Файл: [Samardak_A.S.]_Geoinformacionnuee_sistemue_Ucheb(BookFi.org).pdf
ВУЗ: Не указан
Категория: Не указан
Дисциплина: Не указана
Добавлен: 23.02.2024
Просмотров: 971
Скачиваний: 1
ДАЛЬНЕВОСТОЧНЫЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ УНИВЕРСИТЕТ
ТИХООКЕАНСКИЙ ИНСТИТУТ ДИСТАНЦИОННОГО ОБРАЗОВАНИЯ И ТЕХНОЛОГИЙ
А. С. САМАРДАК
ГЕОИНФОРМАЦИОННЫЕ
СИСТЕМЫ
ВЛАДИВОСТОК
2005
О Г Л А В Л Е Н И Е |
|
РЕКЛАМНО–ТЕХНИЧЕСКОЕ ОПИСАНИЕ............................................................................... |
5 |
УКАЗАНИЯ ДЛЯ СТУДЕНТОВ..................................................................................................... |
7 |
ПРОГРАММА ДИСЦИПЛИНЫ “ГЕОИНФОРМАЦИОННЫЕ СИСТЕМЫ”........................ |
7 |
АННОТАЦИЯ.................................................................................................................................... |
8 |
ВВЕДЕНИЕ........................................................................................................................................ |
9 |
МОДУЛЬ 1 ОСНОВЫ ГЕОИНФОРМАЦИОННЫХ ТЕХНОЛОГИЙ................................... |
10 |
1.1. ВВЕДЕНИЕ В ГЕОИНФОРМАЦИОННЫЕ ТЕХНОЛОГИИ ............................................................. |
10 |
1.2. ОСНОВОПОЛАГАЮЩИЕ ПОНЯТИЯ И ТЕРМИНЫ...................................................................... |
13 |
1.3. ЭВОЛЮЦИЯ ГИС.................................................................................................................... |
15 |
1.4. СФЕРЫ ПРИМЕНЕНИЯ ГИС.................................................................................................... |
17 |
1.5. БАЗОВЫЕ КОМПОНЕНТЫ ГИС................................................................................................ |
18 |
1.6. ГЕОГРАФИЧЕСКИЕ И АТРИБУТИВНЫЕ ДАННЫЕ...................................................................... |
19 |
1.7. ГИС И ЦИФРОВАЯ КАРТОГРАФИЯ .......................................................................................... |
21 |
1.8. АППАРАТНАЯ ПЛАТФОРМА ГИС............................................................................................. |
23 |
1.9. ТИПОЛОГИЯ ГИС.................................................................................................................... |
26 |
МОДУЛЬ 2 РЕШЕНИЕ АНАЛИТИЧЕСКИХ ЗАДАЧ В ГИС ................................................ |
35 |
2.1. МОДЕЛИ ДАННЫХ В ГИС........................................................................................................ |
35 |
2.2. ОРГАНИЗАЦИЯ И ОБРАБОТКА ИНФОРМАЦИИ В ГИС............................................................. |
36 |
2.3. МОДЕЛИ ОРГАНИЗАЦИИ ПРОСТРАНСТВЕННЫХ ДАННЫХ ...................................................... |
39 |
2.4. ПРИНЦИПЫ ОРГАНИЗАЦИИ ИНФОРМАЦИИ В ГИС................................................................. |
41 |
2.5. ВВОД ИНФОРМАЦИИ В ГИС................................................................................................... |
42 |
2.6. ВВОД ДАННЫХ В ГИС С РАСТРОВОЙ МОДЕЛЬЮ ДАННЫХ..................................................... |
43 |
2.7. ОШИБКИ ОЦИФРОВКИ КАРТ.................................................................................................... |
43 |
2.8. АНАЛИЗ ИНФОРМАЦИИ В ГИС ............................................................................................... |
45 |
2.8.1. Буферизация................................................................................................................ |
46 |
2.8.2. Оверлейные операции.............................................................................................. |
48 |
2.8.3. Переклассификация................................................................................................... |
52 |
2.8.4. Картометрические функции.................................................................................. |
54 |
2.8.5. Районирование............................................................................................................ |
55 |
2.8.6. Сетевой анализ.......................................................................................................... |
56 |
2.8.7. Другие аналитические операции.......................................................................... |
57 |
2.9. ПОДГОТОВКА ОТЧЕТОВ, КАРТ, СХЕМ ..................................................................................... |
58 |
2.10. МОДЕЛИРОВАНИЕ ПРОСТРАНСТВЕННЫХ ЗАДАЧ................................................................. |
59 |
МОДУЛЬ 3 ДИСТАНЦИОННОЕ ЗОНДИРОВАНИЕ И СИСТЕМЫ СПУТНИКОВОГО |
|
ПОЗИЦИОНИРОВАНИЯ.............................................................................................................. |
63 |
3.1. ПОНЯТИЕ ДИСТАНЦИОННОГО ЗОНДИРОВАНИЯ..................................................................... |
63 |
3.2. ОПТИЧЕСКИЕ МЕТОДЫ ДИСТАНЦИОННОГО ЗОНДИРОВАНИЯ ............................................... |
66 |
3.3. РАДИОТЕХНИЧЕСКИЕ МЕТОДЫ ДЗ ........................................................................................ |
67 |
3.4. ПРИЕМ ИНФОРМАЦИИ СО СПУТНИКОВ................................................................................... |
68 |
3.5. СПУТНИКИ ДЛЯ ДИСТАНЦИОННОГО ЗОНДИРОВАНИЯ............................................................ |
69 |
3.6. АНАЛИЗ СПУТНИКОВЫХ ИЗОБРАЖЕНИЙ ................................................................................ |
79 |
3.7. СВЯЗЬ ИНФОРМАЦИИ ДЗ С РЕАЛЬНЫМ МИРОМ.................................................................... |
81 |
3.8. ГЛОБАЛЬНАЯ СИСТЕМА ПОЗИЦИОНИРОВАНИЯ ..................................................................... |
84 |
3.9. ОБЗОР GPS-ПРИЕМНИКОВ.................................................................................................... |
89 |
МОДУЛЬ 4 ПРОЕКТИРОВАНИЕ И ОБЗОР СОВРЕМЕННЫХ ГИС................................. |
93 |
4.1. ЭТАПЫ РАЗРАБОТКИ ГИС...................................................................................................... |
93 |
4.2. ОСОБЕННОСТИ ПРОЕКТИРОВАНИЯ ГИС............................................................................... |
94 |
4.3. ПРОГРАММНЫЕ СРЕДСТВА РАЗРАБОТКИ ГИС...................................................................... |
95 |
4.4. ИНСТРУМЕНТАЛЬНАЯ ГИС ARC/INFO 7.2.1. ..................................................................... |
96 |
4.5 ПРОГРАММНЫЙ ПАКЕТ ARCVIEW GIS 3.1......................................................................... |
101 |
4.6. AUTOCAD MAP 2000........................................................................................................... |
103 |
4.7. AUTODESK MAP R5 ............................................................................................................. |
104 |
4.8. ПРОГРАММНЫЙ ПРОДУКТ AUTODESK MAPGUIDE R5......................................................... |
106 |
4.9. AUTOCAD LAND DEVELOPMENT.......................................................................................... |
107 |
4.10. ПРОГРАММНЫЕ МОДУЛИ КОМПЛЕКСА CREDO ................................................................ |
109 |
4.11. ПРОГРАММНЫЕ ПРОДУКТЫ MAPINFO................................................................................ |
109 |
4.12. ПРОГРАММНЫЕ ПРОДУКТЫ GTX....................................................................................... |
111 |
4.13. ДРУГИЕ ГИС-ПРОГРАММЫ ................................................................................................ |
112 |
ГЛОССАРИЙ................................................................................................................................. |
114 |
ЛИТЕРАТУРА............................................................................................................................... |
124 |
4
РЕКЛАМНО–ТЕХНИЧЕСКОЕ ОПИСАНИЕ
электронного учебника “Геоинформационные системы”
Наименование программы: электронный учебник “Геоинформационные системы”
Данный электронный учебник является авторской разработкой и предназначен для студентов специальности “Прикладная информатика по отраслям”.
Тип ЭВМ: |
IBM PC |
Тип и версия ОС: |
MS Windows 98, 2000, XP |
Автор: |
Самардак А. С. |
Телефон: |
8(4232) 45-77-19, г. Владивосток |
E-mail: |
sas@lemoi.phys.dvgu.ru |
Функциональное назначение программы, область применения, её ограничения
Настоящий учебник посвящен геоинформационным системам и технологиям – бурно развивающемуся направлению современных информационных технологий. Главная цель учебника – изложить основные понятия геоинформатики, рассказать о принципах фунционирования геоинформационных систем и показать конкретные примеры их использования. Учебник состоит из четырех модулей и включает общую характеристику геоинформационных систем, примеры практического применения ГИС, решение аналитических задач с помощью ГИС-технологий, обзор наиболее популярных ГИС. Материал учебника подобран и сформирован таким образом, чтобы помочь студентам, руководителям и специалистам различных организаций в выборе прикладной ГИС и в постановке задач, которые можно решать, применяя Геоинформационные технологии.
Необходимость создания данного учебного пособия объясняется несколькими причинами. Вопервых, дисциплина “Геоинформационные системы” является новой, в связи с чем в этой области знания не так много методических наработок и специализированной литературы. Во-вторых, из-за стремительного развития информационных технологий литературные данные зачастую являются устаревшими. В-третьих, в настоящее время не существует комплексного учебного пособия, которое бы полностью соответствовало образовательным стандартам.
Учебник представляет собой документ, изготовленный в среде офисного приложения Word XP операционной системы Windows XP. Материал учебника состоит из четырех тематических модулей. Каждый из модулей состоит из параграфов. В конце учебника приводится глоссарий терминов, список рекомендуемой литературы из 12 книжных и 9 Интернет-источников. Общее количество страниц учебника - 168. К учебнику прилагается тестер из 250 вопросов.
В учебнике содержится большое число рисунков и таблиц, что значительно повышает наглядность и доступность материала. Одним из основных достоинств данной работы является подробное структурированное изложение сведений, необходимых для деятельности будущих специалистов в области геоинформационных технологий. Удобство просмотра и поиска нужного раздела учебника реализовано при помощи гиперссылок в оглавлении. Использование гиперссылок также позволяет быстро находить трактовку неизвестного термина в глоссарии.
Первый модуль “Основы геоинформационных технологий” начинается со знакомства с фундаментальными понятиями геоинформатики. В модуле широко представлена терминология ГИС, рас-
5
сказывается об историческом развитии геоинформационных технологий, раскрывается суть пространственных и атрибутивных данных, приводится подробная классификация геоинформационных систем.
Второй модуль “Решение аналитических задач в ГИС” нацелен на рассмотрение базовых аналитических операций геоинформационных систем, таких как, буферизация, сетевой анализ, переклассификация, оверлей и д.р. Много внимания уделено процессу моделирования пространственных задач. Подробно разобран пример решения средствами ГИС задачи по оптимальному размещению сети магазинов.
Втретьем модуле “Дистанционное зондирование и системы спутникового позиционирования” рассмотрены вопросы, касающиеся непосредственно получения пространственных данных со спутников. Большое внимание уделено принципам функционирования системы ДЗ и характеристикам современных российских и зарубежных спутников сайтов и их базовой структуре. Подробно рассмотрена система глобального позиционирования (GPS) и ее связь с ГИС. В конце модуля приведен небольшой обзор GPS-навигаторов.
Вчетвертом модуле “Проектирование и обзор современных ГИС” представлена информация об этапах и особенностях проектирования полнофункциональных ГИС. Большая часть модуля посвящена описанию характеристик и инструментария современных геоинформационных систем.
Учебник “Геоинформационные системы” составлен в соответствии с требованиями государственного образовательного стандарта высшего профессионального образования.
Учебник адресован, в первую очередь, студентам, обучающимся дистанционно и самостоятельно. В информативном плане учебник является полным и самодостаточным, но с целью повышения уровня саморазвития рекомендована дополнительная литература. Учебник может быть полезен также и преподавателям очных отделений для подготовки к лекционным занятиям и создания дидактического материала по дисциплине “Геоинформационные системы”.
Для создания благоприятных условий и уменьшения утомления глаз рекомендуется работать на современном компьютере, в состав которого входит монитор с большей частотой смены кадров (частотой вертикальной развертки). Недопустимо, если она меньше 50 Гц, и желательно, чтобы она была больше 70 Гц. Современные мониторы имеют минимальную конфигурацию - диагональ 14 дюймов, частота вертикальной развертки 50 Гц и размер точки на экране 0,28 мм, но лучше использовать монитор оптимальной конфигурации с диагональю 17 дюймов, частотой вертикальной развертки 80 Гц и размером точки на экране 0,26 мм.
Учебник распространяется на лазерных компакт-дисках.
Специальные условия применения и требования организационного, технического и технологического характера
Для пользования электронным вариантом справочника достаточно иметь элементарные навыки работы в операционной среде Windows.
6
УКАЗАНИЯ ДЛЯ СТУДЕНТОВ
Курс “Геоинформационные Системы” является обязательным для студентов специальности “Прикладная информатика в экономике”, рассчитан на изучение в течение семестра и заканчивается экзаменом. Экзамен будет проходить в форме тестирования. Компьютерное тестирование состоит из четырех тестов, каждый из которых привязан к соответствующему модулю учебника. Для успешной сдачи экзамена материала учебника вполне достаточно, но с целью повышения уровня саморазвития рекомендуется дополнительная литература и Интернет-источники. Успешная сдача тестов подразумевает вдумчивое чтение и усвоение материала учебника .
Программа дисциплины “Геоинформационные системы”
Модуль 1. Основы геоинформационных технологий (9 ч.)
1.1.Введение в геоинформационные технологии
1.2.Основополагающие понятия и термины
1.3.Эволюция ГИС
1.4.Сферы применения ГИС
1.5.Базовые компоненты ГИС
1.6.Географические и атрибутивные данные
1.7.ГИС и цифровая картография
1.8.Аппаратная платформа ГИС
1.9.Типология ГИС
Модуль 2. Решение аналитических задач в ГИС (9 ч.)
2.1.Модели данных в ГИС
2.2.Организация и обработка информации в ГИС
2.3.Модели организации пространственных данных
2.4.Принципы организации информации в ГИС
2.5.Ввод информации в ГИС
2.6.Ввод данных в ГИС с растровой моделью данных
2.7.Ошибки оцифровки карт
2.8.Анализ информации в ГИС
2.8.1.Буферизация
2.8.2.Оверлейные операции
2.8.3.Переклассификация
2.8.4.Картометрические функции
2.8.5.Районирование
2.8.6.Сетевой анализ
2.8.7.Другие аналитические операции
2.9.Подготовка отчетов, карт, схем
2.10.Моделирование пространственных задач
Модуль 3. Дистанционное зондирование и системы спутникового позиционирования
(9 ч.)
3.1.Понятие дистанционного зондирования
3.2.Оптические методы дистанционного зондирования
3.3.Радиотехнические методы ДЗ
3.4.Прием информации со спутников
3.5.Спутники для дистанционного зондирования
3.6.Анализ спутниковых изображений
3.7.Связь информации ДЗ с реальным миром
3.8.Глобальная система позиционирования
3.9.Обзор GPS-приемников
7