Министерство образования и науки Российской Федерации

Федеральное государственное бюджетное

образовательное учреждение

высшего профессионального образования

«Тульский государственный университет»

Кафедра геоинженерии и кадастра

Струков В.Б.

доцент

Конспект лекций

по дисциплине

Географические информационные системы

Направление подготовки: 120700 Землеустройство и кадастры

Профиль: «Земельный кадастр»

Квалификация: бакалавр

Форма обучения: очная, заочная

Тула 2011 г.

Рассмотрено на заседании кафедры ГиК

протокол №___ от "___"____________ 20___ г.

Зав. кафедрой________________И.А.Басова

Содержание

1. Информационные системы……………………………………………………………….4

   1. Состав и структура информационных систем, основные элементы, порядок функционирования и классификация информационных систем ….………………...4

   2. Документальные и фактографические системы …………………………………….7

   3. Языки общения пользователя с системой …………………………………………...17

   4. Технология обработки данных; целостность и защита данных ……………………26

   5. Программные средства реализации информационных систем, общесистемные программные средства; СУБД, прикладные программы; комплекс технических средств …………………………………………………………………………………31

   6. Организационно-правовое обеспечение информационных систем………………..38

   7. Мировые информационные ресурсы и сети, методы и средства взаимодействия с ними………………………………………………………………………………….…45

   8. Стандартизация информационного, программного и иного обеспечения: определение, классификация основных процессов, методов и средств стандартизации; национальные и мировые уровни стандартизации………………55

2. Географические и земельно-информационные системы (гис и зис)………………………………………………………………………………………...59

   1. Понятие о ГИС и ЗИС. Структура ГИС и ЗИС. Классификация и применение ГИС и ЗИС…………………………………………………………………………………….59

   2. Способы представления, хранения и отображения информации в ГИС и ЗИС, информация и знания в ГИС и ЗИС …………………………………………….…..63

   3. Понятие экспертной системы для целей землеустройства и ее интеграция в землеустроительную САПР, ГИС и ЗИС …………………………………………...71

   4. Создание компьютерных землеустроительных планов и карт; обзор средств, обеспечивающих создание ГИС и ЗИС в землеустроительном производстве …..74

   5. Место геоинформационных систем в информационном обеспечении земельного кадастра и землеустройства; цель, задачи, принципы и технология разработки и применения ГИС и ЗИС в земельно-кадастровых и землеустроительных действиях………………………………………………………………………………82

Лекция № 1

Тема 1.1

Информационные системы. Состав и структура информационных систем, основные элементы, порядок функционирования и классификация информационных систем

Федеральный закон Российской Федерации от 27 июля 2006 г. N 149-ФЗ «Об информации, информационных технологиях и о защите информации» даёт следующее определение:

«информационная система — совокупность содержащейся в базах данных информации и обеспечивающих ее обработку информационных технологий и технических средств».

Некоторые авторы считают, что ИС включает в себя и персонал, её эксплуатирующий, но это мнение не особо широко распространено

Основной задачей ИС является удовлетворение конкретных информационных потребностей в рамках конкретной предметной области.

Современные ИС фактически не могут существовать без использования баз данных и СУБД, поэтому термин «информационная система» иногда на практике смешивается по смыслу с термином «система баз данных».

Базой данных является представленная в объективной форме совокупность самостоятельных материалов (статей, расчетов, нормативных актов, судебных решений и иных подобных материалов), систематизированных таким образом, чтобы эти материалы могли быть найдены и обработаны с помощью электронной вычислительной машины (Гражданский кодекс РФ, ст. 1260).

Классификация информационных систем по архитектуре

По степени распределённости отличают:

настольные (desktop), или локальные ИС, в которых все компоненты (БД, СУБД, клиентские приложения) работают на одном компьютере;

Прикладная программа или приложение — программа, предназначенная для выполнения определенных пользовательских задач и рассчитанная на непосредственное взаимодействие с пользователем. В большинстве операционных систем прикладные программы не могут обращаться к ресурсам компьютера напрямую, а взаимодействуют с оборудованием и проч. посредством операционной системы.

распределённые (distributed) ИС, в которых компоненты распределены по нескольким компьютерам.

Распределённые ИС, в свою очередь, разделяют на:

файл-серверные ИС (ИС с архитектурой «файл-сервер»);

В файл-серверных ИС база данных находится на файловом сервере, а СУБД и клиентские приложения находятся на рабочих станциях.

Файл-серверные приложения — приложения, схожие по своей структуре с локальными приложениями и использующие сетевой ресурс для хранения программы и данных. Функции сервера: хранения данных и кода программы. Функции клиента: обработка данных происходит исключительно на стороне клиента. Количество клиентов ограничено десятками. Плюсы: низкая стоимость разработки; высокая скорость разработки; невысокая стоимость обновления и изменения ПО. Минусы: низкая производительность (зависит от производительности сети, сервера, клиента); плохая возможность подключения новых клиентов; ненадежная система; ограниченность языка; негибкость среды разработки.

клиент-серверные ИС (ИС с архитектурой «клиент-сервер»).

В клиент-серверных ИС база данных и СУБД находятся на сервере, а на рабочих станциях находятся клиентские приложения.

Файл-серверные приложения — приложения, схожие по своей структуре с локальными приложениями и использующие сетевой ресурс для хранения программы и данных. Функции сервера: хранения данных и кода программы. Функции клиента: обработка данных происходит исключительно на стороне клиента. Количество клиентов ограничено десятками. Плюсы: низкая стоимость разработки; высокая скорость разработки; невысокая стоимость обновления и изменения ПО. Минусы: низкая производительность (зависит от производительности сети, сервера, клиента); плохая возможность подключения новых клиентов; ненадежная система; ограниченность языка; негибкость среды разработки.

В свою очередь, клиент-серверные ИС разделяют на двухзвенные и многозвенные.

В двухзвенных (two-tier) ИС всего два типа «звеньев»: сервер баз данных, на котором находятся БД и СУБД, и рабочие станции, на которых находятся клиентские приложения. Клиентские приложения обращаются к СУБД напрямую.

В многозвенных (multi-tier) ИС добавляются промежуточные «звенья»: серверы приложений (application servers). Пользовательские клиентские приложения не обращаются к СУБД напрямую, они взаимодействуют с промежуточными звеньями.

По степени автоматизации

По степени автоматизации ИС делятся на:

автоматизированные ИС (автоматизация частичная)

автоматические ИС (автоматизация полная).

По характеру обработки данных

По характеру обработки данных ИС делятся на:

информационно-справочные, или информационно-поисковые ИС, в которых нет сложных алгоритмов обработки данных, а целью системы является поиск и выдача информации в удобном виде;

ИС обработки данных, или решающие ИС, в которых данные подвергаются обработке по сложным алгоритмам. К таким системам в первую очередь относят автоматизированные системы управления и системы поддержки принятия

По сфере применения

Поскольку ИС создаются для удовлетворения информационных потребностей в рамках конкретной предметной области, то каждой предметной области (сфере применения) соответствует свой тип ИС, например:

Экономическая информационная система — информационная система, предназначенная для выполнения функций управления на предприятии.

Медицинская информационная система — информационная система, предназначенная для использования в лечебном или лечебно-профилактическом учреждении.

Географическая информационная система — информационная система, обеспечивающая сбор, хранение, обработку, доступ, отображение и распространение пространственно-координированных данных (пространственных данных).

АИС ГКН — информационная система, обеспечивающая сбор, хранение, обработку, доступ, отображение и распространение пространственно-координированных данных (пространственных данных).

По охвату задач (масштабности)

Персональная информационная система предназначена для решения некоторого круга задач одного человека.

Групповая информационная система ориентирована на коллективное использование информации членами рабочей группы или подразделения.

Корпоративная информационная система в идеале охватывает все информационные процессы целого предприятия, достигая их полной согласованности, безизбыточности и прозрачности. Такие системы иногда называют системами комплексной автоматизации предприятия.

По характеру представления и логической организации хранимой информации

АИС разделяются на фактографические, документальные и геоинформационные.

Лекция № 2

Тема 1.2