Питання для підготовки до екзамену з курсу «гіс в географії»

1. Що таке геоінформаційні системи? Компоненти ГІС. Історія розвитку ГІС. Які галузі стали основою становлення і розвитку ГІС?

2. Сучасні напрями застосування ГІС. Особливості сучасної взаємодії геоінформатики, картографії та дистанційного зондування Землі. Геоіконіка.

3. Просторові та атрибутивні дані в ГІС (визначення, приклади). Просторові об’єкти: дискретні, безперервні, узагальнені за площею. Навести приклади.

Кожен географічний об’єкт у ГІС має один чи більше атрибут, що ідентифікує даний об’єкт серед інших.

До атрибутивних величин належать: категорії, ранги, кількість, величина, відносини.

• Категоріями є групи подібних об’єктів. Об’єкти одного класу (категорії) завжди певним чином подібні і мають характерні відмінності від об’єктів іншого класу. Наприклад, в категорію можна віднести автостради, шосе чи ґрунтові дороги. Значення катеогрій можуть бути представлені у вигляді числового коду чи тексту.

• Ранги ніб-то систематизують об’єкти в порядку збільшення чи зменшення величини. Зазвичай, їх можна використати, коли безпосередня кількісна оцінка величина ускладена або визначається цілою комбінацією фаткорів.

Наприклад, складно визначити бурхливість водотоку. Тому надається відносна оцінка – оцінка одного об’єкту відносно іншого. Високий, середній, низький рівень…

Однак ми знаємо лише яке місце даного об’єкта в заданому нами порядку, але не можемо знати на скільки конкретно, у чітких кількісних показниках.

Але можна присвоювати ранги, що ґрунтуються на інших атрибутах об’єкта.

Ранжування об’єктів – процес присвоєння рангу….

• Кількість і величина відтворюють числові значення. Кількість – це фактичне число об’єктів заданого вигляду на карті. Величина може представляти певну числову асоціацію – наприклад, кількість співробітників на підприємстві. Використання показника кількості чи величини дозволяє бачити реальне значення кожного об’єкта і спів ставляти його значення з сусідніми.

• Відносини (рос, «отношения») представляють взаємозв’язок між двома величинами і визначаються для кожного об’єкту шляхом поділу однієї величини на іншу. Використання відносин показує різницю між більшим і меншим, дозволяє більш об’єктивно показати розподіл об’єктів. Наприклад, так можна визначити середню кількість мешканців на одиницю площі…

Можна виділити два типи відносин – пропорції і щільність. Пропорції показують, яку частку від загального представляє собою кожна величина. Часто пропорції представляють у відстоках %. Щільність характеризує розподіл об’єктів або їх вміст на одиницю площі. (пропорція – поділ кількості людей від 18 до 30 років на всю кількість населення – дасть їх відсоток у певному районі; а поділ всієї кількості населення на всю площу – дасть щільність населення на одиницю площі)

• Безперервні та дискретні величини.

Категорії і ранги – це дискретні величини. Кількість, величина і відносини є безперервними показниками – у кожному об’єкті потенційно закладена величина, що знаходиться між верхнім і нижнім значенням інтервалу.

Просторові або метричні (просторові, географічні, координатні) дані, тобто це дані, що вказують на локалізацію об'єкта в просторі. Представлені за допомогою наступних графічних об'єктів: точки, лінії, області і поверхні. Опис об'єктів здійснюється шляхом вказівки координат об'єктів і складових їх частин.

У російськомовній термінології "просторовим даними" відповідають два різних поняття [Геоінформатика .., 1999; Кошкарьов, 2006]. Перше, що відноситься до предметної області геоінформатики, - це все просторові дані про об'єкти реальності в широкому сенсі слова, що включають цифрові зображення, цифрові карти, каталоги координат пунктів опорної геодезичної мережі і т.п. Друге пов'язане з інформаційним забезпеченням ГІС - це цифрові дані про об'єкти реальності (місцевості, території тощо). Як синонімів терміна "просторові дані" в обох значеннях вживають терміни "географічні дані" і "геопросторові дані".Ми використовуватимемо наступне визначення:«Пространственные дані – відомості, які характеризують місце розташування об'єктів в просторі відносно один одного і їх геометрію», що є комбінацією першого і другого. Просторові об'єкти представляють за допомогою наступних графічних об'єктів: крапки, лінії, області і поверхні. Опис об'єктів здійснюється шляхом вказівки координат об'єктів і складових їх частин. Точкові об'єкти – це такі об'єкти, кожен з яких розташований лише в одній точці простору, представленою парою координат X, Y (наприклад, дерево). Лінійні об'єкти, представлені як одновимірні, такі, що мають одну розмірність – довжину, ширина об'єкту не виражається в даному масштабі або не істотна. Приклади таких об'єктів: річки, кордони муніципальних округів, горизонталі рельєфу. Області (полігони) – площадкові об'єкти, представляються набором пар координат (Х, В) або набором об'єктів типа лінія, що є замкнутим контуром. (наприклад, території, займані певним ландшафтом, містом або цілим континентом). Поверхня - при її описі потрібне додавання до площадкових об'єктів яких-небудь значень. Відновлення поверхонь здійснюється за допомогою використання математичних алгоритмів (інтерполяції і апроксимації) по вихідному набору координат X, Y, Z.

4. Підсистеми ГІС. Порівняння процесів введення, редагування, аналізу, виведення даних у ГІС та у класичній картографії. Аналіз як ключовий напрям розвитку ГІС.

1. Підсистема введення інформації.

Введення даних у ГІС – процес послідовного внесення або експорту попередньо створених даних у ГІС у різних форматах (таблиці, текст, графіка тощо) для подальшого їх використання з врахуванням вимог апаратно-програмного забезпечення і мети конкретних досліджень.

1. Введення графічної інформації в ГІС. Підсистема обробки зображень. Векторізація. Дігітайзери.

• Використовувати попередньо створені векторні шари.

• Створювати нові з використанням космічних знімків, сканованих карт тощо.

• Сканування – процес створення електронної фотокопії паперової карти (чи карти на інших носіях) або документа, у результаті якого отримуємо дані у растровому форматі. Скановані растрові зображення корисні в якості фону для векторних даних, так як забезпечують ефективний просторовий контекст і допомагають при інтерпретації даних.

• Векторізація – процес перетворення графічних даних вхідного документу (зазвичай, сканованого чи внесеного в комп’ютер іншим чином) – у машинночитаємий, цифровий, векторний формат.

2. Введення атрибутивних даних у ГІС. Помилки введення даних. Редагування даних.

Атрибутивні дані – це певні характеристики географічних об’єктів. Зазвичай, зберігаються у табличному форматі, але географічно прив’язані до географічних об’єктів у ГІС.

Створення таблиць атрибутивних даних – процес внесення описових буквенно-цифрових та інших даних у цифрову карту ГІС, їх організація у спеціальний табличний формат.

2. Підсистема збереження інформації. Бази і банки даних.

Збереження даних у ГІС – наявність постійно діючої складової ГІС, яка забезпечує ефективний доступ до даних і їх «існування» у ГІС. Для ефективної збереження даних існує необхідність чіткого структурування даних, їх впорядкованості, актуальності, відповідності дослідженням, що проводяться.

Підсистеми введення і збереження даних може мати функції:

перевірки помилок у даних і їх співвідношення;

пошуку інформації (виборка, запити до даних);

функція «мозаїчного розміщення» (частина інформації бази даних може бути збережена як архів або як блок з обмеженим доступом);

функція закритого доступу (забезпечує коректне внесення змін, коли відкриті для редагування лише певні частини системи або редагування доступне лише за паролем

3. Підсистема обробки інформації та її аналізу. Підсистема «база знань».

Підсистема обробки інформації складається з власне комп’ютеру, системи управління і програмного забезпечення. Створені сотні різноманітних спеціалізованих програм (пакетів програм), які дозволяють обирати вірну проекцію, принципи генералізації, способи зображення, будувати карти, суміщувати їх з собою, виводити їх на друк. Програмні засоби здатні виконувати і інші більш складні функції: проводити аналіз території, дешифрувати космознімки, класифікувати об’єкти, що картографуються, моделювати процеси, спів ставляти, оцінювати альтернативні варіанти і обирати оптимальні рішення. Сучасні «інтелектуальні» програми моделюють навіть процеси людського мислення

4. Підсистема виведення. Блок видання карт.

5. Векторізація. Методи векторізації. Навести приклади.

Векторізація – процес перетворення графічних даних вхідного документу (зазвичай, сканованого чи внесеного в комп’ютер іншим чином) – у машинночитаємий, цифровий, векторний формат.