- •Міністерство освіти і науки, молоді та спорту україни національна металургійна академія україни
- •Кафедра екології, теплотехніки та охорони праці
- •Конспект лекцій
- •Модуль № 1. Загальна характеристика гіс
- •Модуль № 2. Просторові дані в гіс
- •Модуль № 3. Застосування гіс у задачах оцінкі якості довкілля
- •1.1.Поняття про геоінформаційні системи
- •1.2. Інформатика , геоінформатика, геоінформаційні технології і географія
- •1.3. Визначення гіс. Відмінність гіс від інших інформаційних систем
- •1.4. Історія розвитку геоінформаційних технологій
- •1.5. Функції й галузі застосування гіс і геоінформаційних технологій
- •1.6 Класифікація сучасних гіс
- •Лекція № 2 Апаратне забезпечення геоінформаційних систем і технологій
- •2.2. Пристрої збору і введення інформації
- •До діючих у наш час систем супутникового місцевизначення відносять системи gps (navstar) – сша, глонасс (glonass) – Російська Федерація, galileo - Європейський Союз.
- •2.3. Пристрої візуалізації і подання даних
- •2.4. Тенденції розвитку апаратного забезпечення
- •Лекція № 3. Атрибутивна інформація в гіс
- •3.2. Бази даних як подання об'єктів реального світу
- •3.3. Моделі даних
- •3.4. Функціонування баз даних
- •3.5. Керування даними в гіс
- •3.6. Розподілені бази даних
- •Модуль № 2. Просторові дані в гіс Лекція № 4. Методи формалізації просторово–розподіленої інформації
- •4.2. Картографічні проекції
- •4.3. Просторова інформація в гіс
- •4.4. Растрове подання просторових даних
- •4.4.1. Загальна характеристика
- •4.4.2. Ієрархічні растрові структури
- •4.4.3. Стиснення растрових даних
- •4.5. Векторне подання метричних даних
- •4.5.1. Загальна характеристика
- •4.5.2. Точкова полігональна структура
- •4.5.3. Dime–структура
- •4.5.4. Структури «дуга–вузол»
- •4.5.5. Геореляційна структура
- •4.6. Порівняння векторної й растрової моделі даних
- •4.7. Вибір способу формалізації і перетворення структур даних
- •4.8. Internet–сервіси і гіс
- •Лекція № 5 . (м2) Технології введення просторових даних
- •5.2. Джерела вхідних даних для гіс
- •5.2.1. Картографічні матеріали
- •5.2.2. Дані дистанційного зондування Землі
- •5.2.3. Дані електронних геодезичних приладів
- •5.2.4. Джерела атрибутивних даних
- •5.3. Технології цифрування вхідних даних
- •5.3.1. Сканування
- •5.3.2. Векторизування
- •5.3.3. Геокодування
- •5.4. Контроль якості створення цифрових карт
- •Лекція № 6. (м2)
- •6.2. Методи і технології візуалізації інформації в гіс
- •6.2.1. Подання картографічних шарів
- •6.2.2. Подання екранних видів (вікон)
- •6.2.3. Подання векторних об'єктів
- •6.2.4. Подання поверхонь і растрових карт
- •6.3. Тематичне картографування. Картодіаграми
- •6.3.1. Ранжовані діапазони
- •6.3.2. Стовпчасті та кругові діаграми
- •6.3.3. Ранжовані символи
- •6.3.4. Точки із заданими вагами
- •6.3.5. Індивідуальні значення
- •6.3.6. Легенди тематичних карт і картодіаграм
- •6.4. Карти як результат і засіб візуалізації
- •6.5. Програмні і технічні засоби візуалізаиії картографічної інформації
- •6.5.1. Електронні атласи
- •6.5.3. Системи автоматизованого картографування
- •7.1.2. Глобальні геоінформаиійні системи
- •7.2. Регіональні інформаційні системи охорони навколишнього природного середовища та раціонального природокористування
- •7.3. Відомчі гіс–технології в екології
- •Лекція №8 Інформаційне забезпечення екологічного картографування
- •8.1. Класифікація інформації для екологічного картографування та її коротка характеристика
- •8.2. Застосування гіс–технологій в інформаційному забезпеченні екологічного картографування
- •Лекція № 9. Інформаційнезабезпечення екологічного моніторингу
- •9.1. Роль і зміст інформаційного забезпечення екологічного моніторингу
- •9.2. Структура сучасної системи екологічного моніторингу
- •9.3. Гіс єдиного екологічного моніторингу регіону
- •Перелік скорочень
- •Основна використана література
Модуль № 3. Застосування гіс у задачах оцінкі якості довкілля
Лекція № 7. Сучасні геоінформаційні системи та розвиток екологічних знань.
7.1. Приклади створення великих ГІС–проектів…………………………..
7.1.1. Електронний атлас природних ресурсів України…………………...
7.1.2. Глобальні геоінформаційні системи для збереження довкілля……
7.2. Регіональні інформаційні системи охорони навколишнього
природного середовища та раціонального природокористування….................
7.3. Відомчі ГІС–технології в екології……………………………………..
Контрольні запитання і завдання до самостійної роботи до розділу ……
Лекція № 8. Інформаційне забезпечення екологічного картографування…..
8.1. Класифікація інформації для екологічного картографування та її
коротка характеристика…………………………………………………………..
8.2. Застосування ГІС–технологій в інформаційному забезпеченні
екологічного картографування…………………………………………………..
Контрольні запитання і завдання до самостійної роботи до розділу ……
Лекція № 9. Інформаційнезабезпечення екологічного моніторингу………….
9.1. Роль і зміст інформаційного забезпечення екологічного моніторингу…
9.2. Структура сучасної системи екологічного моніторингу…………….
9.3. ГІС єдиного екологічного моніторингу регіону……………………...
Контрольні запитання і завдання до самостійної роботи до розділу ……
Перелік скорочень…………………………………………………………...
Предметний покажчик………………………………………………………
Основна використана література…………………………………………...
Рекомендована література…………………………………………………..
Модуль №1
Загальна характеристика ГІС
Лекція № 1. Геоінформаційні технології в сучасному світі
План лекції:
Вступ
1.Поняття про геоінформаційні системи
2. Інформатика, геоінформатика, геоінформаційні технології і географія
3. Визначення ГІС. Відмінність ГІС від інших інформаційних систем
4. Історія розвитку геоінформаційних технологій
5. Функції й галузі застосування ГІС і геоінформаційних технологій
6. Класифікація сучасних ГІС
Вступ
На сьогодні географічні інформаційні системи (ГІС) є найбільш ефективним інструментом пізнання й опису географічного середовища, що постійно змінюється. Ці системи використовуються для рішення багатьох практичних завдань, пов'язаних, так чи інакше, з просторово–розподільними даними, які використовуються для забезпечення екологічної безпеки й стійкого розвитку регіонів. Географічні інформаційні системи можуть використовуватися в таких областях, як:
– аналіз даних екологічного моніторингу;
– створення цифрових карт, що демонструють стан навколишнього середовища;
– аналіз змін, що відбулися в досліджуваному регіоні;
– прогнозування наслідків прийняття тих або інших господарських рішень.
У розвинених країнах ГІСи використовують надзвичайно широко, у нас же усвідомлення їхнього потенціалу тільки починається. Останнім часом спостерігається усе більш активне використання ГІС–технологій у нафтовій галузі, а також у геологорозвідці. Однак можливості використання ГІС цим, безумовно, не обмежуються. Будь–яка галузь, що має розподілену на деякій території мережу виробництва або послуг, стає зацікавленою у використанні ГІС–технологій для підвищення ефективності своєї діяльності. Величезне значення ці системи відіграють при вирішенні різноманітних екологічних завдань.
Особливість використання ГІС–технологій у завданнях екологічної безпеки визначається тим, що відомості, використовувані для підтримки прийняття рішень в області природоохоронної діяльності, надзвичайно різноманітні й, як правило, включають:
– дані дистанційного (супутникового) моніторингу;
– дані підсупутникових спостережень, отриманих за допомогою локальних методів моніторингу, наприклад, з борта дослідницького судна;
– дані офіційної статистики й архівні дані.
Крім того, останнім часом при прогнозуванні наслідків господарської діяльності й природних катастроф всі частіше використовують результати математичного моделювання. Різноманітність типів використаних даних (векторні й растрові просторові дані, а також численні таблиці) приводить до необхідності використання різноманітного інструментарію. Тому для рішення завдань екологічної безпеки рівною мірою необхідні растрові й векторні ГІС. Відповідно в конспекті крок за кроком розглядаються основні прийоми роботи з ГІС починаючи від найпростіших операцій і закінчуючи прикладами рішення досить складних завдань.
На даний час в навчальному процесі при вивченні дисціплини «Геоформаційні технології» використовуються класичні підручники та навчальні посібники: Геоинформатика: Учеб. для студ. вузов / [Е.Г.Капралов, А.В.Кошкарев, В.С.Тикунов и др.]; Под ред. В.С.Тикунова. – 2005р, Карпенко С.Г. Інформаційні системи і технології: Навч. Посібник для студ. вищ. навч. закл. / [С.Г. Карпенко, В.В. Попов, Ю.А. Тарновський, Г.А. Шпортюк.] – 2004р., Кохан С.С. Географічні інформаційні системи: Посібник/ За ред. М. Ван Мервіна/ С.С.Кохан. 2003р., Маслов В.П. Інформаційні системи і технології в економіці / В.П.Маслов; Навчальний посібник.–2005р., РастоскуевВ.В. Геоинформационные технологии при решении задач экологической безопасности: Учеб.–метод./ В.В.Растоскуев, Е.В. Шалина. – 2006 р, Рудько Г.І Геоінформаційні технологіі в надрокористуванні (на прикладі ГІС K – MINE) [Текст] / Г.І Рудько, М.В., Назаренко – 2011р., Світличний О.О., Плотницький С.В. Основи геоінформатики: Навчальний посібник / За заг. ред. О.О. Світличного. 2006р Матеріали цих підручників сформовані відповідно до існуючих вимог.
Метою данного посібника було крім подання основ геоінформаційних технологій надати приклади застосування ГІС– технологій для вирішення екологічних задач і покращити організацію учбового процесу з данної дисциплини для студентів – екологів на високому методичному рівні.
