Геоинформационное картографирование	45
1 Понятие геоинформационного картографирования	45
2 Концептуальные модели географического пространства	46
3 Пространственные координаты и картографические проекции	47
4 Основные приемы анализа картографических изображений	49
Литература	53

ВВЕДЕНИЕ

География является связующим звеном информации, получае­мой из многочисленных источников. Прежде всего, это различные типы карт: планы застроек, топографические и разнообразные те­матические карты. Кроме того, данные могут поставляться с аэро - и космических снимков, они поступают из файлов на магнитных дисках, из отчетов и компьютерных систем, из результатов поле­вых измерений.

Значительная часть географических данных быстро меняется с течением времени и поэтому иногда неприемлемым становится использование бумажных карт: быстроту получения информации и ее актуальность может гарантировать только автоматизированная систе­ма. Первыми попытками применения автоматизации в географии стали банки географической информации. Однако с течением вре­мени накапливался опыт сбора, хранения и управления данными, нарабатывались библиотеки программ, решающих стандартные задачи. Современная географическая информационная система (ГИС) представляет собой автоматизированную систему, имею­щую большое количество графических и тематических баз данных, соединенную с модельными и расчетными функциями для манипулирования ими и преобразования в пространственную картографическую информацию для принятия на ее основе разнообразных ре­шений и осуществления контроля.

Геоинформационные системы сочетают в себе хорошо отра­ботанные технологии реляционных СУБД и компьютерную графику высокого класса в целях управления информацией, описывающей земную поверхность либо относящейся к ней. ГИС позволяют обрабатывать разнообразные типы данных об объектах либо характеристиках земной поверхности — координаты, формы, связки (пространственная информация), описательные сведения и цифры (непространственная информация). Все многообразие данных интегрируется в единую логичную модель. После этого интерактивные, базирующиеся на графике инструменты обеспечивают управление данными, их корректировку, создание запросов, анализ и вывод результатов, то есть все необходимое для ведения и понимания географической и связанной с ней информации.

Данный курс лекций позволит получить и сформировать знания в области геоинформационных систем и создания электронных карт средствами ГИС для студентов, обучающихся по специальностям 120301 - Землеустройство и 120302 - Земельный кадастр.

ЛЕКЦИЯ 1 ПОНЯТИЕ ИНФОРМАЦИОННОЙ СИСТЕМЫ

Вопросы лекции:

1 Основные элементы и свойства информационных систем

2 Задачи информационных систем

3 Классификация информационных систем

4 Документальные и фактографические информационные системы

5 Обеспечение информационных систем

6 Языки общения пользователя с системой, целостность и защита данных в системе

7 Мировые информационные ресурсы. Методы и средства взаимодействия с мировыми информационными системами и ресурсами