Prilično je teško dati jednoznačnu kratku definiciju ovog fenomena. Geografski informacioni sistem (GIS) je prilika za novi pogled na svet oko nas. Ako zanemarimo generalizacije i slike, onda je GIS moderna kompjuterska tehnologija za mapiranje i analizu objekata u stvarnom svijetu, kao i događaja koji se dešavaju na našoj planeti. Ova tehnologija kombinuje tradicionalne operacije baze podataka kao što su upiti i statistička analiza sa punom vizualizacijom i prednostima geografske (prostorne) analize karte. Ove sposobnosti izdvajaju GIS od ostalih informacionih sistema i pružaju jedinstvene mogućnosti za njegovu primenu u širokom spektru zadataka koji se odnose na 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.

Kartiranje i geografska analiza nisu ništa sasvim novo. Međutim, GIS tehnologija pruža novi, moderniji, efikasniji, praktičniji i brzi 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 je nekolicina imala umijeće uopštavanja i potpune analize geografskih informacija kako bi donosili optimalne odluke zasnovane na modernim pristupima i alatima.

GIS je sada višemilionska industrija koja uključuje stotine hiljada ljudi širom svijeta. GIS se izučava 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 određenih zadataka, kao što je pronalaženje najboljeg ruta između tačaka, odabir optimalne lokacije za novu kancelariju, traženje kuće na njegovoj adresi, polaganje cjevovoda na terenu, razni komunalni poslovi.

GIS komponente

Radni GIS uključuje pet ključnih komponenti: hardver, softver, podatke, implementatore i metode.
Hardver. Ovo je kompjuter koji pokreće GIS. Danas GIS 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 manipulaciju geografskim informacijama; sistem upravljanja bazom podataka (DBMS ili DBMS); alati za podršku prostornim upitima, analizi i vizualizaciji (prikaz); grafički korisnički interfejs (GUI ili GUI) za lak pristup alatima.

Podaci. Ovo je vjerovatno najvažnija komponenta GIS-a. Podatke o lokaciji (geografski podaci) 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 njihovu upotrebu 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 sastavljaju u skladu sa specifičnostima zadataka i rada svake organizacije.

Kako funkcioniše GIS?

GIS pohranjuje informacije o stvarnom svijetu kao kolekciju tematskih slojeva koji su grupirani na osnovu geografske lokacije. Ovaj jednostavan, ali vrlo fleksibilan pristup dokazao je svoju vrijednost u nizu zadataka iz stvarnog svijeta: praćenje kretanja vozila i materijala, detaljan prikaz stvarnih situacija i planiranih aktivnosti, te modeliranje globalne atmosferske cirkulacije.

Bilo koja geografska informacija sadrži informacije o prostornom položaju, bilo da se radi o referenci na geografske ili druge koordinate, ili linkovima na adresu, poštanski broj, izbornu jedinicu ili popisnu oblast, identifikator zemljišta ili šumskog područja, naziv ceste, itd. Kada se koriste takve veze, koristi se procedura koja se zove geokodiranje za automatsko određivanje lokacije ili lokacija objekta(a). Uz njegovu pomoć možete brzo odrediti i vidjeti na mapi gdje se nalazi predmet ili pojava od interesa, kao što je kuća u kojoj živi vaš poznanik ili se nalazi organizacija koja vam je potrebna, gdje se dogodio potres ili poplava, koja je ruta lakše i brže doći do tačke koja vam je potrebna ili kod kuće.

Vektorski i rasterski modeli. GIS može raditi sa dvije značajno 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 čuvaju kao skupovi X, Y koordinata. Karakteristike poligona kao što su riječni slivovi, zemljišne parcele ili uslužna područja pohranjuju se kao zatvoreni skup koordinata. Vektorski model je posebno koristan za opisivanje diskretnih objekata i manje je pogodan za opisivanje svojstava koja se kontinuirano mijenjaju, kao što su tipovi tla ili dostupnost 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, vizualizacija.

Enter. Za upotrebu 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 mogu unositi podaci pomoću digitalizatora. Mnogi podaci su već prevedeni u formate koje GIS paketi direktno percipiraju.

Manipulacija.Često, da bi se završio određeni projekat, postojeći podaci moraju biti dodatno modifikovani u skladu sa zahtevima vašeg sistema. Na primjer, geografske informacije mogu biti u različitim razmjerima (centralne linije ulica su u mjerilu od 1:100.000, granice popisnog okruga su u mjerilu od 1:50.000, a stambene nekretnine su u mjerilu 1:10.000). Za zajedničku obradu i vizualizaciju, pogodnije je prikazati sve podatke u jednoj skali. GIS tehnologija pruža različite načine za manipulaciju prostornim podacima i isticanje podataka potrebnih za određeni zadatak.

Kontrola. U malim projektima, geografske informacije se mogu pohraniti 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 dovoljno fleksibilan i široko se koristi u mnogim GIS i ne-GIS aplikacijama.

Upit i analiza. Ako imate GIS i geografske podatke, možete dobiti odgovore na jednostavna pitanja (Ko je vlasnik ove parcele? Na kojoj udaljenosti su ovi objekti jedan od drugog? Gdje se nalazi ova industrijska zona?) i složenija pitanja koja zahtijevaju dodatne analiza (Gdje su mjesta za izgradnju nove kuće? Koji je glavni tip zemljišta pod smrčevim 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 može se identificirati i postaviti šablone za pretragu, igrati scenarije poput „šta će se dogoditi ako…“. Savremeni GIS ima mnogo moćnih alata za analizu, od kojih su dva najznačajnija: analiza blizine i analiza preklapanja. Za analizu blizine objekata u odnosu jedan prema drugom, GIS koristi proces koji se naziva baferovanje. Pomaže u odgovorima na pitanja kao što su: Koliko se kuća nalazi u krugu od 100 metara od ove vodene površine? Koliko kupaca živi u krugu od 1 km od ove prodavnice? Koliki je udio nafte proizvedene iz bušotina koje se nalaze u krugu od 10 km od upravne zgrade ovog odjela za proizvodnju nafte i plina? Proces prekrivanja uključuje integraciju podataka koji se nalaze u različitim tematskim slojevima. U najjednostavnijem slučaju, ovo je operacija prikaza, ali u nizu analitičkih operacija podaci iz različitih slojeva se fizički kombinuju. Preklapanje, ili prostorna agregacija, omogućava vam, na primjer, integraciju podataka o tlu, nagibu, vegetaciji i posjedu sa stopama poreza na zemljište.

Vizualizacija. Za mnoge vrste prostornih operacija, krajnji rezultat je predstavljanje podataka u obliku karte ili grafikona. Karta je vrlo efikasan i informativan način pohranjivanja, predstavljanja i komuniciranja geografskih (georeferenciranih) informacija. Ranije su se karte stvarale vekovima. GIS pruža neverovatne nove alate koji proširuju i razvijaju umetničke i naučne osnove kartografije. Uz njegovu pomoć, vizualizacija samih karata može se lako dopuniti izvještajnim dokumentima, trodimenzionalnim slikama, grafikonima i tabelama, fotografijama i drugim sredstvima, na primjer, multimedijom.

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 univerzalno prihvaćena klasifikacija informacionih sistema, donji opis bi trebao pomoći u udaljavanju GIS-a od desktop mapiranja sistema, CAD sistema, daljinskog istraživanja, sistema upravljanja bazama podataka (DBMS ili DBMS) i tehnologije globalnog pozicioniranja (GPS).

Sistemi za Desktop mapiranje koristiti kartografski prikaz za organiziranje 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-ima, Macintoshima i nižim UNIX radnim stanicama.

CAD sistemi sposoban za izradu projektnih crteža i planova zgrada i infrastrukture. 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 prikaz kartografskih podataka, ali, po pravilu, uslužni programi koji su u njima dostupni ne dozvoljavaju efikasno upravljanje i analizu velikih prostornih baza podataka.

Daljinska detekcija i GPS. Tehnike daljinskog otkrivanja su umjetnički i naučni trend za mjerenje zemljine površine pomoću senzora kao što su razne 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 snimljenih slika. Zbog nedostatka dovoljno moćnih alata za upravljanje podacima i analizu, odgovarajući sistemi se teško mogu pripisati pravom GIS-u.

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

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 potrebno za dobijanje odgovora na upite kupaca; identificirati područja pogodna za tražene aktivnosti; identificirati odnose između različitih parametara (na primjer, tla, klima i prinosi usjeva); identifikuju mesta električnih mreža. Prodavci nekretnina koriste GIS da pronađu, na primjer, sve kuće u određenom području koje imaju krovove od škriljevca, tri sobe i kuhinje od 10 metara, a zatim daju detaljniji opis tih zgrada. Zahtjev se može poboljšati uvođenjem dodatnih parametara, na primjer 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 ključnih prednosti leži u novim mogućnostima za poboljšanje upravljanja vlastitom organizacijom i njenim resursima, na osnovu geografske konsolidacije postojećih podataka i mogućnosti njihovog dijeljenja i koordinirane izmjene od strane različitih odjela. Mogućnost zajedničkog korišćenja i baze podataka koja se stalno povećava i koriguje od strane različitih strukturnih divizija omogućava povećanje efikasnosti rada kako svakog odeljenja tako i organizacije u celini. Dakle, kompanija koja se bavi inženjerskim komunikacijama može jasno planirati radove na popravci ili održavanju, počevši od pribavljanja potpunih informacija i prikazivanja na ekranu računara (ili na papirnim kopijama) relevantnih područja, na primjer, vodovoda, a završavajući automatskim identifikaciju stanovnika koji će biti pogođeni ovim radovima i obavještavanje o vremenu predloženog isključenja ili prekida u vodosnabdijevanju.

Donosite informisanije odluke. GIS, kao i druge informacione tehnologije, potvrđuje dobro poznatu izreku da bolje informacije pomažu u donošenju boljih odluka. Međutim, GIS nije alat za donošenje odluka, već alat koji pomaže da se ubrza i poveća efikasnost postupka donošenja odluka, dajući odgovore na upite i funkcije za analizu prostornih podataka, predstavljanje rezultata analize u vizuelnom i lako razumljiva forma. GIS pomaže, na primjer, u rješavanju zadataka kao što su pružanje različitih informacija na zahtjev organa za planiranje, rješavanje teritorijalnih sukoba, odabir najboljih (sa različitih gledišta i prema različitim kriterijima) mjesta za postavljanje objekata itd. Potrebne informacije za donošenje odluka može se prikazati u sažetom kartografskom obliku sa dodatnim tekstualnim objašnjenjima, grafikonima i dijagramima. Dostupnost informacija dostupnih za percepciju i generalizaciju omogućava donosiocima odluka 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. GIS karte imaju posebno mjesto. Proces GIS mapiranja je mnogo jednostavniji i fleksibilniji od tradicionalnih ručnih ili automatiziranih metoda mapiranja. Počinje kreiranjem baze podataka. Kao izvor za dobijanje početnih podataka možete koristiti i digitalizaciju konvencionalnih 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 u štampanom obliku) za bilo koju teritoriju, bilo kog obima, sa potrebnim opterećenjem, sa njenim odabirom i prikazom sa potrebnim simbolima. Baza podataka se u svakom trenutku može dopuniti novim podacima (na primjer, iz drugih baza podataka), a podaci u njoj se mogu prilagoditi prema potrebi. U velikim organizacijama kreiranu topografsku bazu podataka mogu koristiti kao osnovu drugi odjeli i odjeli, dok se podaci mogu brzo kopirati i slati preko lokalnih i globalnih mreža.

, ekonomija, odbrana.

U smislu teritorijalne pokrivenosti, postoje globalni GIS (globalni GIS), subkontinentalni GIS, nacionalni GIS, koji često ima status 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) Šablon: Nobr; među njima su posebno ime, kao posebno rasprostranjeni, dobili zemljišni informacioni sistemi. Problemska orijentacija GIS-a određena je zadacima koji se u njemu rješavaju (naučni i primijenjeni), među kojima su inventarizacija resursa (uključujući katastar), analiza, procjena, praćenje, upravljanje i planiranje, podrška odlučivanju. Integrisani GIS, IGIS (integrisani GIS, IGIS) kombinuju funkcionalnost GIS-a i sistema za obradu digitalnih slika (podaci daljinske detekcije) u jednom integrisanom okruženju.

Multiscale GIS (multiscale GIS) se bazira na višestrukoj ili višeskalanskoj reprezentaciji prostornih objekata, pružajući grafičku ili kartografsku reprodukciju podataka na bilo kojem od odabranih nivoa serije razmjera na osnovu jednog skupa podataka sa najvećom prostornom rezolucijom... Prostorno-vremenski GIS (prostorno-vremenski GIS) radi na prostorno-vremenskim podacima. Implementacija geografsko-informacionih projekata (GIS projekat), izrada GIS-a u širem smislu te riječi, uključuje sljedeće faze: studiju izvodljivosti, uključujući proučavanje zahtjeva korisnika (zahtjeva korisnika) i funkcionalnosti korištenog GIS softvera, studija izvodljivosti, procjena omjera Troškovi/koristi; Projektovanje GIS-a, uključujući fazu pilot-projekta, razvoj GIS-a; testiranje na malom teritorijalnom fragmentu, ili ispitnom području, prototip, ili stvaranje prototipa, ili prototipa; implementacija GIS-a; rad i upotrebu. Geoinformatika proučava naučne, tehničke, tehnološke i primijenjene aspekte dizajna, kreiranja i korištenja GIS-a.

GIS zadaci

• Unos podataka. Za upotrebu u GIS-u, podaci moraju biti konvertovani u odgovarajući digitalni format (digitalizovani). U modernom GIS-u, ovaj proces se može automatizirati korištenjem tehnologije skenera, ili, uz malu količinu posla, podaci se mogu unijeti pomoću digitalizatora.
• Manipulacija podacima (npr. skaliranje).
• Upravljanje podacima. U malim projektima geografske informacije se mogu pohraniti u obliku običnih datoteka, a sa povećanjem količine informacija i povećanjem broja korisnika, DBMS se koristi za pohranu, strukturiranje i upravljanje podacima.
• Upit i analiza podataka - dobijanje odgovora na razna pitanja (npr. ko je vlasnik ove parcele? Koliko su ovi objekti udaljeni jedan od drugog? Gdje se nalazi ova industrijska zona? Gdje ima mjesta za izgradnju nove kuće ?Koja je glavna vrsta tla pod šumama smrče? Kako će izgradnja nove saobraćajnice uticati na saobraćaj?).
• Vizualizacija podataka. Na primjer, predstavljanje podataka u obliku karte ili grafikona.

GIS mogućnosti

GIS uključuje mogućnosti DBMS-a, uređivača rasterske i vektorske grafike i analitičkih alata i koristi se u kartografiji, geologiji, meteorologiji, upravljanju zemljištem, ekologiji, općinskom menadžmentu, transportu, ekonomiji i odbrani. GIS vam omogućava da rešite širok spektar problema - bilo da se radi o analizi takvih globalnih problema kao što su prenaseljenost, zagađenje teritorije, smanjenje šumskog zemljišta, prirodne katastrofe, kao i rešavanje specifičnih zadataka, kao što je pronalaženje najbolje rute između tačaka, izbor optimalne lokacije za novu kancelariju, pronalaženje kuće po adresi, polaganje cjevovoda na terenu, razni komunalni poslovi.

GIS sistem vam omogućava da:

• odrediti koji se objekti nalaze u datom području;
• odrediti lokaciju objekta (prostorna analiza);
• analizirati gustinu rasprostranjenosti na teritoriji nekog fenomena (npr. gustina naseljenosti);
• utvrđivanje privremenih promjena na određenom području);
• simulirati ono što se događa kada mijenjate lokaciju objekata (na primjer, ako dodate novi put).

GIS klasifikacija

Po teritorijalnoj pokrivenosti:

• globalni GIS;
• subkontinentalni GIS;
• nacionalni GIS;
• regionalni GIS;
• subregionalni GIS;
• lokalni ili lokalni GIS.

Po nivou kontrole:

• federalni GIS;
• regionalni GIS;
• opštinski GIS;
• korporativni GIS.

Po funkcionalnosti:

• potpuno funkcionalan;
• GIS za pregled podataka;
• GIS za unos i obradu podataka;
• specijalizovani GIS.

Po predmetnoj oblasti:

• kartografski;
• geološka;
• gradski ili opštinski GIS;
• ekološki GIS itd.

Ako pored funkcionalnosti GIS-a sistem ima i mogućnosti digitalne obrade slike, onda se takvi sistemi nazivaju integrisani GIS (IGIS). Poly-scale, ili scale-independent, GIS se zasniva na višestrukim ili poli-razmjernim reprezentacijama karakteristika, pružajući grafičku ili kartografsku reprodukciju podataka na bilo kojem odabranom nivou serije razmjera na osnovu jednog skupa podataka sa najvećom prostornom rezolucijom. Prostorno-vremenski GIS radi na prostorno-vremenskim podacima.

GIS aplikacije

• Zemljišna uprava, zemljišne knjige. Za rješavanje problema sa prostornim referencama počeo je kreirati GIS. Tipični zadaci su izrada inventara, klasifikacijskih karata, određivanje površina parcela i granica između njih itd.
• Popis, računovodstvo, planiranje i upravljanje objektima distribuirane proizvodne infrastrukture. Na primjer, naftne i plinske kompanije ili kompanije koje upravljaju energetskom mrežom, sistemom benzinskih pumpi, trgovina itd.
• Projektovanje, inženjerska istraživanja, planiranje u građevinarstvu, arhitektura. Takav GIS omogućava rješavanje cijelog niza zadataka za razvoj teritorije, optimizaciju infrastrukture područja u izgradnji, potrebnu količinu opreme, radne snage i resursa.
• Tematsko mapiranje.
• Upravljanje kopnenim, vazdušnim i vodnim saobraćajem. GIS omogućava rešavanje problema upravljanja pokretnim objektima, pod uslovom da je ispunjen zadati sistem odnosa između njih i nepokretnih objekata. U svakom trenutku možete saznati gdje se vozilo nalazi, izračunati opterećenje, optimalnu putanju, vrijeme dolaska itd.
• Upravljanje prirodnim resursima, zaštita životne sredine i ekologija. GIS pomaže u određivanju trenutnog stanja i rezervi praćenih resursa, simulira procese u prirodnom okruženju i vrši ekološki monitoring područja.
• Geologija, mineralne sirovine, rudarska industrija. GIS izračunava rezerve minerala na osnovu rezultata uzoraka (istražna bušenja, probne jame) sa poznatim modelom procesa formiranja ležišta.
• Hitni slučajevi. Uz pomoć GIS-a, predviđanje vanrednih situacija (požari, poplave, potresi, mulj, uragani), proračun stepena potencijalne opasnosti i donošenje odluka o pružanju pomoći, proračun potrebnog broja snaga i sredstava za likvidaciju vanredne situacije, proračun optimalnih ruta do mjesta nesreće, procjena nastale štete.
• Ratovanje. Rješavanje širokog spektra specifičnih zadataka koji se odnose na proračun zona vidljivosti, optimalne rute kretanja po neravnom terenu, uzimajući u obzir suprotnost, itd.
• Poljoprivreda. Predviđanje prinosa i povećanje proizvodnje poljoprivrednih proizvoda, optimizacija njihovog transporta i plasmana.

Poljoprivreda

Prije početka svake vegetacijske sezone, poljoprivrednici moraju donijeti 50 kritičnih odluka: šta da uzgajaju, kada saditi, da li koristiti gnojiva, itd. Bilo koja od ovih može utjecati na prinose i krajnji rezultat. Ranije su poljoprivrednici donosili takve odluke na osnovu prethodnog iskustva, tradicije, pa čak i razgovora sa komšijama i drugim poznanicima. Poljoprivreda danas generiše više georeferenciranih podataka nego većina drugih industrija. Podaci dolaze iz različitih izvora: telemetrija vozila, meteorološke stanice, zemaljski senzori, uzorci tla, zemaljski nadzor, sateliti i dronovi. Uz pomoć GIS-a, poljoprivredna preduzeća mogu prikupljati, obraditi i analizirati podatke kako bi maksimizirali resurse, nadgledali sigurnost usjeva i povećali prinose.

Transport i logistika

Premještanje ljudi i stvari često je veliki logistički izazov. Zamislite bolnicu koja želi svojim pacijentima u određeno vrijeme pružiti najbolju i najbržu rutu do njihove kuće, ili lokalnu samoupravu koja želi organizirati optimalne autobuske i lake željeznice, ili proizvođača koji želi isporučiti svoje proizvode što efikasnije i ekonomski koliko je to moguće, ili naftna kompanija koja planira polaganje cjevovoda. U svakom od ovih slučajeva, potrebno je analizirati podatke o lokaciji kako bi se donijele informirane poslovne odluke.

Energija

U istraživanju energetskih resursa koriste se satelitske fotografije, geološke karte zemljine površine i daljinsko ispitivanje formacija za utvrđivanje ekonomske isplativosti rudarenja na određenom području. Energetske kompanije koriste ogromnu količinu geografskih podataka jer se industrijski senzori sada instaliraju svuda: laserski senzori u avionima, senzori na površini zemlje prilikom bušenja bušotina, monitori cevovoda, itd. Mapiranje i prostorna analiza pružaju neophodna znanja za donošenje odluka u skladu sa regulatornim zahtjevima odabir lokacija i lokalizacija resursa.

Maloprodaja

Kako potrošači sve više koriste pametne telefone i nosive uređaje, tradicionalni trgovci mogu koristiti geoprostornu tehnologiju kako bi stekli potpuniju sliku prošlih i sadašnjih kupaca. Jer geoprostorni podaci nisu o lokaciji, već o podacima vezanim za lokaciju, kao što su demografija kupaca ili gdje ljudi provode najviše vremena u trgovini. Svi ovi podaci mogu se koristiti prilikom odabira mjesta za trgovinu, definiranja seta proizvoda i njihovog plasmana itd.

Odbrana i izviđanje

Geoprostorna tehnologija je transformisala vojne i obavještajne operacije u svim dijelovima svijeta gdje su raspoređene trupe. Komande, analitičari i drugi profesionalci trebaju tačne GIS podatke kako bi odgovorili na svoje izazove. GIS pomaže u procjeni situacije (stvara potpuni vizualni prikaz taktičkih informacija), izvođenju operacija na kopnu (pokazuje uslove terena, visine, rute, vegetaciju, objekte i naselja), u zraku (prenosi podatke o vremenu i vidljivosti pilotima; usmjerava trupe i zalihe, daje oznaku cilja) i na moru (pokazuje struje, visine valova, plimu i vrijeme).

federalna vlada

Pravovremena i precizna geoprostorna inteligencija ključna je za donošenje odluka federalnih agencija koje su odgovorne za sigurnost i sigurnost, infrastrukturu, upravljanje resursima i kvalitet života. GIS omogućava organizovanje bezbednosti i bezbednosti uz operativnu podršku, koordinaciju odbrane, reagovanje na prirodne katastrofe, delovanje agencija za provođenje zakona, nacionalnih bezbednosnih agencija i hitnih službi. Što se tiče infrastrukture, GIS pomaže u upravljanju resursima i imovinom za autoputeve, luke, javni prijevoz i aerodrome. Federalne agencije također koriste GIS za bolje razumijevanje živih i historijskih podataka potrebnih za upravljanje poljoprivredom, šumarstvom, rudarstvom, vodom i drugim prirodnim resursima.

Lokalne vlasti

Lokalne vlasti svakodnevno donose odluke koje direktno utiču na stanovnike i posjetioce. Od popravke puteva i komunalnih usluga do vrednovanja zemljišta i razvoja zemljišta, aplikacije za mapiranje se svuda koriste za analizu i tumačenje GIS podataka. Osim toga, stanovništvo i pejzaž gradova i mjesta mogu se dramatično promijeniti u relativno kratkom vremenu. Kako bi se prilagodile ovim promjenama i pružile ljudima nivo usluga koji očekuju, lokalne samouprave uveliko koriste modernu GIS tehnologiju za praćenje saobraćaja i stanja na cestama, kvaliteta okoliša, širenja bolesti, distribucije komunalnih usluga (kao što su opskrba električnom energijom i vodom). i kanalizacije), za upravljanje parkovima i drugim javnim površinama, kao i za izdavanje dozvola za osnivanje kampova, lova, ribolova i dr.

GIS struktura

GIS sistem uključuje pet ključnih komponenti:

• hardver. Ovo je kompjuter koji pokreće GIS. Danas GIS radi na različitim tipovima računarskih platformi, od centralizovanih servera do samostalnih ili umreženih desktop računara;
• softvera. Sadrži funkcije i alate potrebne za pohranjivanje, analizu i vizualizaciju geografskih informacija. Takvi softverski proizvodi uključuju: alate za unos i manipulaciju geografskim informacijama; sistem upravljanja bazom podataka (DBMS ili DBMS); alati za podršku prostornim upitima, analizi i vizualizaciji;
• podaci. Podatke o lokaciji (geografski podaci) 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;
• izvođači. Korisnici GIS-a mogu biti kako tehnički stručnjaci koji razvijaju i održavaju sistem, tako i obični zaposleni, kojima GIS pomaže u rješavanju tekućih svakodnevnih poslova i problema;
• metode.

Istorija GIS-a

Pionirski 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 (ECM) 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 softverskih alata za upravljanje bazom podataka.

Period vladinih 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 ulične mreže:

• Automatizovani navigacioni sistemi.
• Sistemi za sakupljanje otpada i smeća.
• Saobraćaj vozila u vanrednim situacijama itd.

Period komercijalnog razvoja (početak 1980-ih - danas)

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

Period korisnika (kraj 1980-ih - danas)

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

GIS struktura

1. Podaci (prostorni podaci):
   • pozicioni (geografski): lokacija objekta na zemljinoj površini.
   • nepozicioni (atributivni): deskriptivni.
2. Hardver (računari, mreže, uređaji za skladištenje podataka, skener, digitalizatori, itd.).
3. Softver (softver).
4. Tehnologije (metode, procedure, itd.).

Geografski informacioni sistemi ili jednostavno geografski informacioni sistemi (GIS) su upravljanje prostornim podacima. Prostorni podaci zauzvrat, to su podaci koji opisuju lokaciju objekata u prostoru, najčešće u obliku dvodimenzionalne ili trodimenzionalne geometrije. Geografski informacioni sistemi vam omogućavaju da sa prostornim podacima izvršite sve isto kao i svaki drugi informacioni sistem sa svojim podacima, odnosno: daju mogućnost dodavanja, brisanja, ažuriranja, upita, pregleda, analize itd.

Postoje dva glavna formata za predstavljanje prostornih podataka: u obliku vektorske grafike i u obliku rastera:

Rasterska grafika ili bitmapa je obično dvodimenzionalni niz tačaka, od kojih je svaka predstavljena različitom bojom. Moderni GIS vam omogućava rad sa rasterskim slikama gotovo bilo kojeg formata od bmp, png i jpeg do TIFF / GeoTIFF. Rasterska grafika se obično koristi za dizajn "pozadine" digitalne karte, na vrhu koje je već prikazana vektorska geometrija. Za primjere ne morate ići daleko: otvorite Google Maps ili Yandex mape i tamo ćete vidjeti ogroman broj rastera. U obliku vektorske grafike, na ovim kartama je vrlo malo predstavljeno, odnosno graf puteva, granica teritorija i nekih drugih objekata. Neosporna prednost rasterskih slika na digitalnim kartama je u tome što omogućavaju prikazivanje ogromne količine prostornih informacija uz relativno male količine zauzete memorije. Nedostatak je što kvalitet slike na rasteru naglo opada sa značajnim povećanjem skale prikaza, stoga se za različite razmjere koriste rasteri različite teritorijalne pokrivenosti i rezolucije, koji se međusobno zamjenjuju kada se slika povećava i smanjuje. . Kako se to događa može se vidjeti kada radite sa istim Google mapama i Yandex mapama.

Vektorska grafika- ovo je, u stvari, geometrija, predstavljena u obliku skupova koordinata. Format vektorske grafike ne pohranjuje samu sliku - formira se u hodu od strane podsistema GIS renderiranja (vizualizacije), te je stoga kvalitet slike uvijek visok, bez obzira na trenutnu skalu. Postoje sljedeće vrste vektorskih prostornih podataka:

• Geometrija tačke... Koristi se u slučajevima kada je na datoj skali elektronske karte važna samo lokacija objekta. Obično se geometrija tačke prikazuje kao tačka na mapi u određenoj boji, ali neki GIS vam omogućava da tu tačku zamijenite bitmapom ili vektorskim simbolom, kao što je strelica, simbol ili ikona. Pored koordinata tačke, sama geometrija tačke može se dodatno parametrizovati orijentacijom na ravni ili u prostoru, čime se određuje ugao rotacije odgovarajućeg simbola ili ikone na mapi. Geometrija tačaka može se koristiti za renderiranje gotovo bilo kojeg objekta, osim proširenih, jer sve ovisi o mjerilu karte.


• Linearna geometrija... Koristi se za predstavljanje objekata za koje je važno odražavati njihov opseg (dužinu) i linearnu konfiguraciju. Takvi objekti uključuju puteve, rijeke (u malom obimu), dijelove teritorijalnih granica i druge slične objekte. Opet, na većim skalama, isti objekti se već mogu prikazati kao površinska geometrija.


• Arealna geometrija... Koristi se kada je sve važno: i lokacija i dužina i površina. Na primjer, parcela sa kućom u malom mjerilu može biti predstavljena geometrijom tačke, a u većem već površinskom i linearnom. Arealna geometrija nisu samo poligoni, već i kompleksi koji se sastoje od linearnih fragmenata, lukova različitih radijusa, a također sadrže rupe predstavljene drugim poligonima.

Osnove GIS-a i informacionog modeliranja

Vektorska i rasterska geometrija u GIS-u se ne nadmeću jedna s drugom, već svaka obavlja svoje funkcije. Rasterska grafika se koristi za dizajniranje grafičkog prikaza elektronske karte. Pomaže korisniku u navigaciji prilikom pregleda i traženja objekata na karti, budući da je teren najčešće predstavljen zračnim fotografijama terena. Vektorska grafika je sredstvo za predstavljanje na karti objekata koji su značajni u kontekstu trenutne konfiguracije GIS-a – onih objekata čijim podacima upravlja informacioni sistem. Ako je u pitanju karta grada, onda se ulice, kuće, inženjerski objekti i drugi objekti urbane infrastrukture obično prikazuju u obliku vektorske grafike. Ako se radi o inženjerskim mrežama, na primjer, vodovodnoj mreži ili mreži grijanja, tada su značajni objekti u ovom slučaju dodatno dijelovi cjevovoda, čvorne podstanice, oprema itd.

Prednosti vektorske grafike, pored gore navedenog konstantnog kvaliteta slike u bilo kojoj mjeri, uključuju mogućnost odabira objekata na karti, uređivanja njihovog prikaza korištenjem ugrađenih GIS alata ili vršenja prostornih upita na takvim podacima.

Prostorni upit Je strukturirani upit za prostorne podatke, čiji su kriterijumi uslovi povezani sa koordinatama vektorske geometrije. Na primjer, možete tražiti sve objekte određenog tipa koji se nalaze unutar date putanje, sijeku datu granicu ili su na određenoj udaljenosti od date tačke.

Bilo koja negrafička informacija koja dodatno karakteriše jedan ili drugi objekat u sistemu takođe se može povezati sa prostornim podacima. Štaviše, svaki objekat informacionog modela u GIS-u može biti predstavljen skupom prostornih objekata i skupovima pridruženih semantičkih atributa koji opisuju ovaj objekat na isti način kao da je predstavljen u bilo kom negrafičkom sistemu. Na primjer, ako GIS koristi DBMS za pohranjivanje svojih podataka, tada su semantički dio opisa objekata zapisi u tabelama relacijske baze podataka. Primjer: GIS upravlja podacima iz mreže gasovoda. U ovom slučaju, objekat „sekcija gasovoda“ može biti predstavljen linearnim geometrijskim strukturama za pregled mreže na maloj karti; geometriju površine za velike razmere i posebnu tabelu za čuvanje njene dužine, radijusa, materijala i drugih tehničkih karakteristika. Vrlo često, strukturirani upiti prema podacima koje pokreće GIS su simbioza tradicionalne baze podataka i parametara prostornog upita. Na primjer, zahtjev za odabir svih dionica gasovoda određenog radijusa na teritoriji određenom određenim poligonom.

Možete se upoznati sa osnovnim principima informacionog modeliranja, koji se odnose i na GIS.

Od čega se sastoji geografski informacioni sistem i kako funkcioniše?

Podsistem za rad sa skladištima prostornih podataka. Postoje GIS rješenja koja koriste baze podataka kao skladište prostornih podataka, u interakciji sa DBMS-om. Postoje softverski proizvodi koji pohranjuju podatke u datoteke vlastitog formata, a postoje i oni koji mogu raditi s različitim izvorima grafičkih informacija. Podsistem za rad sa skladištima prostornih podataka su GIS softverske komponente odgovorne za stvaranje veza sa samim skladištima i razmjenu podataka s njima, uključujući i putem mrežnih protokola.

Kontrolni modul koordinatnih sistema. Koordinate koje predstavljaju prostorne podatke u skladištu geoinformacija mogu odgovarati pravougaonom (kartezijanskom) ili geografskom koordinatnom sistemu zasnovanom na elipsoidu. Ako se ranije vjerovalo da je Zemlja okrugla, onda je u naše vrijeme njen oblik opisan prilično složenom figurom - geoid... Površina geoida se poklapa sa nivoom vode svjetskog okeana, uslovno nastavljen ispod kontinenata. Elipsoid, zauzvrat, je lokus tačaka dobijenih rotacijom geoida oko njegove glavne ose. Nisam stručnjak za geodeziju, stoga neću ulaziti u zamršenosti izgradnje zemaljskih koordinatnih sistema, već ću svoju priču nastaviti sa pozicije korisnika GIS-a. Koordinatni sistem može biti i globalni (za cijelu teritoriju zemlje) ili lokalni - namijenjen za pozicioniranje u određenim granicama zemljine površine. Postoje lokalni geografski koordinatni sistemi koji za određenu lokaciju imaju veću tačnost od svjetskog koordinatnog sistema. Ovo se postiže činjenicom da su takvi koordinatni sistemi izgrađeni na osnovu preciznijeg lokalnog elipsoida u uslovima datog područja (u poređenju sa njegovim globalnim opisom). Pravokutni koordinatni sustavi, po svojoj prirodi, svi su lokalni, jer samo u malim područjima greška povezana s činjenicom da Zemlja još uvijek nije ravna, već okrugla, ne ometa izgradnju relativno tačnih karata. Porijeklo koordinata ovakvih koordinatnih sistema bira se proizvoljno, a kreiraju se u različite svrhe, uključujući i da bi se stekla predstava o relativnom položaju objekata, ali da bi se iz sigurnosnih razloga isključila mogućnost dobivanja njihove prave (svjetske) koordinate. Primjer lokalnog koordinatnog sistema je lokalni koordinatni sistem grada Moskve, koji ima nulte koordinate u području glavne zgrade Moskovskog državnog univerziteta.

Upravljački modul koordinatnih sistema je dizajniran da transformiše tačke iz originalnog koordinatnog sistema skladišta prostornih podataka u ravninske koordinate, sa kojima radi grafičko jezgro operativnog sistema, što omogućava prikaz slike na ekranu, štampaču i drugom izlazu. uređaja. Ovaj modul je također odgovoran za inverznu transformaciju: transformaciju koordinata tačke na ravni u koordinate skladišta informacija (svjetske ili lokalne koordinate). Reverzna transformacija se koristi u procesu uređivanja (digitalizacije) geometrije GIS alatima. Najčešće se GIS bavi koordinatnim sistemom WGS 84 (Svjetski geodetski sistem), koji je jedinstven koordinatni sistem za cijelu teritoriju planete Zemlje. Geografski ili, kako ga još nazivaju, geocentrični koordinatni sistem, kao što je WGS 84, je elipsoidni koordinatni sistem koji definiše koordinate objekata u odnosu na centar mase zemlje. Geografski koordinatni sistemi se razlikuju jedan od drugog po obliku elipsoida na kojem se zasnivaju. Skup transformacija koje se koriste za transformaciju koordinata geografskog koordinatnog sistema u kartezijanski koordinatni sistem naziva se projekcija karte. Drugim riječima, projekcija karte Je odraz (odvijanje) elipsoida geografskog koordinatnog sistema na ravan. Najčešće korištene projekcije su Univerzalna poprečna Mercatorova (UTM) projekcija i Gausova Krugerova (GC) projekcija.

Podsistem za prilagođavanje legende ili grafičkog prikaza. Svako skladištenje prostornih podataka predstavljeno je skupom vektorskih i rasterskih grafičkih objekata. U 2D GIS-u, pojedinačni objekti prostornih podataka često se nazivaju slojevima, budući da se slika formirana u prozoru elektronske karte kreira uzastopno: podsistem prikaza „crta” svaki tip objekta redom. Dakle, rezultat formiranja slike je višeslojna dvodimenzionalna slika, gdje se svaki sljedeći sloj nanosi na prethodni. Legenda je glavni alat u GIS-u, uz pomoć kojeg ne samo redoslijed prikaza objekata na karti (redoslijed slojeva), već i parametri njihovog prikaza (boja, debljina linije, font oznaka itd. ) je određena. Uz pomoć legende pojedinačni objekti se mogu uključiti i isključiti iz liste prikazanih slojeva na karti. Legenda može opisati slojeve koji predstavljaju objekte dohvaćene od strane podsistema prostornih podataka iz različitih veza. Na primjer, jedna karta kombinuje podatke sa topografske karte (terena) iz jednog izvora i podatke iz inženjerskih mreža (gasovod, toplovodna mreža, itd.) iz drugog izvora.

Podsistem prikaza. Važna postavka za grafički prikaz prostornih podataka je nominalna skala karte... To je kada skala prikaza podataka u prozoru elektronske karte GIS-a odgovara nominalnoj skali, debljina linije, veličina fonta i drugi parametri odgovaraju onima navedenim u legendi, a u uslovima drugačijeg razmera koji se lako može promeniti korisnika, debljina linije i veličina fonta će se u skladu s tim povećati ili smanjiti. Dakle, nominalna skala karte je referentna tačka za podsistem prikaza. Po kom principu podsistem za prikaz formira grafički prikaz prostornih podataka u velikoj mjeri određuje legenda određene karte. GIS radna stanica može se sastojati od čitavog skupa elektronskih karata, od kojih je svaka predstavljena svojom legendom.

Podsistem za uređivanje prostornih podataka. Ovo je, zapravo, skup GIS korisničkih alata koji vam omogućavaju uređivanje prostornih podataka. Primjena nove ili uređivanje postojeće geometrije obično se svodi na uzastopno određivanje tačaka na karti. Kada su ove tačke odabrane, upravljački modul koordinatnih sistema transformiše koordinate kursora na ekranu u tačke koje odgovaraju koordinatnom sistemu skladišta informacija. Moderni sistemi grafičkog unosa takođe mogu dozvoliti, kada se specificiraju tačke, da se "prikače" na postojeće podatke, na primer, na uglove ili sredine isprekidanih segmenata linija, na geometriju tačke itd.

Podsistem za analizu prostornih podataka. Isti podsistem koji vam omogućava da konfigurišete, izvršavate i prikazujete rezultate prostornih upita. Pomoću legende određuju se i parametri grafičkog prikaza rezultata prostornih upita.

Podsistem za štampanje. Neka vrsta podsistema za prikaz dizajniran za izlaz fragmenata elektronskih mapa na štampač ili kater (kater). Dodatne funkcije podsistema za štampanje, u poređenju sa podsistemom za prikazivanje slike na ekranu, uključuju postavljanje i formiranje grafičkog prikaza na ispisu same legende, kao i legende skale, kompasa i drugih atributa. neophodna za rad sa papirnom verzijom karte.

Podsistem poslovne logike. Bilo koji softver koji se koristi u toku postavljanja rada geografskog informacionog sistema za rešavanje određenog primenjenog zadatka ili grupe zadataka. Takvi alati mogu uključivati ​​podsistem informacionog modeliranja predmetne oblasti, za integraciju sa drugim informacionim sistemima, i kreiran, na primjer, na ugrađenom GIS-u i još mnogo toga. Sastav podsistema poslovne logike za različite softverske proizvode ove klase može se značajno razlikovati, a može i izostati, jer sve ovisi o namjeni određenog rješenja.

Najpoznatiji moderni GIS

Najpoznatiji predstavnici GIS softverskih komponenti su proizvodi tri američke kompanije. Ovo su Geomedia porodica rješenja kompanije Intergraph, ArcGIS proizvodi iz ESRI-a i MapInfo iz Pitney Bowesa. U Rusiji su, zbog niza okolnosti, posljednja dva najpopularnija, iako je Geomedia u mnogim aspektima svestraniji i moderniji proizvod. Konkretno, Geomedia i Geomedia Professional omogućavaju korisniku direktan rad sa prostornim podacima različitih formata (uključujući podatke ArcGIS i MapInfo), bez pribjegavanja preliminarnim procedurama za njihovu konverziju i uvoz, dok rješenja konkurenata radije rade samo sa svojim formatima podataka. ...

P.S. Primjeri projektovanja GIS podsistema u jeziku C# u kontekstu proučavanja objektno orijentisanog pristupa u programiranju, i to: klase za rad sa vektorskom grafikom, podsistem za rad sa skladištenjem geoinformacija, arhitektura servisa linearne transformacije i neki drugi se smatraju kursevima programiranja.

Informatizacija je danas zahvatila sve aspekte života društva i teško je, možda, imenovati bilo koju sferu ljudskog djelovanja - od školstva do visoke državne politike, gdje se ne bi osjetio njen snažan uticaj.

Računarska nauka "diše u potiljak" svim naukama o Zemlji, sustižući ih i vlačeći ih, transformišući, a ponekad i potpuno porobljavajući u potrazi za beskrajnim kompjuterskim savršenstvom. Naučnici danas više ne mogu zamisliti svoj rad bez kompjutera i digitalnih baza podataka. U geonaukama, informacijska tehnologija je dovela do geoinformatike i geografski informacioni sistemi (GIS), a riječ "geografski" u ovom slučaju znači "prostornost" i "teritorijalnost", a također i složenost geografskih pristupa.

GIS je hardversko-softverski i ujedno čovjek-mašina kompleks koji obezbjeđuje prikupljanje, obradu, prikaz i diseminaciju podataka. Geografski informacioni sistemi se razlikuju od ostalih informacionih sistema po tome što su svi njihovi podaci nužno prostorno koordinirani, odnosno vezani za teritoriju, za geografski prostor. GIS se koristi u rješavanju svih vrsta naučnih i praktičnih problema. GIS pomaže analizirati i modelirati bilo koju geografsku situaciju, praviti prognoze i upravljati procesima koji se dešavaju u okruženju. GIS se koristi za proučavanje svih onih prirodnih, društvenih i prirodno-društvenih objekata i pojava koje proučavaju nauke o Zemlji i srodne društveno-ekonomske nauke, kao i kartografiju, daljinsku detekciju. Istovremeno, GIS je kompleks hardverskih uređaja i softverskih proizvoda (GIS školjke), a najvažniji element ovog kompleksa su automatski kartografski sistemi.

Struktura GIS-a se obično predstavlja kao sistem slojeva informacija. Uobičajeno, ovi slojevi se mogu gledati u obliku "lisnatog kolača" ili nečeg drugog, čija svaka polica sadrži mapu ili digitalne informacije o određenoj temi.

U procesu analize, ovi slojevi se „skidaju sa polica“, razmatraju odvojeno ili kombinuju u različitim kombinacijama, analiziraju i međusobno upoređuju. Za bilo koju datu tačku ili područje moguće je dobiti podatke o svim slojevima odjednom, ali glavna stvar je da postaje moguće dobiti izvedene slojeve. Jedno od najvažnijih svojstava GIS-a je upravo to što su na osnovu dostupnih informacija u stanju da generišu nove izvedene informacije.

Resource GIS je jedan od najčešćih tipova GIS-a u geonaukama. Namijenjeni su za inventarizaciju, procjenu, zaštitu i racionalno korištenje resursa, za predviđanje rezultata njihovog rada. Najčešće se za njihovo formiranje koriste postojeće tematske karte koje se digitaliziraju i unose u baze podataka u obliku zasebnih slojeva informacija. Osim kartografskih materijala, GIS uključuje podatke dugoročnog osmatranja, statističke informacije itd. Primjer je "GIS -" koji su kreirale zemlje sliva Crnog mora. Sa svojim raznolikim morskim svijetom, bogatim ribljim resursima, toplim pješčanim plažama i jedinstvenim obalnim pejzažima koji privlače turiste, ovaj bazen je doživio katastrofalnu degradaciju okoliša posljednjih desetljeća. To dramatično smanjuje riblje resurse, smanjuje rekreacijski potencijal i dovodi do degradacije vrijednih obalnih močvara. Za centralizovano usvajanje hitnih mera za spasavanje Crnog mora, razvijen je „Program za spasavanje Crnog mora“. Važan dio ovog programa bilo je stvaranje resursno-ekološkog „GIS – Crno more“. Ovaj GIS obavlja dvije funkcije – modeliranje i informisanje o cjelini i pojedinačnim komponentama svog okruženja. Podaci su neophodni za sprovođenje naučnih istraživanja u akvatoriju i susjednom dijelu sliva Crnog mora i za donošenje odluka o zaštiti i zaštiti ovog jedinstvenog vodnog područja. "GIS - Crno more" sadrži oko 2000 karata. Zatvoreni su u sedam tematskih blokova: geografija, biologija, meteorologija, fizička okeanografija, hemijska okeanografija, biologija, riblji resursi.

Geoinformaciono mapiranje

Interakcija geoinformatike i kartografije postala je osnova za formiranje novog pravca – geoinformacije, odnosno automatizovanog modeliranja i mapiranja objekata i pojava na bazi GIS-a.

Sa uvođenjem GIS-a, tradicionalna kartografija je doživjela radikalno restrukturiranje. Može se porediti samo sa promenama koje su pratile prelazak sa rukopisnih karata na štampane poligrafske otiske. Kartografi prošlih epoha, ni u najluđoj mašti, nisu mogli predvidjeti da bi umjesto graviranja na litografskom kamenu bilo moguće nacrtati kartu pomicanjem kursora preko ekrana kompjutera. A danas je geografsko informacijsko mapiranje gotovo u potpunosti zamijenilo tradicionalne metode sastavljanja i objavljivanja karata.

Softverski vođeno mapiranje redefinira mnoge tradicionalne probleme. Izbor matematičke osnove i rasporeda karata iz temelja se promijenio, kompjuterske karte se mogu brzo prebacivati ​​iz jedne projekcije u drugu, slobodno skalirati, mijenjati "rezanje" listova, uvoditi nova vizualna sredstva (na primjer, treptanje ili pomicanje znakova na karte), koriste matematičke filtere za funkcije generalizacije i izravnavanja itd. Dugotrajne operacije izračunavanja dužina i površina, transformacija karata ili njihovo poravnanje postale su rutinske procedure. Nastala je elektronska kartometrija. Kreiranje i korištenje karata postalo je jedinstven proces; u toku kompjuterske obrade slike se neprestano transformišu, prelazeći iz jednog oblika u drugi.

GIS tehnologije su pokrenule još jedan novi pravac - operativno mapiranje, odnosno kreiranje i korištenje karata u stvarnom ili skoro realnom vremenu. Sada je moguće brzo, odnosno blagovremeno informisati korisnike i uticati na tok procesa. Drugim riječima, prilikom mapiranja u realnom vremenu, pristigle informacije se odmah obrađuju i izrađuju se karte za procjenu, praćenje, upravljanje, kontrolu nad procesima i pojavama koje se mijenjaju istim tempom.

Operativne kompjuterske karte upozoravaju (signaliziraju) na nepovoljne ili opasne procese, omogućavaju praćenje njihovog razvoja, davanje preporuka i predviđanje razvoja situacija, odabir opcija za stabilizaciju ili promjenu toka procesa. Takve situacije nastaju, na primjer, kada nastanu, kada morate brzo pratiti njihovo širenje i brzo poduzeti mjere za gašenje požara. U periodu topljenja snijega i za vrijeme katastrofalnih pljuskova potrebno je pratiti poplave rijeka i, u vanrednim situacijama, promjene ekološkog stanja teritorije. Tokom likvidacije nesreće u Černobilju, kartografi danonoćno nisu ostavljali kompjutere, sastavljajući operativne karte kretanja oblaka radioaktivne kontaminacije po teritorijama u blizini izvora katastrofe. Oni također prate razvoj političkih događaja i vojnih akcija na žarištima planete. Početni podaci za operativno mapiranje su zračni i svemirski snimci, direktna zapažanja i mjerenja, statistički materijali, rezultati anketa, popisa, referenduma itd. Kartografske animacije pružaju ogromne mogućnosti, a ponekad i neočekivane efekte. Softverski moduli za animaciju mogu premještati karte ili trodimenzionalne dijagrame po ekranu, mijenjati brzinu prikaza, pomicati pojedinačne znakove, učiniti da bljeskaju i vibriraju, mijenjaju boju i osvjetljenje mape, "istaknu" ili "zasjene" određena područja slike itd. Na primjer, na karti se mijenja boja ugroženih područja: „sigurna“ plavičasta boja postepeno prelazi u ružičastu, a zatim u jarko crvenu, grimizno, što znači: opasne, moguće su lavine! Vrlo neobične za kartografiju efekte stvaraju panorame, promjene u perspektivi, dijelovi slike (možete podijeliti "raspad" i brisati objekte), iluzija kretanja po karti (da biste "letjeli" po teritoriji), uključujući i na različitim brzine. U dogledno vreme, izgledi za razvoj kartografije u naukama o Zemlji vezani su, pre svega, i gotovo u potpunosti sa geoinformacionim kartiranjem, kada nema potrebe za pripremanjem štampanih izdanja karata: na zahtev, uvek će biti moguće da dobijete sliku predmeta ili fenomena koji se proučava na ekranu računara u realnom vremenu. Neki kartografi smatraju da uvođenje elektronske tehnologije "označava kraj tri stotine godina kartografskog crtanja i izdavanja štampanih kartografskih proizvoda". U zamjenu za karte, korisnik će moći zatražiti i odmah dobiti sve potrebne podatke u mašinski čitljivom ili vizualiziranom obliku. Čak se predlaže revizija samog pojma „atlas“.

1. Šta je GIS?

GIS je skup računarske opreme, geografskih podataka i softvera za prikupljanje, obradu, skladištenje, modeliranje, analizu i prikaz svih vrsta prostorno referenciranih informacija.

GIS je medij koji povezuje geografske informacije (gdje šta je) sa deskriptivnim informacijama (šta je). Za razliku od konvencionalnih papirnih mapa (čak i skeniranih), na kojima „ono što vidite to i dobijete“, GIS vam pruža mnogo slojeva različitih opštih geografskih i tematskih informacija.

2. Kako se informacije pohranjuju u GIS?

Sve originalne informacije - gdje se nalaze tačke, koliko su putevi ili površina jezera - pohranjuju se u odvojenim slojevima u digitalnom obliku na kompjuteru. I svi ovi geografski podaci su sortirani u slojeve, pri čemu svaki sloj predstavlja svoj tip karakteristike (teme). Jedna od ovih tema može sadržati sve puteve na određenom području, druga – jezera, a treća – sve gradove i druga naselja na istom području.

http: // www.dataplus.ru/Arcrev/Number_43/1_Geograf.html

3. GIS se može posmatrati na tri načina:

G IP se može smatrati u tri vrste:

Vrsta baze podataka: GIS je jedinstvena vrsta baze podataka o našem svijetu – geografska baza podataka. Ovo je "Informacioni sistem za geografiju". GIS se zasniva na strukturiranoj bazi podataka koja opisuje svijet u geografskim terminima, u smislu prostorne lokacije njegovih objekata i pojava.

Vrsta karte: GIS je kolekcija pametnih mapa i drugih grafičkih prikaza koji prikazuju objekte i njihove odnose na površini zemlje. Mape se mogu generirati i koristiti kao "prozor u bazu podataka" za podršku upitima, analizi i uređivanja informacija. Ove radnje se nazivaju geovizualizacija.

Tip modela: GIS je skup alata za transformaciju informacija. Oni vam omogućavaju da formirate nove geografske skupove podataka od postojećih, primjenjujući na njih posebne analitičke funkcije - alate za geoprocesiranje. Drugim riječima, kombiniranjem podataka i primjenom nekih pravila, možete kreirati model koji će vam pomoći da pronađete odgovore na postavljena pitanja.

http://www.dataplus.ru/Arcrev/Number_43/1_Geograf.html

4. Šta možete učiniti sa GIS-om?

Napravite prostorne upite i analizirajte

pretražuju baze podataka i obavljaju prostorne upite

identificirati područja pogodna za tražene aktivnosti; identificirati odnose između različitih parametara (na primjer, tla, klima i prinosi usjeva); identifikuju mesta električnih mreža

http://moslesproekt.roslesinforg.ru/activity/023gil-inform

5. Gdje se GIS koristi?

Prodavci nekretnina koriste GIS da pronađu, na primjer, sve kuće u određenom području.

GIS se koristi za grafičku izradu karata i dobijanje informacija kao o posebnim objektima

Preduzeće za inženjering komunikacije

GIS pomaže, na primjer, u rješavanju problema kao što su pružanje različitih informacija na zahtjev planskih organa, rješavanje teritorijalnih sukoba, odabir najboljih (sa različitih gledišta i prema različitim kriterijima) mjesta za postavljanje objekata itd.

http://gis-laris.narod.ru/primen_gis.htm

6. Šta je GPS?

GPS - satelitski navigacioni sistem pružanje mjerenja udaljenosti, vremena i lokacije.

http://ru.wikipedia.org/wiki/GPS

7. Ko koristi GPS?

GPS ima brojne primjene na kopnu, na moru i u zraku. U osnovi, mogu se koristiti svuda gdje se može primiti signal sa satelita, osim unutar zgrada, u rudnicima i pećinama, pod zemljom i pod vodom.

http://www.1yachtua.com/Encycl/Elctrn/IspGPS.html

8. Šta je GPS prijemnik (GPS navigator)?

GPS prijemnik- radio prijemnik za određivanje geografskih koordinata trenutne lokacije prijemne antene, na osnovu podataka o vremenskim kašnjenjima dolaska radio signala koje emituju sateliti grupe NAVSTAR. U Rusiji je razvojem GLONASS sistema započela serijska proizvodnja GLONASS prijemnika od strane brojnih dizajnerskih biroa i organizacija.

http://ru.wikipedia.org/wiki/GPS-%D0%BF%D1%80%D0%B8%D1%91%D0%BC%D0%BD%D0%B8%D0%BA

9. Kako se koriste kartice u GPS prijemnicima?

Prisustvo kartice značajno poboljšava korisničke karakteristike prijemnika. Prijemnici sa mapama pokazuju položaj ne samo samog prijemnika, već i objekata oko njega.

Sve elektronske GPS karte mogu se podijeliti u dvije glavne vrste - vektorske i rasterske.

http://wiki.risk.ru/index.php/GPS-%D0%BF%D1%80%D0%B8%D0%B5%D0%BC%D0%BD%D0%B8%D0%BA

Geocaching(geocaching iz grčkiγεο- - Zemlja i engleski skladiste- skrovište) - turistička igra uz upotrebu satelitski navigacioni sistemi koji se sastoji u pronalaženju skrovišta skriven od drugih učesnika u igri.

http://ru.wikipedia.org/wiki/%D0%93%D0%B5%D0%BE%D0%BA%D0%B5%D1%88%D0%B8%D0%BD%D0%B3

11. Ko igra geocaching?

Može se igrati sa porodicom, društvom ili sam.

Geocaching se aktivno koristi kao korporativna zabava. Zaposleni u kompaniji za snabdevanje sakrivaju cache, podučavaju učesnike, daju im opremu i GPS-navigatore.

http://ru.wikipedia.org/wiki/%C3%E5%EE%EA%FD%F8%E8%ED%E3

12. Šta je Google Earth?

Googleov projekat, u okviru kojeg su satelitske fotografije cijele Zemljine površine postavljene na internet. Fotografije nekih regija su neviđeno visoke rezolucije.

U mnogim slučajevima, ruska verzija Google Earth-a se zove Google Earth, na primjer, u glavnom meniju ili na službenoj web stranici.

http://ru.wikipedia.org/wiki/GoogleEarth

13. Koje su mogućnosti Google Eartha?

• Pregled satelitskih snimaka - laka navigacija, besprijekorno povezivanje satelitskih slika i trenutni prikaz s postepenim detaljima;
• Kreiranje perspektivnih (reljefnih) slika sa satelitskim snimcima koji se preklapaju;
• Crtanje vaših tačaka, linija i poligona i njihovo izvoz u posebnu datoteku (u Google formatu) za razmjenu sa drugim GE korisnicima;
• Prekrijte svoje slike (na primjer, logotipe, vlastite karte, itd.) i njihovo približno poravnanje s osnovnom površinom;
• Mjerenje udaljenosti;
• Letite iznad teritorije na datoj visini i brzini.

http://gis-lab.info/qa/google-earth.html

2 GIS Saratov

http://saratov.2gis.ru/

Praktičan rad "2 GIS Saratov"

Vježba 1: Pomoću alata Katalog (u gornjem lijevom kutu programa) pogledajte katalog organizacija u gradu Saratovu.

Zadatak 2: Koristite sistem "Traži". Unesite adresu (po želji), okrug. Program će automatski naznačiti traženu adresu.

Zadatak 3: Za iscrtavanje rute javnim prijevozom ili automobilom između bilo koje točke na karti, koristite blok "Kako doći?" u kartici Traži.