Пространственный анализ в гис презентация. «Геоинформационные системы» Выполнил Ермушин Эдуард. Объяснение нового материала

29.01.2022

Лекция 1. Введение

Геоинформационные системы

Литература

Коновалова Н.В., Капралов Е.Г. Введение в ГИС. –М.: ООО
«Библион», 1997. 160 с.
Де Мерс М., Географические информационные системы.
М.: «Дата+», 2000.
Королёв Ю.К. Общая геоинформатика. –М.: СП «Дата+»,
1998. -118 с.
Цветков В.Я. Геоинформационные системы и технологии.
–М.: «Финансы и статистика», 1998. -286 с.
Кошкарев А.В., Тикунов В.С. Геоинформатика. Справочное
пособие. М.: 1997. 213 с.
Кошкарёв А.В. Геоинформатика. Толкование основных
терминов. –М.: ГИС-ассоциация, 1998.
2

Web-ресурсы

ГИС-ассоциация, http://gisa.ru
Электронная библиотека ГАГУ,
http://e-lib.gasu.ru
Компания DATA+, http://dataplus.ru
Geodesy.Org.Ru, http://www.geodesy.org.ru/
Тема ГИС на портале report.ru,
http://gis.report.ru/
GIS-Lab.info, http://www.gis-lab.info/
Open Geospatial Consortium (OGC),
http://www.opengeospatial.org/
3

Географические информационные технологии

Системы глобального позиционирования (GPS,
ГЛОНАСС, Gallileo)
Системы спутников, которые позволяют определять
координаты объектов с точностью до сантиметров
Системы геосъемки
Спутники или самолеты с фотоаппаратурой высокого
разрешения
Геоинформационные системы
Программные системы с возможностями ввода,
управления, анализа и отображения географических
данных
Первые два пункта – системы для ввода данных в ГИС. ГИС обеспечивает
управление данными с этих систем
4

Четыре шага к ГИС

Графический редактор (Corel Draw, Photoshop)
Дополнительные данные из других источников
Запросы по атрибутивной информации
Сложные запросы
5

Точки зрения

Хранителей карт. ГИС - система поиска и
выдачи на экран монитора карт
определенной территории, а также их
легенд, объяснительных текстов, табличных
данных, графиков, диаграмм и др.
Создателей карт. ГИС должна быть скорее
исследовательской или проектной средой,
нежели просто справочным инструментом
6

Определение ГИС (географическая информационная система)

Внутренне позиционированная
автоматизированная пространственная
информационная система, создаваемая для
управления данными, их картографического
отображения и анализа
Интегрированная компьютерная система, которая
осуществляет сбор, хранение, манипулирование,
анализ, моделирование и отображение
пространственно соотнесенных данных
7

Процесс создания ГИС

Упрощенная структурная схема

В основе – сцена – то, что подлежит
картированию
Сцена описывается значениями признаков –
свойств пространственных структур.
Способ картирования – измерение и оценка
данных признаков
Классифицированные и определенным
образом организованные значения
признаков образуют легенду карты –
жесткий каркас из ранее заданных свойств
9

Состав ГИС

ГИС – открытая система, включающая:
набор данных о каких-либо
пространственных объектах,
инструкции по получению этих данных,
инструменты для их обработки,
инструменты для преобразования их в
изображение
хорошо организованные правила
получения нужной информации из системы
10

Зачем нужны ГИС?

Зачем изучать ГИС?

80% деятельности правительственных организаций имеет
отношение к геоданным
управление земельными ресурсами, уборка мусора, размещение
пожарных и милиции, размещение объектов жизнеобеспечения
Активное использование в бизнесе
анализ потребителей, управление маршрутами
эксплуатация естественных ресурсов (нефть, газ, …)
управление объектами сельского хозяйства, строительство
В армии
управление военными операциями
интерпретация данных со спутников
В научных исследованиях
география, геология, ботаника, социология, экономика,
эпидемиология, криминология
12

Что особенного дают ГИС?

Автоматизация деятельности, связанной с
геоданными
Интеграция данных из независимых
источников
Взаимодействие сложных
геоинформационных паттернов
Сложные геоинформационные запросы
Комплексное геоинформационное
моделирование (моделирование природных
катаклизмов, управление ресурсами)
13

Базовые понятия

ГИС-технологии – технологическая основа
создания географических информационных
систем, позволяющая реализовать их
функциональные возможности
Геоинформационный анализ – анализ
размещения, структуры, взаимосвязей объектов и
явлений с использованием методов
пространственного анализа
Цифровое покрытие – семейство однотипных
пространственных объектов в пределах некоторой
территории
14

Пространственный объект

- цифровое представление объекта
реальности, содержащее его
местоуказание и набор свойств.
Точечные
Линейные
Полигональные
Поверхности
15

Функциональные возможности ГИС

Ввод данных в машинную среду при помощи
импорта из существующих наборов цифровых
данных или с помощью оцифровки источников
Преобразование данных, конвертация между
форматами, изменение систем координат
Хранение, манипулирование и управление
данными во внутренних и внешних базах
данных
Картометрические операции
Средства персональных настроек
пользователей
16

Геоинформатика

- наука, технология и производственная
деятельность:
по научному обоснованию, проектированию,
созданию, эксплуатации и использованию
ГИС
по разработке ГИС-технологий
по прикладным аспектам или приложениям
ГИС для практических или геонаучных
целей
17

Что интересует нас?

Позиционирование и навигация
Координаты. Навигационные системы
Пространственная информация в
геоинформационных системах
Картографические и геоинформационные
структуры данных
Программирование ГИС
Нормативно-правовые аспекты ГИС
18

История ГИС

1950-70 гг. «Новаторский период»
Исследование принципиальных возможностей
ГИС, пограничных областей знаний и технологий,
наработка эмпирического опыта, теоретические
работы
1970-80 гг. «Период государственного
влияния»
Развитие крупных ГИС-проектов под эгидой
государства, формирование
геоинформационных госструктур, снижение роли
отдельных групп исследователей
19

История ГИС

1980-… гг. «Период коммерческого развития»
Широкий рынок разнообразных ГИС, расширение
области их применения путем интеграции с базами
непространственных данных, появление сетевых
приложений, появление значительного числа
непрофессиональных пользователей
Конец 1980-… гг. «Пользовательский период»
Повышенная конкуренция среди коммерческих
производителей ГИС, появление пользовательских
«клубов», связанных единой тематикой возросшая
потребность в геоданных, начало формирования
мировой геоинформационной инфраструктуры.
20

Задачи ГИС

Стратегическое планирование,
прогнозирование и выявление потребностей
в проектировании
Анализ деятельности действующих
предприятий
Мониторинг состояния окружающей среды
Оперативное реагирование на аварийные
ситуации
Информационное обеспечение
профилактических и аварийных ремонтных
работ.
21

Области знаний ГИС-инженера

Информатика
(Computer Science)
компьютерная
графика
визуализация
базы данных
администрирование
защита баз данных
ГИС
Область использования:
администрирование
геология
планирование
полезные ископаемые
управление лесами
маркетинг
строительство
криминология
География и смежные науки:
картография
геодезия
фотография
геостатистика
22

ГИС-специализации

Накопление первичных данных
Проектирование баз данных
Проектирование ГИС
Планирование, администрирование,
управление ГИС-проектами
Разработка и поддержка ГИС
Маркетинг и распространение ГИСпродукции
Образование и обучение ГИС-технологиям
23

Архитектура ГИС

сбор данных
Запросы
Представление и
отчеты
Геоинформационная
база данных
Преобразования и
анализ
24

Базовые компоненты ГИС

Аппаратная платформа
Программное обеспечение
Данные
Аналитик (человек)
Затраты на оборудование – малая часть
от затрат на приобретение о обработку
данных
25

Модель данных ГИС

Назначение модели данных

Представить географические
особенности реального мира в
цифровом формате в виде базы данных
таким образом, чтобы они были
представлены в абстрактной форме в
виде карты и позволяли
манипулировать данными для решения
некоторых проблем
27

Слои модели данных

Реализация модели данных

Администрирование
Утилиты
Зонирование
Строения
Земельные участки
Гидрография
Улицы
Цифровые фотографии
Данные организованы в виде слоёв. Каждый слой содержит
некоторый класс объектов
Слои интегрируются при помощи единой системы
30
координат на земной поверхности

Модель данных ГИС (пример)

Три слоя:
дороги
дороги
водные ресурсы
долгота
топография
Их можно изучать совместно, поскольку
они заданы в единой системе координат
Слои содержат два типа данных:
географические
гидросистема
атрибутивные
долгота
Два типа слоёв:
векторный
растровый
топография
4 свойства географических данных:
проекция, масштаб, разрешение и
точность
долгота
31

Внутренняя база данных

географическая информация – описывает
месторасположение объектов и служит для
отображения информации (хранится в
shapefile, «Таблица данных векторного
изображения»)
атрибутивная информация – данные,
описывающие качественные и
количественные параметры объектов
(«Таблица внутренних атрибутов», «Таблица
внешних атрибутов»)
32

Географические и атрибутивные данные?

Представление данных в растровом и векторном форматах

Растровая модель
Растровое изображение (raster) – изображение
содержит сетку, у каждого элемента которой есть
дополнительные атрибуты
Картинка (image) – простое изображение,
состоящее из пикселей
Векторная модель (vector)
Любой географический объект в реальном мире
может быть представлен в векторной форме
одной из фигур: точки, линии, многоугольники
34

Вектор и растр

Реальный мир
Растровое представление
0
1
2
3
4
5
6
7
8
9
0 1 2 3 4 5 6 7 8 9
R T
R
T
H
R
R
R R
R
R
T T
H
R
T T
R
R
Векторное представление
point
line
polygon
35

Проекция (projection) – метод, с помощью
которого двумерные координаты карты
будут отображаться на трехмерную
поверхность земли
Масштаб (scale) – параметр, который
ставит в соответствие расстояние на карте
расстоянию на земной поверхности
36

Проекция, масштаб, точность и разрешение

Точность (accuracy) – точность с которой
информация из базы данных отражает
реальный мир
Позиционирование
Согласованность
Полнота
Разрешение (resolution) – размер
наименьшего элемента, который может
соответствовать растровым данным
Для растровых данных измеряется в пикселях
37

Термины растрового слоя

Площадная зона – набор соседствующих
местоположений одинакового свойства
Значение – единица информации,
хранящаяся в слое для каждого пикселя
объекта
Местоположение – наименьшая единица
картографического пространства, для
которого могут быть определены
характеристики или свойства
38

Обозначения на векторных картах

ГИС и цифровая картография

Карты со сложным содержимым (Corel Draw,
InDesign, Publisher) – не ГИС
В ГИС – географическая привязка объектов
и единое координатное пространство
В ГИС – аналитическая обработка
(буферизация, объединение, вырезание,
наложение)
В ГИС – возможность задавать вопросы (с
помощью запросов)
40

Отличие цифровой карты от ГИС-карты

Признак
Карта ГИС
Простая карта
Набор файлов
Один файл
Реальные
пространственные или
местные
Условные (в пределах
изображения)
Графические примитивы
точки, линии,
полигоны
точки, линии,
полигоны, текст…
Подписи
атрибут граф.
примитива
графический объект
Да
Нет
Стандартная операция
Трудоемкая ручная
операция
Да
Нет
Форма хранения и обработки
Координаты объектов
Пространственные запросы
Возможность соединения соседних
изображений
Проекционные преобразования
41

Аппаратная платформа ГИС

Простые ГИС
Персональный компьютер, ОС Windows, Linux
Профессиональные ГИС
Рабочая станция на RISC-процессорах,
монитор>21’, многозадачная ОС Unix, Solaris,
VMS
Зачем мощные машины?
Векторизаторы
Высокая детализация карт
Значительные объемы данных (>ТБ)
42

Устройства ввода/вывода

Классификация ГИС (по функциональности)

Профессиональные – руководство крупными
отраслями и территориями (ESRI, Autodesk,
Simens)
Настольные – прикладные научные задачи,
оперативного управления и планирования
(MAP Info, ArcView, Atlas)
Вьюверы, электронные атласы – системы
информационно-справочного
использования. Нет возможности
редактирования
45

Классификация ГИС (по типам представления графической информации)

ГИС на основе растровой модели
цифровое представление графических объектов
– совокупность ячеек растра
ГИС на основе векторной модели
Объект как набор координатных чисел
46

Словарь

Accuracy – точность
GIS – Geographic Information Systems
Image – простое изображение
Projection – проекция
Raster – изображение с сеткой и атрибутами
Resolution – разрешение
Scale – масштаб
Shapefile – файл, содержащий векторные
данные

Описание презентации по отдельным слайдам:

1 слайд

Описание слайда:

2 слайд

Описание слайда:

ГИС (географическая информационная система) - это набор компьютерного оборудования, географических данных и программного обеспечения для сбора, обработки, хранения, моделирования, анализа и отображения всех видов пространственно-привязанной информации. ГИС - это современная компьютерная технология для картографирования и анализа объектов реального мира, а также событий, происходящих на нашей планете, в нашей жизни и деятельности. ГИС - это компьютерная система, позволяющая показывать необходимые данные на электронной карте. Что такое ГИС?

3 слайд

Описание слайда:

Структура ГИС– это составные части ГИС и взаимосвязь между ними: данные (пространственные данные): географические (местоположение объекта на земной поверхности, фотоснимки из космоса, аэроснимки), табличные или описательные данные, связанные с географическими; аппаратное обеспечение (компьютер, компьютерные и телекоммуникационные сети, накопители внешней памяти, сканер, дигитайзеры и т. д.); программное обеспечение для хранения, ввода, анализа и визуализации географической информации; технологии (методы, порядок действий и т. д.); специалисты, которые работают с программными продуктами Структура ГИС

4 слайд

Описание слайда:

5 слайд

Описание слайда:

По уровню управления: федеральные ГИС; региональные ГИС; муниципальные ГИС; корпоративные ГИС. По предметной области: картографические; геологические; городские или муниципальные ГИС; природоохранные ГИС и т. п. Классификация ГИС

6 слайд

Описание слайда:

По проблемно-тематической ориентации: общегеографические; экологические и природопользовательские; отраслевые (водных ресурсов, лесопользования,туризма, транспорта и т. д.). По способу организации географических данных: векторные; растровые; векторно-растровые. Классификация ГИС

7 слайд

Описание слайда:

Аппаратное обеспечение Методы (технологии) Специалисты Структура ГИС Данные географические и описательные Структура ГИС

8 слайд

Описание слайда:

ГИС хранит информацию о реальном мире в виде набора тематических карт-слоев и баз данных, связанных с этими картами. Как работает ГИС?

9 слайд

Описание слайда:

Векторизация – установка формульных соотношений между линиями и точками Векторизация карт - это преобразование бумажного экземпляра карты или растрового файла в векторный формат

10 слайд

Описание слайда:

11 слайд

Описание слайда:

Состав ГИС Аппаратные средства; Программное обеспечение Программное обеспечение ГИС содержит функции и инструменты, необходимые для хранения, анализа и визуализации географической (пространственной) информации. Данные Данные могут быть представлены в виде готовых карт с требуемыми тематическими слоями, либо в виде снимков космической и аэрофотосъемки и пр.

12 слайд

Описание слайда:

Операции в ГИС Ввод данных В геоинформационных системах автоматизирован процесс создания цифровых карт, что кардинально сокращает сроки технологического цикла. Управление данными Геоинформационные системы хранят пространственные и атрибутивные данные для их дальнейшего анализа и обработки. Запрос и анализ данных Геоинформационные системы выполняют запросы о свойствах объектов, расположенных на карте, и автоматизируют процесс сложного анализа, сопоставляя множество параметров для получения сведений или прогнозирования явлений. Визуализация данных Удобное представление данных непосредственно влияет на качество и скорость их анализа. Пространственные данных на интерактивных картах. Отчеты о состоянии объектов могут быть построены в виде графиков, диаграмм, трехмерных изображений.

13 слайд

Описание слайда:

Административно-территориальное управление городское планирование и проектирование объектов; ведение кадастров инженерных коммуникаций, земельного, градостроительного, зеленых насаждений; прогноз чрезвычайных ситуаций техногенно-экологического характера; управление транспортными потоками и маршрутами городского транспорта; построение сетей экологического мониторинга; инженерно-геологическое районирование города. Телекоммуникации транковая и сотовая связь, традиционные сети; стратегическое планирование телекоммуникационных сетей; выбор оптимального расположения антенн, ретрансляторов и др.; определение маршрутов прокладки кабеля; мониторинг состояния сетей; оперативное диспетчерское управление. Применение ГИС

14 слайд

Описание слайда:

Инженерные коммуникации оценка потребностей в сетях водоснабжения и канализации; моделирование последствий стихийных бедствий для систем инженерных коммуникаций; проектирование инженерных сетей; мониторинг состояния инженерных сетей и предотвращение аварийных ситуаций. Транспорт автомобильный, железнодорожный, водный, трубопроводный, авиатранспорт; управление транспортной инфраструктурой и ее развитием; управление парком подвижных средств и логистика; управление движением, оптимизация маршрутов и анализ грузопотоков. Применение ГИС

15 слайд

Описание слайда:

нефтегазовый комплекс геологоразведка и полевые изыскательные работы; мониторинг технологических режимов работы нефте- и газопроводов; проектирование магистральных трубопроводов; моделирование и анализ последствий аварийных ситуаций. силовые ведомства службы быстрого реагирования, вооруженные силы, милиция, пожарные службы; планирование спасательных операций и охранных мероприятий; моделирование чрезвычайных ситуаций; стратегическое и тактическое планирование военных операций; навигация служб быстрого реагирования и других силовых ведомств. экология оценка и мониторинг состояния природной среды; моделирование экологических катастроф и анализ их последствий; планирование природоохранных мероприятий. Применение ГИС

16 слайд

Описание слайда:

Лесное хозяйство стратегическое управление лесным хозяйством; управление лесозаготовками, планирование подходов к лесу и проектирование дорог; ведение лесных кадастров. Сельское хозяйство планирование обработки сельскохозяйственных угодий; учет землевладельцев и пахотных земель; оптимизация транспортировки сельскохозяйственных продуктов и минеральных удобрений. Применение ГИС

17 слайд

Описание слайда:

Спутниковая система навигации - система, предназначенная для определения местоположения (географических координат и высоты) наземных, водных и воздушных объектов. Спутниковая система навигации

18 слайд

Описание слайда:

GPS GPS - спутниковая система навигации, обеспечивающая измерение расстояния, времени и определяющая местоположение.

19 слайд

Описание слайда:

Использование GPS/ГЛОНАСС GPS/ГЛОНАСС имеет ряд применение на земле, в море и в воздухе. В основном их можно применять везде, где можно получить сигнал со спутника, за исключением внутри зданий, в шахтах и пещерах, под землей и под водой.

Сущность и основные понятия ГИС Геоинформационные системы (также ГИС) предназначенные для сбора, хранения, анализа и графической визуализации пространственных данных и связанной с ними информации о представленных в ГИС объектах. Другими словами ГИС - современная компьютерная технология для картографирования и анализа объектов реального мира, происходящих и прогнозируемых событий и явлений.

ГИС-система позволяет: определить какие объекты располагаются на заданной территории; определить местоположение объекта (пространственный анализ); дать анализ плотности распределения по территории какого-то явления(например плотность расселения); определить временные изменения на определенной площади); смоделировать, что произойдет при внесении изменений в расположение объектов (например, если добавить новую дорогу).

Классификация ГИС По территориальному охвату: глобальные ГИС; субконтинентальные ГИС; национальные ГИС; региональные ГИС; субрегиональные ГИС; локальные или местные ГИС. По уровню управления: федеральные ГИС; региональные ГИС; муниципальные ГИС; корпоративные ГИС. По функциональности: полнофункциональные; ГИС для просмотра данных; ГИС для ввода и обработки данных; специализированные ГИС. По предметной области: -картографические; -геологические; -городские или муниципальные ГИС; -природоохранные ГИС и т. п.

Области применения ГИС Управление земельными ресурсами, земельные кадастры. Инвентаризация, учет, планирование размещения объектов распределенной производственной инфраструктуры и управление ими. Проектирование, инженерные изыскания, планировка в строительстве, архитектуре. Тематическое картографирование. Управление наземным, воздушным и водным транспортом. Управление природными ресурсами, природоохранная деятельность и экология. Геология, минерально-сырьевые ресурсы, горнодобывающая промышленность Чрезвычайные ситуации. Военное дело. Решение широкого круга специфических задач, связанных с расчетом зон видимости, оптимальных маршрутов движения по пересеченной местности с учетом противодействия и т. п. Сельское хозяйство.

История ГИС Пионерский период (поздние 1950е ранние 1970е гг.) Исследование принципиальных возможностей, пограничных областей знаний и технологий, наработка эмпирического опыта, первые крупные проекты и теоретические работы. Появление электронных вычислительных машин (ЭВМ) в 50-х годах. Появление цифрователей, плоттеров, графических дисплеев и других периферийных устройств в 60-х. Создание программных алгоритмов и процедур графического отображения информации на дисплеях и с помощью плоттеров. Создание формальных методов пространственного анализа. Создание программных средств управления базами данных. Период государственных инициатив (нач. 1970е нач. 1980е гг.) Государственная поддержка ГИС стимулировала развитие экспериментальных работ в области ГИС, основанных на использовании баз данных по уличным сетям: Автоматизированные системы навигации. Системы вывоза городских отходов и мусора. Движение транспортных средств в чрезвычайных ситуациях и т. д. Период коммерческого развития (ранние 1980е настоящее время) Широкий рынок разнообразных программных средств, развитие настольных ГИС, расширение области их применения за счет интеграции с базами непространственных данных, появление сетевых приложений, появление значительного числа непрофессиональных пользователей, системы, поддерживающие индивидуальные наборы данных на отдельных компьютерах, открывают путь системам, поддерживающим корпоративные и распределенные базы геоданных. Пользовательский период (поздние 1980е настоящее время) Повышенная конкуренция среди коммерческих производителей геоинформационных технологий услуг дает преимущества пользователям ГИС, доступность и «открытость» программных средств позволяет использовать и даже модифицировать программы, появление пользовательских «клубов», телеконференций, территориально разобщенных, но связанных единой тематикой пользовательских групп, возросшая потребность в геоданных, начало формирования мировой геоинформационной инфраструктуры.

Перспективы ГИС ГеоДизайн это эволюционный этап развития ГИС. Он очень важен для процесса планирования и развития территорий, особенно в сфере землепользования и охраны окружающей среды, но широко востребован и практически во всех других прикладных и научных областях. Будущее за ГИС-технологиями с элементами искусственного интеллекта на базе интеграции ГИС и экспертных систем. Преимущества такого симбиоза вполне очевидны: экспертная система будет содержать в себе знания эксперта в конкретной области и может использоваться как решающая или советующая система. Современный статус новых компьютерных геотехнологий определяется крупными государственными программами, зарубежными инвестициями, направленными на широкое использование аэрофотоснимков и космических снимков, цифровых карт, визуализации баз данных. Городская ГИС будущего будет позволять не только получать по запросу семантическую информацию об объектах на карте, но и прогнозировать развитие территории, позволять руководству города проигрывать варианты директивных решений, возможного строительства нового района города и т.п. При этом ГИС вместе с системой имитационного моделирования сможет показать градостроителям, как перераспределятся нагрузки в городских инженерных сетях, мощность транспортных потоков, как изменится цена объектов недвижимости в зависимости от проведения дополнительных магистралей или постройки нового торгового центра в том или ином районе.

Заключение В данный момент ГИС системы являются одними из самых быстро развивающихся и интересных в плане коммерциализаций, с их удобным пользовательским интерфейсом и огромным количеством содержавшейся в них информации делают их незаменимыми при всё ускоряющемся мире. На данный момент в России около 200 организации занимаются разработкой и внедрением ГИС систем, создание земельного кадастра позволит на основе его карт строить другие, предметно ориентированные карты и дополнять их соответствующим атрибутивным наполнением, что позволит нашим системам конкурировать с западными образцами. При большем развитии мобильного доступа в сеть через различные устройства Гис системы с применением спутниковых снимков в купе с трехмерным моделированием позволят даже заурядному пользователю безо всяких проблем ориентироваться на любой местности и получать от данных систем всю нужную информацию просто задав вопрос.

Геоинформационные системы в Интернете

Выполнила

ученица 11 класса

Бедретдинова Гульфия

Интерактивные карты в Интернете.
Картографический ресурс Google Earth.
Спутниковая навигация.
Вывод.
Реферат по данной теме.

Географическая информационная система ( ГИС ) - система сбора, хранения, анализа и графической визуализации пространственных (географических) данных и связанной с ними информации о необходимых объектах.

ГИС позволяет пользователям искать, анализировать и редактировать как цифровую карту местности, так и дополнительную информацию об объектах.

Интерактивные карты в Интернете

В Интернете можно найти интерактивные карты мира, стран и городов. Интерактивной картой можно управлять: увеличивать и уменьшать масштаб и сдвигать по всем гeoграфическим направлениям.

Интерактивные карты: http://www.eatlas.ru

Картографический ресурс Google Earth

Сервис Google Earth позволяет путешествовать по интерактивной карте планеты, созданной из идеально "сшитых" между собой космических снимков с детальной трехмерной визуализацией. На интерактивной мировой карте можно изучить любой участок и найти любую точку, осмотреть окружающую ее местность, а при необходимости даже проложить оптимальный маршрут.

Спутниковая навигация

Спутниковая навигация - система, предназначенная для определения местоположения наземных, водных и воздушных объектов.

Для определения географических координат точки, в которой находится пользователь, используются данные, полученные с помощью радиосигналов со спутников.

По сравнению с возможностями традиционной картографии, ГИС предоставляют новые возможности отображения пространственной информации при сохранении и обогащении старых картографических приемов. Обычные бумажные карты ограничены двумя измерениями, в рамки которых часто с большим трудом укладывается многообразие трех - и четырехмерных пространственно - временных объектов и явлений.

Коновалова Н.В., Капралов Е.Г. Введение в ГИС. –М.: ООО «Библион», с. Де Мерс М., Географические информационные системы. М.: «Дата+», Королёв Ю.К. Общая геоинформатика. –М.: СП «Дата+», с. Цветков В.Я. Геоинформационные системы и технологии. –М.: «Финансы и статистика», с. Кошкарев А.В., Тикунов В.С. Геоинформатика. Справочное пособие. М.: с. Кошкарёв А.В. Геоинформатика. Толкование основных терминов. –М.: ГИС-ассоциация,

ГИС-ассоциация, Электронная библиотека ГАГУ, Компания DATA+, Geodesy.Org.Ru, Тема ГИС на портале report.ru, GIS-Lab.info, Open Geospatial Consortium (OGC), 3

Системы глобального позиционирования (GPS, ГЛОНАСС, Gallileo) Системы спутников, которые позволяют определять координаты объектов с точностью до сантиметров Системы геосъемки Спутники или самолеты с фотоаппаратурой высокого разрешения Геоинформационные системы Программные системы с возможностями ввода, управления, анализа и отображения географических данных Первые два пункта – системы для ввода данных в ГИС. ГИС обеспечивает управление данными с этих систем 4

Хранителей карт. ГИС - система поиска и выдачи на экран монитора карт определенной территории, а также их легенд, объяснительных текстов, табличных данных, графиков, диаграмм и др. Создателей карт. ГИС должна быть скорее исследовательской или проектной средой, нежели просто справочным инструментом 6

Внутренне позиционированная автоматизированная пространственная информационная система, создаваемая для управления данными, их картографического отображения и анализа Интегрированная компьютерная система, которая осуществляет сбор, хранение, манипулирование, анализ, моделирование и отображение пространственно соотнесенных данных 7

В основе – сцена – то, что подлежит картированию Сцена описывается значениями признаков – свойств пространственных структур. Способ картирования – измерение и оценка данных признаков Классифицированные и определенным образом организованные значения признаков образуют легенду карты – жесткий каркас из ранее заданных свойств 9

ГИС – открытая система, включающая: набор данных о каких-либо пространственных объектах, инструкции по получению этих данных, инструменты для их обработки, инструменты для преобразования их в изображение хорошо организованные правила получения нужной информации из системы 10

80% деятельности правительственных организаций имеет отношение к геоданным управление земельными ресурсами, уборка мусора, размещение пожарных и милиции, размещение объектов жизнеобеспечения Активное использование в бизнесе анализ потребителей, управление маршрутами эксплуатация естественных ресурсов (нефть, газ, …) управление объектами сельского хозяйства, строительство В армии управление военными операциями интерпретация данных со спутников В научных исследованиях география, геология, ботаника, социология, экономика, эпидемиология, криминология 12

Автоматизация деятельности, связанной с геоданными Интеграция данных из независимых источников Взаимодействие сложных геоинформационных паттернов Сложные геоинформационные запросы Комплексное геоинформационное моделирование (моделирование природных катаклизмов, управление ресурсами) 13

ГИС-технологии – технологическая основа создания географических информационных систем, позволяющая реализовать их функциональные возможности Геоинформационный анализ – анализ размещения, структуры, взаимосвязей объектов и явлений с использованием методов пространственного анализа Цифровое покрытие – семейство однотипных пространственных объектов в пределах некоторой территории 14

Ввод данных в машинную среду при помощи импорта из существующих наборов цифровых данных или с помощью оцифровки источников Преобразование данных, конвертация между форматами, изменение систем координат Хранение, манипулирование и управление данными во внутренних и внешних базах данных Картометрические операции Средства персональных настроек пользователей 16

Гг. «Новаторский период» Исследование принципиальных возможностей ГИС, пограничных областей знаний и технологий, наработка эмпирического опыта, теоретические работы гг. «Период государственного влияния» Развитие крупных ГИС-проектов под эгидой государства, формирование геоинформационных госструктур, снижение роли отдельных групп исследователей 19

1980-… гг. «Период коммерческого развития» Широкий рынок разнообразных ГИС, расширение области их применения путем интеграции с базами непространственных данных, появление сетевых приложений, появление значительного числа непрофессиональных пользователей Конец 1980-… гг. «Пользовательский период» Повышенная конкуренция среди коммерческих производителей ГИС, появление пользовательских «клубов», связанных единой тематикой возросшая потребность в геоданных, начало формирования мировой геоинформационной инфраструктуры. 20

Стратегическое планирование, прогнозирование и выявление потребностей в проектировании Анализ деятельности действующих предприятий Мониторинг состояния окружающей среды Оперативное реагирование на аварийные ситуации Информационное обеспечение профилактических и аварийных ремонтных работ. 21

22 ГИС Информатика (Computer Science) компьютерная графика визуализация базы данных администрирование защита баз данных География и смежные науки: картография геодезия фотография геостатистика Область использования: администрирование геология планирование полезные ископаемые управление лесами маркетинг строительство криминология

30 Цифровые фотографии Улицы Гидрография Земельные участки Строения Зонирование Утилиты Администрирование Данные организованы в виде слоёв. Каждый слой содержит некоторый класс объектов Слои интегрируются при помощи единой системы координат на земной поверхности

Три слоя: дороги водные ресурсы топография Их можно изучать совместно, поскольку они заданы в единой системе координат Слои содержат два типа данных: географические атрибутивные Два типа слоёв: векторный растровый 4 свойства географических данных: проекция, масштаб, разрешение и точность 31 дороги гидросистема топография долгота широта долгота широта

Географическая информация – описывает месторасположение объектов и служит для отображения информации (хранится в shapefile, «Таблица данных векторного изображения») атрибутивная информация – данные, описывающие качественные и количественные параметры объектов («Таблица внутренних атрибутов», «Таблица внешних атрибутов») 32

Растровая модель Растровое изображение (raster) – изображение содержит сетку, у каждого элемента которой есть дополнительные атрибуты Картинка (image) – простое изображение, состоящее из пикселей Векторная модель (vector) Любой географический объект в реальном мире может быть представлен в векторной форме одной из фигур: точки, линии, многоугольники 34

Точность (accuracy) – точность с которой информация из базы данных отражает реальный мир Позиционирование Согласованность Полнота Разрешение (resolution) – размер наименьшего элемента, который может соответствовать растровым данным Для растровых данных измеряется в пикселях 37

Площадная зона – набор соседствующих местоположений одинакового свойства Значение – единица информации, хранящаяся в слое для каждого пикселя объекта Местоположение – наименьшая единица картографического пространства, для которого могут быть определены характеристики или свойства 38

Карты со сложным содержимым (Corel Draw, InDesign, Publisher) – не ГИС В ГИС – географическая привязка объектов и единое координатное пространство В ГИС – аналитическая обработка (буферизация, объединение, вырезание, наложение) В ГИС – возможность задавать вопросы (с помощью запросов) 40

41 ПризнакКарта ГИСПростая карта Форма хранения и обработкиНабор файловОдин файл Координаты объектовРеальные пространственные или местные Условные (в пределах изображения) Графические примитивыточки, линии, полигоны точки, линии, полигоны, текст… Подписиатрибут граф. примитива графический объект Пространственные запросыДаНет Возможность соединения соседних изображений Стандартная операцияТрудоемкая ручная операция Проекционные преобразованияДаНет

21, многозадачная ОС Unix, Solaris, VMS Зачем мощные машины? Векторизаторы Высокая детализация карт Значительные объемы данных (>Т" title="Простые ГИС Персональный компьютер, ОС Windows, Linux Профессиональные ГИС Рабочая станция на RISC-процессорах, монитор>21, многозадачная ОС Unix, Solaris, VMS Зачем мощные машины? Векторизаторы Высокая детализация карт Значительные объемы данных (>Т" class="link_thumb"> 42 Простые ГИС Персональный компьютер, ОС Windows, Linux Профессиональные ГИС Рабочая станция на RISC-процессорах, монитор>21, многозадачная ОС Unix, Solaris, VMS Зачем мощные машины? Векторизаторы Высокая детализация карт Значительные объемы данных (>ТБ) 42 21, многозадачная ОС Unix, Solaris, VMS Зачем мощные машины? Векторизаторы Высокая детализация карт Значительные объемы данных (>Т"> 21, многозадачная ОС Unix, Solaris, VMS Зачем мощные машины? Векторизаторы Высокая детализация карт Значительные объемы данных (>ТБ) 42"> 21, многозадачная ОС Unix, Solaris, VMS Зачем мощные машины? Векторизаторы Высокая детализация карт Значительные объемы данных (>Т" title="Простые ГИС Персональный компьютер, ОС Windows, Linux Профессиональные ГИС Рабочая станция на RISC-процессорах, монитор>21, многозадачная ОС Unix, Solaris, VMS Зачем мощные машины? Векторизаторы Высокая детализация карт Значительные объемы данных (>Т"> title="Простые ГИС Персональный компьютер, ОС Windows, Linux Профессиональные ГИС Рабочая станция на RISC-процессорах, монитор>21, многозадачная ОС Unix, Solaris, VMS Зачем мощные машины? Векторизаторы Высокая детализация карт Значительные объемы данных (>Т">

Профессиональные – руководство крупными отраслями и территориями (ESRI, Autodesk, Simens) Настольные – прикладные научные задачи, оперативного управления и планирования (MAP Info, ArcView, Atlas) Вьюверы, электронные атласы – системы информационно-справочного использования. Нет возможности редактирования 45