гис билет

I. ЗИС и ГИС. Состав и основные характеристики. Процесс управления земельн рес-сами страны неразрывно связаны с процессами эффективного их использования. Для этого необходимо достоверная и оперативная инф-ция о состоянии земельного фонда и динамики его развития. Современная система землепользования в стране хар-ся большими объёмами инф-ции в следствии значительного числа объектов и субъектов земельных отношений, поэтому хранение, обработку и представление этой сложной инф-ции могут обеспечить только автоматизированные страны. Их подраздел на 2 большие группы: географические информацион системы и земельные ИС. Они отличаются нормативно правовым обеспечением, задачами, принципами построения, содержания и различными признаками классификации. Т/же их можно различать по объектам исследования, содержаний, условий сбора инф-ции и т.д. Организация системы управления базами данных в кот содержится тематическая инф-ция этих систем. Т/же различается: 1. объектами ГИС - явл объекты, имеющие пространственные хар-ки, отражаемые на картах. 2. Объектами ЗИС — могут быть помимо пространствен объектов -правовые, экономич, стоимостные и др хар-ки. При организации базы данных ГИС использ картографич и атрибутивн данные. Стр-ра данных имеет иерархическую, сетевую и др модели. В них использ-ся векторная, растровая, 3-х мерная ф-ма представления пространственных данных. Основой для разработки ЗИС в России явл автоматизированная система государственного земельного кадастра, создаваемая с 1999 г. Кроме того ЗИС стала относить к себе программные комплексы проведения государственного кадастрового учёта земель, осуществления государственного земельного контроля, земельной аренды и ряда др хар-к. ГИС и ЗИС различ признаками: 1. Объектом ЗИС явл земельн рес-сы, зем уч-ки, права на них и все процессы, связанные с ними. Объектом ГИС могут быть разнообразя рес-сы и пространственные хар-ки территорий. 2. По способу представления. ЗИС - организационно-упорядоченную совокупность массивов документов и баз данных. ГИС - использ для предоставления картографической и семантической инф-ции в электронном виде на основе использования специализированного программного обеспечения, т.е. она явл инструментом для ведения базы данных. 3. Способ создания. При создании ГИС использ программные средства и математический аппарат. При создании ЗИС применение компьютерных технологий не обязательно. 4. По моделям создания. ГИС — статичная модель территории на определён момент времени. ЗИС - постоянно изменятся и дополняться. Схема взаимосвязи:

Правовая система и Городской водный и лесной кадастр

система управления

зем рес-сами

Система госуд кадастра

ЗИС

Семантическая инф-ция Катрографическая инф-ция

(описательная)

ГИС

ГИС состоит из семантич и картографич инф-ции, кот могут создаваться т использоваться спомощью компьютерн технология, она может строиться на базе донной или нескольких ИС. Основа формирования базы данных ЗИС - данные госуд зем кадастра.

2. История развития ГИС. Первые ГИС были созданы в Канаде и США в середине 1960г. Это было обусловлено следуют факторами: 1. Развит технологии и совершенствование аппаратных средств, особенно графических. 2. Развит и применен теории пространственных процессов в экономич и соц географии, краеведении и др отраслях знаний. 3. Рост образоват ур-ня и мобильности населения, усиление соц и экологич напряжённости. 4. Увеличение интенсивности транспортных потоков. В институте географии Вашингтонского университета в 1958-61 г. получили развитие статистический метод и начали разрабатываться компьютер!! программы и машинные картографии. Целью Канадской ГИС, разработку кот начали в середине 60-х годов, были анализ данных инвентаризации земель Канады и получение статистических рез-тов для использования при разработке планов, систем землеподьзования в крупн с/х районах всей страны. В рез-те инвентаризации были созданы карты М: 1:50006 систематизации земель по следующ признакам: 1. Пригодность почв для земледелия. 2. Возможность рекреации. 3. Услов обитания дикой фауны. 4. Возможность веден лесного хоз-ва. 5. Современное исполь-ние земель. 6. Особенности прибрежной полосы. Было получено 6 исходных карт, на каждой из котор были показаны однородные хар-ки, а остальные слои создавались по мере поступления данных. Бюро переписи США явл т/же одной из организаций, сыгравших ключевую роль в развит ГИС. В конце 60-х годов она разработала формат GBF -DIME. В этом формате впервые была реализована схема определения пространственных отношений м/ду объектами, называемые топологией. Она описывала, как линейные объекты на карте соединены м/ду собой, как площадные объекты граничат с друг другом и как объекты состоят из смежных элементов. Впервые были пронумерованы узловые точки, были присвоены идентификаторы площадям по разные стороны линий. Европа т/же внесла в процесс создания ГИС определ лепту. Ситуация с компьютерн картографирован в Еаропе имела определен отличие, кот привели к тому, что Европа в деле разработке ГИС шла своим собственным путём. Почти каждая из европейских стран имеет своё собственное национальное картография агенство. Таким образом около 30 организаций производят карты М: 1:25000 и выше. А в США таких организаций всего 2: гражданская и военная. Националы! картографич агентства имеют большей обязанностей и занимаются то кадастрами, то ЗИС. В США эту работу производят университеты или частные компании. Процесс внедрения ГИС в России коренным образом отличается от западного, где достаточно донести инф-цию о качестве программных продуктов до потенциалы! пользователей. Период развития ГИС в России до 1990 г. можно определить как период научных исследований, когда цифровой картографией и моделированием занимались учёные, работавшие в основном в области наук о земле. Период, наступивший после 1990 г хар-ся постепенной компенсализацией геоинформатики в РФ. Поскольку ГИС потенциально экономич эффективный инструмент, потому что около 80 % всей инф-ции имеет пространствен привязку. В это время появл крупные компании и начин разработка собствен ГИС. Появл специализирован печати издания. Была создана ГИС ассоциация России. На Российском рынке наибол крупными програмн исследован явл: 1. ГИС ПАРК компан ЛАНЭКО. 2. ГИС Ингео комп «Интегро». 3. ГИС Панорама, разработанная министерством обороны. 4. ГИС GeoDraw/ географ, разработанный центром геоинформац исследований институтом географии российской академии наук. Активн развит ГИС в России счит с 1995 г. К 1997 г в РФ рынок ГИС технолог и услуг включ следующ крупные блоки: 1. Программные продукты. 2 Пространственные данные 3 Квалифицир специалисты

3. Периоды развития ГИС. 1. Пионерные (поздние 1950 - ранние 1970). В этот период происход исследован принципиальн возможностей из смежных областей знаний и технологий, наработка опыта, первые крупные проекты и теоретич работы. 2. Период государственных инициатив (ранние 1970 г - ранние 1980 г). Развит крупных геоинформацион проектов, поддерживаемых гос-вом. Формирован госуд институтов в области ГИС, снижение роль и влияние отдельных исследований и небольших групп. 3. Период коммерческого развития (ранние 1980 - до наших времён). Широкий рынок программных средств, развитие настольных ГИС, расширение области их применения, за счёт объединения с базами не пространственных данных. Появл сетевых приложений, а т/же систем, поддерживающих индивидуальн наборы данных на отдельных компьютерах и распределение баз геоинформационных данных. 4. Пользовательский период (поздние 1980 г - до настоящ времени). Повышение конкуренции среди коммерческих производителей геоинформационных технологий даёт преимущество пользователям ГИС, доступность и открытость программных средств, а т/же позволяет пользователям самим адаптировать и использовать программу. В этот период увеличивается потребность в географических данных, что послужило началом формирования мировой, геоинформационной геоструктуры.

4. ГИС: общие сведения. ГИС - современная компьютерная технология для картирования и анализа объекта реального мира, а т/же событий происходящих на определён территории. Эта технология объедин традиционные операции работы с базами данных, такими как запрос и статистический анализ с возможностью полноценной визуализации и географич анализа, кот предоставляет карта. Эти возможности отлич ГИС от др ИС и обеспечив уникальн возможность для её применения в широком спектре задач, связанных с анализом и прогнозом явлений и событий окруж мира, а т/же возможных последствий и принятия решения. ГИС - совокупность аппаратно-программных средств и алгоритмич процедур, предназначен для сбора, хранен, математич-картографич моделирования и обзорного представления геопространствен инф-ции.

5. Состав ГИС. Работающ ГИС включ в себя 5 основн составляющих: L Аппаратные ср-ва -компьютеры, на кот запущена ГИС, а т/же перефирийные уст-ва, необходим для работы пользователя. 2. Программное обеспечение - ГИС содержит ф-ции и инструменты, необходим цля хранения, анализа, визуализации географич инф-ции. Ключевыми компонентами программных продуктов явл инструменты для ввода и обработки географических данных, инструмента поддержки пространственных запросов, система управления базой данных, а т/же графический, пользовательский интерфейс для лёгкого доступа к инструментам. 3. Данные -наиболее важный компонент ГИС - здесь данные о пространственном положении и связан с ними табличн данные, кот собир и подготавливаются самим пользователем. В процессе управления пространственными данными, ГИС объединяет их с др видами данных, а т/же используется сист управления базами данных. 4. Исполнители - это пользователи, кот работают с программными продуктами ГИС технологий и разрабатыв планы их использования при решен различи задач. Исполнителями ГИС могут быть технические специалисты и обычные пользователи. 5. Процедуры. Успешность и эффективность применен ГИС во многом зависит от правильно составленного плана и правильной работы, кот составляются в соответствии со спецификой задач.

6. Подсистемы ГИС. Основу ГИС сост электронная карта или планы местности, базирующиеся на цифровых моделях местности и хар-щие 3-х мерное расположен объектов в пространстве. Система ввода данных - программный блок, отвечающий за получен инф-ции и соответствующего технического ср-ва. Любая ГИС работает с 2-мя типами баз данных: графич и атрибутивная. В графической базе данных хранится метрическая основа системы в цифровом виде, т.е. электронные карты. Атрибутивная база данных содержит определенную нагрузку карты и дополнит сведения, кот относятся к пространственным данным, но не могут быть прямо нанесены на карту. Оба типа баз данных представляет собой компьютерный файлы особого формата для работы с которыми примен специализирован программы - это система управления базами данных (СУБД). Они позволяют производить поиск, сортировку, добавлен и исправлен инф-ции, содержащейся на машинных носителях. Система визуализации данных предназначена для вывода на экран монитора карт, табл, схем и иных данных. Система обработки и анализа позвол соответствующим образом группировать инф-цию, производить её оценку и анализировать массивы данных. Сист вывода предназначена для представления различи данных в удобной для потребителей ф-ме. Технические ср-ва этой сист включ в себя устр-во вывода, с помощью кот можно изготовить текстов и графич документы, а т/же наглядно продемонстрировать рез-ты проделан работы.

Сист ввода инф-ции сист управления графич базами данных Сист визуализации

сист управлен тематич базами данных

Сист обработки и анализа

Сист вывода

7. Актуальность ГИС. Развитие сист автоматизирован зем кадастра и разного вида съёмок для

учёта и оценки земли, систем автоматизации, управления и картографирования привело к появлению Г и ЗИС. Организация использования земли как основного продукта землеустроительных работ должна строиться на эколого-ландшафтной основе использования данных мониторинга и кадастра земель. Решение этих вопросов в современ услов возможно при помощи ЭВМ и применении нов информацией технологий. При этом возрастаю! значимость и объёмы исходной и нормативной инф-ции, что и позвол использовать новейшие компьютерн технологии. Дня применения ГИС особенно важно теоретич и методич обеспечение с применением ЭВМ на базе графич з/у проектирования. Введение нового законодательства о земле, многообразия фооорммм владения и пользования землёй, реорганизация с/х предприятий требует решен большого объёма задач по организаи территории. В связи с этим увеличивается потребность в совершествовании теории и методов з/у-ва в плане использован нов компьютерн технологий. Это одно из глобальных задач з/у-ой науки и совершенствован технолог з/у-ых работ.

8. Значение ГИС, С каждым годом информацией потребности челов затратив все новые сферы его действий. Во всех современных отраслях знаний используется опыт использования инф-ции, получаемых из многочисленных источников. Современная значительная часть инф-ции быстро меняется и поэтому всё труднее ей становиться использовать в традиционном бумажном виде для принятия решения. Быстроту получаемой инф-ции и её актуальность может гарантировать только автоматизированные системы. Поэтому возникла необходимость создания автоматизированной системы, имеющей большое кол-во графических и тематических баз данных, соединён с расчётными ф-циями для преобразования данных в пространственную инф-цию. К таким системам можно отнести многофункциональн информацион системы, предназначенные для сбора, обработки, моделирования пространственных данных, их отображение и использование при решении расчётных задач, подготовки и принятия решения. Г образом оси задача ГИС - формирование знаний о земном шаре, его отдельных территориях и обеспечен пространственных данных различных пользователей. Предметом ГИС явл исследования закономерностей информационного обеспечения пользователей, включая принципы построения, системы сбора, накопления, обработки, моделирования и анализа пространственных данных, их отображение и использование, формирование технических программных средств, разработка и изготовление электрон цифров карт. ГИС использ во всех отраслях и областях знаний, в навигации, транспорте, строительстве, геологии, географии и экологии. ГИС даёт возможность проанализировать географическое расположение большого числа объектов недвижимого имущества, их количественных и качественных характеристик на основе картографического материала. ГИС явл цифров моделью реального пространственного объекта местности векторной, растровой и др формах. ГИС предназначена для создан карт на основе получен инф-ции на момент определ времени.

9. Классификация современных ГИС. Раздел на 3 группы:. В 1 группу вход особо мощные сист открытого типа, предназначен для сетевого использован и имеющ многочислен приложения. Открытость системы обеспечив пользователю возможность достаточно лёгкого её приспособления для решения любых дополнит задач, адаптацию к нов форматам данных, а т/же связь м/ду различи приложениями. Эти сист включ блоки цифрования картографического материала в различных режимах, поддержив большое кол-во внешн уст-в, работают в многоканальном режиме, допускают настройку меню и облад встроен языками программирования. Вторую группу составл сист, ориентированную на крупномасштабн приложения, чаще всего в области геодезии. На основе этих систем осуществляются вычислен и измерен, обеспечив пространствен привязку объектов к местности. Данные сист слабее в плане пользовательского интерфейса, возможности ввода инф-ции, но эффективны при решен конкретн задач. Эти сист устанавлив на мощных рабоч станциях, оснощён неоходим периферийным оборудованием. В 3-ю гр вход ещё менее мощные ГИС настольного типа. Сетевая поддержка отсутствует или недостаточна, база данных ограничены по объёму и скорости операции. Они предназначены для научных, учебн и справочно-информац целей, а г/же для подготовки данных для более крупных ГИС.

10. Географические основы ГИС; типы данных и их свойства. В ГИС использ пространствен (геопространствен) данные - они означ инф-цию, кот идентифицирует географическое местоположение и св-ва естественно или искусственно созданных объектов, а г/же их границ на земле. Эта инф-ция может быть получена с помощью дистанционного зондирования, картографирования и различи видов съёмок. Эти данные различ как растровые и векторные. Они имеют св-ва: 1. Пространственные данные имеют чёткие связи м/ду геометрия и атрибутивн составляющ и обе они доступны для работы. 2. Пространствен данные географически связаны с положением на поверхности земли, имеют география координаты, проекцию и масштаб. С такими данными можно работать как с картой. 3. Пространственные данные связаны с реальн объектами и явл первичными, что позвол легко управлять и изменять их в отличии от др географич данных, кот ориентированы только на изображения. 4. Пространствен данные организованы в тематические слои, к которым привязываются сопутствующие данные, что позволяет накладывать слои друг на друга, удалить их, редактировать, проводить анализ.

11. Географические основы ГИС: топологичность данных.Топология - математич дисциплина, занимающ определением пространственных связей. Применительно к картам, топология определ связи м/ду объектами, устанавливает соседство площади объектов и представляет один объект в виде набора др объектов. ГИС поддержив векторно-топологич модель данных.

12. Географические основы ГИС: картографические объекты. Картография - наука о географич картах, их св-ва, методах создания и использования. В ГИС есть возможность географич представлен данных и средства их визуальной интерпретации. Карта - графич представление части земной поверхности в условных знаках. Система координат использ для гого, что бы сделать пространство карты адресным и каждая точка записыв как пара координат Х;У. Координаты - числа, использующиеся для привязки объектов на карте и представляют собой значения широты и долготы. В ГИС карта может быть представлена в видах: 1. Как источник пространственных данных. 2. Как способ хранения и интерпретации данных о пространственных объектах. 3. Как средство организац запросов, как базы данных. 4. Как способ представления рез-тов работы ГИС.

13. Географические основы ГИС: представление карт в компьютере. Объекты земной поверхности картируются на плоской двумерной карте в виде точек, линий и уч-ков. Для сопоставления положения объектов на карте, с местами земной поверхности, использ декартовая система координат. Каждая точка на карте описыв парой координат Х;У. Линия описывается упорядочение последовательно координатами Х;У. Фигуры описыв последоват координатами Х;У, описывающ отрезки линий, ограничивающ фигуру, что и наз полигоном. Пользуясь координатной системой можно представлять точки, линии и полигоны в виде списка координат, а не рис или чертежа. Списки координат показыв каким образом карты хранятся компьютером. Хранение объектов представлена в виде наборов чисел Х;У, что наз оцифровкой, т.е. ввод данных карты в компьютер.

14. Географические основы ГИС: картографические проекции. Проекция — математическое преобразование, используемое для представления сферической поверхности на плоском листе карты. Она использ для изображен 3-х мерного объекта на двумерной поверхности. При этом карта всегда будет иметь некот искажения. Они включ изменение размера, ф-мы, расстояния и направления. В разных картографических проекциях эти искажения проявляются по-разному. Сущ-ют стандартные и настраиваемые проекции. Стандарта проекция не позволяет изменять ни какие параметры карты. В настраиваемых проекциях можно вводить собствен параметры, при этом проектируется лишь изображение данных, а координаты данных источника не меняются. Картографическая проекция влияет не только на изображение, но и на рез-ты расчётных измерений.

15. Географические основы: модель ГИС. Данные в ГИС реализуется различными способами. Наиболее распространенным является послойный принцип, т/же может быть использован безслоевый объектно-ориентировочный подход к представлению объектов на цифровой карте. В соответствии с ним объекты входят в классификацию систем, кот отражают определён логич отношения м/ду объектами предметных областей.

16. Географические основы: представление о слое объектов. Слой составляют объекты, объединён одной темой. Информационный слой - специальн массив данных, имеющ определ целевое назначение и соответствующее содержание. С их помощью можно решать разнообразные поставленные задачи, составлять тематич карты, разрабатыв проекты, связан с использован различи pec-сов. В зависимости от поставлен задач слои могут выводиться на экран монитора в разлчных комбинациях, совмещаться, выводиться на печатывающ устройства. Как правило в перечень базовых информационных слоев вход: 1. точки опорной межевой сети; 2. границы зем владений; 3. данные районирован по типам использования земель. 4. точечн и линейные объекты, 5. рельеф местности. 6. графические названия. L Опорные точки явл базовыми как для др информационных слоев, так и для прочей инф-ции, имеющ координаты. Опорн точки гарантируют привязку на местности любых объектов на длительные промежутки времени. Данный слой может постоянно обновляться с появлен технич средств, дающих более высок степень точности измерений. 2. Границы - создаёт территориальную хар-ку местности, включ в себя административные границы недвижимости и границы самостоятельных и долгосрочных прав, а т/же граничные точки. 3. Данные районирования - представляет собой план фактического использования земли с размещением зем угодий. Служит исходной базой для учёта земель по угодьям, а при з/у - составление фактической экспликации земель. 4. Точечн и линейн объекты - включ данные о размещен объектов, кот на карте показыв в виде точек и линий. Перечень точечн и линейн объектов устанавлив нормативно-правовыми актами, материального поведения зем кадастра и различного вида съёмок. 5. Рельеф местности. Представляет собой совокупность высотных точек с указан отметок высот мест перегиба рельефа и его форм. На основе этого слоя может быть построен план местности с горизонталями. 6. Графические названия. Содержит инф-цию о названиях начелён пунктов отдельных местностей, угодий, рек и т.д.

17. Организация данных в ГИС; точное соответствие. Используется, если в одном файле содержаться данные о каких-либо географических объектах, а в др содержится дополнит сведения о тех же объектах. Операция объединения производиться при помощи ключа (обычно название объекта) и в рез-те извлекается инф-ция из обоих файлов, касающиеся одного объекта, она объединяется и записывается в 3-ем файле.

18. Организация данных в ГИС: неточное соответствие. Используется, когда границы более мелких территорий не связаны с границами более крупных. В большинстве случаев используется при работе с природными данными. Используется слоевый способ организации данных, т.е. 2 набора данных накладываются друг на друга и появляются данные общего значения. Этот слой будет содержать хар-ки 2-х других наборов данных.

19. Организация данных в ГИС: иерархическое соответствие. Некоторые данные собир более детально или менее детально, чем другие. Если более мелкие территории вложены в более крупные, то решение вопроса об организации данных для той же территории состоит в использовании иерархич соответствия. Для этого необходимо суммировать данные по всем меньшим территориям, входящ в более крупн территор, а затем использов точное соответствие.

20. Организация данных в ГИС: связывание объектов и атрибутов. ГИС способна объединять различи слои со своими типами данных. Эта операция выполняется при помощи ключа набора данных, где используется графин изображения. Инф-ция связывается только если она относится к одной и той же территории. Связь м/ду данными важна, когда для данной территории есть два набора данных. Каждый набор данных можно проанализировать как порознь, так и вместе. ГИС связывает как графич так и табличн данные. Это объединение обладает характеристиками: L, Объединения наз однозначным, т.е. как 1:1 и связь м/ду объектами карты и записями в таблице атрибутов объектов равны. 2± Связь м/ду объектами и записью поддержив с помощью идентификатора, кот присваивается каждому объекту. 3. уникальн идентификатор физически хранится в 2-х местах: файле, содержащем пару координат и соответствующей записи табличных атрибутов объектов.

21. Основы географических данных. Географич положение или размещение пространствен

объектов представл 2-х, 3-х и 4-х мерными координатами в геграфически соотнесённой системе координат. Св-ва явл описательной инф-цией определённых пространствен объектов. Они не имеют прямых указаний на пространственное размещение, по этому явл не пространственной инф-цией. Пространственные отношения определяют взаимосвязь м/ду географическими объектами. Например: направление объекта А в отношении объекта В, расстояние м/ду объектами А и В, вложенность объекта А в объект В. Временные хар-ки представляются в виде сроков получения данных, они определ их жизненный цикл, изменение местоположения или св-в пространственных объектов во времени.

22. Основные элементы пространственных данных. Любой пространственный объект на электронной карте сост из 2-х элементов: 1. Реальный объект явления окружающего мира, кот не может быть более подразделено на явления того же типа. 2. Объект базы данных (смоделирован объекты) - это элемент в том виде, в кот он представлен в базе данных. Объект базы данных явл цифровым представлением целого или части реального объекта.