Лекция №1 > Лекция №1. Геоинформатика: общие вопросы План: Лекция №1. Геоинформатика: общие вопросы 1



Скачать 301.32 Kb.
страница7/7
Дата01.01.2013
Размер301.32 Kb.
ТипЛекция
1   2   3   4   5   6   7

1.9.Резюме. Основы создания и применения ГИС

1.9.1.Сущность и назначение ГИС


Сущность ГИС заключается в деятельности коллективов специалистов (картографов, математиков, программистов, системотехников) по сбору, системной обработке, моделированию и анализу пространственных данных, их отображению и использованию при решении расчетных задач, подготовке и принятия решений.

Основным назначением ГИС следует считать формирование знаний о Земле, отдельных территориях, местности, а также своевременное доведение необходимых и достаточных пространственных данных до многочисленных пользователей с целью достижения наибольшей эффективности их работы.

1.9.2.Что такое ГИС?


Использование ГИС резко возросло в 80-е годы от полной неизвестности до повседневной работы в сфере бизнеса, университетах и правительственных органах, где они теперь нашли самое разнообразное применение.

Пространственные операции.

Многие компьютерные программы широкого применения типа электронных таблиц (Excel, Lotus 1-2-3), статистических пакетов (SAS, Statistic) или чертежных пакетов (AutoCAD) могут обрабатывать простые географические или пространственные данные. Почему их обычно не считают ГИС? Существенной чертой ГИС является наличие пространственных операций с данными. В качестве примера рассмотрим таблицу


Название

Широта

Долгота

Число пользователей

Лондон

51 с.ш.

0

80

Санта-Барбара

34 с.ш.

119 з.д

50

Цюрих

47 с.ш.

8 в.д.

25


Непространственный запрос.

Вопрос «Каково среднее количество специалистов, рабоатющих с ГИС в каждом месте?» не является пространственным запросом - ответ на него не использует координаты центров и не описывает их относительное расположение.

Пространственные запрос.

«Сколько специалистов работают с ГИС в главных городах Западной Европы», «Какаие центры расположены в пределах 1000 миль друг от друга», «Каков кратчайший маршрут, связывающий все эти центры». Это пространственные вопросы. , ответить на которые можно только воспользовавшись данными о координатах и другой информацией, в частности - радиусом Земли.
ГИС легко отвечает на такие вопросы.

1.9.3.Вопросы, на которые отвечает ГИС


Существует пять общих вопросов, на которые может дать ответ развитая ГИС:

  1. Место. Что находится в …?

Первый вопрос состоит в выяснении, что находится в данном месте. Место может быть определено разными способами., например, по названию местности., по почнтовому коду, по географическим координатам - широте и долготе.

  1. Условие. Где это находится?

Второй вопрос является обратный первому. и для ответа на него требуется пространственный анализ. Вместо выяснения, что существует в данном месте, вы хотите определить место, в котором удовлетворяются некоторые условия (например, площадку по крайне мере 2000 м2 в пределах 100м от дороги с почвой, подходящей для строительства)

  1. Тенденции. Что изменилось, начиная с …?

Третий вопрос включает оба первых и представляет собой попытку определить временные изменения на определенной площади.

  1. Структуры. Какие пространственные структуры (распределения) существуют?

Этот вопрос более сложен. Вы можете задавать его, чтобы определить, например, является ли рак главной причиной смертности среди населения близ АЭС. Не менее важно знать, сколько имеется аномалий, не соответствующих распределению, и где они находятся.

  1. Моделирование. Что, если …?

Это вопрос ставят, если хотят, например, выяснить, что произойдет, если к существующей сети добавить новую дорогу, или если токсичное вещество просочится в местный источник грунтовых вод. Ответ на вопросы такого типа требует привлечения географической или иной информации.

1.9.4.Примеры применения ГИС


Первые применения ГИС различались в разных регионах мира. В материковой Европе основной упор сделан был на системы регистрации участков под застройку и базы данных по окружающей среде. В Великобритании в 80-е годы наибольшее применение ГИС нашли в системах для коммунального хозяйства и для создания полной топографической базы данных на всю страну.

В Канаде ГИС применялось в лесном хозяйстве для определения объема рубок, определения маршрута к вырубаемым массивам и доведения результатов до сведения правительства. В Китае и Японии основное внимание уделялось мониторингу и моделированию возможных изменений окружающей среды.

В США все эти приложения были важны. Кроме того, ГИС применялся в проекте TIGER (топологическое совмещение географического кодирования и адресациия).

Самым большим набором географических данных, собранным к настоящему времени, являются тома спутниковых снимков, сделанных из около земного пространства. Они представлены в форме растра. Малые квадратные участки земли на них представлены в виде одним или несколькими числами, описывающими свойства земной поверхности. Такие данные анализируются с помощью специального программного обеспечения, называемого системами обработки изображений, и часто на специальном оборудовании.

Важно отметить, что все эти приложения - регистрация участков земли, коммунальные сооружения, лесное хозяйство и планирование окружающей среды, - использовали похожее программное обеспечение и методики.

1.9.5.Составные части ГИС


ГИС состоит из нескольких составных частей
Пользователь ГИС (Программный инструмент + базы данных)) реальный мир

результат
Пользователь становится частью ГИС всякий раз при выполнении сложного анализа, например, пространственного анализа или моделирования. Такие работы обычно требуют опыта в выборе и использовании инструментария из набора ГИС и хорошего знания, используемых данных.

Чем не является ГИС

ГИС не является просто компьютерной системой для составления карт, хотя они могут создавать карты в разных масштабах, в проекциях и с разнообразной раскраской. Главное преимущество ГИС состоит в способности определять пространственные связи между объектами карты.

ГИС не хранит карты в обще принятом смысле. они не хранят также какие-нибудь изображения и представления пространства. Вместо этого ГИС хранят данные, с помощью которых можно создать нужное представление, наиболее подходящее для конкретных целей.

ГИС связывают пространственные с географической информацией о каждом отдельном объекте карты. Эта информация хранится в виде атрибутов или характеристик объекта, представляемого графически. Например, дорожная сеть может быть представлена схемой осевых линий дорог, но получаемое изображение дает не слишком много информации о дорогах. Чтобы получить информацию о дорогах, например, о их ширине или типе покрытия, нужно запросить базу данных. Тогда можно было бы создавать изображения дорог в условных знаках в соответствии с той информацией, которая должна быть показана.

Кроме того, ГИС могут пользоваться хранимыми в ней атрибутами для получения новой информации об объектах карты, например, для вычисления длины определенной дороги или для определения общей площади какого-либо типа почв.

ГИС не хранит карты и изображения, а хранит базу данных. Понятие базы данных является центральным для ГИС и главным отличием ГИС от простой чертежной или компьютерной картографической системы, которая может выдавать качественные картографический материал и все. Все современные геоинформационные системы имеют также систему управления базой данных.

Если вы хотите пойти дальше рисования картинок, вам нужно знать три фрагмента информации о каждом объекте: что это такое, где это находится и как это связано с другими объектами (например, какие дороги образуют сеть). Системы базы данных обеспечивают возможность хранения большого количества такого рода информации. По существу ГИС позволяет связать описательную информацию с объектами карты создать новые связи, благодаря которым можно, например, оценить пригодность каких-либо участков для строительства, оценить воздействия на окружающую среду, оценить урожай т.д.

1.10.ГИС и телекоммуникационные сети


Телекоммуникационные сети принадлежат к классу сетей передачи информации и состоят из звеньев и цепей передачи данных, оконечных устройств (терминалов), обеспечивающих ввод и вывод информации, станций, узлов связи и коммутирующих устройств. Основное назначение телекоммуникационных сетей - обеспечение доступа к информационным ресурсам, налаживание свободного и оперативного обмена данными.

Взаимодействие между ГИС и телекоммуникационными сетями идет во встречном направлении: с одной стороны, сети обеспечивают питание ГИС пространственной информацией, а с другой - ГИС способствует решению задач оптимального размещения и функционирования сетей.

Получили развитие информационные сети, связанные с передачей геоинформации , с формированием баз данных по экологии и окружающей среде, например, (Global Resource Information Database GRID), (Environmental Research Information Network ERIN). Задача обмена цифровой картографической, аэрокосмической, статистической информацией через посредство коммуникационных сетей становится все более актуальным. Сети передачи данных призваны обеспечить эффективное взаимодействие ГИС-центров с отраслевыми центрами цифрового общегеографического, тематического и кадастрового картографирования, с центром сбора и обработки данных дистанционного зондирования, пунктами экологического мониторинга, биосферными станциями, гидрометеорологической сетью и с другими сетями наблюдений, формирующими геоинформационные ресурсы.

Распространение телекоммуникационных сетей обеспечивает интеграцию телефонной связи, опто-волоконных сетей, спутниковых систем и геоинформационных технологий. Значительную часть существующего ныне информационного гиперпространства составляет геоинформационное пространство, в котором функционируют цифровая геоинформация, карты, космические снимки и другие изображения.

Одно из направлений развития ГИС-технологий как раз и состоит во внедрении различного рода изображений в компьютерные сети. Картографы и другие пользователи пространственной геоинформации часто не имеют дело с печатными картами и снимками. Они пользуются интерактивными изображениями, воспринимаемы и анализируемыми в диалоговом режиме по сетям.

С помощью электронных карт, передаваемых по телекоммуникационным сетям, решаются задачи мониторинга, оперативного прогноза, предупреждения об опасных явлениях и факторах риска, принятия быстрых решений. Например, станы восточной Африки разработали систему раннего оповещения о засухах. По данным ДЗ со спутников METEOSAT, NOAA, поступающим в региональный центр в Найроби, в оперативном режиме создаются карты состояния и температуры и облачного покрова, ожидаемого распределения дождей и состояния растительного покрова, которые затем распространяются среди заинтересованных пользователей Internet. По желанию пользователей карты могут характеризовать подекадные и помесячные ситуации, либо содержать интегральную информацию на заданные критические периоды. По ним, также в оперативном режиме составляются прогнозные карты и распространяются предупреждения о грядущих засухах.

Хорошо известным примером является передача по сетям электоральных карт в период подведения итогов выборов.

1.11.Принципы создания и применения ГИС


ГИС должна иметь разветвленную структуру, технологические комплексы, большие объемы обрабатываемой и передаваемой информации. На начальной стадии создания такой системы главной проблемой является выбор ее рациональной структуры и обоснование принципов проектирования.

Важнейшим из них следует полагать принцип соответствия структуры ГИС, ее тактико-технических характеристик предъявляемым к ней требованиям пользователей. Согласно этому принципу, в ГИС должны обеспечиваться основные требования, предъявляемые не только к составу системы и принципам взаимодействия входящих в нее подсистем, их функциональным возможностям, оперативности, производственной мощности, но и к картографическим моделям, прежде всего, электронным и цифровым картам, создаваемым для использования в ГИС. Принцип реализуется в результате разработки вариантов структуры ГИС и ее тактико-технических характеристик, их анализа и выбора предпочтительного варианта.

Одним из основополагающих принципов создания и применения ГИС следует считать системный подход. Он заключается в рассмотрении объекта исследования как целостной сложной системы, состоящей из ряда подсистем и имеющей функциональные зависимости и связи внутри системы, между ее подсистемами. Системный подход обеспечивает единство создания технического математического, информационного и лингвистического обеспечения, их совместимость, определяет методы исследования и проектирования ГИС, ее структуру.

Конечным результатом функционирования ГИС должно быть повышение эффективности работы пользователей системы путем своевременного доведения до них необходимой информации о местности и происходящих на ней процессах посредством создаваемых как единое целей электронных и цифровых карт.

Инструментом системного подхода является моделирование. Под моделированием понимается такой способ отображение реальной действительности, при котором для изучения оригинала применяется специально построенная модель, воспроизводящая существенные свойства и характеристики исследуемого реального объекта и процесса.





1   2   3   4   5   6   7

Похожие:

Лекция №1 > Лекция №1. Геоинформатика: общие вопросы План: Лекция №1. Геоинформатика: общие вопросы 1 iconГеоинформатика ежеквартальный журнал Журнал «Геоинформатика»
Журнал «Геоинформатика» является одним из немногих тематических изданий по данному направлению в России и публикует передовые научные...
Лекция №1 > Лекция №1. Геоинформатика: общие вопросы План: Лекция №1. Геоинформатика: общие вопросы 1 iconЛекция №15 (Теорема 21), [6] Метод покоординатного спуска. Лекция №16 (Теорема 24), [2, 3]
Теория двойственности нелинейного программирования. Лекция №4 (Теорема 10, леммы 5, 6, следствия 1 и 2), Лекция №5 (следствие 3),...
Лекция №1 > Лекция №1. Геоинформатика: общие вопросы План: Лекция №1. Геоинформатика: общие вопросы 1 iconЛекция №1. Введение. Элементы дифференциальной геометрии. 2 Лекция №2. Свойства скалярных и векторных поле
Лекция №5. Множества Жюлиа, множество Мандельброта и их компьютерное представлени
Лекция №1 > Лекция №1. Геоинформатика: общие вопросы План: Лекция №1. Геоинформатика: общие вопросы 1 iconЛекция в Харьковской государственной академии культуры "Границы непристойного в визуальной культуре. Искусство и/или порнография"
Лекция посвящена рассмотрению феномена "порнографии" в контексте визуальных искусств и массовой культуры. В рамках лекции рассматриваются...
Лекция №1 > Лекция №1. Геоинформатика: общие вопросы План: Лекция №1. Геоинформатика: общие вопросы 1 iconЛекция Предмет культурологии 2 часа 1 с. Лекция Культура как знаково-семиотическая система 2 часа 5 с. Лекция Цивилизационная модель культуры 2 часа 11 с. Лекция Китайская культура 2 часа 15 с
Охватывает прибрежные территории морей, а затем все обитаемые области земного шара, омываемые мировыми океанами
Лекция №1 > Лекция №1. Геоинформатика: общие вопросы План: Лекция №1. Геоинформатика: общие вопросы 1 iconОсновная образовательная программа высшего профессионального образования по направлению подготовки 021300 Картография и геоинформатика
Общекультурные (ОК) (обязательные для всех профилей подготовки, – все общекультурные компетенции от ок-1 до ок-10) соответствуют...
Лекция №1 > Лекция №1. Геоинформатика: общие вопросы План: Лекция №1. Геоинформатика: общие вопросы 1 iconЛекция хирургическая инфекция общие вопросы гнойной хирургической инфекции дополненная и переработанная
Несмотря на различную этиологию, индивидуальные особенности для заболеваний воспалительного генеза, как правило, характерны единые...
Лекция №1 > Лекция №1. Геоинформатика: общие вопросы План: Лекция №1. Геоинформатика: общие вопросы 1 iconКурс лекций Москва 2008 Содержание Лекция лекция Научные знания в средневековой Руси и окружающем мире 9
Лекция Развитие науки и техники в России в Новое время (вторая пол. XVII-XVIII вв.) 26
Лекция №1 > Лекция №1. Геоинформатика: общие вопросы План: Лекция №1. Геоинформатика: общие вопросы 1 iconЗанятие № Лекция: Что такое музей? Музееведение как научная дисциплина. Понятие «музей»
Охватывает все формы музейной деятельности. Существуют общие и специальные методические исследования. Общие методики относятся ко...
Лекция №1 > Лекция №1. Геоинформатика: общие вопросы План: Лекция №1. Геоинформатика: общие вопросы 1 iconЛекция №2 от 25. 09. 2008г. Упанишады. (02Zubov25. 09. 08. mp3) Упанишады. Достижение Атмана. Понятие "саджна" и "виджна"
...
Разместите кнопку на своём сайте:
ru.convdocs.org


База данных защищена авторским правом ©ru.convdocs.org 2016
обратиться к администрации
ru.convdocs.org