Prilično je teško dati jednoznačnu kratku definiciju ovog fenomena. Geografski informacioni sistem (GIS) je prilika za novi pogled na svet oko nas. Ako ne idemo bez generalizacija i slika, onda je GIS savremena kompjuterska tehnologija za mapiranje i analizu objekata iz stvarnog svijeta, kao i događaja koji se dešavaju na našoj planeti. Ova tehnologija kombinuje tradicionalne operacije baze podataka kao što su upiti i statistička analiza sa bogatom vizualizacijom i prednostima geografske (prostorne) analize koje pruža karta. Ove sposobnosti izdvajaju GIS od ostalih informacionih sistema i pružaju jedinstvene mogućnosti za njegovu primenu u širokom spektru zadataka vezanih za analizu i predviđanje pojava i događaja u okolnom svetu, uz razumevanje i isticanje glavnih faktora i uzroka, kao i njihovih moguće posljedice, uz planiranje strateških odluka i trenutne posljedice poduzetih radnji.

Izrada karata i geografska analiza nisu sasvim nove. Međutim, GIS tehnologija pruža novi, moderniji, efikasniji, praktičniji i brži pristup analizi problema i rješavanju problema s kojima se suočava čovječanstvo općenito, a posebno određena organizacija ili grupa ljudi. Automatizira proceduru analize i predviđanja. Prije upotrebe GIS-a, samo nekolicina je posjedovala umijeće uopštavanja i potpune analize geografskih informacija kako bi se donosile optimalne odluke zasnovane na modernim pristupima i alatima.

GIS je sada višemilionska industrija koja uključuje stotine hiljada ljudi širom svijeta. GIS se predaje u školama, fakultetima i univerzitetima. Ova tehnologija se koristi u gotovo svim sferama ljudske aktivnosti - bilo da se radi o analizi takvih globalnih problema kao što su prenaseljenost, zagađenje teritorije, smanjenje šumskog zemljišta, prirodne katastrofe, te rješavanje pojedinih problema, kao što je pronalaženje najboljeg ruta između tačaka, odabir optimalne lokacije za novu kancelariju, pretraga kuća na njegovoj adresi, polaganje cjevovoda na terenu, razni komunalni zadaci.

Komponente GIS-a

Radni GIS uključuje pet ključnih komponenti: hardver, softver, podatke, aktere i metode.
Hardver. Ovo je kompjuter koji pokreće GIS. GIS danas radi na različitim tipovima računarskih platformi, od centralizovanih servera do samostalnih ili umreženih desktop računara.

GIS softver sadrži funkcije i alate potrebne za pohranjivanje, analizu i vizualizaciju geografskih (prostornih) informacija. Ključne komponente softverskih proizvoda su: alati za unos i rad geografskih informacija; sistem upravljanja bazom podataka (DBMS ili DBMS); alati za podršku prostornih upita, analize i vizualizacije (prikaz); grafički korisnički interfejs (GUI ili GUI) za lak pristup alatima.

Podaci. Ovo je vjerovatno najvažnija komponenta GIS-a. Podatke o lokaciji (geografske podatke) i povezane tabelarne podatke korisnik može prikupiti i pripremiti ili ih kupiti od dobavljača na komercijalnoj ili drugoj osnovi. U procesu upravljanja prostornim podacima, GIS integriše prostorne podatke sa drugim vrstama i izvorima podataka, a može koristiti i DBMS, koji koriste mnoge organizacije za organizovanje i održavanje podataka kojima raspolažu.

Performers. Široka upotreba GIS tehnologije je nemoguća bez ljudi koji rade sa softverskim proizvodima i razvijaju planove za njihovo korištenje u rješavanju stvarnih problema. Korisnici GIS-a mogu biti kako tehnički stručnjaci koji razvijaju i održavaju sistem, tako i obični zaposlenici (krajnji korisnici) kojima GIS pomaže u rješavanju tekućih svakodnevnih poslova i problema.

Metode. Uspješnost i efikasnost (uključujući i ekonomsku) korištenja GIS-a u velikoj mjeri zavisi od pravilno sačinjenog plana i pravila rada, koja se izrađuju u skladu sa specifičnim zadacima i radom svake organizacije.

Kako funkcioniše GIS?

GIS pohranjuje informacije o stvarnom svijetu kao skup tematskih slojeva koji su grupisani zajedno na osnovu geografske lokacije. Ovaj jednostavan, ali vrlo fleksibilan pristup dokazao je svoju vrijednost u raznim primjenama u stvarnom svijetu: praćenje vozila i materijala, detaljno mapiranje stvarnih situacija i planiranih događaja i modeliranje globalne atmosferske cirkulacije.

Bilo koja geografska informacija sadrži informacije o prostornoj lokaciji, bilo da se odnosi na geografske ili druge koordinate, ili reference na adresu, poštanski broj, izbornu jedinicu ili popisni okrug, identifikator parcele ili šumske parcele, naziv ceste itd. Kada se takve veze koriste za automatsko određivanje lokacije ili lokacija obilježja(a), koristi se postupak koji se zove geokodiranje. Uz njegovu pomoć možete brzo odrediti i vidjeti na mapi gdje se nalazi objekt ili pojava koja vas zanima, kao što je kuća u kojoj živi vaš prijatelj ili se nalazi organizacija koja vam je potrebna, gdje se dogodio potres ili poplava, kojom rutom je lakše i brže doći do tačke koja vam je potrebna ili kod kuće.

Vektorski i rasterski modeli. GIS može raditi sa dvije vrlo različite vrste podataka - vektorskim i rasterskim. U vektorskom modelu, informacije o tačkama, linijama i poligonima se kodiraju i pohranjuju kao skup X,Y koordinata. Lokacija tačke (točkastog objekta), kao što je bušotina, opisuje se parom koordinata (X,Y). Linearne karakteristike kao što su putevi, rijeke ili cjevovodi se pohranjuju kao skupovi X,Y koordinata. Karakteristike poligona, kao što su riječni slivovi, parcele ili uslužna područja, pohranjuju se kao zatvoreni skup koordinata. Vektorski model je posebno koristan za opisivanje diskretnih objekata i manje pogodan za opisivanje svojstava koja se kontinuirano mijenjaju kao što su tipovi tla ili pristupačnost objekata. Rasterski model je optimalan za rad sa kontinuiranim svojstvima. Rasterska slika je skup vrijednosti za pojedinačne elementarne komponente (ćelije), slična je skeniranoj mapi ili slici. Oba modela imaju svoje prednosti i mane. Savremeni GIS može raditi sa vektorskim i rasterskim modelima.

Zadaci koje GIS rješava. GIS opšte namjene, između ostalog, obično obavlja pet procedura (zadataka) sa podacima: unos, manipulacija, kontrola, upit i analiza i vizualizacija.

Input. Da bi se koristili u GIS-u, podaci moraju biti pretvoreni u odgovarajući digitalni format. Proces pretvaranja podataka iz papirnih karata u kompjuterske datoteke naziva se digitalizacija. U modernom GIS-u ovaj proces se može automatizirati korištenjem tehnologije skenera, što je posebno važno pri izvođenju velikih projekata, ili se uz malu količinu posla unositi podaci pomoću digitalizatora. Mnogi podaci su već prevedeni u formate koje GIS paketi direktno percipiraju.

Manipulacija.Često, za određeni projekat, postojeće podatke je potrebno dodatno modificirati kako bi zadovoljili zahtjeve vašeg sistema. Na primjer, geografske informacije mogu biti u različitim razmjerima (srednje linije ulica dostupne su u mjerilu od 1:100.000, granice popisnih okruga su u skali od 1:50.000, a stambena naselja su u skali od 1:10.000). Za zajedničku obradu i vizualizaciju, pogodnije je prikazati sve podatke u jednoj skali. GIS tehnologija pruža razne načine za manipulaciju prostornim podacima i izdvajanje podataka potrebnih za određeni zadatak.

Kontrola. U manjim projektima, geografske informacije mogu biti pohranjene kao obične datoteke. Ali sa povećanjem količine informacija i povećanjem broja korisnika za pohranjivanje, strukturiranje i upravljanje podacima, efikasnije je koristiti sisteme za upravljanje bazama podataka (DBMS), nego posebne računalne alate za rad sa integriranim skupovima podataka (baze podataka ). U GIS-u je najpogodnije koristiti relacionu strukturu u kojoj se podaci pohranjuju u obliku tabele. U ovom slučaju, uobičajena polja se koriste za povezivanje tabela. Ovaj jednostavan pristup je prilično fleksibilan i široko se koristi u mnogim GIS i ne-GIS aplikacijama.

Zahtjev i analiza. Uz dostupnost GIS-a i geografskih informacija, moći ćete dobiti odgovore na jednostavna pitanja (Ko je vlasnik ove parcele? Koliko su udaljeni ovi objekti? Gdje se nalazi ova industrijska zona?) i složenija pitanja koja zahtijevaju dodatna analiza (Gdje su mjesta za izgradnju nove kuće? Koja je glavna vrsta tla pod smrekovim šumama? Kako će izgradnja nove saobraćajnice uticati na saobraćaj?). Upiti se mogu postaviti jednostavnim klikom miša na određeni objekat, kao i uz pomoć naprednih analitičkih alata. Uz pomoć GIS-a, možete identificirati i postaviti obrasce pretraživanja, igrati scenarije poput “šta će se dogoditi ako…”. Moderni GIS ima mnogo moćnih alata za analizu, dva od najznačajnijih su analiza blizine i analiza preklapanja. Za analizu blizine karakteristika jedna u odnosu na drugu, GIS koristi proces koji se naziva baferovanje. Pomaže u odgovorima na pitanja kao što su: Koliko se kuća nalazi u krugu od 100 m od ove vodene površine? Koliko kupaca živi u krugu od 1 km od ove prodavnice? Koliki je udio nafte proizveden iz bušotina koje se nalaze u krugu od 10 km od upravne zgrade ovog OGPD-a? Proces prekrivanja uključuje integraciju podataka koji se nalaze u različitim tematskim slojevima. U najjednostavnijem slučaju, ovo je operacija mapiranja, ali u brojnim analitičkim operacijama podaci iz različitih slojeva se fizički kombinuju. Preklapanje, ili prostorna agregacija, omogućava, na primjer, integraciju podataka o tlu, nagibu, vegetaciji i vlasništvu nad zemljištem sa stopama poreza na zemljište.

Vizualizacija. Za mnoge vrste prostornih operacija, krajnji rezultat je reprezentacija podataka u obliku karte ili grafikona. Karta je vrlo efikasan i informativan način pohranjivanja, predstavljanja i komuniciranja geografskih (prostorno referenciranih) informacija. Ranije su se karte stvarale vekovima. GIS pruža fantastične nove alate koji proširuju i unapređuju umjetnost i nauku kartografije. Uz njegovu pomoć, vizualizacija samih karata može se lako dopuniti izvještajnim dokumentima, trodimenzionalnim slikama, grafikonima i tabelama, fotografijama i drugim sredstvima, poput multimedije.

Povezane tehnologije. GIS je usko povezan sa nizom drugih vrsta informacionih sistema. Njegova glavna razlika leži u sposobnosti manipulacije i analize prostornih podataka. Iako ne postoji jedinstvena opšteprihvaćena klasifikacija informacionih sistema, opis u nastavku bi trebao pomoći u udaljavanju GIS-a od sistema kartiranja na radnoj površini (desktop mapiranje), CAD sistema (CAD), daljinskog otkrivanja (daljinska detekcija), sistema upravljanja bazama podataka (DBMS ili DBMS) i tehnologija globalnog pozicioniranja (GPS).

Desktop Mapping Systems koristiti kartografski prikaz za organizaciju interakcije korisnika s podacima. U takvim sistemima sve je bazirano na kartama, mapa je baza podataka. Većina desktop sistema za mapiranje ima ograničeno upravljanje podacima, prostornu analizu i mogućnosti prilagođavanja. Odgovarajući paketi rade na desktop računarima - PC, Macintosh i nižim modelima UNIX radnih stanica.

CAD sistemi sposoban za crtanje projekata i planova za zgrade i infrastrukturu. Za kombinovanje u jednu strukturu, koriste skup komponenti sa fiksnim parametrima. Oni se zasnivaju na malom broju pravila za kombinovanje komponenti i imaju vrlo ograničene analitičke funkcije. Neki CAD sistemi su prošireni da podrže kartografsko predstavljanje podataka, ali, po pravilu, uslužni programi koji su u njima dostupni ne omogućavaju efikasno upravljanje i analizu velikih prostornih baza podataka.

Daljinska detekcija i GPS. Tehnike daljinskog otkrivanja su umjetnost i nauka mjerenja zemljine površine pomoću senzora kao što su različite kamere u avionu, prijemnici globalnog sistema pozicioniranja ili drugi uređaji. Ovi senzori prikupljaju podatke u obliku slika i pružaju specijalizirane mogućnosti za obradu, analizu i vizualizaciju rezultirajućih slika. Zbog nedostatka dovoljno moćnih alata za upravljanje podacima i analizu, odgovarajući sistemi se teško mogu pripisati pravom GIS-u.

Sistemi upravljanja bazama podataka dizajniran za skladištenje i upravljanje svim vrstama podataka, uključujući geografske (prostorne) podatke. DBMS-ovi su optimizirani za ove vrste zadataka, tako da mnogi GIS-ovi imaju ugrađenu DBMS podršku. Ovi sistemi nemaju alate slične GIS-u za analizu i vizualizaciju.

Šta GIS može učiniti za vas?

Napravite prostorne upite i analizirajte. Sposobnost GIS-a da pretražuje baze podataka i vrši prostorne upite uštedila je mnogim kompanijama milione dolara. GIS pomaže da se smanji vrijeme za primanje odgovora na zahtjeve kupaca; identificirati područja pogodna za tražene aktivnosti; identificirati odnose između različitih parametara (npr. tla, klima i prinosi usjeva); locirati nestanke struje. Prodavci nekretnina koriste GIS da pronađu, na primjer, sve kuće na određenom području koje imaju krovove od škriljevca, tri sobe i kuhinje od 10 metara, a zatim daju detaljniji opis tih objekata. Zahtjev se može poboljšati uvođenjem dodatnih parametara, poput parametara troškova. Možete dobiti popis svih kuća koje se nalaze na određenoj udaljenosti od određenog autoputa, park šume ili radnog mjesta.

Poboljšajte integraciju unutar organizacije. Mnoge organizacije koje koriste GIS otkrile su da jedna od njegovih glavnih prednosti leži u novim mogućnostima za poboljšanje upravljanja vlastitom organizacijom i njenim resursima na osnovu geografske konsolidacije postojećih podataka i mogućnosti dijeljenja i dosljedne izmjene od strane različitih odjela. Mogućnost dijeljenja i stalnog proširenja i ispravljanja baze podataka od strane različitih strukturnih odjela omogućava povećanje efikasnosti kako svakog odjela tako i organizacije u cjelini. Na primjer, komunalno preduzeće može jasno planirati radove na popravci ili održavanju, počevši od pribavljanja potpunih informacija i prikazivanja na ekranu računara (ili na papirnim kopijama) relevantnih područja, kao što je vodovodna cijev, pa do automatske identifikacije stanovnika koji će biti pogođeni ovim radovima, te ih obavijestiti o vremenu predloženog prekida ili prekida vodosnabdijevanja.

Donošenje informiranih odluka. GIS, kao i druge informacione tehnologije, potvrđuje dobro poznatu izreku da bolje informacije vode do boljih odluka. Međutim, GIS nije alat za odlučivanje, već alat koji pomaže u ubrzavanju i povećanju efikasnosti donošenja odluka, pružajući odgovore na upite i funkcije za analizu prostornih podataka, predstavljajući rezultate analize u vizuelnom i lako razumljivom obliku. GIS pomaže, na primjer, u rješavanju problema kao što su pružanje različitih informacija na zahtjev organa za planiranje, rješavanje teritorijalnih sukoba, odabir optimalnih (sa različitih gledišta i prema različitim kriterijima) lokacija za lociranje objekata itd. potrebne za donošenje odluka mogu se prikazati u sažetom kartografskom obliku sa dodatnim tekstualnim objašnjenjima, grafikonima i dijagramima. Dostupnost informacija dostupnih za percepciju i generalizaciju omogućava odgovornim zaposlenima da usmjere svoje napore na pronalaženje rješenja bez trošenja značajnog vremena na prikupljanje i razmišljanje o dostupnim heterogenim podacima. Možete brzo razmotriti nekoliko rješenja i odabrati najefikasnije i najefikasnije.

Kreiranje karata. Karte u GIS-u imaju posebno mjesto. Proces kreiranja karata u GIS-u je mnogo jednostavniji i fleksibilniji od tradicionalnih ručnih ili automatskih metoda mapiranja. Počinje kreiranjem baze podataka. Kao izvor za dobijanje početnih podataka može se koristiti i digitalizacija običnih papirnih karata. Kartografske baze podataka zasnovane na GIS-u mogu biti kontinuirane (bez podjele na posebne listove i regije) i ne povezane s određenom skalom. Na osnovu ovakvih baza podataka moguće je kreirati karte (u elektronskom obliku ili kao štampane kopije) za bilo koju teritoriju, bilo koje skale, sa potrebnim opterećenjem, sa njenim odabirom i prikazom sa potrebnim simbolima. Baza podataka se u svakom trenutku može ažurirati novim podacima (na primjer, iz drugih baza podataka), a podaci koje sadrži mogu se korigirati po potrebi. U velikim organizacijama kreiranu topografsku bazu podataka mogu koristiti kao osnovu drugi odjeli i odjeljenja, dok je moguće brzo kopirati podatke i slati ih preko lokalnih i globalnih mreža.

ActiveMap GS pruža efikasan radni tok i upravljanje resursima na osnovu informacija o karti. Postavljanje zadataka sa preciznim koordinatama, dodeljivanje odgovornih zaposlenih i praćenje napretka rada minimizira zastoje i povećava produktivnost.

GIS 6 Web Edition

GIS 6 Web Edition vam omogućava da značajno proširite mobilnost korišćenja podataka GIS 6 programa, kao i mogućnosti sistema. Sada se informacijama može pristupiti sa bilo kojeg uređaja koji ima pristup internetu ili unutar korporativne mreže. Serverski dio WEB rješenja može se implementirati u MS Windows i Unix sistemima. Sistem vam omogućava uređivanje, kreiranje i štampanje šablona obrazaca za izveštavanje u Web interfejsu.

GisMapServer

Kartografski server za GIS6 i MapDraw 2. Omogućava značajno ubrzanje procesa snimanja za klijenta, oslobađanje lokalnog mrežnog saobraćaja i siguran pristup vektorskim i grafičkim podacima koji se nalaze na serveru. GisMapServer se također može koristiti kao server za internet mapiranje.

GM komplet alata

GM Tool Kit softver je dizajniran za profesionalce uključene u konfiguraciju i održavanje senzora ugljikovodika IR2100 i S4100C koje General Monitors široko koristi u industriji. Programi uključeni u "GM Tool Kit" omogućavaju vam brzo dijagnosticiranje opreme u modbus mreži ili pojedinačnog senzora, konfiguraciju potrebnih parametara, identifikaciju i razjašnjavanje kvarova, pomoć u konfiguraciji modbus mreže i softvera.

KORPRO

Program KORPRO implementira metodu razdvajanja anomalija korelacije (COMS), dizajniranu da analizira geofizička polja koja su superpozicija mnogih efekata sa ograničenim apriornim informacijama o proučavanim geološkim karakteristikama. KOMR metoda omogućava, pod povoljnim geološkim i geofizičkim uvjetima, predviđanje bilo koje geološke karakteristike gdje je još uvijek nepoznata na osnovu analize kombinacije nekoliko geofizičkih parametara.

Upotreba GIS-a u upravljanju teritorijom i privredom

“Opseg GIS-a je ograničen samo vašom maštom”

1. Uvod

Trenutno je teško zamisliti polje ljudske aktivnosti u kojem se računar ne bi koristio. Računari se koriste gotovo svuda: u umjetnosti, nauci, obrazovanju, medicini, industriji, trgovini i mnogim drugim oblastima. Neka područja su zahvaćena gotovo potpunom automatizacijom, u drugima ovaj proces tek počinje.
Jedna od oblasti aktivnosti u kojoj proces automatizacije tek počinje da uzima maha je upravljanje teritorijama i privredom. Za upravljanje teritorijom, po pravilu se koriste GIS - geografski informacioni sistemi ili geografski informacioni sistemi.
U industrijalizovanim zemljama, gde se već dugo vremena poklanja pažnja automatizaciji, automatizacija teritorijalne uprave je manje-više uspostavljena. Što se tiče Rusije, tada je ovaj proces započeo samo u određenim regionima zemlje. A onda se sve mogućnosti GIS-a, po pravilu, svode na prikaz karte ili plana određene teritorije.

2. Geografski informacioni sistem, koncept i softver

2.1 Razumijevanje GIS-a

Geografski informacioni sistem (GIS) je softverski i hardverski kompleks koji rešava probleme skladištenja, prikazivanja, ažuriranja i analize prostornih i atributivnih informacija o teritorijalnim objektima. Jedna od glavnih funkcija GIS-a je stvaranje i korištenje digitalnih (elektronskih) karata, atlasa i drugih kartografskih proizvoda. Podaci su okosnica svakog informacionog sistema. Podaci u GIS-u se dijele na prostorne, semantičke i metapodatke.
Prostorni podaci su podaci koji opisuju lokaciju objekta u prostoru. Na primjer, koordinate uglovnih tačaka zgrade, predstavljene u lokalnom ili bilo kom drugom koordinatnom sistemu. Semantički (atributski) podaci - podaci o svojstvima objekta. Na primjer, adresa, katastarski broj, spratnost i druge karakteristike zgrade.
Metapodaci su podaci o podacima. Na primjer, informacije o tome ko je, kada i koristeći koji izvorni materijal unio informacije o objektu u sistem.

U početku su GIS stvoreni za proučavanje prirodnih resursa sredinom 1960-ih, a sada u industrijalizovanim zemljama postoje hiljade GIS-a koji se koriste u ekonomiji, politici, ekologiji, upravljanju i zaštiti prirodnih resursa, katastru, nauci, obrazovanju itd. Oni integrišu kartografske informacije, podatke daljinske detekcije i monitoringa životne sredine, statistike i popise stanovništva, hidrometeorološka osmatranja, ekspedicijski materijal, rezultate bušenja itd.
Strukturno, GIS za upravljanje teritorijom je centralizirana baza podataka prostornih objekata i alat koji pruža mogućnost pohranjivanja, analize i obrade bilo koje informacije vezane za određeni GIS objekt, što uvelike pojednostavljuje proces korištenja informacija o objektima teritorije od strane zainteresiranih službi i pojedinci.
Također je vrijedno napomenuti da se GIS može (i trebao bi) integrirati sa bilo kojim drugim informacionim sistemom koji koristi podatke o teritorijalnim objektima. Na primjer, sistem za automatizaciju aktivnosti odbora za upravljanje imovinom u svom radu treba da koristi adresni plan i mapu GIS zemljišnih parcela. GIS također može pohraniti zone koje sadrže cijene zakupnine koje se mogu koristiti u proračunima zakupnine.
U slučaju kada se koristi centralizovani GIS, svi zaposleni u lokalnoj samoupravi imaju mogućnost da imaju regulisan pristup ažurnim GIS podacima, pri čemu troše mnogo manje vremena na njihovu pretragu, analizu i generalizaciju.
GIS su dizajnirani da rešavaju naučne i primenjene probleme inventara, analize, evaluacije, predviđanja i upravljanja životnom sredinom i teritorijalnom organizacijom društva.
Osnova GIS-a su automatizovani kartografski sistemi, a kao glavni izvori informacija služe različite geografske slike.

2.2 GIS softver

Softver može biti osnovni i aplikativni. Osnovni softver je osnova za bilo koji GIS specifičan za domen. Osnovni softver pruža sve osnovne funkcije koje zahtijevaju GIS programeri specifični za domenu. Ovaj softver razvija veliki broj komercijalnih i nekomercijalnih organizacija. Aplikacijski softver je razvijen za specifično područje primjene i pruža rješenja za određene uske zadatke.
Osnovni GIS softver trenutno je prilično široko zastupljen na tržištu. Ima stranih i domaćih dešavanja. Svi softveri na tržištu razlikuju se po funkcionalnosti i cijeni. Štaviše, funkcionalnost i cijena su direktno proporcionalne. Iako se relativno jednostavni zadaci mogu riješiti korištenjem besplatnih GIS tehnologija otvorenog koda.
Najfunkcionalniji i stoga najčešće korišteni proizvodi su proizvodi ESRI. ESRI je razvio GIS softver za širok spektar aplikacija. Linija proizvoda uključuje serverske i desktop aplikacije sa različitim nivoima funkcionalnosti. MapInfo i Itergraph su također nadaleko poznati.

3. Upotreba GIS-a u upravljanju teritorijom i privredom

Interesovanje za implementaciju GIS-a u praksi državne i opštinske uprave širom svijeta ostaje visoko već dugi niz godina. U Rusiji i zemljama ZND, projektima koji koriste GIS takođe se posvećuje dosta pažnje. I ako su ranije državni organi (ministarstva, agencije i sl.) pokazivali veliku aktivnost u realizaciji ovakvih projekata, u posljednje vrijeme ozbiljno interesovanje pokazuju i lokalne vlasti: regionalne i opštinske vlasti. To je zbog značajnih promjena u zakonodavstvu koje značajno mijenjaju ekonomsku osnovu regionalnog upravljanja. Općinama se daju velike mogućnosti, a istovremeno im je povjerena odgovornost za upravljanje zemljištem i nekretninama, održavanje infrastrukture, očuvanje ekološke sredine i osiguranje sigurnosti stanovništva.
Geografski informacioni sistemi su dugo bili naširoko korišćeni za rešavanje problema državne i opštinske uprave. Mnogo je primjera uspješnog i ne baš uspješnog uvođenja GIS-a u praksu nadležnih organa. Naravno, efikasnost korišćenja GIS-a je određena mnogim faktorima, a verovatno ne samo izborom softvera određenog dobavljača. Međutim, sama sposobnost implementacije potrebnih funkcija, izgradnje punopravnog informacionog sistema, integrisanja u postojeću informatičku infrastrukturu, implementacije i tehničke podrške rješenjima, suštinski zavisi od svojstava i kvaliteta GIS softvera.
GIS tehnologija pruža sredstva za prikaz i razumijevanje onoga što se nalazi na jednoj određenoj ili više lokacija, pruža alate za modeliranje resursa, identifikaciju odnosa, procesa, zavisnosti, primjera, prijetnji i rizika. Ove mogućnosti vam omogućavaju da vidite šta se zaista dešava gdje, izmjerite veličinu i obim događaja ili utjecaja, zajednički analizirate različite podatke, razvijete planove i na kraju pomognete da odlučite koje korake i radnje poduzeti. Sposobnost GIS-a da integriše prostorne i neprostorne podatke, zajedno sa svojim mogućnostima analize i modeliranja procesa, omogućava korištenje ove tehnologije kao zajedničke platforme za integraciju poslovnih procesa između odjela, aktivnosti i disciplina u gradskoj ili državnoj vlasti. .
Efikasno upravljanje opštinama i regionima koji se dinamično razvijaju zahtevaju pouzdane i ažurne podatke o objektima i procesima na njihovoj teritoriji, kao i napredne tehnologije za prikupljanje, obradu i prezentovanje informacija. Savremeni geografski informacioni sistemi sa svojim naprednim analitičkim mogućnostima omogućavaju vizuelni prikaz i sagledavanje informacija o konkretnim objektima, procesima i pojavama u njihovoj ukupnosti. GIS vam omogućava da identifikujete odnose i prostorne odnose, podržavate kolektivnu upotrebu podataka i njihovu integraciju u jedinstveni niz informacija.
Na digitalne karte, ili digitalnu kartografsku bazu sa tematskim slojevima mogu se povezati baze podataka nekretnina, zemljišnih parcela organizacija, monetarne procjene zemljišta, inženjerskih objekata, spomenika urbanizma i arhitekture, podataka o geologiji, historiji razvoja itd. , koji su geoprostorna osnova GIS-a. U bazi podataka može se čuvati i grafička i sva tehnička, referentna i druga dokumentacija.
U modernom GIS-u pojavila se mogućnost trodimenzionalnog predstavljanja teritorije. 3D objektni modeli, ugrađeni u 3D pejzaž dizajniran na osnovu digitalnih kartografskih podataka i materijala daljinske detekcije, poboljšavaju kvalitet vizuelne analize teritorije i omogućavaju informisano donošenje odluka sa većom efikasnošću.

4 Primjeri upotrebe GIS-a

Slijede primjeri mogućih primjena GIS-a. Opisan je samo mali dio mogućih rješenja.

4.1 Upotreba GIS-a u upravljanju komunikacijama

Pri korištenju različitih komunikacionih mreža neminovno se javlja problem vezan za identifikaciju vanrednih situacija i prognozu njihovog razvoja.

Trenutno se uz pomoć GIS tehnologija uspješno rješavaju sljedeći zadaci:
- utvrđivanje mjesta oštećenja glavnog kabla ili cijevi po reklamaciji potrošača;
- prognoza daljeg razvoja vanredne situacije;
- rješavanje pitanja o brzom otklanjanju vanrednih situacija;
- rješavanje pitanja u vezi sa organizacijom rezervnog snabdijevanja električnom energijom, vodom ili toplotom važnih infrastrukturnih objekata;
- praćenje stanja objekata komunikacione mreže i organizovanje blagovremene sanacije ili rekonstrukcije

4.2 Upotreba GIS-a u upravljanju saobraćajem

Trenutno su nadaleko poznate usluge mapiranja za praćenje saobraćajnih gužvi. Na primjer, Yandex-Traffic.
Međutim, uz pomoć GIS-tehnologija moguće je i direktno upravljati organizacijom saobraćaja. Sistem je u mogućnosti da na osnovu podataka o gužvi u saobraćaju automatski mijenja uslove saobraćaja pomoću tehničkih sredstava na određenom području. Na primjer, promijenite faze prebacivanja semafora, promijenite broj saobraćajnih traka ili organizirajte obilazak.

4.3 Upotreba GIS-a u gazdovanju šumama

GIS je našao široku primenu u gazdovanju šumama.

Uspješno su riješeni sljedeći zadaci:
- obračuna vrstnog sastava šumskih zasada;
- dodjelu parcela za razne vrste legalne sječe;
- organizacija sanacije šuma;
- praćenje zdravstvenog stanja šuma;
- Procjena štete od šumskih požara.

4.4 Javni GIS

Trenutno različite vlasti nastoje osigurati transparentnost svojih aktivnosti za stanovništvo. Za to se široko koristi internet. Trenutno su se počeli pojavljivati ​​resursi koji omogućavaju svima da se upoznaju s raznim informacijama o teritoriji.

Naravno, takav GIS ne objavljuje podatke čija je diseminacija ograničena važećim zakonodavstvom.

4.5 Ekološki monitoring životne sredine

GIS tehnologije se široko koriste za donošenje odluka o organizaciji mjera zaštite životne sredine, kao i za ocjenu efikasnosti ovih mjera.

GIS vam omogućava da istovremeno radite sa velikim količinama podataka, što omogućava procjenu stepena uticaja postojećeg ili planiranog opasnog objekta na životnu sredinu.

4.6 Urbani GIS

Sam proces izrade i sama konstruktivna izgradnja urbanističko-projektne dokumentacije, očigledno, svjedoči o efikasnosti korištenja GIS tehnologija.
Prvo, budući da se početni podaci mnogih organizacija, uključujući i grafičke dokumente, obično prikazuju na različitim kartografskim osnovama i često u obliku dijagrama, upravo GIS tehnologije omogućavaju da se dovedu do „zajedničkog nazivnika“, tj. na jednu kartografsku osnovu.
Drugo, sekcije i kartografski materijali kreiraju se u digitalnom obliku u odvojenim oblastima, koje u suštini predstavljaju tematske kartografske i semantičke osnove geografskog informacionog sistema.
Treće, vrši se konjugirana analiza gore navedenih informacija i kreira se sintetička shema „Kompleksne urbanističke analize teritorije“, gdje se može uspješno primijeniti čitav moćni arsenal GIS tehnologija.
Četvrto, na osnovu analize izrađuju se projektni prijedlozi za urbanistički razvoj teritorije (Projektni plan) i sektorske inženjerske šeme koje detaljiziraju i pojačavaju projektne prijedloge Generalnog plana, gdje se također čini da je upotreba GIS tehnologija veoma efektivno.

4.7 Upotreba GIS-a u vanrednim situacijama

GIS vam omogućava rješavanje problema procjenom uzroka nastanka i predviđanjem razvoja različitih vanrednih situacija:
- predviđanje posljedica curenja toksičnih materija na opasnom objektu za donošenje odluke o evakuaciji stanovništva i procjenu štete po životnu sredinu;
- Prognoza razvoja šumskog požara na osnovu vremenskih uslova;
- prognoza poplavljenih područja u slučaju pucanja brana i poplava;
- procjena ekonomske štete.

4.8 GIS i demografija

GIS tehnologije se široko koriste za procjenu sastava stanovništva i za donošenje odluka o uređenju različitih objekata društvene infrastrukture. Na primjer, planiranje opterećenja srednjih škola, vrtića i zdravstvenih ustanova.

GIS (skraćeno od "Geografski informacioni sistemi") - kompjuterski sistemi koji omogućavaju prikazivanje podataka na ekranu u elektronskom obliku. GIS slike su karte nove generacije.

Geografija na ekranu

Pored geografskih i drugih podataka iz oblasti statistike, demografije itd., takve karte mogu biti snabdevene raznim vrstama analitičkih operacija koje su nedostupne starim nosačima papira.

Tehnička podrška za elektronske karte postoji u obliku ogromne količine analitike, alata za uređivanje i obimnih baza podataka. Prilikom njihovog kreiranja i korištenja uključeni su mnogi moderni alati - od skenera do svemirskih satelita koji snimaju Zemljinu površinu.

Informacije dobijene uz pomoć novih tehnologija koriste se ne samo od strane geografa, već iu poslovnom, građevinskom, marketinškom i javnom administrativnom okruženju. Čak i domaćice znaju šta su geografski informacioni sistemi. I prilično uspješno koriste elektronske kartice!

GIS - definicija i osnovni pojmovi

Šta tačno znači ovaj izraz? Geografski informacioni sistemi (GIS) - naziv sistema čija je namena prikupljanje, skladištenje i analiza prostornih podataka, kao i njihova grafička vizualizacija. GIS pripada novoj generaciji kompjuterskih tehnologija. Nauka koja proučava primijenjene i tehničke aspekte rada sa GIS-om je geoinformatika.

GIS je uspješna kombinacija mogućnosti baze podataka (upiti, analitika) i prostorne vizualizacije karakteristika karata. Podaci se u takvom sistemu pohranjuju po tematskim slojevima vezanim za geografsku lokaciju. GIS radi i sa rasterskim i sa vektorskim podacima, tako da se uz njihovu pomoć može efikasno rešiti svaki zadatak u vezi sa prostornim informacijama.

Šta ih čini različitim

Karakteristične karakteristike geografskog informacionog sistema uključuju naprednu analitiku, rad sa ogromnim količinama informacija, dostupnost posebnih alata za obradu prostornih podataka.

Njihove glavne prednosti su prilagođenost korisniku (trodimenzionalni podaci se najlakše percipiraju), mogućnost integracije informacija prikupljenih iz različitih izvora i kreiranja jedinstvenog niza za kolektivnu upotrebu.

Zatim - automatska analiza geoprostornih podataka i izveštaja, korišćenje interpretacije zračnih i svemirskih snimaka, prethodno izrađenih šema i planova terena, što povećava efikasnost primene za red veličine. Značajne uštede u vremenskim resursima i mogućnost kreiranja trodimenzionalnih modela geografskih objekata.

Glavni zadaci

GIS funkcije su niz operacija za:

• unos podataka (digitalne karte se kreiraju automatski),
• upravljanje podacima (svi se pohranjuju uz mogućnost daljnje obrade i korištenja),
• njihov zahtjev i analizu upoređivanjem različitih parametara,
• vizualizacija primljenih i obrađenih podataka u obliku interaktivnih karata.

Izvještaji o svakom objektu mogu biti u obliku grafikona, grafikona ili 3D slike.

GIS mogućnosti

Uz pomoć GIS sistema postaje moguće utvrditi prisustvo, količinu i relativnu poziciju svih raspoloživih objekata na datoj teritoriji. Osim toga, koristi se, na primjer, za analizu geoprostornih podataka koji karakteriziraju gustinu naseljenosti itd., te utvrđivanje različitih promjena tokom vremena.

Uz pomoć GIS sistema postalo je moguće simulirati očekivanu situaciju u vezi, na primjer, dogradnje novog objekta – ceste, stambenog naselja itd.

GIS - klasifikacija

Postoji nekoliko klasifikacija ovih sistema. Ako su podijeljeni prema principu pokrivenosti teritorije, onda se svaki GIS može pripisati globalnim, subkontinentalnim, nacionalnim, regionalnim, subregionalnim, kao i lokalnim ili lokalnim sistemima.

Na osnovu nivoa upravljanja, ovi sistemi se sastoje od federalnih, regionalnih, opštinskih i korporativnih.

Odlikuje ih i funkcionalnost. GIS (skraćenica je razumljiva velikom broju korisnika) može biti i potpuno opremljena i specijalizovana, dizajnirana za rješavanje specifičnih problema - na primjer, pregledavanje podataka, njihovo unošenje i obrada.

U zavisnosti od predmetne oblasti, GIS se može klasifikovati na kartografski, geološki, ekološki, kao i opštinski ili urbani.

Integrisani geografski informacioni sistemi - oni u kojima je, pored standardne funkcionalnosti, moguća digitalna obrada slika. GIS u punoj mjeri reproducira podatke u bilo kojoj odabranoj skali. Prostorno-vremenski sistemi omogućavaju upravljanje informacijama u prošlom ili budućem vremenu.

Gdje se GIS primjenjuje?

GIS je svestran alat sa širokim spektrom primjena. Sta tacno?

• Tipično područje njihove upotrebe je upravljanje zemljištem, katastarska kompilacija, obračun površine i razgraničenje zemljišnih parcela. Upravo radi rješavanja takvih problema stvoreni su prvi takvi sistemi.
• Druga oblast je upravljanje objektima industrijske infrastrukture, njihovo računovodstvo, planiranje i inventarizacija. Kreiranje i postavljanje mreže objekata određene namjene - prodavnica, benzinskih pumpi i sl.
• Inženjerska istraživanja i planiranje u oblasti arhitekture i građevinarstva, rešavanje problema uređenja teritorije i optimizacije njene infrastrukture.
• Izrada tematskih karata.
• Upravljanje svim vrstama transporta - od kopnenog do vodenog i vazdušnog.

Ostala područja

Djelatnosti zaštite prirode, okolišne djelatnosti, planiranje i upravljanje prirodnim resursima, monitoring životne sredine, modeliranje ekoloških procesa.

Sfera geologije i rudarske industrije. Uz pomoć GIS-a postalo je moguće izračunati rezerve minerala na osnovu uzoraka istražnog bušenja i modeliranja strukture ležišta.

Dalji razvoj

Od 70-ih godina. zahvaljujući vladinoj podršci pojavili su se pilot projekti o korišćenju GIS-a u navigacionim sistemima i odlaganju smeća, saobraćaju itd.

Od 80-ih godina započeo je period razvoja na komercijalnoj osnovi. Tržište je bilo ispunjeno masom softverskih alata, pojavile su se razne aplikacije, broj korisnika koji su naučili šta su GIS tehnologije premašio je broj profesionalnih stručnjaka.

U današnjem periodu, koji se može nazvati korisničkim, zbog velike konkurencije među proizvođačima, postalo je moguće kreirati tematske grupe potrošača, voditi telekonferencije i formirati jedinstvenu globalnu geostrukturu.

O GIS perspektivama

Novom etapom evolucije u razvoju GIS-a može se smatrati pojava geoprojektovanja, koja je danas potrebna svuda - od sfere korišćenja zemljišta i zaštite prirode do planiranja nove infrastrukture i građevinskih projekata, kao iu održavanju komunalne mreže itd.

Budućnost pripada GIS tehnologijama koje sadrže principe vještačke inteligencije. Savremeni GIS su najnoviji kompjuterski razvoji zasnovani na korišćenju svemira i snimanja iz vazduha, koji služe za implementaciju globalnih vladinih programa.

GIS sistemi se sada razvijaju neviđenim tempom i spadaju među najzanimljivija komercijalna rješenja. Danas se u Rusiji oko 200 različitih organizacija bavi njihovim razvojem i implementacijom, što nam omogućava da govorimo o konkurenciji sa zapadnim proizvođačima. Više nikome nije tajna da se iza novih tehnologija kriju ogromne perspektive zasnovane na daljem razvoju kompjuterskih sredstava za obradu informacija.

GIS (DoubleGIS Barnaul)

Prilično je teško dati jednoznačnu kratku definiciju ovog fenomena. Geografski informacioni sistem (GIS) To je prilika za novi pogled na svijet oko nas. Ako ne idemo bez generalizacija i slika, onda je GIS savremena kompjuterska tehnologija za mapiranje i analizu objekata iz stvarnog svijeta, kao i događaja koji se dešavaju na našoj planeti. Ova tehnologija kombinuje tradicionalne operacije baze podataka kao što su upiti i statistička analiza sa bogatom vizualizacijom i prednostima geografske (prostorne) analize koje pruža karta. Ove sposobnosti izdvajaju GIS od ostalih informacionih sistema i pružaju jedinstvene mogućnosti za njegovu primenu u širokom spektru zadataka vezanih za analizu i predviđanje pojava i događaja u okolnom svetu, uz razumevanje i isticanje glavnih faktora i uzroka, kao i njihovih moguće posljedice, uz planiranje strateških odluka i trenutne posljedice poduzetih radnji. Izrada karata i geografska analiza nisu sasvim nove. Međutim, GIS tehnologija pruža novi, moderniji, efikasniji, praktičniji i brži pristup analizi problema i rješavanju problema s kojima se suočava čovječanstvo općenito, a posebno određena organizacija ili grupa ljudi. Automatizira proceduru analize i predviđanja. Prije upotrebe GIS-a, samo nekolicina je posjedovala umijeće uopštavanja i potpune analize geografskih informacija kako bi se donosile optimalne odluke zasnovane na modernim pristupima i alatima. GIS je sada višemilionska industrija koja uključuje stotine hiljada ljudi širom svijeta. GIS se predaje u školama, fakultetima i univerzitetima. Ova tehnologija se koristi u gotovo svim sferama ljudske aktivnosti - bilo da se radi o analizi takvih globalnih problema kao što su prenaseljenost, zagađenje teritorije, smanjenje šumskog zemljišta, prirodne katastrofe, te rješavanje pojedinih problema, kao što je pronalaženje najboljeg ruta između tačaka, odabir optimalne lokacije za novu kancelariju, pretraga kuća na njegovoj adresi, polaganje cjevovoda na terenu, razni komunalni zadaci. Po teritorijalnoj pokrivenosti razlikuju se globalni GIS (globalni GIS), subkontinentalni GIS, nacionalni GIS, često sa statusom državnog, regionalni GIS (regionalni GIS), subregionalni GIS i lokalni, odnosno lokalni GIS (lokalni GIS).

GIS se razlikuju po predmetnoj oblasti informacionog modeliranja, na primjer, urbani GIS, ili općinski GIS, MGIS (urban GIS), ekološki GIS (environmental GIS), itd.; među njima su posebno ime, kao posebno rasprostranjeni, dobili zemljišni informacioni sistemi. Problemska orijentacija GIS-a određena je zadacima koje rješava (naučnim i primijenjenim), među kojima su inventar resursa (uključujući inventar), analiza, evaluacija, praćenje, upravljanje i planiranje, podrška odlučivanju. Integrisani GIS, IGIS (integrisani GIS, IGIS) kombinuju funkcionalnost GIS-a i sistema za digitalno snimanje (podaci daljinske detekcije) u jednom integrisanom okruženju.

Multiscale ili GIS nezavisan od skale (multiscale GIS) zasniva se na višestrukim ili multiscale reprezentacijama prostornih objekata (višestruka reprezentacija, multiscale reprezentacija), pružajući grafičku ili kartografsku reprodukciju podataka na bilo kojem od odabranih nivoa skale na osnovu jednog skupa podataka sa najvećom prostornom rezolucijom. Prostorno-vremenski GIS (prostorno-vremenski GIS) radi sa prostorno-vremenskim podacima. Implementacija geoinformacionih projekata (GIS projekat), kreiranje GIS-a u širem smislu te riječi, uključuje sljedeće faze: predprojektne studije (studija izvodljivosti), uključujući proučavanje zahtjeva korisnika (zahtjeva korisnika) i funkcionalnosti. korišćenog GIS softvera, studija izvodljivosti, procjena omjera "troškovi/profit" (troškovi/koristi); Dizajn GIS sistema (GIS dizajn), uključujući fazu pilot projekta (pilot-projekat), razvoj GIS-a (razvoj GIS-a); njegovo testiranje na malom teritorijalnom fragmentu, ili ispitnom području (testno područje), izrada prototipa, ili stvaranje prototipa, ili prototipa (prototipa); Implementacija GIS-a (implementacija GIS-a); rad i upotrebu. Geoinformatika proučava naučne, tehničke, tehnološke i primijenjene aspekte dizajna, kreiranja i korištenja GIS-a.

Istorija GIS-a

Početni period (kraj 1950-ih - početak 1970-ih)

Istraživanje temeljnih mogućnosti, graničnih područja znanja i tehnologija, razvoj empirijskog iskustva, prvi veliki projekti i teorijski radovi.

• Pojava elektronskih računara (računara) 50-ih godina.
• Pojava digitalizatora, plotera, grafičkih displeja i drugih perifernih uređaja 60-ih godina.
• Izrada softverskih algoritama i procedura za grafički prikaz informacija na displejima i korišćenjem plotera.
• Kreiranje formalnih metoda prostorne analize.
• Kreiranje softvera za upravljanje bazom podataka.

Period državnih inicijativa (početke 1970-ih - početak 1980-ih)

Državna podrška GIS-u potaknula je razvoj eksperimentalnog rada u oblasti GIS-a zasnovanog na korištenju baza podataka na uličnim mrežama:

• Automatizovani navigacioni sistemi.
• Sistemi za uklanjanje gradskog otpada i smeća.
• Kretanje vozila u vanrednim situacijama itd.

Period komercijalnog razvoja (početak 1980-ih - danas)

Široko tržište raznih softverskih alata, razvoj desktop GIS-a, proširenje njihovog obima kroz integraciju sa neprostornim bazama podataka, pojava mrežnih aplikacija, pojava značajnog broja neprofesionalnih korisnika, sistema koji podržavaju pojedinačne podatke. setove na pojedinačnim računarima, otvaraju put sistemima koji podržavaju korporativne i distribuirane baze geopodataka.

Korisnički period (kraj 1980-ih - danas)

Povećana konkurencija među komercijalnim proizvođačima usluga geoinformacione tehnologije daje prednosti korisnicima GIS-a, dostupnost i „otvorenost“ softverskih alata omogućava korišćenje, pa čak i modifikovanje programa, pojava korisničkih „klubova“, telekonferencija, geografski raspoređenih, ali povezanih jedinstvena tema korisničkih grupa, povećana potreba za geopodacima, početak formiranja globalne geoinformacione infrastrukture.

Kako funkcioniše GIS

GIS pohranjuje informacije o stvarnom svijetu kao skup tematskih slojeva koji su grupisani zajedno na osnovu geografske lokacije. Ovaj jednostavan, ali vrlo fleksibilan pristup dokazao je svoju vrijednost u raznim primjenama u stvarnom svijetu: praćenje vozila i materijala, detaljno mapiranje stvarnih situacija i planiranih događaja i modeliranje globalne atmosferske cirkulacije. Bilo koja geografska informacija sadrži informacije o prostornoj lokaciji, bilo da se odnosi na geografske ili druge koordinate, ili reference na adresu, poštanski broj, izbornu jedinicu ili popisni okrug, identifikator parcele ili šumske parcele, naziv ceste itd. Kada se takve veze koriste za automatsko određivanje lokacije ili lokacija obilježja(a), koristi se postupak koji se zove geokodiranje. Uz njegovu pomoć možete brzo odrediti i vidjeti na mapi gdje se nalazi objekt ili pojava koja vas zanima, kao što je kuća u kojoj živi vaš prijatelj ili se nalazi organizacija koja vam je potrebna, gdje se dogodio potres ili poplava, kojom rutom je lakše i brže doći do tačke koja vam je potrebna ili kod kuće.

Vektorski i rasterski modeli

GIS može raditi sa dvije vrlo različite vrste podataka - vektorskim i rasterskim. U vektorskom modelu, informacije o tačkama, linijama i poligonima se kodiraju i pohranjuju kao skup X,Y koordinata. Lokacija tačke (točkastog objekta), kao što je bušotina, opisuje se parom koordinata (X,Y). Linearne karakteristike kao što su putevi, rijeke ili cjevovodi se pohranjuju kao skupovi X,Y koordinata. Karakteristike poligona, kao što su riječni slivovi, parcele ili uslužna područja, pohranjuju se kao zatvoreni skup koordinata. Vektorski model je posebno koristan za opisivanje diskretnih objekata i manje pogodan za opisivanje svojstava koja se kontinuirano mijenjaju kao što su tipovi tla ili pristupačnost objekata. Rasterski model je optimalan za rad sa kontinuiranim svojstvima. Rasterska slika je skup vrijednosti za pojedinačne elementarne komponente (ćelije), slična je skeniranoj mapi ili slici. Oba modela imaju svoje prednosti i mane. Savremeni GIS može raditi sa vektorskim i rasterskim modelima.

GIS slojevi

Sve kartografske informacije u GIS-u su organizovane u slojeve. Slojevi su prvi nivo apstrakcije u GIS-u. Radeći sa GIS-om, od nas se traži da podatke koje imamo podijelimo na slojeve. Svaki sloj sadrži objekte određene vrste, ujedinjene zajedničkim karakteristikama. Radeći u GIS-u, možemo povezati i odspojiti slojeve koji nas zanimaju, ili promijeniti redoslijed kojim se oni prikazuju. Slojevi su sljedećih tipova:

Poenta

Slojevi tačaka sadrže objekte koji se mogu apstrahovati u tačku, kao što je bunar ili grad. Radi jasnoće razumijevanja, čak i grad može biti predstavljen tačkom.

Linearno

Ovi objekti se mogu apstrahovati u isprekidane ili glatke linije, kao što su rijeke, putevi ili cjevovodi.

Poligonalni ili arealni

Objekti ovog tipa su predstavljeni unutar određenog poligona, kao što su licencna područja.

Oblasni objekti mogu se sastojati od nekoliko kontura. Ovo je neophodno ako želite da predstavite poligon sa rupom unutra. Na slici je prikazan primjer pravilnog poligona i poligona koji se sastoji od dvije konture.

Poslednja tačka poligona mora uvek odgovarati prvoj tački. Bez obzira da li je to tačno ili ne, jednostavno je tako u geoinformacionim sistemima. Dakle, poligon ne može imati manje od četiri tačke. Ako poligon ima nultu površinu, odnosno degenerira, onda se mora izbrisati. Poligon također ne smije imati samoraskrsnice. Takvi nedostaci kasnije mogu dovesti do ozbiljnih grešaka u proračunima, te ih stoga treba izbjegavati.

Slike

Bitmap grafika koja je georeferencirana, kao što su satelitske slike ili skenirane karte.

Mrežni modeli

To su strukturne karte i mape parametara. U početku su se takvi modeli zasnivali na pravokutnoj mreži, gdje je vrijednost Z (parametar) naznačena na čvorovima mreže.

Sada je struktura takvih modela često složenija, ali se po tradiciji i dalje nazivaju mrežama ili mrežama. Moderne mreže mogu sadržavati prijelome, područja preciziranja ili biti zasnovane na splajnovima. Značenje mrežnih modela ostaje isto: kontinuirano predstavljanje parametra na određenom području.

Spline mreža se razlikuje od obične mreže po tome što je njena površina savršeno glatka, što je prirodnije za većinu modela. Neispravne mreže sadrže dodatne segmente za modeliranje glatkog diskontinuiteta. Na konvencionalnom modelu mreže, diskontinuitet je stepenasti. Mrežni modeli se također nazivaju konturnim mapama.

Posebne vrste slojeva

Ovih pet tipova slojeva su standardni za svaki profesionalni GIS, ali pored njih mogu postojati i drugi, posebni tipovi podataka, zbog obima ovog sistema. Na primjer, to mogu biti greške (za modeliranje mreža sa greškama), rasterske karte (za predstavljanje veoma velikih rasterskih slika), 3D modeli (za 3D modele rezervoara).

Tabele GIS podataka

Linijske tačke i poligoni imaju tabele podataka o atributima za svoje karakteristike.

Svaki objekat na mapi odgovara redu u tabeli podataka. Koristeći tablicu podataka, možete pronaći i sortirati objekte, odabrati ih na karti prema atributima ili pregledati atribute odabranih objekata. Tabela atributa vam omogućava da pretražujete objekte, sortirate ih, birate po uslovima, grupišete ih, kreirate filtere i izvodite proračune. Tablica atributa pretvara GIS u bazu podataka u kojoj možete analizirati podatke ili upravljati podacima koristeći napredne GIS alate. Bez tabela atributa, geografski informacioni sistemi ne bi imali nikakvog značenja, a karte u njima ne bi bile karte, već jednostavno crteži, poput crteža u CorelDraw-u ili Paint-u.

Tačke unutar linija i poligona također imaju svoje tablice atributa. Tako se, na primjer, seizmički profili mogu učitati zajedno s podacima o odabranim horizontima i koristiti za izradu karata u izolinijama. Tabela podataka podržava koncept odabranih objekata, takvi redovi u tabeli su označeni drugom bojom. Odabrani objekti su također prikazani nešto drugačije na karti. Odabir objekata se vrlo često koristi u analizi podataka. Možete birati objekte kako u tabeli tako i na mapi, kao i prema određenim uslovima.

Formiranje slojeva

Vrlo važna tema je pravilno formiranje strukture sloja. Korisnost bilo koje baze podataka, uključujući GIS, u velikoj meri zavisi od ispravne strukture podataka. Možete čak formulirati sljedeće: korisnost baze podataka je direktno proporcionalna njenoj pravilnoj organizaciji i redu u podacima. Ako podaci u bazi podataka sadrže veliki broj grešaka ili nisu pravilno organizirani, onda to može poništiti sve prednosti baze podataka kao takve. Iz tog razloga je važna sposobnost pravilnog strukturiranja informacija. Na primjer, ako učitavate seizmičke podatke, tada bi bilo ispravno kombinirati sve seizmičke ekipe u jednom sloju, a ne kreirati nekoliko slojeva grupirajući ih po regijama ili područjima. Bolje je držati se ovog pravila: jedan tip podataka - jedna tabela (ili jedan sloj). S druge strane, heterogeni objekti su bolje postavljeni u različite slojeve, čak i ako ih objedinjuje zajednička tema. Dakle, bolje je podijeliti puteve i željeznice u dva sloja, a zatim ih staviti u grupu "Transportni putevi".

Koordinate

Svi znaju da je Zemlja okrugla, ali karta je ravna, a površina lopte se ne može pretvoriti u ravan bez deformacije. Iz tog razloga, projekcije se koriste u kartografiji. Projekcije su pravila i formule za transformaciju jedne koordinate u drugu. Obično se koristi transformacija iz sfernih (geografskih) koordinata u pravokutne koordinate (koordinate karte). Projekcije mogu biti jednake površine ili konformne, odnosno čuvaju površinu objekata ili uglove. Ponekad projekcija može iskriviti oboje, minimizirajući izobličenje općenito. Za našu zemlju standardni sistem transformacije je koordinatni sistem "42. godine". Sistem "42. godine" dijeli teritoriju zemaljske kugle na 60 zona, po 6 stepeni. Tjumenska oblast se, na primer, nalazi u 12., 13. i 14. zoni. "Godina 42" je projekcija jednake površine. GIS je dizajniran da skladišti podatke u jednom koordinatnom sistemu i prikazuje ih u drugom. Stoga se ne treba zbuniti s koordinatnim sistemom u kojem se podaci pohranjuju i u kojem se prikazuju na karti. Kako bi se smanjila zabuna s projekcijama, Isoline podržava samo dvije opcije unosa:

• Pravokutne koordinate (bilo koje proizvoljne koordinate na koje se ne primjenjuju transformacije).
• Geografske koordinate (stepeni, minute, sekunde, koje se, kada se prikažu na karti, pretvaraju u neku vrstu projekcije).

Evo opcija za prikaz iste oblasti u različitim koordinatnim sistemima i projekcijama.

Projekcija "polyconic". Realne koordinate su stepeni, prikazane koordinate su stepeni.

Projekcija nije instalirana. Realne koordinate su "polikonične", prikazane koordinate su pravokutne.

Projekcija nije instalirana. Realne koordinate su stepeni, prikazane koordinate su pravougaone.

Projekcija "polyconic". Realne koordinate su "polikonične", prikazane koordinate su pravokutne.

Kao što se vidi iz brojki, prva dva nam dosta odgovaraju, a treća i četvrta ne. Treća slika je, u stvari, sasvim tačna, ali projekcija nije precizirana, pa sliku vidimo "kakvu jeste", u stepenima. Na četvrtoj slici pokušali smo da prikažemo poligon čiji podaci nisu stepeni u "polikoničnoj" projekciji, a sistem nas nije razumeo. Iz ovoga možemo izvući sljedeći zaključak: nemoguće je postaviti projekciju za pravokutne koordinate, jer se u ovom slučaju formule transformacije primjenjuju na njih drugi put, a slika se dobija pogrešno.

Takođe je potrebno uzeti u obzir činjenicu da prava linija povučena u jednom koordinatnom sistemu nije prava u drugom sistemu, te da se površine objekata mogu razlikovati, čak i ako su projekcije jednake površine.

Pravokutne koordinate

"polikonični", bez korekcije prikaza.

Mollweide koordinatni sistem.

polyconical", sa podešavanjem ekrana.

Stoga, ako su vam potrebne precizne dužine linija, tačne površine i tačan prikaz, onda morate koristiti posebne sistemske alate.

Zadaci koje GIS rješava

GIS opšte namjene, između ostalog, obično obavlja pet procedura (zadataka) sa podacima: unos, manipulacija, kontrola, upit i analiza i vizualizacija.

Input

Da bi se koristili u GIS-u, podaci moraju biti pretvoreni u odgovarajući digitalni format. Proces pretvaranja podataka iz papirnih karata u kompjuterske datoteke naziva se digitalizacija. U modernom GIS-u ovaj proces se može automatizirati korištenjem tehnologije skenera, što je posebno važno pri izvođenju velikih projekata, ili se uz malu količinu posla unositi podaci pomoću digitalizatora. Mnogi podaci su već prevedeni u formate koje GIS paketi direktno percipiraju.

Manipulacija

Često, za određeni projekat, postojeće podatke je potrebno dodatno modificirati kako bi zadovoljili zahtjeve vašeg sistema. Na primjer, geografske informacije mogu biti u različitim razmjerima (srednje linije ulica dostupne su u mjerilu od 1:100.000, granice popisnih okruga su u skali od 1:50.000, a stambena naselja su u skali od 1:10.000). Za zajedničku obradu i vizualizaciju, pogodnije je prikazati sve podatke u jednoj skali. GIS tehnologija pruža razne načine za manipulaciju prostornim podacima i izdvajanje podataka potrebnih za određeni zadatak.

Kontrola

U manjim projektima, geografske informacije mogu biti pohranjene kao obične datoteke. Ali sa povećanjem količine informacija i povećanjem broja korisnika za pohranjivanje, strukturiranje i upravljanje podacima, efikasnije je koristiti sisteme za upravljanje bazama podataka (DBMS), nego posebne računalne alate za rad sa integriranim skupovima podataka (baze podataka ). U GIS-u je najpogodnije koristiti relacionu strukturu u kojoj se podaci pohranjuju u obliku tabele. U ovom slučaju, uobičajena polja se koriste za povezivanje tabela. Ovaj jednostavan pristup je prilično fleksibilan i široko se koristi u mnogim GIS i ne-GIS aplikacijama.

Zahtjev i analiza

Uz dostupnost GIS-a i geografskih informacija, moći ćete dobiti odgovore na jednostavna pitanja (Ko je vlasnik ove parcele? Koliko su udaljeni ovi objekti? Gdje se nalazi ova industrijska zona?) i složenija pitanja koja zahtijevaju dodatna analiza (Gdje su mjesta za izgradnju nove kuće? Koja je glavna vrsta tla pod smrekovim šumama? Kako će izgradnja nove saobraćajnice uticati na saobraćaj?). Upiti se mogu postaviti jednostavnim klikom miša na određeni objekat, kao i uz pomoć naprednih analitičkih alata. Uz pomoć GIS-a, možete identificirati i postaviti obrasce pretraživanja, igrati scenarije poput “šta će se dogoditi ako…”. Moderni GIS ima mnogo moćnih alata za analizu, dva od najznačajnijih su analiza blizine i analiza preklapanja. Za analizu blizine karakteristika jedna u odnosu na drugu, GIS koristi proces koji se naziva baferovanje. Pomaže u odgovorima na pitanja kao što su: Koliko se kuća nalazi u krugu od 100 m od ove vodene površine? Koliko kupaca živi u krugu od 1 km od ove prodavnice? Koliki je udio nafte proizveden iz bušotina koje se nalaze u krugu od 10 km od upravne zgrade ovog OGPD-a? Proces prekrivanja uključuje integraciju podataka koji se nalaze u različitim tematskim slojevima. U najjednostavnijem slučaju, ovo je operacija mapiranja, ali u brojnim analitičkim operacijama podaci iz različitih slojeva se fizički kombinuju. Preklapanje, ili prostorna agregacija, omogućava, na primjer, integraciju podataka o tlu, nagibu, vegetaciji i vlasništvu nad zemljištem sa stopama poreza na zemljište.

Vizualizacija

Za mnoge vrste prostornih operacija, krajnji rezultat je reprezentacija podataka u obliku karte ili grafikona. Karta je vrlo efikasan i informativan način pohranjivanja, predstavljanja i komuniciranja geografskih (prostorno referenciranih) informacija. Ranije su se karte stvarale vekovima. GIS pruža fantastične nove alate koji proširuju i unapređuju umjetnost i nauku kartografije. Uz njegovu pomoć, vizualizacija samih karata može se lako dopuniti izvještajnim dokumentima, trodimenzionalnim slikama, grafikonima i tabelama, fotografijama i drugim sredstvima, poput multimedije.

Tehnologije vezane za GIS

GIS je usko povezan sa nizom drugih vrsta informacionih sistema. Njegova glavna razlika leži u sposobnosti manipulacije i analize prostornih podataka. Iako ne postoji jedinstvena opšteprihvaćena klasifikacija informacionih sistema, opis u nastavku bi trebao pomoći u udaljavanju GIS-a od sistema kartiranja na radnoj površini (desktop mapiranje), CAD sistema (CAD), daljinskog otkrivanja (daljinska detekcija), sistema upravljanja bazama podataka (DBMS ili DBMS) i tehnologija globalnog pozicioniranja (GPS).

Desktop Mapping Systems koristiti kartografski prikaz za organizaciju interakcije korisnika s podacima. U takvim sistemima sve je bazirano na kartama, mapa je baza podataka. Većina desktop sistema za mapiranje ima ograničeno upravljanje podacima, prostornu analizu i mogućnosti prilagođavanja. Odgovarajući paketi rade na desktop računarima - PC, Macintosh i nižim modelima UNIX radnih stanica.

CAD sistemi

CAD sistemi sposoban za crtanje projekata i planova za zgrade i infrastrukturu. Za kombinovanje u jednu strukturu, koriste skup komponenti sa fiksnim parametrima. Oni se zasnivaju na malom broju pravila za kombinovanje komponenti i imaju vrlo ograničene analitičke funkcije. Neki CAD sistemi su prošireni da podrže kartografsko predstavljanje podataka, ali, po pravilu, uslužni programi koji su u njima dostupni ne omogućavaju efikasno upravljanje i analizu velikih prostornih baza podataka.

Daljinska detekcija i GPS

Tehnike daljinskog otkrivanja su umjetnost i nauka mjerenja zemljine površine pomoću senzora kao što su različite kamere u avionu, prijemnici globalnog sistema pozicioniranja ili drugi uređaji. Ovi senzori prikupljaju podatke u obliku slika i pružaju specijalizirane mogućnosti za obradu, analizu i vizualizaciju rezultirajućih slika. Zbog nedostatka dovoljno moćnih alata za upravljanje podacima i analizu, odgovarajući sistemi se teško mogu pripisati pravom GIS-u.

Sistemi upravljanja bazama podataka dizajniran za skladištenje i upravljanje svim vrstama podataka, uključujući geografske (prostorne) podatke. DBMS-ovi su optimizirani za ove vrste zadataka, tako da mnogi GIS-ovi imaju ugrađenu DBMS podršku. Ovi sistemi nemaju alate slične GIS-u za analizu i vizualizaciju.

Šta GIS može učiniti za vas

Napravite prostorne upite i analizirajte

Sposobnost GIS-a da pretražuje baze podataka i vrši prostorne upite uštedila je mnogim kompanijama milione dolara. GIS pomaže da se smanji vrijeme za primanje odgovora na zahtjeve kupaca; identificirati područja pogodna za tražene aktivnosti; identificirati odnose između različitih parametara (npr. tla, klima i prinosi usjeva); locirati nestanke struje. Prodavci nekretnina koriste GIS da pronađu, na primjer, sve kuće na određenom području koje imaju krovove od škriljevca, tri sobe i kuhinje od 10 metara, a zatim daju detaljniji opis tih objekata. Zahtjev se može poboljšati uvođenjem dodatnih parametara, poput parametara troškova. Možete dobiti popis svih kuća koje se nalaze na određenoj udaljenosti od određenog autoputa, park šume ili radnog mjesta.

Poboljšajte integraciju unutar organizacije

Mnoge organizacije koje koriste GIS otkrile su da jedna od njegovih glavnih prednosti leži u novim mogućnostima za poboljšanje upravljanja vlastitom organizacijom i njenim resursima na osnovu geografske konsolidacije postojećih podataka i mogućnosti dijeljenja i dosljedne izmjene od strane različitih odjela. Mogućnost dijeljenja i stalnog proširenja i ispravljanja baze podataka od strane različitih strukturnih odjela omogućava povećanje efikasnosti kako svakog odjela tako i organizacije u cjelini. Na primjer, komunalno preduzeće može jasno planirati radove na popravci ili održavanju, počevši od pribavljanja potpunih informacija i prikazivanja na ekranu računara (ili na papirnim kopijama) relevantnih područja, kao što je vodovodna cijev, pa do automatske identifikacije stanovnika koji će biti pogođeni ovim radovima, te ih obavijestiti o vremenu predloženog prekida ili prekida vodosnabdijevanja.

Donošenje boljih odluka

GIS, kao i druge informacione tehnologije, potvrđuje dobro poznatu izreku da bolje informacije vode do boljih odluka. Međutim, GIS nije alat za odlučivanje, već alat koji pomaže u ubrzavanju i povećanju efikasnosti donošenja odluka, pružajući odgovore na upite i funkcije za analizu prostornih podataka, predstavljajući rezultate analize u vizuelnom i lako razumljivom obliku. GIS pomaže, na primjer, u rješavanju problema kao što su pružanje različitih informacija na zahtjev organa za planiranje, rješavanje teritorijalnih sukoba, odabir optimalnih (sa različitih gledišta i prema različitim kriterijima) lokacija za lociranje objekata itd. potrebne za donošenje odluka mogu se prikazati u sažetom kartografskom obliku sa dodatnim tekstualnim objašnjenjima, grafikonima i dijagramima. Dostupnost informacija dostupnih za percepciju i generalizaciju omogućava odgovornim zaposlenima da usmjere svoje napore na pronalaženje rješenja bez trošenja značajnog vremena na prikupljanje i razmišljanje o dostupnim heterogenim podacima. Možete brzo razmotriti nekoliko rješenja i odabrati najefikasnije i najefikasnije.

Kreirajte karte

Karte u GIS-u imaju posebno mjesto. Proces kreiranja karata u GIS-u je mnogo jednostavniji i fleksibilniji od tradicionalnih ručnih ili automatskih metoda mapiranja. Počinje kreiranjem baze podataka. Kao izvor za dobijanje početnih podataka može se koristiti i digitalizacija običnih papirnih karata. Kartografske baze podataka zasnovane na GIS-u mogu biti kontinuirane (bez podjele na posebne listove i regije) i ne povezane s određenom skalom. Na osnovu ovakvih baza podataka moguće je kreirati karte (u elektronskom obliku ili kao štampane kopije) za bilo koju teritoriju, bilo koje skale, sa potrebnim opterećenjem, sa njenim odabirom i prikazom sa potrebnim simbolima. Baza podataka se u svakom trenutku može ažurirati novim podacima (na primjer, iz drugih baza podataka), a podaci koje sadrži mogu se korigirati po potrebi. U velikim organizacijama kreiranu topografsku bazu podataka mogu koristiti kao osnovu drugi odjeli i odjeljenja, dok je moguće brzo kopirati podatke i slati ih preko lokalnih i globalnih mreža.

GIS u Rusiji

Najrasprostranjeniji u Rusiji od stranih sistema su: softverski proizvod ArcGIS kompanije ESRI, porodica proizvoda GeoMedia korporacije Intergraph I MapInfo Professional kompanije Pitney Bowes MapInfo.

Od domaćih razvoja, GIS Map 2008 program kompanije CJSC KB "Panorama".

Koriste se i drugi softverski proizvodi domaćeg i stranog razvoja: GIS INTEGRO, MGE korporacije Intergraph(koristi MicroStation kao grafičku jezgru), IndorGIS, STAR-APIC, DoubleGIS , Mappl, Geograf GIS, 4geo itd.