Итак, ГИС – это программно-аппаратные комплексы, осуществляющие сбор, отображение, обработку, анализ и распространение информации о пространственно-распределенных объектах и явлениях на основе электронных карт, связанных с ними баз данных и сопутствующих материалов.

В отличие от других типов инструментов ГИС базируется на информации, привязанной к координатам на карте, и позволяет представить ее в графическом виде для интерпретации и принятия решений. Поэтому для работы геоинформационных систем требуются мощные аппаратные средства: запоминающие устройства большой емкости, системы отображения, оборудование высокоскоростных сетей.

Необходимо подчеркнуть, что ГИС относится к классу интегрированных систем. Интеграция означает, что помимо большого набора типов данных и технологий имеется некоторая концепция и методология, оптимально объединяющая это разнообразие данных и технологий. Поэтому не следует путать применение суммы различных методов и технологий, не имеющих внутренней связи и объединяющей их единой концепцией системы с интеграцией.

В основе любой геоинформационной системы лежит информация о каком-либо участке земной поверхности: стране, континенте или городе. База данных организуется в виде набора слоев информации. Основной слой содержит географические данные (топооснову). На него накладывается другой слой, несущий информацию об объектах, находящихся на данной территории: коммуникации, промышленные объекты, коммунальное хозяйство, землепользование, почвы и другие пространственные данные. Следующие слои детализируют и конкретизируют данные о перечисленных объектах, пока не будет дана полная информация о каждом объекте или явлении. В процессе создания и наложения слоев друг на друга между ними устанавливаются необходимые связи, что позволяет выполнять пространственные операции с объектами посредством моделирования и интеллектуальной обработки данных.

Как правило, географические данные представляются графически в векторном виде, что позволяет уменьшить объем хранимой информации и упростить операции по визуализации. С графической информацией связана текстовая, табличная, расчетная информация, координационная привязка к карте местности, видеоизображения, аудио комментарии, база данных с описанием объектов и их характеристик. Многие ГИС включают аналитические функции, которые позволяют моделировать процессы, основываясь на картографической информации.

---

 

Структура геоинформационных систем.

Программное ядро геоинформационных систем состоит из ряда компонентов. Они обеспечивают ввод пространственных данных, хранение их в многослойных базах данных, реализацию сложных запросов, пространственный анализ, вывод твердых копий, просмотр введенной ранее и структурированной по правилам доступа информации, средства преобразования растровых изображений в векторную форму, моделирование процессов распространения загрязнения, моделирование геологических и других явлений, анализ рельефа местности и многое другое.

Упрощённо структуру ГИС можно представить состоящей из двух частей:

1)      средства хранения и визуализации цифровых карт и планов местности;

2)      базы данных атрибутивной информации (то есть информации о свойствах и параметрах объектов, расположенных на конкретных участках местности).

 

При визуализации экране компьютера цифровой карты пользователь может указать конкретный участок местности (точку на карте) и получить необходимую (атрибутивную) информацию. Например, в ГИС градостроительного назначения доступна информация по каждому участку и постройке (назначение участка, форма собственности, год возведения постройки и т.п.).

ГИС – это система, состоящая из нескольких подсистем (рис 8).

 



 

Рис. 9. Основные компоненты ГИС

 

Каждый из перечисленных компонентов важен и необходим для успеха. Для хорошего функционирования системы необходимо соблюдать условие: масштабы решаемых задач должны соответствовать количеству и качеству пространственных данных и возможностям аппаратно-программных средств.

Подробная структура типовой ГИС изображена на рис. 10.

 



 

Рис. 10. Структурная схема типовой геоинформационной системы

 

В качестве одного из определяющих работу системы компонентов рассмотрим компьютерное (аппаратное) обеспечение. Оно включает непосредственно компьютеры различных типов и периферийные устройства, которые обеспечивают следующие функции:

     хранение данных;

     ввод информации;

     вывод макетов карт;

     компьютерные сети и коммуникации для возможности, взаимодействия устройств и пользователей.

---

 

В настоящее время ГИС работают на различных типах компьютеров, от централизованных серверов до отдельных или связанных сетью настольных компьютеров. Выбор конфигурации компьютера напрямую зависит от задач, решаемых организацией с использованием ГИС-технологий. Следует лишь помнить, что применение ГИС-технологий предполагает непременно работу с графикой, поэтому необходимо оснащение компьютера качественной видеокартой и достаточным объемом видеопамяти. С целью повышения качества работ при создании цифровых карт и повышением производительности труда компьютер должен быть обеспечен монитором не менее 17 дюймов с хорошим разрешением экрана. Учитывая работу с большими объемами информации, что характерно для геоинформационных технологий, необходимостью хранения этой информации и обмена ею, компьютер должен быть оснащен устройствами для записи CD-дисков. Все остальные параметры определяются использованием данного компьютера для решения конкретных задач. Для компьютера, используемого в качестве сервера важен объем жесткого диска. При решении задач анализа и моделирования необходим компьютер, обладающий мощным процессором.

 

Программное обеспечение ГИС.

Опишем кратко программные продукты зарубежных и отечественных ГИС.

Программный продукт ARC/INFO (США) использует новейшие достижения компьютерной индустрии, работает на самых современных аппаратных платформах и в среде последних версий операционных систем. Архитектура ARC/INFO способна использовать преимущества работы в локальной сети с использованием технологии клиент-сервер.

ARC/VIEW (разработка американской компании ESRI) – системы создания информационно справочных пакетов (ГИП) и компоновки выходных карт. Программа предоставляет конечному пользователю средства выбора и просмотра разнообразных геоданных, их редактирования, создания макетов карт, адресного геокодирования, распечатки картографических материалов.

Помимо непосредственного интерактивного режима построения карт, ArcView представляет средство для выполнения пространственного анализа, геокодирования адресов и отображения их на карте, создания и редактирования географических и табличных данных, создания тематических карт.

Программа ArcView довольно проста в освоении. В основе работы с программой лежит привычный пользователю Windows-интерфейс (рис. 11).

---

 



 

Рис. 11. Интерфейс программы ArcView GIS 3.2

 

Все компоненты ArcView (виды, таблицы, диаграммы, макеты и программы) хранятся в одном файле, названном проект. Окно Проект ArcView (ArcViews Project) показывает содержание вашего проекта и делает легким управление всей работой.

GeoMedia Professional (США) – универсальная ГИС-система, позволяющая напрямую (без конвертации) подключаться и работать с геоинформационными базами данных большинства форматов, эффективно интегрирует геоданные в единую информационную систему масштаба от рабочей группы до предприятия. Обладает функциями создания БД, обработки и анализа информации. Имеет модульную структуру.

MapInfo Pro (США) – географическая информационная система, предназначенная для сбора, хранения, отображения, редактирования и анализа пространственных данных. Локализованная версия, производится в России. MapInfo Pro – легко интегрируется в любую информационную систему, удобный интерфейс позволяет быстро адаптироваться и начать полноценно использовать функционал любому пользователю.

MapInfo Pro поддерживает все распространённые форматы данных, включая офисные форматы, такие как Microsoft Excel, Access, форматы реляционных и пространственных баз данных (Oracle, Microsoft SQL Server, SQLite), форматы графических данных (AutoCAD DXF/DWG, SHP, DGN) и многие другие.

GEODRAW (разработка Центр Геоинформационных Исследований Института Географии РАН, г. Москва) – векторный редактор. Предназначен для создания баз цифровых карт и планов, включает в себя функции, обеспечивающие построение топологической структуры цифровой карты, идентификацию объектов и связывание их с атрибутивной базой данных, трансформацию карт, функции импорта-экспорта в различные форматы, поддержку картографических проекций.

EASY TRACE (разработка EASY TRACE GROUP, г. Рязань) – пакет программ интерактивной векторизации растровых изображений, обладает функциями предварительной подготовки растрового изображения, возможностью работы с атрибутивными базами данных.

ГИС ПАРК (разработка ТОО ЛАНЭКО, г. Москва) – интегрированная система, сочетающая функции информационно-справочной системы и расчетно-аналитической и прогнозирующей системы. Средства системы обеспечивают:

     создание многоцелевых картографических баз данных;

     построение производных карт;

     анализ данных (пространственная статистика, таксономия, исследование связей и зависимостей);

---

     автоматизацию процессов преобразования формы представления данных;

     автоматизацию процессов получения новой информации на основе комплексной интерпретации качественных и количественных данных методами распознавания;

     оптимизацию решений по количественным критериям качества;

     использование автоматически формируемых и экспертных моделей.

 

Реальная действующая ГИС, кроме специализированного программного обеспечения, всегда использует дополнительное программное обеспечение для организации компьютерной сети, доступа в глобальную сеть Интернет, организации дополнительной защиты информации от несанкционированного доступа. В отдельных случаях вместе с ГИС, во взаимодействии с ней, применяется и дополнительное программное обеспечение для решения специализированных задач, например, углубленного статистического анализа данных. ГИС может тесно взаимодействовать с офисными программами.

Таким образом, ГИС – это мощное современное средство решения разнообразных задач, в число которых входит:

     интегрирование данных из разных источников информации;

     создание высококачественной картографической продукции;

     связывание графических объектов с информацией в базах данных;

     представление данных в виде карт, диаграмм, графиков и схем;

     анализ пространственных данных;

     моделирование обстановки;

     поддержка принятия управленческих и оперативных решений;

     взаимодействие с другими информационными системами.

 

ГИС упрощает и упорядочивает сбор и хранение информации, позволяет проводить полный пространственный анализ данных при решении общих и прикладных задач.

Итак, ГИС необходимы для:

     принятия решений;

     обеспечения информацией тех, кто принимает решения в соответствии с местом нахождения объектов.

 

ГИС, как и другие информационные технологии, помогают принять лучшее решение. Однако, ГИС – это не инструмент для выдачи решений, а средство, помогающее ускорить и повысить эффективность процедуры принятия решений, обеспечивающее ответы на запросы и функции анализа пространственных данных, представления результатов анализа в наглядном и удобном для восприятия виде. ГИС помогает, например, в решении таких задач, как разрешение территориальных конфликтов, выбор оптимальных (с разных точек зрения и по разным критериям) мест для размещения объектов и т.д.

---

Смотрите также файлы

• 2. Обучающийся получит возможность научиться (повышенный уровень).docx

• Конструирование заклепочных соединений.docx

• Расчет морской стационарной платформы сквозного типа.docx

• Согласованоутверждаю.pdf

• Сыныбы 6 сынып Сынып жетекшісі.docx