Презентація на тему гіс. Презентація "геоінформаційні системи". Модель даних ГІС

Коновалова Н.В., Капралов Є.Г. Введення у ГІС. -М.: ТОВ «Бібліон», с. Де Мерс М. Географічні інформаційні системи. М.: "Дата +", Корольов Ю.К. Загальна геоінформатика. -М.: СП «Дата +», с. Цвєтков В.Я. Геоінформаційні системи та технології. -М.: «Фінанси та статистика», с. Кошкарьов А.В., Тікунов В.С. Геоінформатика. Довідковий посібник. М: с. Кошкарів А.В. Геоінформатика. Тлумачення основних термінів. -М.: ГІС-асоціація,

ГІС-асоціація, Компанія DATA+, Електронна бібліотека ГАГУ, Geodesy.Org.Ru, Тема ГІС на порталі report.ru, GIS-Lab.info, Open Geospatial Consortium (OGC), 3

Системи глобального позиціонування (GPS, ГЛОНАСС, Gallileo) Системи супутників, які дозволяють визначати координати об'єктів з точністю до сантиметрів Системи геозйомки Супутники або літаки з фотоапаратурою високої роздільної здатності Геоінформаційні системи Програмні системи з можливостями введення, управління, аналізу та відображення системи для введення даних у ГІС. ГІС забезпечує керування даними з цих систем 4

Зберігач карт. ГІС - система пошуку та видачі на екран монітора карт певної території, а також їх легенд, пояснювальних текстів, табличних даних, графіків, діаграм та ін. ГІС має бути швидше дослідним або проектним середовищем, ніж просто довідковим інструментом.

Внутрішньо позиціонована автоматизована просторова інформаційна система, створювана для управління даними, їх картографічного відображення та аналізу Інтегрована комп'ютерна система, яка здійснює збір, зберігання, маніпулювання, аналіз, моделювання та відображення просторово співвіднесених даних 7

8

В основі – сцена – те, що підлягає картуванню. Сцена описується значеннями ознак – властивостей просторових структур. Спосіб картування – вимірювання та оцінка даних ознак Класифіковані та певним чином організовані значення ознак утворюють легенду карти – жорсткий каркас із раніше заданих властивостей 9

ГІС – відкрита система, що включає: набір даних про будь-які просторові об'єкти, інструкції з отримання цих даних, інструменти для їх обробки, інструменти для перетворення їх на зображення добре організовані правила отримання потрібної інформації із системи 10

11

80% діяльності урядових організацій має відношення до геоданих управління земельними ресурсами, прибирання сміття, розміщення пожежних та міліції, розміщення об'єктів життєзабезпечення Активне використання в бізнесі аналіз споживачів, управління маршрутами експлуатація природних ресурсів (нафта, газ, …) армії управління військовими операціями інтерпретація даних із супутників У наукових дослідженнях географія, геологія, ботаніка, соціологія, економіка, епідеміологія, кримінологія 12

Автоматизація діяльності, пов'язаної з геоданими Інтеграція даних із незалежних джерел Взаємодія складних геоінформаційних патернів Складні геоінформаційні запити Комплексне геоінформаційне моделювання (моделювання природних катаклізмів, управління ресурсами) 13

ГІС-технології – технологічна основа створення географічних інформаційних систем, що дозволяє реалізувати їх функціональні можливості Геоінформаційний аналіз – аналіз розміщення, структури, взаємозв'язків об'єктів та явищ з використанням методів просторового аналізу

Введення даних у машинне середовище за допомогою імпорту з існуючих наборів цифрових даних або за допомогою оцифрування джерел Перетворення даних, конвертація між форматами, зміна систем координат Зберігання, маніпулювання та керування даними у внутрішніх та зовнішніх базах даних Картометричні операції Засоби персональних налаштувань користувачів 16

РР. «Новаторський період» Дослідження принципових можливостей ГІС, прикордонних галузей знань та технологій, напрацювання емпіричного досвіду, теоретичні роботи. «Період державного впливу» Розвиток великих ГІС-проектів під егідою держави, формування геоінформаційних держструктур, зниження ролі окремих груп дослідників 19

1980-... «Період комерційного розвитку» Широкий ринок різноманітних ГІС, розширення сфери їх застосування шляхом інтеграції з базами непросторових даних, поява мережевих додатків, поява значної кількості непрофесійних користувачів Кінець 1980-... «Користувацький період» Підвищена конкуренція серед комерційних виробників ГІС, поява користувальницьких «клубів», пов'язаних єдиною тематикою, зросла потреба в геоданих, початок формування світової геоінформаційної інфраструктури. 20

Стратегічне планування, прогнозування та виявлення потреб у проектуванні Аналіз діяльності діючих підприємств Моніторинг стану навколишнього середовища Оперативне реагування на аварійні ситуації Інформаційне забезпечення профілактичних та аварійних ремонтних робіт. 21

22 ГІС Інформатика (Computer Science) комп'ютерна графіка візуалізація бази даних адміністрування захист баз даних Географія та суміжні науки: картографія геодезія фотографія геостатистика Область використання: адміністрування геологія планування корисні копалини управління лісами маркетинг будівництво кримінологія

26

28

29

30 Цифрові фотографії Вулиці Гідрографія Земельні ділянки Будинки Зонування Утиліти Адміністрація Дані організовані у вигляді шарів. Кожен шар містить деякий клас об'єктів Шари інтегруються за допомогою єдиної системи координат на земній поверхні

Три шари: дороги водні ресурси топографія Їх можна вивчати спільно, оскільки вони задані в єдиній системі координат Шари містять два типи даних: географічні атрибутивні Два типи шарів: векторний растровий 4 широта довгота широта

Географічна інформація - описує розташування об'єктів і служить для відображення інформації (зберігається в shapefile, «Таблиця даних векторного зображення») атрибутивна інформація - дані, що описують якісні та кількісні параметри об'єктів («Таблиця внутрішніх атрибутів», «Таблиця зовнішніх атрибутів») 32

33

Растрова модель Растрове зображення (raster) – зображення містить сітку, у кожного елемента якої є додаткові атрибути. : крапки, лінії, багатокутники 34

Точність (accuracy) – точність, з якою інформація з бази даних відображає реальний світ Позиціонування Узгодженість Повнота Роздільна здатність (resolution) – розмір найменшого елемента, який може відповідати растровим даним Для растрових даних вимірюється в пікселях 37

Плоска зона – набір сусідніх місць однакової властивості Значення – одиниця інформації, що зберігається в шарі для кожного пікселя об'єкта Розташування – найменша одиниця картографічного простору, для якого можуть бути визначені характеристики або властивості 38

39

Карти зі складним вмістом (Corel Draw, InDesign, Publisher) – не ГІС У ГІС – географічна прив'язка об'єктів та єдиний координатний простір У ГІС – аналітична обробка (буферизація, об'єднання, вирізання, накладення) У ГІС – можливість ставити запитання (за допомогою запитів) 40

41 ОзнакаКарта ГІСПроста карта Форма зберігання та обробкиНабір файлівОдин файл Координати об'єктівРеальні просторові або місцеві Умовні (в межах зображення) Графічні примітивиточки, лінії, полігони точки, лінії, полігони, текст… Підписиатрибут граф. примітив графічний об'єкт Просторові запитиДаНет Можливість з'єднання сусідніх зображень Стандартна операціяТрудомістка ручна операція Проекційні перетворенняДаНет

21, багатозадачна ОС Unix, Solaris, VMS Навіщо потужні машини? Векторизатори Висока деталізація карт Значні обсяги даних (>Т" title="Прості ГІС Персональний комп'ютер, ОС Windows, Linux Професійні ГІС Робоча станція на RISC-процесорах, монітор>21, багатозадачна ОС Unix, Solaris, VMS Навіщо потужні машини Векторизатори Висока деталізація карт Значні обсяги даних (Т" class="link_thumb"> 42 !}Прості ГІС Персональний комп'ютер, Windows, Linux Професійні ГІС Робоча станція на RISC-процесорах, монітор>21, багатозадачна ОС Unix, Solaris, VMS Навіщо потужні машини? Векторизатори Висока деталізація карт Значні обсяги даних (ТБ) 42 21, багатозадачна ОС Unix, Solaris, VMS Навіщо потужні машини? Векторизатори Висока деталізація карт Значні об'єми даних (>Т"> 21, багатозадачна ОС Unix, Solaris, VMS Навіщо потужні машини? Векторизатори Висока деталізація карт Машини? потужні машини?Векторизатори Висока деталізація карт Значні обсяги даних (>Т"> title="Прості ГІС Персональний комп'ютер, Windows, Linux Професійні ГІС Робоча станція на RISC-процесорах, монітор>21, багатозадачна ОС Unix, Solaris, VMS Навіщо потужні машини? Векторизатори Висока деталізація карт Значні обсяги даних (Т"> !}

43

44

Професійні – керівництво великими галузями та територіями (ESRI, Autodesk, Simens) Настільні – прикладні наукові завдання, оперативне управління та планування (MAP Info, ArcView, Atlas) В'ювери, електронні атласи – системи інформаційно-довідкового використання. Немає можливості редагування 45

Сутність та основні поняття ГІС Геоінформаційні системи (також ГІС) призначені для збору, зберігання, аналізу та графічної візуалізації просторових даних та пов'язаної з ними інформації про представлені в ГІС об'єкти. Тобто ГІС - сучасна комп'ютерна технологія для картографування та аналізу об'єктів реального світу, що відбуваються і прогнозованих подій та явищ.

ГІС-система дозволяє: визначити, які об'єкти розташовуються на заданій території; визначити місце розташування об'єкта (просторовий аналіз); дати аналіз щільності розподілу територією якогось явища (наприклад щільність розселення); визначити часові зміни на певній площі); змоделювати, що станеться при зміні розташування об'єктів (наприклад, якщо додати нову дорогу).

Класифікація ГІС За територіальним охопленням: глобальні ГІС; субконтинентальні ГІС; національні ГІС; регіональні ДВС; субрегіональні ГІС; локальні чи місцеві ГІС. За рівнем управління: федеральні ГІС; регіональні ДВС; муніципальні ГІС; корпоративні ГІС. За функціональністю: повнофункціональні; ГІС для перегляду даних; ГІС для введення та обробки даних; спеціалізовані ГІС. По предметній галузі: -картографічні; -геологічні; -Міські або муніципальні ГІС; -природоохоронні ГІС тощо.

Області застосування ГВС Управління земельними ресурсами, земельні кадастри. Інвентаризація, облік, планування розміщення об'єктів розподіленої виробничої інфраструктури та управління ними. Проектування, інженерні дослідження, планування в будівництві, архітектурі. Тематичне картографування. Управління наземним, повітряним та водним транспортом. Управління природними ресурсами, природоохоронна діяльність та екологія. Геологія, мінерально-сировинні ресурси, гірничодобувна промисловість. Надзвичайні ситуації. Військова справа. Вирішення широкого кола специфічних завдань, пов'язаних з розрахунком зон видимості, оптимальних маршрутів руху по пересіченій місцевості з урахуванням протидії тощо. Сільське господарство.

Історія ГІС Піонерський період (пізні 1950-і ранні 1970-ті рр.) Дослідження принципових можливостей, прикордонних областей знань і технологій, напрацювання емпіричного досвіду, перші великі проекти та теоретичні роботи. Поява електронних обчислювальних машин (ЕОМ) у 50-х роках. Поява цифровиків, плотерів, графічних дисплеїв та інших периферійних пристроїв у 60-х. Створення програмних алгоритмів та процедур графічного відображення інформації на дисплеях та за допомогою плоттерів. Створення формальних методів просторового аналізу. Створення програмних засобів керування базами даних. Період державних ініціатив (поч. 1970-е поч. 1980-і рр.) Державна підтримка ГІС стимулювала розвиток експериментальних робіт у галузі ГІС, заснованих на використанні баз даних по вуличних мережах: Автоматизовані системи навігації. Системи вивезення міських відходів та сміття. Рух транспортних засобів у надзвичайних ситуаціях тощо. буд. користувачів, системи, що підтримують індивідуальні набори даних на окремих комп'ютерах, відкривають шлях системам, які підтримують корпоративні та розподілені бази геоданих. Підвищена конкуренція серед комерційних виробників геоінформаційних технологій послуг дає переваги користувачам ГІС, доступність і «відкритість» програмних засобів дозволяє використовувати і навіть модифікувати програми, поява користувальницьких «клубів», телеконференцій, територіально роз'єднаних, але пов'язаних користувальницьких груп, що зросла потреба в геоданих, початок формування світової геоінформаційної інфраструктури.

Перспективи ГІС ГеоДизайн це еволюційний етап розвитку ГІС. Він дуже важливий для процесу планування та розвитку територій, особливо у сфері землекористування та охорони навколишнього середовища, але широко затребуваний і практично у всіх інших прикладних та наукових галузях. Майбутнє за ГІС-технологіями з елементами штучного інтелекту на базі інтеграції ГІС та експертних систем. Переваги такого симбіозу цілком очевидні: експертна система міститиме в собі знання експерта в конкретній галузі і може використовуватись як вирішальна або рекомендуюча система. Сучасний статус нових комп'ютерних геотехнологій визначається великими державними програмами, зарубіжними інвестиціями, спрямованими на використання аерофотознімків і космічних знімків, цифрових карт, візуалізації баз даних. Міська ГІС майбутнього дозволятиме не лише отримувати на запит семантичну інформацію про об'єкти на карті, а й прогнозувати розвиток території, дозволяти керівництву міста програвати варіанти директивних рішень, можливого будівництва нового району міста тощо. При цьому ГІС разом із системою імітаційного моделювання зможе показати містобудівникам, як перерозподіляться навантаження у міських інженерних мережах, потужність транспортних потоків, як зміниться ціна об'єктів нерухомості залежно від проведення додаткових магістралей чи спорудження нового торгового центру у тому чи іншому районі.

Висновок В даний момент ГІС системи є одними з найбільш швидко розвиваються і цікавих в плані комерціалізацій, з їх зручним інтерфейсом користувача і величезною кількістю інформації, що містилася в них, роблять їх незамінними при все прискорюваному світі. На даний момент у Росії близько 200 організації займаються розробкою та впровадженням ГІС систем, створення земельного кадастру дозволить на основі його карт будувати інші, предметно орієнтовані карти та доповнювати їх відповідним атрибутивним наповненням, що дозволить нашим системам конкурувати із західними зразками. При більшому розвитку мобільного доступу в мережу через різні пристрої ГІС системи із застосуванням супутникових знімків у поєднанні з тривимірним моделюванням дозволять навіть пересічному користувачеві без жодних проблем орієнтуватися на будь-якій місцевості і отримувати від даних систем усю потрібну інформацію просто поставивши запитання.

КАРТОГРАФУВАННЯ

Отримання просторових даних

Лекція №1:

«Сутність та основні поняття геоінформатики»

1. Лисицький Д.В. Основні засади цифрового картографування місцевості. М. Надра, 1988.

2. Капралов Є.Г., Кошкарьов А.В. та ін. Основи геоінформатики: у 2 кн. Навчальний посібник для студ. вузів; За ред. ТікуноваВ.С.-М.; Видавничий центр «Академія», 2004.-352 та 480 стор.

3. Карпік О.П. Методологічні та технологічні засади геоінформаційного забезпечення територій: Монографія. - Новосибірськ: СМДА, 2004.-260с.

4. Класифікатор топографічної інформації. М: ГУГК СРСР,

5. ГОСТ 28441-90. Цифрова картографія. Терміни та визначення. - М.; 1990.

6. ГОСТ Р 50828-95. Геоінформаційне картографування. Просторові дані, цифрові та електронні карти. Загальні вимоги. М.; 1995.

7. Берлянт А.М. Геоінформаційне картографування. М: 1997

8. Жалковський Є.А., Халугін Є.І. та ін. Цифрова картографія та геоінформатика. Короткий термінологічний словник/ За загальною редакцією Е.А., Жалковського. - М., «Картгеоцентр-Геодезіздат», 1999. - 46 с.

Вся історія розвитку людства поділяється на 3 доби:

1. 6000 років тривала сільськогосподарська епоха

2. 150 років тривала епоха промислова (індустріальна)

3. На рубежі XX і XXI століть людство вступило в

інформаційну епоху

Це означає, що основним фактором розвитку людської цивілізації стають інформаційні ресурси, а

інформація є невід'ємною частиною всіх видів діяльності людини.

Найважливішою складовою інформації є геоінформація – просторово-координована інформація про навколишній географічний простір.

У завдання територіального управління близько 70% рішень пов'язані з використанням геоінформації.

Питання отримання та використання геоінформації базуються на

новому понятті – геоінформатика.

Визначення геоінформатики

Геоінформатика відбулася як засіб аналізу та досліджень навколишнього середовища в географії та визначається у трьох аспектах:

1. Як наука

2. Як інформаційна технологія

3. Як виробництво (Інформаційна індустрія)

Геоінформатика як наука:

«Наукова дисципліна, що вивчає природні

і соціально-економічнігеосистеми за допомогою

комп'ютерного моделювання

на основі баз даних та географічних знань»

Геоінформатика як

інформаційна технологія:

«Технологія збору, обробки, накопичення, зберігання, перетворення, аналізу та відображення просторово-координованої інформації»

Геоінформатика як

виробництво:

«Виробнича діяльність з одержання та переробки просторово-координованої інформації та підготовки просторових рішень, а також зі створення та експлуатації геоінформаційних систем та технологій»

Зв'язок геоінформатики з суміжними галузями науки та виробництва

Геодезія Картографія

Географія Геоінформатика Геоекологія

Дистанційне Інформатика зондування

Найважливіші особливості геоінформатики:

1. Однозначна ідентифікація об'єктівпростору за допомогою координатної прив'язки

2. Моделювання всіх об'єктів

простору як точок, ліній і площ, абстрагуючись від їхньої сутності

3. Математична обробка

абстрактних об'єктів – точок, ліній та площ

Складові розділи геоінформатики

Геоінформаційне картографування

- створення просторового інформаційного ресурсу

ГІС-обробка - п єреробування просторового ресурсу у просторові рішення