- •1 Общие сведения о географических
- •1.1 Понятие о геоинформационных системах
- •1.2 Історія геоинформатики.
- •1.3 Обобщенные функции гис-систем
- •1.3.1 Основні принципи функціонування гіс.
- •1.4 Гіс серед інших автоматизованих систем.
- •1.5 Классификация гис
- •1.6 Наукові, технічні, технологічні й прикладні аспекти проектування, створення й використання гіс.
- •2 Основные компоненты гис
- •2.2 Программное обеспечение
- •2.3 Информационное обеспечение
- •3 Структуры и модели данных
- •3.1 Введення даних у гіс.
- •3.3 Модели данных
- •3.4 Форматы данных
- •3.5 Базы данных и управление ими
- •4 Технологии ввода данных
- •4.1 Способы ввода данных
- •4.2 Преобразование исходных данных
- •4.3 Ввод данных дистанционного зондирования
- •5 Анализ пространственных данных
- •5.1 Задачи пространственного анализа
- •5.2 Основные функции пространственного анализа данных
- •5.3 Анализ пространственного распределения объектов
- •6 Моделирование поверхностей
- •6.1 Поверхность и цифровая модель
- •6.2 Источники данных для формирования цмр
- •6.4 Интерполяции
- •7 Технология построения цифровых моделей рельефа
- •7.1 Основные процессы
- •7.2 Требования к точности выполнения процессов
- •7.3 Использование цмр
- •8 Методы и средства визуализации
- •8.1 Электронные карты и атласы
- •8.2 Картографические способы отображения результатов анализа данных
- •8.3 Трехмерная визуализация
- •9 Этапы и правила проектирования гис
- •10 Тематичне картографування в гіс.
- •10.1 Області застосування тематичних карт.
- •11 Основы экологического картографирования
- •11.1 Понятие об экологическом картографировании и экологических картах
- •11.2. Классификация экологических карт
- •11.3. Показатели загрязненности компонентов природной среды, отображаемые на экологических картах
- •11.3.1. Аналитические показатели загрязненности окружающей среды
- •11.3.2. Интегральные показатели загрязненности окружающей среды
- •11.4. Способы картографического отображения элементов тематического содержания, используемые на экологических картах
- •11.4.1. Способ значков
- •12.4.2. Способ линейных условных знаков
- •11.4.3 Способ изолиний
- •11.4.4 Способ ареалов
- •11.4.5 Способ локализованных диаграмм
- •11.4.6. Способ знаков движения
- •11.4.7 Выбор способов картографического отображения при проектировании экологической карты
- •12 Геоинформационное картографирование
- •12.1 Гіс у геодезії й картографії.
- •12.2 Карты в сетях "интернета"
- •13 Гіс і охорона навколишнього середовища
- •13.1 Роль і місце гіс у природоохоронних заходах.
- •13.2 Роль гис в системе по чрезвычайным ситуациям Украины
- •14 Основні напрямки розвитку гіс
- •14.1 Характеристика напрямків розвитку гіс
- •14.2 Майбутні класи і покоління гіс
- •15 Краткий обзор программных средств, используемых в украине
1.5 Классификация гис
ГИС системы разрабатываются с целью решения научных и прикладных задач по мониторингу экологических ситуаций, рациональному использованию природных ресурсов, а также для инфраструктурного проектирования, городского и регионального планирования, для принятия оперативных мер в условиях чрезвычайных ситуаций др.
Множество задач, возникающих в жизни, привело к созданию различных ГИС, которые могут классифицироваться по следующим признакам:
По функциональным возможностям:
- полнофункциональные ГИС общего назначения;
- специализированные ГИС ориентированы на решение конкретной задачи в какой либо предметной области;
- информационно-справочные системы для домашнего и информационно-справочного пользования.
Функциональные возможности ГИС определяются также архитектурным принципом их построения:
- закрытые системы - не имеют возможностей расширения, они способны выполнять только тот набор функций, который однозначно определен на момент покупки.
- открытые системы отличаются легкостью приспособления, возможностями расширения, так как могут быть достроены самим пользователем при помощи специального аппарата (встроенных языков программирования).
По пространственному (территориальному) охвату:
- глобальные (планетарные);
- общенациональные;
- региональные;
- локальные (в том числе муниципальные).
По проблемно-тематической ориентации:
- общегеографические;
- экологические и природопользовательские;
- отраслевые (водных ресурсов, лесопользования, геологические, туризма и т.д.);
По способу организации географических данных:
- векторные;
- растровые;
- векторно-растровые ГИС.
1.6 Наукові, технічні, технологічні й прикладні аспекти проектування, створення й використання гіс.
Геоинформационная система, ГИС – информационная система, обеспечивающая сбор, хранение, обработку, доступ, отображение и распространение пространственно-координированных данных (пространственных данных).
ГИС содержит данные о пространственных объектах в форме их цифровых представлений (векторных, растровых, квадротомических и иных), включает соответствующий задачам набор функциональных возможностей ГИС, в которых реализуются операции геоинформационных технологий, поддерживается программным, аппаратным, информационным, нормативно-правовым, кадровым и организационным обеспечением.
По территориальному охвату различают глобальные, или планетарные ГИС, субконтинентальные ГИС, национальные ГИС, зачастую имеющие статус государственных, региональные ГИС, субрегиональные ГИС и локальные, или местные ГИС.
ГИС различаются предметной областью информационного моделирования, к примеру, городские ГИС, или муниципальные ГИС, МГИС, природоохранные ГИС и т.п.; среди них особое наименование, как особо широко распространенные, получили земельные информационные системы.
Проблемная ориентация ГИС определяется решаемыми в ней задачами (научными и прикладными), среди них инвентаризация ресурсов (в том числе кадастр), анализ, оценка, мониторинг, управление и планирование, поддержка принятия решений. Интегрированные ГИС, ИГИС совмещают функциональные возможности ГИС и систем цифровой обработки изображений (данных дистанционного зондирования) в единой интегрированной среде.
Полимасштабные, или масштабно-независимые ГИС, основаны на множественных, или полимасштабных представлениях пространственных объектов. Они обеспечивают графическое или картографическое воспроизведение данных на любом из избранных уровней масштабного ряда, на основе единственного набора данных с наибольшим пространственным разрешением.
Пространственно-временные ГИС оперируют пространственно-временными данными.
Реализация геоинформационных проектов создание ГИС в широком смысле слова, включает этапы:
-предпроектных исследований, в том числе изучение требований пользователя и функциональных возможностей используемых программных средств ГИС, технико-экономическое обоснование, оценку соотношения "затраты/прибыль";
-системное проектирование ГИС, включая стадию пилот-проекта, разработку ГИС;
-ее тестирование на небольшом территориальном фрагменте, или тестовом участке, прототипирование, или создание опытного образца, или прототипа;
-внедрение ГИС;
-эксплуатацию и использование.
Научные, технические, технологические и прикладные аспекты проектирования, создания и использования ГИС изучаются геоинформатикой.
Рис.1.6. Связь ГИС с научными дисциплинами и технологиями.
Специалисты, работающие в области ГИС и геоинформационных технологий, занимаются следующим:
• накоплением первичных данных;
• проектированием баз данных;
• проектированием ГИС;
• планированием, управлением и администрированием геоинформационных проектов;
• разработкой и поддержкой ГИС;
• маркетингом и распространением ГИС-продукции и геоданных;
• профессиональным геоинформационным образованием и обучением ГИС-технологиям.
1.6.1 Основні функції й складові частини ГІС.
Работающая ГИС включает в себя пять ключевых составляющих: аппаратные средства, программное обеспечение, данные, исполнители и методы.
Аппаратные средства. Это компьютер, на котором запущена ГИС. В настоящее время ГИС работают на различных типах компьютерных платформ, от централизованных серверов до отдельных или связанных сетью настольных компьютеров.
Программное обеспечение ГИС содержит функции и инструменты, необходимые для хранения, анализа и визуализации географической (пространственной) информации. Ключевыми компонентами программных продуктов являются: инструменты для ввода и оперирования географической информацией; система управления базой данных (DBMS или СУБД); инструменты поддержки пространственных запросов, анализа и визуализации (отображения); графический пользовательский интерфейс (GUI или ГИП) для легкого доступа к инструментам и функциям.
Данные. Это вероятно наиболее важный компонент ГИС. Данные о пространственном положении (географические данные) и связанные с ними табличные данные могут собираться и подготавливаться самим пользователем, либо приобретаться у поставщиков на коммерческой или другой основе. В процессе управления пространственными данными ГИС интегрирует пространственные данные с другими типами и источниками данных, а также может использовать СУБД, применяемые многими организациями для упорядочивания и поддержки имеющихся в их распоряжении данных.
Исполнители. Широкое применение технологии ГИС невозможно без людей, которые работают с программными продуктами и разрабатывают планы их использования при решении реальных задач. Пользователями ГИС могут быть как технические специалисты, разрабатывающие и поддерживающие систему, так и обычные сотрудники (конечные пользователи), которым ГИС помогает решать текущие каждодневные дела и проблемы.
Методы. Успешность и эффективность (в том числе экономическая) применения ГИС во многом зависит от правильно составленного плана и правил работы, которые составляются в соответствии со спецификой задач и работы каждой организации.
Геоинформационная технология является достаточно сложной системой, объединяющей технические средства, программное обеспечение, данные, персонал, официально установленные нормы и правила сбора, хранения, анализа и передачи информации о процессах и явлениях, имеющих пространственную привязку и распространение.
И как следствие она развивается на стыке многих научных дисциплин, используется в самых разнообразных областях человеческой деятельности, таких, как муниципальное управление, рациональное природопользование, охрана окружающей среды, составление геологических прогнозов и т.д.
