Prilično je teško dati jednoznačnu kratku definiciju ovog fenomena. Geografski informacijski sustav (GIS) prilika je za novi pogled na svijet oko nas. Ako zanemarimo generalizacije i slike, onda je GIS moderna računalna tehnologija za mapiranje i analizu objekata u stvarnom svijetu, kao i događaja koji se odvijaju na našem planetu. Ova tehnologija kombinira tradicionalne operacije baze podataka kao što su upiti i statistička analiza s punom vizualizacijom i prednostima geografske (prostorne) analize karte. Ove sposobnosti izdvajaju GIS od ostalih informacijskih sustava i pružaju jedinstvene mogućnosti za njegovu primjenu u širokom spektru zadataka vezanih uz analizu i predviđanje pojava i događaja u okolnom svijetu, uz razumijevanje i isticanje glavnih čimbenika i uzroka, kao i njihovih moguće posljedice, uz planiranje strateških odluka i trenutne posljedice poduzetih radnji.

Kartiranje i geografska analiza nisu ništa posve novo. Međutim, GIS tehnologija pruža novi, moderniji, učinkovitiji, prikladniji i brzi pristup analizi problema i rješavanju problema s kojima se čovječanstvo uopće suočava, a posebno pojedina organizacija ili skupina ljudi. Automatizira postupak analize i predviđanja. Prije korištenja GIS-a, samo su rijetki imali umijeće generaliziranja i potpune analize geografskih informacija kako bi donijeli optimalne odluke temeljene na suvremenim pristupima i alatima.

GIS je sada višemilijunska industrija koja uključuje stotine tisuća ljudi diljem svijeta. GIS se proučava u školama, fakultetima i sveučilištima. Ova tehnologija se koristi u gotovo svim sferama ljudskog djelovanja - bilo da se radi o analizi takvih globalnih problema kao što su prenaseljenost, zagađenje teritorija, smanjenje šumskog zemljišta, prirodne katastrofe, te rješavanje pojedinih problema, poput pronalaženja najboljeg ruta između točaka, odabir optimalne lokacije za novi ured, traženje doma 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 računalo koje pokreće GIS. Danas GIS radi na različitim vrstama računalnih platformi, od centraliziranih poslužitelja do samostalnih ili umreženih stolnih računala.

GIS softver sadrži funkcije i alate potrebne za pohranu, analizu i vizualizaciju geografskih (prostornih) informacija. Ključne komponente softverskih proizvoda su: alati za unos i manipulaciju geografskim informacijama; sustav upravljanja bazom podataka (DBMS ili DBMS); alati za podršku prostornim upitima, analizi i vizualizaciji (prikaz); grafičko korisničko sučelje (GUI ili GUI) za lak pristup alatima.

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

Izvođači. Široka uporaba GIS tehnologije nemoguća je 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 sustav, tako i obični zaposlenici (krajnji korisnici), kojima GIS pomaže u rješavanju tekućih svakodnevnih poslova i problema.

Metode. Uspjeh i učinkovitost (uključujući i ekonomsku) korištenja GIS-a uvelike ovisi o ispravno izrađenom planu i pravilima rada, koja se izrađuju u skladu sa specifičnostima zadataka i rada svake organizacije.

Kako funkcionira GIS?

GIS pohranjuje informacije o stvarnom svijetu kao zbirku tematskih slojeva koji su grupirani na temelju geografskog položaja. Ovaj jednostavan, ali vrlo fleksibilan pristup dokazao je svoju vrijednost u nizu zadataka u stvarnom svijetu: 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 o poveznicama na adresu, poštanski broj, izbornu jedinicu ili popisno područje, identifikator zemljišta ili šumskog područja, naziv ceste itd. Kada se koriste takve veze, postupak koji se naziva geokodiranje koristi se za automatsko određivanje lokacije ili lokacija objekta(a). Uz njegovu pomoć možete brzo odrediti i vidjeti na karti gdje se nalazi predmet ili pojava od interesa, kao što je kuća u kojoj živi vaš prijatelj ili se nalazi organizacija koja vam je potrebna, gdje se dogodio potres ili poplava, koja je ruta lakše i brže doći do točke koja vam je potrebna ili kod kuće.

Vektorski i rasterski modeli. GIS može raditi s dvije značajno različite vrste podataka - vektorskim i rasterskim. U vektorskom modelu, informacije o točkama, linijama i poligonima se kodiraju i pohranjuju kao skup X, Y koordinata. Položaj točke (točkastog objekta), kao što je bušotina, opisuje se parom koordinata (X, Y). Linearne značajke kao što su ceste, rijeke ili cjevovodi spremaju se kao skupovi koordinata X, Y. Značajke poligona kao što su riječni slivovi, zemljišne parcele ili uslužna područja pohranjuju se kao zatvoreni skup koordinata. Vektorski model posebno je koristan za opisivanje diskretnih objekata i manje je prikladan za opisivanje svojstava koja se kontinuirano mijenjaju, kao što su tipovi tla ili dostupnost objekata. Rasterski model je optimalan za rad s kontinuiranim svojstvima. Rasterska slika je skup vrijednosti za pojedine elementarne komponente (ćelije), slična je skeniranoj karti ili slici. Oba modela imaju svoje prednosti i nedostatke. Moderni GIS može raditi s vektorskim i rasterskim modelima.

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

Unesi. Za korištenje u GIS-u, podaci se moraju pretvoriti u odgovarajući digitalni format. Proces pretvaranja podataka iz papirnatih karata u računalne datoteke naziva se digitalizacija. U suvremenom GIS-u ovaj se proces može automatizirati tehnologijom skenera, što je posebno važno pri izvođenju velikih projekata, ili se uz malu količinu posla unositi podaci pomoću digitalizatora. Mnogi podaci već su prevedeni u formate koje GIS paketi izravno percipiraju.

Manipulacija.Često se za dovršetak određenog projekta postojeći podaci moraju dodatno modificirati u skladu sa zahtjevima vašeg sustava. Na primjer, zemljopisne informacije mogu biti u različitim mjerilima (srednje linije ulica su u mjerilu 1:100.000, granice popisnog okruga su u mjerilu od 1:50.000, a stambeni objekti su u mjerilu 1:10.000). Za zajedničku obradu i vizualizaciju prikladnije je sve podatke prikazati u jednoj skali. GIS tehnologija pruža različite načine za manipulaciju prostornim podacima i isticanje podataka potrebnih za određeni zadatak.

Kontrolirati. U malim projektima geografske informacije mogu se pohraniti kao obične datoteke. No s povećanjem količine informacija i povećanjem broja korisnika za pohranu, strukturiranje i upravljanje podacima, učinkovitije je koristiti sustave za upravljanje bazama podataka (DBMS), zatim posebne računalne alate za rad s integriranim skupovima podataka (baze podataka ). U GIS-u je najprikladnije koristiti relacijske strukture u kojima se podaci pohranjuju u tabličnom obliku. U ovom slučaju za povezivanje tablica koriste se uobičajena polja. Ovaj jednostavan pristup je dovoljno fleksibilan i široko se koristi u mnogim GIS i ne-GIS aplikacijama.

Upit i analiza. Ako posjedujete GIS i geografske podatke, moći ćete dobiti odgovore na jednostavna pitanja (Tko je vlasnik ove parcele? Na kojoj su udaljenosti ti objekti jedan od drugog? Gdje se nalazi ova industrijska zona?) i složenija pitanja. koje zahtijevaju dodatnu analizu (Gdje su mjesta za gradnju nove kuće? Koja je glavna vrsta tla pod šumama smreke? Kako će izgradnja nove ceste utjecati na promet?). Upiti se mogu postavljati jednostavnim klikom miša na određeni objekt i uz pomoć naprednih analitičkih alata. Uz pomoć GIS-a moguće je identificirati i postaviti obrasce za pretragu, igrati scenarije poput „što će se dogoditi ako…“. Suvremeni 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 puferiranje. Pomaže u odgovoru na pitanja poput: Koliko se kuća nalazi unutar 100 metara od ove vodene površine? Koliko kupaca živi u krugu od 1 km od ove trgovine? Koliki je udio nafte proizvedene iz bušotina koje se nalaze unutar 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 radi se o operaciji prikaza, ali u nizu analitičkih operacija fizički se kombiniraju podaci iz različitih slojeva. Preklapanje ili prostorna agregacija omogućuje 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 prezentacija podataka u obliku karte ili grafikona. Karta je vrlo učinkovit i informativan način pohranjivanja, prezentiranja i komuniciranja geografskih (georeferenciranih) informacija. Prije su se karte stvarale stoljećima. GIS pruža nevjerojatne nove alate koji proširuju i razvijaju umjetnost i znanstvene temelje kartografije. Uz njegovu pomoć, vizualizacija samih karata može se lako nadopuniti izvještajnim dokumentima, trodimenzionalnim slikama, grafikonima i tablicama, fotografijama i drugim sredstvima, na primjer, multimedijom.

Povezane tehnologije. GIS je usko povezan s nizom drugih vrsta informacijskih sustava. Njegova glavna razlika leži u sposobnosti manipulacije i analize prostornih podataka. Iako ne postoji univerzalno prihvaćena klasifikacija informacijskih sustava, opis u nastavku trebao bi pomoći u udaljavanju GIS-a od desktop kartografskih sustava, CAD sustava, daljinskog istraživanja, sustava upravljanja bazama podataka (DBMS ili DBMS) i tehnologije globalnog pozicioniranja (GPS).

Sustavi za kartiranje na radnoj površini koristiti kartografski prikaz za organiziranje interakcije korisnika s podacima. U takvim sustavima sve se temelji na kartama, karta je baza podataka. Većina stolnih kartografskih sustava ima ograničene mogućnosti upravljanja podacima, prostorne analize i prilagodbe. Odgovarajući paketi rade na stolnim računalima - računalima, Macintoshima i nižim UNIX radnim stanicama.

CAD sustavi sposoban za projektne nacrte i planove zgrada i infrastrukture. Za kombiniranje u jednu strukturu koriste skup komponenti s fiksnim parametrima. Temelje se na malom broju pravila za kombiniranje komponenti i imaju vrlo ograničene analitičke funkcije. Neki CAD sustavi prošireni su kako bi podržali prikaz kartografskih podataka, ali u pravilu uslužni programi koji su u njima dostupni ne dopuštaju učinkovito upravljanje i analizu velikih prostornih baza podataka.

Daljinsko prepoznavanje i GPS. Tehnike daljinskog otkrivanja umjetnički su i znanstveni trend za mjerenje zemljine površine pomoću senzora kao što su razne kamere u zrakoplovu, prijamnici globalnog sustava 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 sustavi se teško mogu pripisati pravom GIS-u.

Sustavi upravljanja bazama podataka dizajnirani su za pohranu 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 sustavi nemaju alate za analizu i vizualizaciju sličnih GIS-u.

Što GIS može učiniti za vas?

Napravite prostorne upite i analizirajte. Sposobnost GIS-a da pretražuje baze podataka i izvodi prostorne upite mnogim je tvrtkama uštedjela milijune dolara. GIS pomaže smanjiti vrijeme potrebno za dobivanje odgovora na upite kupaca; identificirati područja prikladna za tražene aktivnosti; identificirati odnose između različitih parametara (na primjer, tla, klima i prinosi usjeva); identificirati mjesta električnih mreža. Prodavci nekretnina koriste GIS kako bi pronašli, 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 zgrada. Zahtjev se može poboljšati uvođenjem dodatnih parametara, na primjer parametara troškova. Možete dobiti popis svih kuća koje se nalaze na određenoj udaljenosti od određene autoceste, 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 njezinim resursima, temeljenom na geografskoj konsolidaciji postojećih podataka i mogućnosti njihovog dijeljenja i koordinirane izmjene od strane različitih odjela. Mogućnost zajedničkog korištenja i baze podataka koja se stalno povećava i korigira od strane različitih strukturnih odjela omogućuje povećanje učinkovitosti rada kako svakog odjela tako i organizacije u cjelini. Dakle, tvrtka koja se bavi inženjerskim komunikacijama može jasno planirati radove popravka ili održavanja, počevši od dobivanja potpunih informacija i prikazivanja na zaslonu računala (ili na papirnatim kopijama) relevantnih područja, na primjer, vodoopskrbnog sustava, a završavajući automatskim identificiranje stanovnika koji će biti pogođeni ovim radovima i obavijestiti ih o vremenu predloženog prekida ili prekida u vodoopskrbi.

Donosite informiranije odluke. GIS, kao i druge informacijske tehnologije, potvrđuje dobro poznatu poslovicu da bolje informacije pomažu u donošenju boljih odluka. Međutim, GIS nije alat za donošenje odluka, već alat koji pomaže u ubrzavanju i povećanju učinkovitosti postupka donošenja odluka, pružajući odgovore na upite i funkcije za analizu prostornih podataka, prikazujući rezultate analize u vizualnom i vizualnom obliku. lako razumljivom obliku. GIS pomaže, primjerice, u rješavanju zadataka kao što su pružanje raznih informacija na zahtjev tijela za planiranje, rješavanje teritorijalnih sukoba, odabir najboljih (s različitih stajališta i prema različitim kriterijima) mjesta za postavljanje objekata itd. Potrebne informacije za donošenje odluka može se prikazati u sažetom kartografskom obliku s dodatnim tekstualnim objašnjenjima, grafikonima i dijagramima. Dostupnost informacija dostupnih za percepciju i generalizaciju omogućuje donositeljima odluka da usredotoče svoje napore na pronalaženje rješenja, bez trošenja značajnog vremena na prikupljanje i promišljanje dostupnih heterogenih podataka. Možete brzo razmotriti nekoliko rješenja i odabrati najučinkovitije i najučinkovitije.

Izrada karata. GIS karte imaju posebno mjesto. Proces GIS kartiranja mnogo je jednostavniji i fleksibilniji od tradicionalnih ručnih ili automatiziranih metoda kartiranja. Počinje stvaranjem baze podataka. Kao izvor dobivanja početnih podataka može se koristiti i digitalizacija konvencionalnih papirnatih karata. Kartografske baze podataka temeljene na GIS-u mogu biti kontinuirane (bez podjele na zasebne listove i regije) i nisu povezane s određenim mjerilom. Na temelju takvih baza podataka moguće je izraditi karte (u elektroničkom obliku ili u tiskanom obliku) za bilo koji teritorij, bilo kojeg mjerila, s potrebnim opterećenjem, s njegovim odabirom i prikazom s potrebnim simbolima. Baza podataka se u bilo kojem trenutku može nadopuniti novim podacima (na primjer, iz drugih baza podataka), a podaci u njoj se po potrebi mogu prilagoditi. U velikim organizacijama stvorenu topografsku bazu podataka mogu koristiti kao osnovu drugi odjeli i odjeli, dok se podaci mogu brzo kopirati i slati preko lokalnih i globalnih mreža.

ActiveMap GS pruža učinkovit tijek rada i upravljanje resursima baziran na karti. Postavljanje zadataka s preciznim koordinatama, dodjeljivanje odgovornih ljudi i praćenje napretka u radu minimiziraju zastoje i povećavaju produktivnost.

GIS 6 Web Edition

GIS 6 Web Edition omogućuje značajno proširenje mobilnosti korištenja podataka programa GIS 6, kao i mogućnosti sustava. Sada se pristup informacijama može obavljati s bilo kojeg uređaja s pristupom Internetu ili unutar korporativne mreže. Poslužiteljski dio WEB rješenja može se implementirati u MS Windows i Unix sustavima. Sustav vam omogućuje uređivanje, izradu i ispis predložaka izvještajnih obrazaca u web sučelju.

GisMapServer

Poslužitelj karti za GIS6 i MapDraw 2. Omogućuje značajno ubrzanje procesa formiranja slika za klijenta, oslobađanje lokalnog mrežnog prometa, a također i siguran pristup vektorskim i grafičkim podacima koji se nalaze na poslužitelju. GisMapServer se također može koristiti kao poslužitelj za Internet mapiranje.

GM komplet alata

GM Tool Kit softver namijenjen je tehničarima za postavljanje i održavanje ugljikovodičnih senzora General Monitors IR2100 i S4100C koji se široko koriste u industriji. Programi uključeni u "GM Tool Kit" omogućuju vam brzo dijagnosticiranje opreme u modbus mreži ili zasebnom senzoru, konfiguriranje potrebnih parametara, prepoznavanje i razjašnjavanje kvarova, pomoć u konfiguraciji modbus mreže i softvera.

KORPRO

Program KORPRO implementira korelacijsko metodu razdvajanja anomalija (KOMP), namijenjenu analizi geofizičkih polja, koja su superpozicija mnogih učinaka s ograničenim apriornim informacijama o proučavanim geološkim karakteristikama. KOMR metoda omogućuje, pod povoljnim geološkim i geofizičkim uvjetima, predviđanje bilo koje geološke karakteristike gdje je još uvijek nepoznata na temelju analize skupa od nekoliko geofizičkih parametara.

Korištenje GIS-a u upravljanju teritorijem i gospodarstvom

"Opseg GIS-a ograničen je samo vašom maštom"

1. Uvod

Trenutno je teško zamisliti područje ljudske aktivnosti u kojem se računalo ne bi koristilo. Računala se koriste gotovo posvuda: u umjetnosti, znanosti, obrazovanju, medicini, industriji, trgovini i mnogim drugim područjima. Neka područja bila su zahvaćena gotovo potpunom automatizacijom, u drugima ovaj proces tek počinje.
Jedno od područja djelovanja u kojem proces automatizacije tek počinje dobivati ​​zamah je upravljanje teritorijama i farmama. Za upravljanje teritorijem u pravilu se koristi GIS - geografski informacijski sustavi ili geografski informacijski sustavi.
U industrijaliziranim zemljama, gdje se već dugo vremena posvećuje pažnja automatizaciji, automatizacija teritorijalnog upravljanja je više-manje uspostavljena. Što se Rusije tiče, ovaj proces je započeo samo u pojedinim regijama zemlje. I tada se sve mogućnosti GIS-a, u pravilu, svode na prikaz karte ili plana određenog područja.

2. Geografski informacijski sustav, koncept i softver

2.1 Koncept GIS-a

Geografski informacijski sustav (GIS) je softversko-hardverski kompleks koji rješava zadatke pohranjivanja, prikaza, ažuriranja i analize prostornih i atributivnih informacija o objektima teritorija. Jedna od glavnih funkcija GIS-a je izrada i korištenje digitalnih (elektronskih) karata, atlasa i drugih kartografskih proizvoda. Osnova svakog informacijskog sustava su podaci. GIS podaci su kategorizirani kao prostorni, semantički i metapodaci.
Prostorni podaci su podaci koji opisuju položaj objekta u prostoru. Na primjer, koordinate kutnih točaka zgrade, predstavljene u lokalnom ili bilo kojem drugom koordinatnom sustavu. Semantički (atributski) podaci – podaci o svojstvima objekta. Na primjer, adresa, katastarski broj, katnost i druge karakteristike zgrade.
Metapodaci su podaci o podacima. Primjerice, informacija o tome tko je, kada i uz korištenje kojeg izvornog materijala, podaci o objektu uneseni u sustav.

U početku, GIS je stvoren za proučavanje prirodnih resursa sredinom 1960-ih, ali sada postoje tisuće GIS-a u industrijaliziranim zemljama koji se koriste u ekonomiji, politici, ekologiji, upravljanju i očuvanju prirodnih resursa, katastru, znanosti, obrazovanju itd. Oni integriraju kartografske informacije, podatke daljinskog istraživanja i praćenja okoliša, statistike i popise stanovništva, hidrometeorološka promatranja, ekspedicijski materijal, rezultate bušenja itd.
Strukturno, GIS za upravljanje teritorijom je centralizirana baza podataka prostornih objekata i alat koji pruža mogućnost pohrane, analize i obrade bilo koje informacije vezane uz određeni GIS objekt, što uvelike pojednostavljuje proces korištenja informacija o objektima teritorija od strane zainteresiranih službi. i pojedinci.
Također je vrijedno napomenuti da se GIS može (i trebao bi) integrirati s bilo kojim drugim informacijskim sustavom koji koristi podatke o objektima teritorija. Primjerice, sustav za automatizaciju aktivnosti odbora za upravljanje imovinom trebao bi u svom radu koristiti adresni plan i GIS zemljovid. Također, GIS može pohraniti zone koje sadrže koeficijente najamnine koji se mogu koristiti u izračunu najamnine.
U slučaju kada se koristi centralizirani GIS, svi zaposlenici lokalne samouprave imaju mogućnost reguliranog pristupa aktualnim GIS podacima, pri čemu troše znatno manje vremena na njihovu pretragu, analizu i generalizaciju.
GIS su namijenjeni rješavanju znanstvenih i primijenjenih problema inventarizacije, analize, procjene, predviđanja i upravljanja okolišem i teritorijalnom organizacijom društva.
GIS se temelji na automatiziranim kartografskim sustavima, a glavni izvori informacija su razne geo-slike.

2.2 GIS softver

Softver može biti osnovni i primjenjiv. Osnovni softver temelj je za svaki problemski orijentiran GIS. Temeljni softver pruža svu osnovnu funkcionalnost koju zahtijeva programer GIS-a orijentiran na probleme. Ovaj softver razvija prilično velik broj komercijalnih i neprofitnih organizacija. Aplikacijski softver je razvijen za specifično područje primjene i pruža rješenja za specifične uske probleme.
Osnovni GIS softver trenutno je široko dostupan na tržištu. Ima inozemnih i domaćih zbivanja. Svi softveri na tržištu razlikuju se po funkcionalnosti i cijeni. Štoviše, funkcionalnost i cijena su izravno proporcionalne. Iako se relativno jednostavni zadaci mogu riješiti korištenjem besplatnih Open Source GIS tehnologija.
Najfunkcionalniji i, sukladno tome, najrašireniji proizvodi su proizvodi ESRI-ja. ESRI je razvio GIS softver za širok raspon aplikacija. Liniju proizvoda predstavljaju poslužiteljske i desktop aplikacije s funkcionalnošću različitih razina. MapInfo i Itergraph također su nadaleko poznati.

3. Korištenje GIS-a u upravljanju teritorijem i gospodarstvom

Interes za uvođenje GIS-a u praksu državne i općinske uprave u cijelom svijetu ostaje visok dugi niz godina. U Rusiji i zemljama ZND-a također se dosta pažnje posvećuje projektima koji koriste GIS. I ako su ranije vladina tijela (ministarstva, agencije itd.) pokazivala veliku aktivnost u provedbi ovakvih projekata, u posljednje vrijeme ozbiljan interes pokazuju i lokalne vlasti: tijela regionalne i općinske uprave. To je zbog značajnih promjena u zakonodavstvu koje značajno mijenjaju ekonomsku osnovu regionalnog upravljanja. Općine imaju velike mogućnosti, a ujedno su odgovorne za upravljanje zemljištem i nekretninama, održavanje infrastrukture, očuvanje ekološkog okoliša i osiguranje sigurnosti stanovništva.
Geografski informacijski sustavi odavno se široko koriste za rješavanje problema državne i općinske uprave. Brojni su primjeri uspješne i ne baš uspješne implementacije GIS-a u praksi nadležnih tijela. Naravno, učinkovitost korištenja GIS-a određena je mnogim čimbenicima, a vjerojatno ne samo izborom softvera jednog ili drugog dobavljača. Međutim, sama sposobnost implementacije traženih funkcija, izgradnje cjelovitog informacijskog sustava, integracije u postojeću informacijsku infrastrukturu, implementacije i tehničke podrške rješenjima bitno ovisi o svojstvima i kvaliteti 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, identificiranje odnosa, procesa, ovisnosti, primjera, prijetnji i rizika. Te vam mogućnosti omogućuju da vidite što se stvarno događa i gdje, izmjerite veličinu i veličinu događaja ili utjecaja, zajednički analizirate različite podatke, razvijete planove i na kraju vam pomognemo odlučiti koje korake i radnje poduzeti. Sposobnost GIS-a da integrira prostorne i neprostorne podatke, zajedno s funkcijama analize i modeliranja procesa, omogućuje da se ova tehnologija koristi kao zajednička platforma za integraciju poslovnih procesa kroz odjele, aktivnosti i discipline u gradskoj ili regionalnoj upravi.
Učinkovito upravljanje općinama i regijama u dinamičkom razvoju zahtijeva pouzdane i ažurne podatke o objektima i procesima na njihovom području, kao i napredne tehnologije za prikupljanje, obradu i prezentaciju informacija. Suvremeni geografski informacijski sustavi sa svojim naprednim analitičkim mogućnostima omogućuju vizualni prikaz i shvaćanje informacija o specifičnim objektima, procesima i pojavama u njihovoj ukupnosti. GIS vam omogućuje da identificirate odnose i prostorne odnose, podržavate zajedničko korištenje podataka i njihovu integraciju u jedinstveni informacijski niz.
Baze podataka nekretnina, zemljišnih parcela organizacija, monetarne procjene zemljišta, inženjerskih objekata, spomenika urbanizma i arhitekture, podataka o geologiji, povijesti razvoja i sl. mogu se povezati s digitalnim kartama, odnosno digitalnom kartografskom bazom s tematskim slojevima, koji su geoprostorna osnova GIS-a. Baza također može organizirati pohranu kako grafičke tako i cjelokupne tehničke, referentne i druge dokumentacije.
U suvremenom GIS-u pojavila se mogućnost trodimenzionalnog prikaza teritorija. Trodimenzionalni modeli objekata, implementirani u trodimenzionalni krajolik, dizajnirani na temelju digitalnih kartografskih podataka i materijala daljinskog istraživanja, poboljšavaju kvalitetu vizualne analize teritorija i osiguravaju donošenje informiranih odluka s većom učinkovitošću.

4 Primjeri korištenja GIS-a

U nastavku su primjeri mogućih GIS aplikacija. Opisan je samo mali dio mogućih rješenja.

4.1 Korištenje GIS-a u upravljanju komunikacijama

Pri korištenju različitih komunikacijskih mreža neizbježno se javlja problem vezan uz identifikaciju izvanrednih situacija i prognozu njihovog razvoja.

Trenutno se korištenjem GIS tehnologija uspješno rješavaju sljedeći zadaci:
- utvrđivanje mjesta oštećenja glavnog kabela ili cijevi prema pritužbama potrošača;
- prognoza daljnjeg razvoja izvanredne situacije;
- rješavanje pitanja o što skorijem otklanjanju izvanrednih situacija;
- rješavanje pitanja organizacije rezervne opskrbe električnom energijom, vodom ili toplinom važnih infrastrukturnih objekata;
- praćenje stanja objekata komunikacijske mreže i organiziranje pravodobnog popravka ili rekonstrukcije

4.2 Korištenje GIS-a u upravljanju prometom

Trenutno su nadaleko poznate usluge karte za praćenje prometnih zagušenja. Na primjer, Yandex promet.
No, uz pomoć GIS-tehnologija moguće je i izravno kontrolirati organizaciju prometa. Sustav je u mogućnosti automatski mijenjati prometne uvjete na temelju podataka o zagušenosti prometa pomoću tehničkih sredstava na određenom području. Primjerice, promijenite faze prebacivanja semafora, promijenite broj prometnih traka ili organizirajte obilazak.

4.3 Korištenje GIS-a u gospodarenju šumama

GIS se široko koristi u gospodarenju šumama.

Uspješno se rješavaju sljedeći zadaci:
- obračun vršnog sastava šumskih nasada;
- raspodjela mjesta za razne vrste legalnih sječa;
- organizacija obnove šuma;
- praćenje zdravstvenog stanja šume;
- procjena štete od šumskih požara.

4.4 Javni GIS

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

Naravno, takav GIS ne objavljuje podatke čije je širenje ograničeno važećim zakonodavstvom.

4.5 Praćenje okoliša okoliša

GIS tehnologije se široko koriste za donošenje odluka o organizaciji mjera zaštite okoliša, kao i za ocjenu učinkovitosti tih mjera.

GIS omogućuje istovremeni rad s velikim količinama podataka, što omogućuje procjenu stupnja utjecaja postojećeg ili projektiranog opasnog objekta na okoliš.

4.6 Urbani GIS

Sam proces izrade i sama konstrukcijska izrada urbanističko-projektne dokumentacije, očito, svjedoči o učinkovitosti korištenja GIS tehnologija.
Prvo, budući da se početni podaci mnogih organizacija, uključujući grafičke dokumente, obično prikazuju na različitim kartografskim osnovama i često u obliku dijagrama, upravo GIS tehnologije omogućuju njihovo dovođenje do „zajedničkog nazivnika“, tj. na jednu kartografsku osnovu.
Drugo, sekcije i kartografski materijali nastaju u digitalnom obliku u zasebnim smjerovima, koji su, u biti, tematske kartografske i semantičke osnove geografskog informacijskog sustava.
Treće, provodi se konjugirana analiza gore navedenih informacija i stvara se sintetička shema "Cjelovita urbanističko-planska analiza teritorija", gdje se može uspješno primijeniti cijeli moćni arsenal GIS tehnologija.
Četvrto, na temelju provedene analize izrađuju se projektni prijedlozi urbanističkog uređenja teritorija (Projektni plan) i projektne sheme sektorskog inženjeringa, detaljizirajući i podupirući projektne prijedloge Master plana, gdje se također koristi GIS tehnologija. vrlo učinkovit.

4.7 Korištenje GIS-a u hitnim situacijama

GIS omogućuje rješavanje problema procjene uzroka nastanka i predviđanja razvoja različitih hitnih situacija:
- predviđanje posljedica istjecanja otrovnih tvari na opasnom objektu za donošenje odluke o evakuaciji stanovništva i procjenu štete po okoliš;
- prognoza razvoja šumskih požara na temelju meteoroloških uvjeta;
- prognoza poplavnih zona 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 (kratica od "Geografski informacijski sustavi") - računalni sustavi koji omogućuju prikaz podataka na ekranu u elektroničkom obliku. GIS slike su nove generacije karata.

Geografija na ekranu

Uz zemljopisne i druge podatke iz područja statistike, demografije i dr. mogu se dati i takve karte.S njima su moguće razne vrste analitičkih operacija koje nisu dostupne za stare papirnate medije.

Tehnička podrška za elektroničke karte postoji u obliku velikog broja analitičkih alata, alata za uređivanje i opsežnih baza podataka. U njihovu izradu i korištenje uključeni su brojni suvremeni alati – od skenera do svemirskih satelita koji snimaju zemljinu površinu.

Informacije dobivene uz pomoć novih tehnologija nalaze primjenu ne samo među geografima, već iu poslovnom, građevinskom, marketinškom i javnom okruženju. Čak i domaćice znaju što su geografski informacijski sustavi. I prilično su uspješni u korištenju e-kartica!

GIS - definicija i osnovni pojmovi

Što točno znači ovaj izraz? Geografski informacijski sustavi (GIS) - naziv sustava čija je svrha prikupljanje, pohrana i analiza prostornih podataka, kao i njihova grafička vizualizacija. GIS pripada novoj generaciji računalnih tehnologija. Znanost koja proučava primijenjene i tehničke aspekte rada s GIS-om je geoinformatika.

GIS je dobra kombinacija sposobnosti rada s bazama podataka (upiti, analitika) i prostorne vizualizacije, tipične za karte. Pohranjivanje podataka u takvom sustavu provodi se prema tematskim slojevima vezanim uz geografski položaj. GIS radi s rasterskim i vektorskim podacima, zahvaljujući kojima se uz njihovu pomoć može učinkovito riješiti svaki zadatak vezan uz prostorne informacije.

Ono što ih čini drugačijima

Karakteristične značajke koje posjeduje geografski informacijski sustav su napredna analitika, rad s ogromnim količinama informacija i prisutnost posebnih alata za obradu prostornih podataka.

Njihove glavne prednosti su jednostavnost korištenja (podaci u trodimenzionalnim dimenzijama su najlakše razumljivi), sposobnost integracije informacija prikupljenih iz različitih izvora, za stvaranje jedinstvenog niza za kolektivnu upotrebu.

Zatim - automatska analiza geoprostornih podataka i izvješća, korištenje dekodiranja zračnih i svemirskih snimaka, prethodno izrađenih shema i planova terena, što povećava učinkovitost aplikacije za red veličine. Značajne uštede u vremenskim resursima i mogućnost izrade 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 naknadne obrade i korištenja),
• njihov zahtjev i analizu usporedbom mnogih parametara,
• vizualizacija primljenih i obrađenih podataka u obliku interaktivnih karata.

Izvješća za svaki objekt mogu biti u obliku grafikona, grafikona ili trodimenzionalne slike.

GIS mogućnosti

Uz pomoć GIS sustava postaje moguće utvrditi prisutnost, količinu i relativni položaj svih dostupnih objekata na određenom teritoriju. Uz to se uz njegovu pomoć, primjerice, provodi analiza geoprostornih podataka koji karakteriziraju gustoću naseljenosti i sl. te se određuju različite promjene u vremenu.

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

GIS - klasifikacija

Postoji nekoliko klasifikacija ovih sustava. Ako ih podijelimo prema načelu teritorijalne pokrivenosti, onda se svaki GIS može pripisati globalnim, subkontinentalnim, nacionalnim, regionalnim, subregionalnim, kao i lokalnim ili lokalnim sustavima.

Ako krenemo od razine upravljanja, onda se ti sustavi sastoje od saveznih, regionalnih, općinskih i korporativnih.

Također se razlikuju po svojoj funkcionalnosti. GIS (dekodiranje kratice jasno je velikom broju korisnika) može biti i potpuno opremljen i specijaliziran, dizajniran za rješavanje specifičnih zadataka - na primjer, pregledavanje podataka, njihovo unošenje i obrada.

Ovisno o predmetnom području, GIS se može klasificirati na kartografski, geološki, ekološki, kao i općinski ili urbani.

Integrirani geografski informacijski sustavi su oni u kojima je, osim standardne funkcionalnosti, moguća digitalna obrada slika. GIS u punoj mjeri reproducira podatke u bilo kojoj mjeri koju odaberete. Prostorno-vremenski sustavi omogućuju rad s informacijama u prošlom ili budućem vremenu.

Gdje se koristi GIS

GIS je svestran alat sa širokim rasponom primjena. Koji točno?

• Tipična područja njihove uporabe su zemljišna administracija, katastarski poslovi, izračuni površine i granice parcela. Upravo radi rješavanja takvih problema stvoreni su prvi takvi sustavi.
• Drugo područje je upravljanje objektima industrijske infrastrukture, njihovo računovodstvo, planiranje, inventarizacija. Izrada i postavljanje mreže objekata određene namjene - trgovina, benzinskih postaja itd.
• Inženjerske izmjere i planiranje u području arhitekture i graditeljstva, rješavanje problema razvoja teritorija i optimizacija njegove infrastrukture.
• Izrada tematskih karata.
• Upravljanje svim vrstama transporta - od kopnenog do vodenog i zračnog.

Druge sfere

Djelatnosti zaštite prirode, okolišne djelatnosti, planiranje i upravljanje prirodnim resursima, praćenje okoliša, modeliranje okolišnih procesa.

Područje geologije i rudarstva. Uz pomoć GIS-a postalo je moguće izračunati rezerve minerala na temelju uzoraka istražnog bušenja i modeliranja strukture polja.

Daljnji razvoj

Od 70-ih godina. zahvaljujući državnoj potpori pojavili su se eksperimentalni projekti o korištenju GIS-a u navigaciji i sustavima za odlaganje smeća, prometu itd.

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

U današnje vrijeme, koje se može nazvati prilagođenim, zahvaljujući velikoj konkurenciji među proizvođačima, postalo je moguće kreirati tematske grupe potrošača, održavati telekonferencije i formirati jedinstvenu globalnu geostrukturu.

O perspektivama GIS-a

Novom etapom u evoluciji razvoja GIS-a može se smatrati pojava geoprojektiranja, koja je danas potrebna posvuda - od sfere korištenja zemljišta i zaštite okoliša do planiranja novih infrastrukturnih i građevinskih projekata, kao i kod servisiranja komunalnih mreža, itd.

Budućnost pripada GIS tehnologijama koje sadrže početke umjetne inteligencije. Moderni GIS najnoviji je računalni razvoj koji se temelji na korištenju svemirskih i zračnih fotografija, a služi za implementaciju globalnih vladinih programa.

GIS sustavi se sada razvijaju neviđenim tempom i među komercijalno najzanimljivijim rješenjima. U Rusiji se danas oko 200 različitih organizacija bavi njihovim razvojem i implementacijom, što nam omogućuje da govorimo o konkurenciji sa zapadnim proizvođačima. Ni za koga više nije tajna da se iza novih tehnologija temeljenih na daljnjem razvoju računalne obrade informacija kriju golemi izgledi.

GIS (DublGIS Barnaul)

Prilično je teško dati jednoznačnu kratku definiciju ovog fenomena. Geografski informacijski sustav (GIS)- ovo je prilika za novi pogled na svijet oko nas. Ako zanemarimo generalizacije i slike, onda je GIS moderna računalna tehnologija za mapiranje i analizu objekata u stvarnom svijetu, kao i događaja koji se odvijaju na našem planetu. Ova tehnologija kombinira tradicionalne operacije baze podataka kao što su upiti i statistička analiza s punom vizualizacijom i prednostima geografske (prostorne) analize karte. Ove sposobnosti izdvajaju GIS od ostalih informacijskih sustava i pružaju jedinstvene mogućnosti za njegovu primjenu u širokom spektru zadataka vezanih uz analizu i predviđanje pojava i događaja u okolnom svijetu, uz razumijevanje i isticanje glavnih čimbenika i uzroka, kao i njihovih moguće posljedice, uz planiranje strateških odluka i trenutne posljedice poduzetih radnji. Kartiranje i geografska analiza nisu ništa posve novo. Međutim, GIS tehnologija pruža novi, moderniji, učinkovitiji, prikladniji i brzi pristup analizi problema i rješavanju problema s kojima se čovječanstvo uopće suočava, a posebno pojedina organizacija ili skupina ljudi. Automatizira postupak analize i predviđanja. Prije korištenja GIS-a, samo su rijetki imali umijeće generaliziranja i potpune analize geografskih informacija kako bi donijeli optimalne odluke temeljene na suvremenim pristupima i alatima. GIS je sada višemilijunska industrija koja uključuje stotine tisuća ljudi diljem svijeta. GIS se proučava u školama, fakultetima i sveučilištima. Ova tehnologija se koristi u gotovo svim sferama ljudskog djelovanja - bilo da se radi o analizi takvih globalnih problema kao što su prenaseljenost, zagađenje teritorija, smanjenje šumskog zemljišta, prirodne katastrofe, te rješavanje pojedinih problema, poput pronalaženja najboljeg ruta između točaka, odabir optimalne lokacije za novi ured, traženje doma na njegovoj adresi, polaganje cjevovoda na terenu, razni komunalni poslovi. 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 u predmetnom području informacijskog modeliranja, na primjer, urbani GIS, ili općinski GIS, MGIS (urban GIS), ekološki GIS (environmental GIS), itd.; među njima su posebno ime, kao posebno rašireni, dobili zemljišni informacijski sustavi. Problemsku orijentaciju GIS-a određuju zadaci koji se u njemu rješavaju (znanstveni i primijenjeni), među kojima su popis resursa (uključujući katastar), analiza, procjena, praćenje, upravljanje i planiranje, podrška odlučivanju. Integrirani GIS, IGIS (integrirani GIS, IGIS) kombiniraju funkcionalnost GIS-a i sustava za obradu digitalnih slika (podaci daljinskog istraživanja) u jedinstvenom integriranom okruženju.

Multiscale GIS (multiscale GIS) temelji se na višestrukom ili multiscale predstavljanju prostornih objekata, pružajući grafičku ili kartografsku reprodukciju podataka na bilo kojoj od odabranih razina serije mjerila na temelju jednog skupa podataka s najvećom prostornom razlučivosti... Prostorno-vremenski GIS (prostorno-vremenski GIS) radi na prostorno-vremenskim podacima. Provedba geografskih informacijskih projekata (GIS projekt), izrada GIS-a u širem smislu riječi, uključuje sljedeće faze: studiju izvodljivosti, uključujući proučavanje korisničkih zahtjeva (zahtjeva korisnika) i funkcionalnosti korištenog GIS softvera, studija izvedivosti, procjena omjera Troškovi/koristi; Projektiranje GIS-a, uključujući fazu pilot-projekta, razvoj GIS-a; testiranje na malom teritorijalnom fragmentu, ili ispitnom području, izrada prototipa ili stvaranje prototipa ili prototipa; implementacija GIS-a; rad i korištenje. Geoinformatika proučava znanstvene, tehničke, tehnološke i primijenjene aspekte projektiranja, stvaranja i korištenja GIS-a.

Povijest GIS-a

Početno razdoblje (kraj 1950-ih - početak 1970-ih)

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

• Pojava elektroničkih računala (ECM) 50-ih godina.
• Pojava digitalizatora, crtača, grafičkih prikaza i drugih perifernih uređaja 60-ih godina.
• Izrada softverskih algoritama i postupaka za grafički prikaz informacija na zaslonima i korištenjem crtača.
• Izrada formalnih metoda prostorne analize.
• Izrada softverskih alata za upravljanje bazama podataka.

Razdoblje vladinih inicijativa (početke 1970-ih - početak 1980-ih)

Državna potpora GIS-u potaknula je razvoj eksperimentalnog rada u području GIS-a temeljenog na korištenju baza podataka ulične mreže:

• Automatizirani navigacijski sustavi.
• Sustavi prikupljanja otpada i smeća.
• Promet vozila u hitnim slučajevima i sl.

Razdoblje komercijalnog razvoja (početke 1980-ih - danas)

Široko tržište raznih softverskih alata, razvoj desktop GIS-a, širenje njihova područja primjene kroz integraciju s neprostornim bazama podataka, pojava mrežnih aplikacija, pojava značajnog broja neprofesionalnih korisnika, sustava koji podržavaju pojedinačne skupove podataka na odvojenim računalima otvaraju put sustavima koji podržavaju korporativne i distribuirane baze geopodataka.

Razdoblje korisnika (kraj 1980-ih - danas)

Povećana konkurencija među komercijalnim proizvođačima usluga geografske informacijske tehnologije daje prednosti korisnicima GIS-a, dostupnost i "otvorenost" softverskih alata omogućuje korištenje, pa čak i modificiranje programa, pojava korisničkih "klubova", telekonferencija, geografski odvojenih, ali povezanih po jednoj temi korisničkih grupa, povećana potreba za geopodacima, početak formiranja globalne geoinformacijske infrastrukture.

Kako GIS funkcionira

GIS pohranjuje informacije o stvarnom svijetu kao zbirku tematskih slojeva koji su grupirani na temelju geografskog položaja. Ovaj jednostavan, ali vrlo fleksibilan pristup dokazao je svoju vrijednost u nizu zadataka u stvarnom svijetu: 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 o poveznicama na adresu, poštanski broj, izbornu jedinicu ili popisno područje, identifikator zemljišta ili šumskog područja, naziv ceste itd. Kada se koriste takve veze, postupak koji se naziva geokodiranje koristi se za automatsko određivanje lokacije ili lokacija objekta(a). Uz njegovu pomoć možete brzo odrediti i vidjeti na karti gdje se nalazi predmet ili pojava od interesa, kao što je kuća u kojoj živi vaš prijatelj ili se nalazi organizacija koja vam je potrebna, gdje se dogodio potres ili poplava, koja je ruta lakše i brže doći do točke koja vam je potrebna ili kod kuće.

Vektorski i rasterski modeli

GIS može raditi s dvije značajno različite vrste podataka - vektorskim i rasterskim. U vektorskom modelu, informacije o točkama, linijama i poligonima se kodiraju i pohranjuju kao skup X, Y koordinata. Položaj točke (točkastog objekta), kao što je bušotina, opisuje se parom koordinata (X, Y). Linearne značajke kao što su ceste, rijeke ili cjevovodi spremaju se kao skupovi koordinata X, Y. Značajke poligona kao što su riječni slivovi, zemljišne parcele ili uslužna područja pohranjuju se kao zatvoreni skup koordinata. Vektorski model posebno je koristan za opisivanje diskretnih objekata i manje je prikladan za opisivanje svojstava koja se kontinuirano mijenjaju, kao što su tipovi tla ili dostupnost objekata. Rasterski model je optimalan za rad s kontinuiranim svojstvima. Rasterska slika je skup vrijednosti za pojedine elementarne komponente (ćelije), slična je skeniranoj karti ili slici. Oba modela imaju svoje prednosti i nedostatke. Moderni GIS može raditi s vektorskim i rasterskim modelima.

GIS slojevi

Sve kartografske informacije u GIS-u organizirane su u slojevima. Slojevi su prva razina apstrakcije u GIS-u. Radeći s GIS-om, dužni smo svoje postojeće podatke podijeliti u 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 njihovog prikaza. Slojevi su sljedećih vrsta:

Točka

Slojevi točaka sadrže objekte koji se mogu apstrahirati do točke, kao što je bunar ili grad. Radi jasnoće razumijevanja, čak se i grad može predstaviti kao točka.

Linearna

Ovi objekti se mogu apstrahirati u polilinije ili glatke linije, kao što su rijeke, ceste ili cjevovodi.

Poligonalni ili arealni

Objekti ovog tipa prikazani su kao unutar određenog poligona, na primjer, licencna područja.

Arealni objekti mogu se sastojati od nekoliko kontura. To je potrebno ako želite predstaviti poligon s rupom unutar. Na slici je prikazan primjer pravilnog poligona i poligona koji se sastoji od dvije konture.

Posljednja točka poligona uvijek se mora podudarati s prvom točkom. Bilo to točno ili ne, tako je u geografskim informacijskim sustavima. Dakle, poligon ne može imati manje od četiri točke. Ako poligon ima nultu površinu, odnosno degenerira, tada se mora izbrisati. Poligon također ne smije imati samosjecišta. Takvi nedostaci kasnije mogu dovesti do ozbiljnih pogrešaka u proračunu i stoga ih treba izbjegavati.

Slike

Bitmap grafika povezana s geografskim koordinatama, kao što su satelitske slike ili skenirane karte.

Mrežasti modeli

To su karte strukture i karte parametara. U početku su se ovi modeli temeljili na pravokutnoj mreži s vrijednošću Z (parametar) specificiranom na točkama mreže.

Sada je struktura takvih modela često složenija, ali se tradicionalno i dalje nazivaju mrežama ili mrežama. Moderne mreže mogu sadržavati pukotine, područja za pročišćavanje ili temeljene na spline-u. Značenje mrežnih modela ostaje isto: kontinuirano predstavljanje parametra na određenom području.

Mrežica sa spline razlikuje se od obične po tome što je njena površina savršeno glatka, što je prirodnije za većinu modela. Mreže rasjeda sadrže dodatne segmente za simulaciju ravnomjernog loma. U konvencionalnom modelu mreže, jaz je postupno. Mrežni modeli se također nazivaju konturnim kartama.

Posebne vrste slojeva

Ovih pet vrsta slojeva standardni su za svaki profesionalni GIS, ali osim njih mogu postojati i druge, posebne vrste podataka, zbog opsega ovog sustava. Na primjer, to mogu biti greške (za modeliranje mreža s pogreškama), rasterske karte (za predstavljanje vrlo velikih rasterskih slika), 3D modeli (za 3D modele ležišta).

Tablice GIS podataka

Točke linije i poligoni imaju tablice podataka o atributima za svoje značajke.

Svaki objekt na karti ima odgovarajući redak u tablici podataka. Pomoću tablice podataka možete pronaći i sortirati objekte, odabrati ih na karti prema atributima ili pregledati atribute odabranih objekata. Tablica atributa omogućuje vam traženje objekata, sortiranje, odabir prema uvjetima, grupiranje, stvaranje filtara, izračune. Tablica atributa pretvara GIS u bazu podataka u kojoj možete izvršiti analizu podataka ili upravljanje podacima s naprednim GIS alatima. Bez tablica atributa geografski informacijski sustavi ne bi imali smisla, a karte u njima ne bi bile karte, već jednostavno crteži, poput crteža u CorelDrawu ili Paintu.

Točke u linijama i poligonima 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 konturama. Tablica podataka podržava koncept odabranih objekata, takvi su reci u tablici označeni drugom bojom. Odabrani objekti također su prikazani na malo drugačiji način na karti. Odabir objekata vrlo se često koristi u analizi podataka. Objekte možete odabrati i u tablici i na karti, kao i prema određenim uvjetima.

Formiranje slojeva

Vrlo važna tema je pravilno formiranje strukture sloja. Korisnost bilo koje baze podataka, uključujući GIS, uvelike ovisi o ispravnoj strukturi podataka. Možete čak formulirati sljedeće: korisnost baze podataka izravno je proporcionalna njezinoj ispravnoj organizaciji i redoslijedu u podacima. Ako podaci u bazi sadrže veliki broj pogrešaka ili su pogrešno 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 strane u jednom sloju, a ne stvarati nekoliko slojeva grupirajući ih po regijama ili područjima. Bolje se pridržavati ovog pravila: jedna vrsta podataka - jedna tablica (ili jedan sloj). S druge strane, različite predmete najbolje je smjestiti u različite slojeve, čak i ako ih objedinjuje zajednička tema. Stoga je bolje ceste i željeznice podijeliti u dva sloja, a zatim ih smjestiti u grupu "Prometne rute".

Koordinate

Svi znaju da je zemlja okrugla, a karta ravna i da se površina lopte ne može pretvoriti u ravninu bez deformacija. Zbog toga se u kartografiji koriste projekcije. Sekcije su pravila i formule za transformaciju jedne koordinate u drugu. Uobičajena transformacija je iz sfernih (geografskih) koordinata u pravokutne koordinate (koordinate karte). Projekcije su ili jednake površine ili konformne, odnosno čuvaju površinu objekata ili kutova. Ponekad projekcija može izobličiti oboje, minimizirajući izobličenje općenito. Za našu zemlju standardna transformacija sustava je koordinatni sustav "42. godine". Sustav "42. godine" dijeli teritorij globusa na 60 zona, po 6 stupnjeva. Tjumenska regija, na primjer, nalazi se unutar 12., 13. i 14. zone. Godina 42 je projekcija jednake površine. GIS je dizajniran tako da može pohraniti podatke u jednom koordinatnom sustavu i prikazati ih u drugom. Stoga se ne treba zbuniti s koordinatnim sustavom u kojem su podaci pohranjeni i u kojem se prikazuju na karti. Kako bi se smanjila zabuna s projekcijama, Isoline podržava samo dvije varijante izvornih podataka:

• Pravokutne koordinate (bilo koje proizvoljne koordinate na koje se ne primjenjuje transformacija).
• Geografske koordinate (stupnjevi, minute, sekunde, koje se, kada su prikazane na karti, preračunavaju u bilo koju projekciju).

Ovdje su opcije za prikaz iste grafike u različitim koordinatnim sustavima i projekcijama.

Projekcija je "polikonična". Stvarne koordinate su stupnjevi, prikazane koordinate su stupnjevi.

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

Projekcija nije instalirana. Stvarne koordinate su stupnjevi, prikazane koordinate su pravokutne.

Projekcija je "polikonična". Stvarne koordinate su "polikonične", prikazane koordinate su pravokutne.

Kao što možete vidjeti iz brojki, dva gornja su nam sasvim zadovoljavajuća, ali treći i četvrti nisu. Treća slika je zapravo sasvim ispravna, ali projekcija nije specificirana, te stoga vidimo sliku "kako jest", u stupnjevima. Na četvrtoj slici pokušali smo poligon, čiji podaci nisu stupnjevi, prikazati u "polikoničnoj" projekciji i sustav nas nije razumio. Iz ovoga možemo izvući sljedeći zaključak: nemoguće je postaviti projekciju za pravokutne koordinate, jer se u ovom slučaju formule transformacije na njih primjenjuju drugi put, a slika je netočna.

Također je potrebno uzeti u obzir činjenicu da ravna crta nacrtana u jednom koordinatnom sustavu nije ravna crta u drugom sustavu, te da se površine objekata mogu razlikovati, čak i ako su projekcije jednake.

Pravokutne koordinate

"polyconic", bez korekcije prikaza.

Koordinatni sustav Mollweide.

polyconic", s korekcijom prikaza.

Stoga, ako trebate točne duljine linija, precizna područja i točan prikaz, onda trebate koristiti posebne alate sustava.

Zadaci koje GIS rješava

GIS opće namjene, između ostalog, obično obavlja pet postupaka (zadataka) s podacima: unos, manipulacija, kontrola, upit i analiza, vizualizacija.

Ulazni

Za korištenje u GIS-u, podaci se moraju pretvoriti u odgovarajući digitalni format. Proces pretvaranja podataka iz papirnatih karata u računalne datoteke naziva se digitalizacija. U suvremenom GIS-u ovaj se proces može automatizirati tehnologijom skenera, što je posebno važno pri izvođenju velikih projekata, ili se uz malu količinu posla unositi podaci pomoću digitalizatora. Mnogi podaci već su prevedeni u formate koje GIS paketi izravno percipiraju.

Manipulacija

Često se za dovršetak određenog projekta postojeći podaci moraju dodatno modificirati u skladu sa zahtjevima vašeg sustava. Na primjer, zemljopisne informacije mogu biti u različitim mjerilima (srednje linije ulica su u mjerilu 1:100.000, granice popisnog okruga su u mjerilu od 1:50.000, a stambeni objekti su u mjerilu 1:10.000). Za zajedničku obradu i vizualizaciju prikladnije je sve podatke prikazati u jednoj skali. GIS tehnologija pruža različite načine za manipulaciju prostornim podacima i isticanje podataka potrebnih za određeni zadatak.

Kontrolirati

U malim projektima geografske informacije mogu se pohraniti kao obične datoteke. No s povećanjem količine informacija i povećanjem broja korisnika za pohranu, strukturiranje i upravljanje podacima, učinkovitije je koristiti sustave za upravljanje bazama podataka (DBMS), zatim posebne računalne alate za rad s integriranim skupovima podataka (baze podataka ). U GIS-u je najprikladnije koristiti relacijske strukture u kojima se podaci pohranjuju u tabličnom obliku. U ovom slučaju za povezivanje tablica koriste se uobičajena polja. Ovaj jednostavan pristup je dovoljno fleksibilan i široko se koristi u mnogim GIS i ne-GIS aplikacijama.

Upit i analiza

Ako posjedujete GIS i geografske podatke, moći ćete dobiti odgovore na jednostavna pitanja (Tko je vlasnik ove parcele? Na kojoj su udaljenosti ti objekti jedan od drugog? Gdje se nalazi ova industrijska zona?) i složenija pitanja. koje zahtijevaju dodatnu analizu (Gdje su mjesta za gradnju nove kuće? Koja je glavna vrsta tla pod šumama smreke? Kako će izgradnja nove ceste utjecati na promet?). Upiti se mogu postavljati jednostavnim klikom miša na određeni objekt i uz pomoć naprednih analitičkih alata. Uz pomoć GIS-a moguće je identificirati i postaviti obrasce za pretragu, igrati scenarije poput „što će se dogoditi ako…“. Suvremeni 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 puferiranje. Pomaže u odgovoru na pitanja poput: Koliko se kuća nalazi unutar 100 metara od ove vodene površine? Koliko kupaca živi u krugu od 1 km od ove trgovine? Koliki je udio nafte proizvedene iz bušotina koje se nalaze unutar 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 radi se o operaciji prikaza, ali u nizu analitičkih operacija fizički se kombiniraju podaci iz različitih slojeva. Preklapanje ili prostorna agregacija omogućuje 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 prezentacija podataka u obliku karte ili grafikona. Karta je vrlo učinkovit i informativan način pohranjivanja, prezentiranja i komuniciranja geografskih (georeferenciranih) informacija. Prije su se karte stvarale stoljećima. GIS pruža nevjerojatne nove alate koji proširuju i razvijaju umjetnost i znanstvene temelje kartografije. Uz njegovu pomoć, vizualizacija samih karata može se lako nadopuniti izvještajnim dokumentima, trodimenzionalnim slikama, grafikonima i tablicama, fotografijama i drugim sredstvima, na primjer, multimedijom.

GIS tehnologije

GIS je usko povezan s nizom drugih vrsta informacijskih sustava. Njegova glavna razlika leži u sposobnosti manipulacije i analize prostornih podataka. Iako ne postoji univerzalno prihvaćena klasifikacija informacijskih sustava, opis u nastavku trebao bi pomoći u udaljavanju GIS-a od desktop kartografskih sustava, CAD sustava, daljinskog istraživanja, sustava upravljanja bazama podataka (DBMS ili DBMS) i tehnologije globalnog pozicioniranja (GPS).

Sustavi za kartiranje na radnoj površini koristiti kartografski prikaz za organiziranje interakcije korisnika s podacima. U takvim sustavima sve se temelji na kartama, karta je baza podataka. Većina stolnih kartografskih sustava ima ograničene mogućnosti upravljanja podacima, prostorne analize i prilagodbe. Odgovarajući paketi rade na stolnim računalima - računalima, Macintoshima i nižim UNIX radnim stanicama.

CAD sustavi

CAD sustavi sposoban za projektne nacrte i planove zgrada i infrastrukture. Za kombiniranje u jednu strukturu koriste skup komponenti s fiksnim parametrima. Temelje se na malom broju pravila za kombiniranje komponenti i imaju vrlo ograničene analitičke funkcije. Neki CAD sustavi prošireni su kako bi podržali prikaz kartografskih podataka, ali u pravilu uslužni programi koji su u njima dostupni ne dopuštaju učinkovito upravljanje i analizu velikih prostornih baza podataka.

Daljinsko prepoznavanje i GPS

Tehnike daljinskog otkrivanja umjetnički su i znanstveni trend za mjerenje zemljine površine pomoću senzora kao što su razne kamere u zrakoplovu, prijamnici globalnog sustava 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 sustavi se teško mogu pripisati pravom GIS-u.

Sustavi upravljanja bazama podataka dizajnirani su za pohranu 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 sustavi nemaju alate za analizu i vizualizaciju sličnih GIS-u.

Što GIS može učiniti za vas

Napravite prostorne upite i analizirajte

Sposobnost GIS-a da pretražuje baze podataka i izvodi prostorne upite mnogim je tvrtkama uštedjela milijune dolara. GIS pomaže smanjiti vrijeme potrebno za dobivanje odgovora na upite kupaca; identificirati područja prikladna za tražene aktivnosti; identificirati odnose između različitih parametara (na primjer, tla, klima i prinosi usjeva); identificirati mjesta električnih mreža. Prodavci nekretnina koriste GIS kako bi pronašli, 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 zgrada. Zahtjev se može poboljšati uvođenjem dodatnih parametara, na primjer parametara troškova. Možete dobiti popis svih kuća koje se nalaze na određenoj udaljenosti od određene autoceste, 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 njezinim resursima, temeljenom na geografskoj konsolidaciji postojećih podataka i mogućnosti njihovog dijeljenja i koordinirane izmjene od strane različitih odjela. Mogućnost zajedničkog korištenja i baze podataka koja se stalno povećava i korigira od strane različitih strukturnih odjela omogućuje povećanje učinkovitosti rada kako svakog odjela tako i organizacije u cjelini. Dakle, tvrtka koja se bavi inženjerskim komunikacijama može jasno planirati radove popravka ili održavanja, počevši od dobivanja potpunih informacija i prikazivanja na zaslonu računala (ili na papirnatim kopijama) relevantnih područja, na primjer, vodoopskrbnog sustava, a završavajući automatskim identificiranje stanovnika koji će biti pogođeni ovim radovima i obavijestiti ih o vremenu predloženog prekida ili prekida u vodoopskrbi.

Donosite bolje odluke

GIS, kao i druge informacijske tehnologije, potvrđuje dobro poznatu poslovicu da bolje informacije pomažu u donošenju boljih odluka. Međutim, GIS nije alat za donošenje odluka, već alat koji pomaže u ubrzavanju i povećanju učinkovitosti postupka donošenja odluka, pružajući odgovore na upite i funkcije za analizu prostornih podataka, prikazujući rezultate analize u vizualnom i vizualnom obliku. lako razumljivom obliku. GIS pomaže, primjerice, u rješavanju zadataka kao što su pružanje raznih informacija na zahtjev tijela za planiranje, rješavanje teritorijalnih sukoba, odabir najboljih (s različitih stajališta i prema različitim kriterijima) mjesta za postavljanje objekata itd. Potrebne informacije za donošenje odluka može se prikazati u sažetom kartografskom obliku s dodatnim tekstualnim objašnjenjima, grafikonima i dijagramima. Dostupnost informacija dostupnih za percepciju i generalizaciju omogućuje donositeljima odluka da usredotoče svoje napore na pronalaženje rješenja, bez trošenja značajnog vremena na prikupljanje i promišljanje dostupnih heterogenih podataka. Možete brzo razmotriti nekoliko rješenja i odabrati najučinkovitije i najučinkovitije.

Izrada karata

GIS karte imaju posebno mjesto. Proces GIS kartiranja mnogo je jednostavniji i fleksibilniji od tradicionalnih ručnih ili automatiziranih metoda kartiranja. Počinje stvaranjem baze podataka. Kao izvor dobivanja početnih podataka može se koristiti i digitalizacija konvencionalnih papirnatih karata. Kartografske baze podataka temeljene na GIS-u mogu biti kontinuirane (bez podjele na zasebne listove i regije) i nisu povezane s određenim mjerilom. Na temelju takvih baza podataka moguće je izraditi karte (u elektroničkom obliku ili u tiskanom obliku) za bilo koji teritorij, bilo kojeg mjerila, s potrebnim opterećenjem, s njegovim odabirom i prikazom s potrebnim simbolima. Baza podataka se u bilo kojem trenutku može nadopuniti novim podacima (na primjer, iz drugih baza podataka), a podaci u njoj se po potrebi mogu prilagoditi. U velikim organizacijama stvorenu topografsku bazu podataka mogu koristiti kao osnovu drugi odjeli i odjeli, dok se podaci mogu brzo kopirati i slati preko lokalnih i globalnih mreža.

GIS u Rusiji

Najčešći strani sustavi u Rusiji su: softverski proizvod ArcGIS društvo ESRI, obitelj proizvoda GeoMedia korporacije Intergraf i MapInfo Professional društvo Pitney Bowes MapInfo.

Od domaćih razvoja, program tvrtke GIS Map 2008 postao je široko rasprostranjen CJSC KB "Panorama".

Koriste se i drugi softverski proizvodi domaćeg i stranog razvoja: GIS INTEGRO, MGE korporacije Intergraf(koristi MicroStation kao svoju grafičku jezgru), IndorGIS, ZVIJEZDA-APIK, DublGIS, Mappl, Geografski GIS, 4geo itd.