- •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
7.1.2. Глобальні геоінформаиійні системи
Проект GRID (Global Resource Information Database) – Глобальної бази даних природно–ресурсної інформації – є частиною програми GEMS (Global Environment Monitoring System – Глобальної системи моніторингу навколишнього середовища), яка виконується під егідою Організації Об'єднаних Націй (UNEP) (Global Recourses.., 2003).
Рис. 7.2 – Главная страница сайта http://www.grid.unep.ch
Метою проекту є збір і поширення наявної інформації про стан навколишнього середовища в масштабах усієї земної кулі. Довгостроковими завданнями проекту є:
– розширити доступність і вільний обмін глобальними і регіональними просторово–координованими даними про стан навколишнього середовища;
– забезпечити ООН і міжурядові організації доступом до сучасних технологій керування даними про навколишнє середовище;
– дати можливість усім країнам світу використовувати GRID–сумісні технології національної оцінки стану навколишнього середовища і керування нею.
Для того щоб краще збирати, керувати і поширювати дані про навколишнє середовище та іншу інформацію, у рамках GRID створено серію центрів. У наш час такі центри існують у; а) Найробі (Кенія); б) Женеві (Швейцарія); в) Бангкоці (Таїланд); г) Арендалу (Норвегія); д) Варшаві (Польща); є) Сиу Фолсі (США); є) Оттаві (Канада); ж) Сан Хосе дос Кампос (Бразилія); з) Цукубі (Японія); и) Катманду (Непал); і) Копенгагені (Данія). Разом ці центри формують взаємозалежну мережу для керування й обміну даними. У Найробі знаходиться центр з керування проектом (GRID–Control), у Женеві – центр з аналітичної обробки даних (GRID–Processor). При цьому тільки центри GRID– Найробі і GRID–Женева субсидуються UNEP. Інші центри існують за рахунок виконання різних програм і надання експертних оцінок у вирішенні місцевих проблем чи проблем за тематичними напрямками.
Проект розробляється з 1988 року рядом країн–учасниць (Канада, США, Норвегія, Фінляндія та ін.) рядом міжнародних і національних організацій (НАСА, Інститут досліджень систем навколишнього середовища (ESRI), США; Женевський університет, Швейцарія та ін.). З 1990 р. розпочата експлуатація GRID.
Глобальний ресурсний інформаційний банк даних об'єднує цифрові дані про навколишнє середовище з різних джерел, причому значною мірою завдяки унікальним можливостям геоінформаційних технологій. Прикладами масивів цифрових даних, асимільованих GRID, є: цифрова модель рельєфу Землі ЕТОРО–5, розроблена Національним центром геофізичних даних США, сукупність висотних відміток у вузлах регулярної мережі з коміркою розміром 5x5 кутових хвилин, карта ґрунтів світу ФАО ЮНЕСКО, щотижневі і сезонні карти вегетаційного індексу рослинного покриву, НАСА (США), що складаються за даними дистанційного зондування Землі. Геоінформаційне програмне забезпечення GRID здійснюється за допомогою пакета ELAS, розробленого в НАСА для обробки даних дистанційного зондування і ГІС–пакета ARC/INFO, розробленого в ESRI (США).
Проект CORINE – (Coordination on Information of the Environment) – проект створення геоінформаційної системи Європейського Співтовариства. Розроблення проекту розпочато в червні 1985 р. відповідно до рішення Ради Міністрів Європейського Співтовариства. Створення системи в основному було виконане в 1985–1990 pp.
Рис. 7.2 – Приклад карти очищення міських стічних вод на сайті http://www.eea.europa.eu
Основними завданнями при цьому були такі:
1) забезпечити збір інформації про стан навколишнього середовища для використання в пріоритетних напрямках діяльності Співтовариства;
2) забезпечити координацію національних ініціатив, що висуваються членами Співтовариства, і поліпшувати інформацію на міжнародному рівні;
3) забезпечити погодженість номенклатури, визначень і т.п., а також створення інших умов, необхідних для порівнянності даних.
Ці завдання спочатку розглядалися як взаємозалежні. У межах данного загального напрямку було визначено кілька пріоритетних галузей, у тому числі захист біотопів, запобігання локальному і трансграничному забрудненню повітря та збереження навколишнього середовища Середземноморського регіону.
Основними проектами, які розробляються в рамках CORINE, є: забруднення повітря, біотопи, берегова ерозія, стан земної поверхні, морськ середовище, ґрунтова ерозія/якість ґрунту і водні ресурси.
Система містить більше 40 шарів інформації, включаючи топографію, адміністративні межі, дані про клімат (з більш ніж 6,5 тисяч метеорологічних станцій), земельні і водні ресурси, рослинний і тваринний світ. Особливу увагу приділено оцінці ризику несприятливих природних і антропогенних явищ, таких, як сейсмічна активність, водна ерозія ґрунтів та ін., а також джерелам зосередженого техногенного забруднення природного середовища. Зокрема, проект з атмосферного повітря – CORINAIR, що входить до складу CORINE, охоплює проблеми викидів діоксиду сірки, оксидів азоту і летких органічних сполук у країнах ЄС. При цьому враховується близько 120 видів господарської діяльності.
Програмне забезпечення геоінформаційної системи CORINE здійснюється з використанням ГІС–пакетів ARC/INFO (США) – для масштабу 1:1000000 і SICAD (Федеративна Республіка Німеччина) – для масштабу 1:300000.
