Katastarski inženjeri, projektanti, geolozi i drugi stručnjaci često se susreću s potrebom korištenja kartografskih podataka u svom radu. Suvremeni razvoj omogućuje primanje satelitskih slika područja u najsitnijim detaljima, a posebno izrađeni softver može koristiti te informacije u analitičke svrhe i prikazati ih u potrebnom formatu.

Razgovarajmo o strukturama koje nam omogućuju generalizaciju i proučavanje geografskog materijala kako bismo u svakom konkretnom slučaju proveli najrazumnije i optimalne mjere.

Definicija GIS-a (GIS): što kratica označava i što je

Geografski informacijski sustavi (GIS) su napredne računalne tehnologije koje se koriste za izradu karata i procjenu stvarno postojećih objekata, kao i incidenata koji se događaju u svijetu. U ovom slučaju, vizualizacija i prostorni pregledi kombiniraju se sa standardnim procesima baze podataka: unosom informacija i dobivanjem statističkih rezultata.

Navedene karakteristike omogućuju široko korištenje ovih programa za rješavanje mnogih problema:

Analiza fizičkih pojava i događaja na planetu.

Razumijevanje i prepoznavanje njihovih glavnih uzroka.

Proučavanje problematike prenaseljenosti.

Planiranje dugoročnih rješenja u urbanizmu.

Procjena rezultata tekućeg poslovanja.

Ekološki problemi - onečišćenje područja, smanjenje veličine šuma.

Osim globalnih ciljeva, uz pomoć takve podrške moguće je regulirati specifične situacije, npr.

Pronalaženje optimalnog puta između točaka.

Odabir prikladnog mjesta za tvrtku.

Pronalaženje željene zgrade po adresi.

Općinski poslovi.

Geografska analiza nije novo područje. Ali tehnologije koje razmatramo najbolje odgovaraju zahtjevima našeg vremena. Ovo je najučinkovitiji, najučinkovitiji i najprikladniji proces koji automatizira postupak prikupljanja relevantnog materijala i njegovu obradu.

Danas su geografski informacijski sustavi profitabilno područje djelovanja koje zapošljava milijune ljudi u različitim zemljama. Samo u Rusiji više od 200 različitih tvrtki razvija i implementira takve tehnologije u svim područjima poslovanja.

Ima nekoliko komponenti.

Oprema. To su različite vrste računalnih platformi, od osobnih strojeva do globalnih centraliziranih poslužitelja.

Softver. Ovdje su prisutni svi potrebni alati za dobivanje, obradu i vizualizaciju materijala. Odvojene komponente mogu se koristiti za označavanje komponenti za:

Unošenje i manipulacija informacijama;

Upravljanje bazom podataka (DBMS);

Mapiranje prostornih upita;

Pristup (sučelje).

Koje su manipulacije moguće u programima?

Pomoćni programi izvode nekoliko procesa:

Unesi. U tom slučaju materijal se pretvara u traženi digitalni format. Tijekom digitalizacije, papirne karte se uzimaju kao osnova i obrađuju pomoću skenera. Ovo je relevantno za velike objekte; za male zadatke možete unijeti podatke putem digitalizatora.

Manipulacija. Tehnologije imaju različite načine modificiranja materijala i označavanja određenih dijelova potrebnih za obavljanje neposrednog zadatka. Na primjer, omogućuju vam smanjivanje ljestvice različitih elemenata na jednu vrijednost za daljnju opću obradu.

Kontrolirati. Uz značajnu količinu informacija i veliki broj korisnika, racionalno je koristiti sustave za upravljanje bazama podataka za prikupljanje i strukturiranje građe. Najčešće se relacijski model koristi kada su informacije pohranjene u tablicama.

Upit i analiza. Program vam omogućuje da dobijete odgovore na mnoga primitivna i detaljnija pitanja, od identiteta vlasnika stranice do prevladavajućih vrsta tla ispod mješovitog objekta. Također je moguće izraditi predloške za pronalaženje određene vrste zahtjeva. Za analizu se koriste alati kao što su procjena blizine i studije preklapanja.

Vizualizacija. Ovo je željeni rezultat većine prostornih radnji. Kartice su opremljene popratnom dokumentacijom, trodimenzionalnim slikama, tabličnim vrijednostima i grafikonima, multimedijskim i fotografskim izvješćima.

Vrste GIS-a

Klasifikacija geografskih informacijskih sustava temelji se na načelu pokrivenosti teritorija:

Globalno(nacionalni i subkontinentalni) - pružaju priliku za procjenu situacije na planetarnoj razini. Zahvaljujući tome moguće je predvidjeti i spriječiti prirodne katastrofe i katastrofe uzrokovane ljudskim djelovanjem, procijeniti veličinu katastrofe, planirati otklanjanje posljedica i organizirati humanitarnu pomoć. Koristi se u cijelom svijetu od 1997.

Regionalni(lokalni, subregionalni, lokalni) - djeluju na općinskoj razini. Takve tehnologije odražavaju mnoga ključna područja: ulaganja, imovinu, plovidbu, javnu sigurnost i druga. Oni pomažu u donošenju odluka prilikom razvoja određenog područja, što pomaže u privlačenju kapitala i rastu njegovog gospodarstva.

GIS pohranjuje činjenične informacije o objektima u obliku zbirke tematskih slojeva, objedinjenih geografskim položajem. Ovakav pristup nudi rješenja za različite probleme u reorganizaciji prostora i izvođenju događanja.

Za pronalaženje lokacije objekta koriste se koordinate točke, njena adresa, indeks, broj zemljišne čestice itd. Ove se informacije primjenjuju na karte nakon postupka geokodiranja.

Tehnologije mogu raditi s rasterskim i vektorskim modelima.

U vektorski oblik materijal je kodiran i pohranjen kao skup koordinata. Pogodniji je za stabilne elemente s konstantnim svojstvima: rijeke, cjevovodi, odlagališta.

Raster shema uključuje blokove informacija o pojedinačnim komponentama. Prilagođen je za rad s promjenjivim karakteristikama, kao što su vrste tla i pristupačnost lokacije.

Povezane inovacije

GIS je u bliskoj interakciji s drugim aplikacijama. Razmotrimo vezu i glavne razlike sa sličnim informacijskim tehnologijama.

DBMS. Služe za akumulaciju, pohranjivanje i usklađivanje različitih materijala, stoga se često uključuju u programsku podršku za geografske sustave. Za razliku od potonjih, nemaju alate za procjenu i prostorno prikazivanje podataka.

Alati za mapiranje na radnoj površini. Karte se koriste kao informacija, ali imaju ograničene mogućnosti upravljanja i analize.

Daljinska detekcija i GPS. Ovdje se informacije prikupljaju pomoću posebnih senzora: ugrađenih kamera u zrakoplovu, senzora za globalno pozicioniranje i drugih. U ovom slučaju materijal se prikuplja u obliku slika uz provedbu njihove obrade i proučavanja. Međutim, zbog nedostatka nekih alata ne mogu se smatrati geografskim informacijskim sustavima.

CAD To su programi za izradu raznih crteža, tlocrta i arhitektonskih nacrta. Koriste skup elemenata s fiksnim parametrima. Mnogi od njih imaju mogućnost uvoza vrijednosti iz GIS-a.

Među takvim uslužnim programima vrijedi istaknuti proizvode ZWSOFT-a:

Snažan i pristupačan GIS za uvoz, izvoz i upravljanje geoprostornim podacima. Kada je odabrana za korištenje sa ZWCAD/AutoCAD-om, aplikacija radi unutar CAD platforme i omogućuje korisnicima razmjenu geoprostornih podataka između crteža platforme i GIS datoteka, GIS poslužitelja ili GIS pohrana podataka, učitavanje vektorskih i rasterskih karata i podloga te upravljanje atributnim podacima i podaci tablica.

– analog GeoniCS-a. Omogućuje automatizaciju rada na projektiranju i istraživanju. U tom slučaju izrađuju se crteži koji su u skladu s važećim propisima i standardima projektiranja. Sadrži šest modula čijom uporabom se rješavaju različiti inženjerski, uključujući geološke probleme.

– analog GeoniCS Surveys. Analizira i interpretira rezultate laboratorijskih i terenskih istraživanja, vrši statističku obradu prema zadanim parametrima, izračunava različite standardne i projektne pokazatelje te izrađuje izvještaje prema standardima zemalja ZND-a.

– uslužni program za katastarske inženjere s punim skupom alata koji automatiziraju pripremu dokumenata. Stalno ažuriranje omogućuje vam da uvijek imate ažurne podatke o papirologiji u skladu sa zahtjevima inspekcijskih organa.

– računalno potpomognuti sustav projektiranja za arhitekte, inženjere, dizajnere. Ima novu jezgru temeljenu na hibridnim tehnologijama, kombinirajući jasno sučelje, podršku za Unicode i mogućnost stvaranja trodimenzionalnih modela na temelju njihovih odjeljaka. Ima ugrađenu mogućnost umetanja rasterskih karata pomoću georeferentnih datoteka (geografska registracija).

GIS primjeri za početnike

Postoji mnogo programa koji su napravljeni za potrebe takve geografske analize. Pogledajmo neke od njih kao primjer.

Mapinfo

Glavna funkcionalnost je:

korištenje jasne i prikladne sheme razmjene za prijenos podataka u druge strukture;

aktivni prozor se može spremiti u različitim formatima: bmp, tif, jpg i wmf;

podrška za značajan broj geografskih projekcija i koordinatnih sustava;

Materijal možete unijeti putem digitalizatora.

Pomoću uslužnog programa možete izrađivati ​​tematske karte i graditi 3D krajolike.

DataGraph

Alat za prostornu vizualizaciju, modeliranje situacija, konstruiranje sintetičkih indikatora. Optimalan za učenje osnova računalne kartografije u obrazovnim ustanovama.

Program vam omogućuje da:

izraditi vektorske karte;

za svaki element povezati neograničen broj tematskih baza podataka;

kopirati podatke u drugu datoteku putem međuspremnika;

ručno mijenjati karakteristike objekata i njihove lokacije.

Jednostavan alat za svladavanje osnovne razine. Rješavati prvenstveno ilustrativne zadatke. Omogućuje izradu digitaliziranih karata na temelju obične slike iu bilo kojem grafičkom formatu.

Primjena GIS-a

Mogućnosti korištenja geografskih tehnologija su ogromne. Među područjima u kojima su ovi sustavi najprimjenjiviji su:

Upravljanje zemljištem. Komunalije potrebne za izradu katastra, izračunavanje površina elemenata, označavanje granica zemljišnih čestica.

Upravljanje postavljanjem objekata. Ovdje je njihova uporaba relevantna za izradu arhitektonskog plana, koordinaciju mreže industrijskih, maloprodajnih i drugih točaka posebne namjene.

Regionalni razvoj. Inženjerska istraživanja određenih lokacija, rješenja problema optimizacije infrastrukture i privlačenja investitora trenutno su nemoguća bez detaljne studije korištenjem takvih struktura.

Zaštita prirode. Programi omogućuju praćenje okoliša i planiranje korištenja resursa.

Prognoziranje hitnih slučajeva. Praćenje promjena u različitim geološkim uvjetima omogućuje predviđanje mogućnosti katastrofa, razvoj mjera za njihovo sprječavanje i minimiziranje gubitaka od njih.

Kratak sažetak

Dali smo dekodiranje koncepta GIS-a, detaljno ispitali što su geografski informacijski sustavi i gdje se koriste. Zaključno, reći ćemo da je ovo vrlo obećavajući smjer koji se aktivno razvija. Bez korištenja takvih tehnologija više nije moguće zamisliti rad stručnjaka u mnogim područjima.

GIS među informacijskim tehnologijama

Prvo pitanje osobe neupućene u geografske informacijske sustave (GIS) bit će, naravno, "Zašto mi ovo treba?" Doista, rijetko koristimo atlase i karte u našim životima. I općenito, geografiju, kao što je poznato iz djela klasika, također nije potrebno proučavati - za to postoje taksisti. Osim toga, iz različitih izvora već dobivamo više informacija, i to ne uvijek ugodnih, nego što bismo ponekad htjeli. I treba li ga još sistematizirati? Ovdje ima mnogo toga za razmišljanje. No, ako pogledate, GIS je više od karte prenesene na računalo. Dakle, što je to i s čime se jede?

Ali, nažalost, uz kratku, svima razumljivu i, kako reče profesor Preobraženski iz "Psećeg srca", "činjeničnu" definiciju, sve nije tako jednostavno. Stvar je, po svemu sudeći, u tome što je ta tehnologija, prvo, velikim dijelom univerzalna, a drugo, toliko se brzo razvija i zahvaća nova područja života i djelovanja da, kao u anegdoti iz vremena razvijenog socijalizma, proizvodi (tj. definicije) nemaju vremena za isporuku. Autori svake nove temeljne knjige o GIS-u (a takve knjige stalno izlaze), a još više brojnih monografija koje se odnose na neko od bezbrojnih područja njihove primjene, nastoje dati svoj izvediv doprinos stvaranju takve definicije. . Upućujemo vas na ove knjige ako želite pronaći za vas najprihvatljiviju definiciju. Svatko tko uroni u ovaj svijet slobodan je dati svoje. Mi ćemo, bez ikakvih zahtjeva za originalnošću, uzeti ono što je već dostupno.

Evo, na primjer, dvije definicije: jedna "lirska", druga "praktična". Prvo: “Ovo je prilika za novi pogled na svijet oko nas.” Drugo: “GIS je moderna računalna tehnologija za mapiranje i analizu objekata u stvarnom svijetu, kao i događaja koji se događaju na našem planetu, u našim životima i aktivnostima.”

Bez ikakvih definicija i samo opisa, ova tehnologija kombinira tradicionalne operacije baze podataka, kao što su postavljanje upita i statistička analiza, s prednostima bogate vizualizacije i geografske (prostorne) analize koju pruža karta. Ove mogućnosti razlikuju GIS od ostalih informacijskih sustava i pružaju jedinstvene izglede za njegovu upotrebu u širokom rasponu zadataka vezanih uz analizu i prognozu pojava i događaja u okolnom svijetu, uz razumijevanje i isticanje glavnih čimbenika i uzroka, kao i njihovih moguće posljedice, s planiranjem strateških odluka i tekućim posljedicama poduzetih akcija.

Jedan od najboljih načina da naučite što je GIS jest vidjeti kako drugi ljudi koriste tu tehnologiju. Pa, onda, bez odlaganja, počnite raditi s GIS-om i pokažite svoja postignuća drugima. Svaku osobu s kreativnim odnosom prema poslu, kad vidi mogućnosti GIS-a, odmah je počnu svrbjeti ruke... Uostalom, GIS je i alat uz pomoć kojeg možete riješiti probleme za koje ponekad nema spremnih -izrađena cjelovita rješenja.

No, vratimo se na početak. Na prvi pogled jedino očito je korištenje GIS-a u pripremi i ispisu karata te, možda, u obradi zračnih i satelitskih snimaka. Stvarni raspon primjena GIS-a mnogo je širi, a da bismo ga cijenili, trebali bismo pogledati korištenje računala općenito: tada će mjesto GIS-a biti mnogo jasnije.

Računala ne samo da pružaju veliku pogodnost za izvođenje dobro poznatih operacija s dokumentima - ona su nositelji novog smjera ljudske djelatnosti. Taj smjer su informacijske tehnologije, a na njima se u velikoj mjeri temelji moderno društvo. Što je to - informacijska tehnologija?

Pojam “informacije” često se shvaća preusko (poput “informacija” koje novinari prenose). U stvarnosti, sve što se može prikazati u obliku slova, brojeva i slika treba nazvati informacijom. Dakle, sve metode, tehnike, tehnike, sredstva, sustavi, teorije, pravci itd. itd., koje su usmjerene na prikupljanje, obradu i korištenje informacija, zajednički se nazivaju informacijske tehnologije. A GIS je jedan od njih.

GIS je sada višemilijunska industrija koja uključuje milijune ljudi diljem svijeta. Tako je prema podacima Dataquesta 1997. ukupna prodaja GIS softvera premašila milijardu dolara, a uzimajući u obzir povezani softver i hardver, GIS tržište se približava vrijednosti od 10 milijardi dolara koja se proučava u školama, na fakultetima i sveučilištima. Ova se tehnologija koristi u gotovo svim sferama ljudskog djelovanja - bilo da se radi o analizi globalnih problema kao što su prenaseljenost, zagađenje zemlje, glad i prekomjerna proizvodnja poljoprivrednih proizvoda, smanjenje šumskog zemljišta, prirodne katastrofe ili rješavanje specifičnih problema kao što je pronalaženje najbolja ruta između točaka, odabir optimalne lokacije za novi ured, traženje kuće na njenoj adresi, polaganje cjevovoda ili dalekovoda u tom području, razni općinski poslovi kao što je uknjižba zemljišta. Kako je moguće riješiti tako različite probleme koristeći jednu tehnologiju? Da bismo ovo razumjeli, pogledajmo redom strukturu, rad i primjere GIS primjene.

Komponente GIS-a

Radni GIS ima pet ključnih komponenti: hardver, softver, podatke, ljude i metode.

Hardver. Ovo je računalo koje pokreće GIS. Danas GIS funkcionira na različitim vrstama računalnih platformi, od centraliziranih poslužitelja do pojedinačnih ili umreženih stolnih računala.

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

Podaci. Ovo je vjerojatno najvažnija komponenta GIS-a. Podatke o prostornoj lokaciji (geografske podatke) i povezane tablične podatke može prikupljati i proizvoditi korisnik ili ih može kupiti od dobavljača, komercijalno ili na drugi način. U upravljanju prostornim podacima, GIS integrira prostorne podatke s drugim vrstama podataka i izvorima, a također može koristiti DBMS-ove koje koriste mnoge organizacije za organiziranje i održavanje podataka koje drže.

Izvođači. Široka uporaba GIS tehnologije nemoguća je bez ljudi koji rade sa softverskim proizvodima i razvijaju planove za njihovo korištenje za rješavanje 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 svakodnevnih poslova i problema.

Metode. Uspjeh i učinkovitost (uključujući i ekonomsku) korištenja GIS-a uvelike ovisi o pravilno sastavljenom planu i pravilima rada, koja se utvrđuju u skladu sa specifičnim zadacima i poslovima svake organizacije.

Kako radi GIS?

GIS pohranjuje informacije o stvarnom svijetu kao skup tematskih slojeva koji su agregirani na temelju geografske lokacije. Ovaj jednostavan, ali vrlo fleksibilan pristup dokazao je svoju vrijednost u rješavanju raznih problema iz stvarnog svijeta: praćenje kretanja vozila i materijala, detaljno mapiranje stvarnih uvjeta i planiranih aktivnosti te modeliranje globalne atmosferske cirkulacije.

Sve geografske informacije sadrže informacije o prostornoj lokaciji, bilo da se radi o referencama na zemljopisne ili druge koordinate, ili referencama na adresu, poštanski broj, izborni okrug ili popisni okrug, identifikator zemlje ili šume, naziv ceste ili kilometar na autocesti itd. Kada se takve veze koriste za automatsko određivanje lokacije ili lokacija značajki, koristi se postupak koji se zove geokodiranje. Uz njegovu pomoć možete brzo odrediti i vidjeti na karti gdje se nalazi objekt ili pojava koja vas zanima (kuća u kojoj živi vaš prijatelj ili organizacija koja vam je potrebna; mjesto gdje se dogodio potres ili poplava; ruta uz koju se lakše i brže dolazi do željene točke ili doma).

Vektorski i rasterski modeli. GIS može raditi s dvije bitno različite vrste podataka – vektorskim i rasterskim. U vektorskom modelu informacije o točkama, linijama i poligonima su kodirane i pohranjene kao skup X,Y koordinata (u modernom GIS-u često se dodaju treća prostorna koordinata i četvrta, na primjer, vremenska koordinata). Položaj točke (točkastog objekta), primjerice bušotine, opisuje se parom koordinata (X,Y). Linearne značajke kao što su ceste, rijeke ili cjevovodi pohranjuju se kao skupovi X,Y koordinata. Poligonalne značajke kao što su riječni slivovi, zemljišne parcele ili servisna područja pohranjuju se kao zatvoreni skup koordinata. Vektorski model posebno je koristan za opisivanje diskretnih objekata, a manje je prikladan za opisivanje svojstava koja se neprestano mijenjaju, kao što je gustoća naseljenosti ili pristupačnost objekata. Rasterski model je optimalan za rad s kontinuiranim svojstvima. Rasterska slika je skup vrijednosti za pojedinačne elementarne komponente (ćelije); to je poput skenirane karte ili slike. Oba modela imaju svoje prednosti i nedostatke. Suvremeni GIS može raditi i s vektorskim i s rasterskim modelima podataka.

Problemi koje GIS rješava

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

Unesi. Da bi se koristili u GIS-u, podaci moraju biti pretvoreni u odgovarajući digitalni format. Proces pretvaranja podataka s papirnatih karata u računalne datoteke naziva se digitalizacija. U suvremenom GIS-u ovaj se proces može automatizirati pomoću tehnologije skenera, što je posebno važno kod izvođenja velikih projekata. Za relativno malu količinu posla, podaci se mogu unijeti pomoću digitalizatora. Neki GIS-ovi imaju ugrađene vektorizatore koji automatiziraju proces digitalizacije rasterskih slika. Mnogi podaci već su prevedeni u formate koji su izravno razumljivi GIS paketima.

Manipulacija. Često, da bi se dovršio određeni projekt, postojeći podaci moraju biti dodatno modificirani kako bi zadovoljili zahtjeve vašeg sustava. Na primjer, geografski podaci mogu biti predstavljeni u različitim mjerilima (središnje crte ulica su u mjerilu 1:100.000, granice popisnog područja su u mjerilu 1:50.000, a stambene značajke su u mjerilu 1:10.000). Za zajedničku obradu i vizualizaciju pogodnije je prikazati sve podatke u jednom mjerilu i istoj kartografskoj projekciji. GIS tehnologija omogućuje različite načine manipuliranja prostornim podacima i izdvajanja podataka potrebnih za određeni zadatak.

Kontrolirati. U malim projektima, zemljopisne informacije mogu biti pohranjene kao obične datoteke. Ali s povećanjem količine informacija i povećanjem broja korisnika, učinkovitije je koristiti sustave za upravljanje bazama podataka (DBMS), posebne računalne alate za rad s integriranim skupovima podataka (bazama podataka) za pohranjivanje, strukturiranje i upravljanje podacima . U GIS-u je najprikladnije koristiti relacijsku strukturu, u kojoj su podaci pohranjeni u tabelarnom obliku. U ovom slučaju, zajednička polja se koriste za povezivanje tablica. Ovaj jednostavan pristup prilično je fleksibilan i naširoko se koristi u mnogim GIS i ne-GIS aplikacijama.

Upit i analiza. Ako imate GIS i geografske informacije, moći ćete dobiti odgovore na jednostavna pitanja (tko je vlasnik ove parcele? Na kojoj udaljenosti jedan od drugog se nalaze ti objekti? Gdje se nalazi ova industrijska zona?), i do složenijih koji zahtijevaju dodatnu analizu (gdje ima mjesta za izgradnju nove kuće? koja je glavna vrsta tla pod smrekovim šumama? kako će izgradnja nove ceste utjecati na promet?). Pitanja se mogu postavljati jednostavnim klikom miša na određeni objekt, kao i putem naprednih analitičkih alata. Pomoću GIS-a možete identificirati i postaviti uzorke pretraživanja i odigrati scenarije poput "što će se dogoditi ako...". Moderni GIS ima mnogo moćnih alata za analizu. Među njima dvije najznačajnije su analiza blizine i analiza preklapanja. Za analizu međusobne blizine objekata, GIS koristi proces koji se naziva međuspremnik. Pomaže odgovoriti na sljedeće vrste pitanja: Koliko je kuća unutar 100 m od ove vodene površine? Koliko kupaca živi unutar 1 km od ove trgovine? koliki je udio nafte proizvedene iz bušotina koje se nalaze unutar 10 km od kontrolne zgrade ovog pogona za proizvodnju nafte i plina? Proces preklapanja uključuje integraciju podataka koji se nalaze u različitim tematskim slojevima. U najjednostavnijem slučaju radi se o operaciji mapiranja, no u nizu analitičkih operacija podaci iz različitih slojeva se fizički kombiniraju. Prekrivanje, ili prostorno zbrajanje, omogućuje, na primjer, da se podaci o tlu, nagibu, vegetaciji i vlasništvu nad zemljištem integriraju sa stopama poreza na zemljište.

Vizualizacija. Za mnoge vrste prostornih operacija, krajnji rezultat je prikaz podataka u obliku karte ili grafikona. Karta je vrlo učinkovit i informativan način pohranjivanja, prezentiranja i prijenosa geografskih (prostorno referenciranih) informacija. Prethodno su karte stvorene da traju stoljećima. GIS pruža nevjerojatne nove alate koji proširuju i unapređuju umjetnost i znanost kartografije. Uz njegovu pomoć, vizualizacija samih karata može se lako nadopuniti izvještajnim dokumentima, trodimenzionalnim slikama, grafikonima, tablicama, grafikonima, fotografijama i drugim sredstvima, poput multimedije.

Povezane tehnologije

GIS je usko povezan s nizom drugih vrsta informacijskih sustava. Njegova glavna razlika leži u mogućnosti manipuliranja i analize prostornih podataka. Iako ne postoji jedinstvena, općeprihvaćena klasifikacija informacijskih sustava, sljedeći opis bi trebao pomoći u distanciranju GIS-a od mapiranja stolnih računala, CAD-a, sustava za upravljanje bazom podataka (DBMS) i globalne tehnologije pozicioniranja (GPS).

Desktop sustavi kartiranja koristiti kartografski prikaz za organiziranje interakcije korisnika s podacima. U takvim sustavima sve se temelji na kartama; karta je baza podataka. Većina sustava za mapiranje stolnih računala ima ograničene mogućnosti upravljanja podacima, prostorne analize i prilagodbe. Odgovarajući paketi rade na stolnim računalima - PC, Macintosh i nižim UNIX radnim stanicama.

CAD sustavi sposoban izraditi projektne nacrte, građevinske i infrastrukturne planove. Da bi se kombinirali 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 za podršku kartografskom prikazu podataka, ali u pravilu uslužni programi koji su im dostupni ne omogućuju učinkovito upravljanje i analizu velikih prostornih baza podataka.

Daljinska detekcija i GPS. Daljinsko očitavanje je i umjetnost i znanost za mjerenje zemljine površine pomoću senzora kao što su razne kamere u zrakoplovu, prijemnici sustava globalnog pozicioniranja i drugi uređaji. Ovi senzori prikupljaju podatke u obliku skupova koordinata ili slika (danas pretežno digitalnih) i pružaju specijalizirane mogućnosti obrade, analize i vizualizacije dobivenih podataka. Zbog nedostatka dovoljno snažnih alata za upravljanje i analizu podataka, odgovarajući sustavi u svom čistom obliku, odnosno bez dodatnih funkcija, teško se mogu svrstati u pravi GIS.

Sustavi za upravljanje bazama podataka dizajniran za pohranu i upravljanje svim vrstama podataka, uključujući i geografske (prostorne) podatke. DBMS-ovi su optimizirani za takve zadatke, tako da mnogi GIS-ovi imaju ugrađenu podršku za DBMS. Ovi sustavi uglavnom nemaju alate za analizu i vizualizaciju slične GIS-u.

Što GIS može učiniti za vas?

Možda je glavni “adut” GIS-a najprirodniji (za čovjeka) prikaz kako samih prostornih informacija tako i svih drugih informacija vezanih uz objekte koji se nalaze u prostoru (tzv. atributne informacije). Načini prezentiranja informacija o atributima su različiti: to može biti brojčana vrijednost sa senzora, tablica iz baze podataka (lokalne i udaljene) o karakteristikama objekta, njegova fotografija ili stvarna video slika. Stoga GIS može pomoći gdje god se koriste prostorne informacije i/ili informacije o objektima koji se nalaze na određenim lokacijama u prostoru. S gledišta područja primjene i ekonomskog učinka, GIS može učiniti sljedeće:

1. Napravite prostorne upite i izvršite analizu. GIS-ova sposobnost pretraživanja baza podataka i izvođenja prostornih upita omogućila je mnogim tvrtkama da zarade milijune dolara. GIS pomaže smanjiti vrijeme potrebno za odgovor na zahtjeve korisnika; identificirati područja pogodna za potrebne aktivnosti; identificirati odnose između različitih parametara (na primjer, tla, klime i prinosa); identificirati mjesta prekida napajanja. Trgovci nekretninama koriste GIS kako bi pronašli, na primjer, sve kuće u određenom području koje imaju krovove od škriljevca, tri spavaće sobe i kuhinje od 10 stopa, a zatim daju detaljnije opise tih građevina. Zahtjev se može doraditi uvođenjem dodatnih parametara, na primjer parametara troškova. Možete dobiti popis svih kuća koje se nalaze na određenoj udaljenosti od određene autoceste, šumskog područja ili radnog mjesta.
2. Poboljšati integraciju unutar organizacije. Mnoge organizacije koje koriste GIS otkrile su da jedna od njihovih glavnih prednosti leži u novim mogućnostima poboljšanja upravljanja svojom organizacijom i njezinim resursima na temelju geografske integracije postojećih podataka, mogućnosti njihovog dijeljenja i izmjene na koordiniran način u različitim odjelima . Mogućnost zajedničkog korištenja i baza podataka koja se stalno proširuje i ispravlja po različitim strukturnim odjelima omogućavaju povećanje učinkovitosti kako svakog odjela tako i organizacije u cjelini. Tako komunalno poduzeće može jasno planirati radove popravka ili održavanja, od dobivanja potpunih informacija i prikaza na zaslonu računala (ili na papirnatim kopijama) relevantnih područja, poput vodovodnih cijevi, do automatskog identificiranja stanovnika koji će biti pogođeni tim radovima, te obavještavajući ih o vremenu očekivanog prekida grijanja ili prekida u opskrbi vodom.
3. Pomozite u donošenju utemeljenijih odluka. GIS, kao i druge informacijske tehnologije, podržava dobro poznatu izreku da bolje informacije vode do boljih odluka. No, GIS nije alat za donošenje odluka, već alat koji pomaže ubrzati i povećati učinkovitost postupka donošenja odluka. Pruža odgovore na upite i funkcije za analizu prostornih podataka, prikazujući rezultate analize u vizualnom i lako čitljivom obliku. GIS pomaže, primjerice, u rješavanju takvih problema kao što su pružanje raznih informacija na zahtjev nadležnih za planiranje, rješavanje teritorijalnih sukoba, izbor optimalnih (s različitih stajališta i prema različitim kriterijima) lokacija za postavljanje objekata itd. Podaci potrebni za donošenje odluka mogu se prikazati u sažetom kartografskom obliku s dodatnim tekstualnim objašnjenjima, grafikonima i dijagramima. Dostupnost informacija koje su dostupne percepciji i generalizaciji omogućuje donositeljima odluka da usmjere svoje napore na pronalaženje rješenja bez trošenja značajnog vremena na prikupljanje i razumijevanje dostupnih heterogenih podataka. Možete brzo razmotriti nekoliko opcija rješenja i odabrati najučinkovitije i najisplativije.
4. Izradite karte. Karte imaju posebno mjesto u GIS-u. Proces izrade karata u GIS-u jednostavniji je i fleksibilniji od tradicionalnih ručnih ili automatskih metoda kartiranja. Počinje stvaranjem baze podataka. Kao izvor za dobivanje početnih podataka može poslužiti i digitalizacija običnih papirnatih karata. Kartografske baze podataka temeljene na GIS-u mogu biti kontinuirane (nisu podijeljene u zasebne pločice ili regije) i ne mogu biti povezane s određenim mjerilom ili kartografskom projekcijom. Na temelju takvih baza podataka moguće je izraditi karte (u elektroničkom obliku ili kao tiskane kopije) bilo kojeg teritorija, bilo kojeg mjerila, sa potrebnim opterećenjem, s njegovim odabirom i prikazom s potrebnim simbolima. Baza se u svakom trenutku može ažurirati novim podacima (npr. iz drugih baza), a podaci koji su u njoj dostupni mogu se po potrebi ispraviti i odmah prikazati na ekranu. U velikim organizacijama stvorena topografska baza podataka može se koristiti kao osnova drugim odjelima i odjelima; Istodobno, moguće je brzo kopirati podatke i slati ih preko lokalne i globalne mreže.

"CAD i grafika" 5"2000

ActiveMap GS omogućuje učinkovit tijek rada i upravljanje resursima na temelju podataka karte. Postavljanje zadataka s preciznim koordinatama, dodjeljivanje odgovornih zaposlenika i praćenje tijeka rada smanjuje zastoje i povećava produktivnost.

GIS 6 web izdanje

GIS 6 Web Edition omogućuje značajno proširenje mobilnosti korištenja GIS 6 programskih podataka, kao i mogućnosti sustava. Sada se informacijama može pristupiti s bilo kojeg uređaja s pristupom internetu ili unutar korporativne mreže. Poslužiteljski dio WEB rješenja može se implementirati i na MS Windows i na Unix sustave. Sustav vam omogućuje uređivanje, stvaranje i ispis predložaka obrazaca za izvješćivanje u web sučelju.

GisMapServer

Poslužitelj za mapiranje za GIS6 i MapDraw 2. Omogućuje značajno ubrzanje procesa generiranja 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 internetski kartografski poslužitelj.

GM komplet alata

Softver GM Tool Kit namijenjen je profesionalcima uključenim u postavljanje i servisiranje senzora ugljikovodika IR2100 i S4100C, proizvođača General Monitors, koji se široko koriste u industriji. Programi uključeni u “GM Tool Kit” omogućuju vam brzu dijagnostiku opreme na modbus mreži ili pojedinačnom senzoru, konfiguraciju potrebnih parametara, prepoznavanje i razjašnjavanje grešaka i pomoć pri konfiguraciji modbus mreže i softvera.

KORPRO

Program KORPRO implementira korelacijsku metodu odvajanja anomalija (COMS), dizajniranu za analizu geofizičkih polja koja su superpozicija mnogih učinaka s ograničenim apriornim informacijama o geološkim karakteristikama koje se proučavaju. Metoda COMR omogućuje, pod povoljnim geološkim i geofizičkim uvjetima, predviđanje bilo koje geološke karakteristike tamo gdje ona još nije poznata na temelju analize kombinacije više geofizičkih parametara.

GIS (skraćenica za “Geographical Information Systems”) su računalni sustavi koji omogućuju prikaz podataka na ekranu u elektroničkom obliku. Slike dobivene putem GIS-a pripadaju novoj generaciji karata.

Geografija na ekranu

Uz geografske karte, takve karte mogu biti opskrbljene i drugim podacima iz područja statistike, demografije i sl. Omogućuju različite vrste analitičkih operacija koje nisu dostupne na starim papirnatim medijima.

Tehnička podrška za elektroničke karte postoji u obliku velikog broja analitičkih alata, alata za uređivanje i opsežnih baza podataka. Pri njihovoj izradi i korištenju uključeni su mnogi suvremeni alati - od skenera do svemirskih satelita koji snimaju zemljinu površinu.

Informacije dobivene uz pomoć novih tehnologija koriste ne samo geografi, već iu gospodarstvu, građevinarstvu, marketingu i javnoj upravi. Čak i domaćice znaju što su geografski informacijski sustavi. I dosta uspješno koriste elektroničke kartice!

GIS - definicija i osnovni pojmovi

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

GIS je uspješan spoj mogućnosti rada s bazama podataka (upiti, analitika) i prostorne vizualizacije karakteristične za karte. Podaci se u takvom sustavu pohranjuju u tematskim slojevima vezanim uz zemljopisni položaj. GIS radi i s rasterskim i s vektorskim podacima, pa se svaki problem vezan uz prostorne informacije može učinkovito riješiti uz njihovu pomoć.

Što ih čini drugačijima

Karakteristike geografskog informacijskog sustava su napredna analitika, rad s velikim količinama informacija i dostupnost posebnih alata za obradu prostornih podataka.

Njihove glavne prednosti su jednostavnost korištenja (podatke u trodimenzionalnim dimenzijama najlakše je percipirati), mogućnost integriranja informacija prikupljenih iz različitih izvora i stvaranje jednog niza za zajedničku upotrebu.

Zatim - automatska analiza geoprostornih podataka i izvješće, korištenje dekodiranja zračnih i svemirskih fotografija, prethodno izrađenih dijagrama 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 na:

• unos podataka (automatski se izrađuju digitalne karte),
• upravljanje podacima (svi se pohranjuju uz mogućnost naknadne obrade i korištenja),
• njihov upit i analizu usporedbom više parametara,
• vizualizacija primljenih i obrađenih podataka u obliku interaktivnih karata.

Izvješća o svakom objektu mogu biti u obliku grafikona, dijagrama ili trodimenzionalne slike.

GIS mogućnosti

Uz pomoć GIS sustava postaje moguće odrediti na određenom području prisutnost, količinu i relativnu lokaciju svih postojećih objekata. Osim toga, koristi se, na primjer, za analizu geoprostornih podataka koji karakteriziraju gustoću naseljenosti itd. i utvrđivanje različitih promjena tijekom vremena.

Uz pomoć GIS sustava postalo je moguće simulirati očekivanu situaciju u vezi, primjerice, s dogradnjom novog objekta – ceste, stambenog naselja i sl.

GIS - klasifikacija

Postoji nekoliko klasifikacija ovih sustava. Podijelimo li ih prema načelu pokrivenosti teritorija, onda se svaki GIS može klasificirati na globalne, subkontinentalne, nacionalne, regionalne, subregionalne te lokalne ili lokalne sustave.

Ovi sustavi se prema razini upravljanja sastoje od federalnih, regionalnih, općinskih i korporativnih.

Također se razlikuju po funkcionalnosti. GIS (kratica je jasna velikom broju korisnika) može biti ili potpuno funkcionalan ili specijaliziran, dizajniran za rješavanje specifičnih zadataka - na primjer, pregled podataka, unos i obradu.

Ovisno o predmetnom području, GIS se može klasificirati kao kartografski, geološki, ekološki te komunalni ili urbani.

Integrirani geografski informacijski sustavi su oni u kojima je osim standardne funkcionalnosti moguće slike podvrgnuti digitalnoj obradi. GIS u punoj veličini reproducira podatke u bilo kojoj mjeri koju odaberete. Prostorno-vremenski sustavi omogućuju rad s informacijama u prošlosti ili budućnosti.

Gdje se koriste GIS?

GIS je univerzalni alat sa širokim spektrom primjene. Koji točno?

• Tipično područje njihove uporabe je upravljanje zemljištem, izrada katastra, izračunavanje površina i postavljanje granica zemljišnih čestica. Upravo za rješavanje takvih problema stvoreni su prvi takvi sustavi.
• Drugo područje je upravljanje objektima proizvodne infrastrukture, njihovo računovodstvo, planiranje i popis. Izrada i postavljanje mreže objekata određene namjene - trgovine, benzinske postaje i sl.
• Inženjerska istraživanja i planiranje u području arhitekture i graditeljstva, rješavanje problema razvoja teritorija i optimizacija njegove infrastrukture.
• Izrada tematskih karata.
• Upravljanje svim vrstama prometa - od kopnenog do vodenog i zračnog.

Ostala područja

Djelatnosti zaštite prirode, aktivnosti zaštite okoliša, planiranje i gospodarenje prirodnim resursima, praćenje stanja okoliša, modeliranje procesa u okolišu.

Područje geologije i rudarstva. Uz pomoć GIS-a postalo je moguće izračunati rezerve mineralnih sirovina na temelju istražnih bušotina i modeliranja strukture ležišta.

Daljnji razvoj

Od 70-ih godina zahvaljujući državnoj potpori pojavili su se eksperimentalni projekti o korištenju GIS-a u sustavima navigacije i uklanjanja otpada, transportnom prometu itd.

Od 80-ih počelo je razdoblje razvoja na komercijalnoj osnovi. Tržište je bilo ispunjeno mnoštvom softvera, pojavile su se sve vrste aplikacija, broj korisnika koji su naučili što su GIS tehnologije premašio je broj profesionalaca.

U sadašnjem razdoblju, koje možemo nazvati korisničkim, zahvaljujući velikoj konkurenciji među proizvođačima, postalo je moguće stvarati tematske grupe potrošača, održavati telekonferencije i formirati jedinstvenu globalnu geostrukturu.

O izgledima GIS-a

Novom etapom evolucije u razvoju GIS-a može se smatrati pojava geodizajna koji je danas potreban posvuda - od područja korištenja zemljišta i očuvanja prirode do planiranja novih infrastrukturnih i građevinskih projekata, kao i pri održavanju komunalnih mreža itd. .

Budućnost pripada GIS tehnologijama koje sadrže početke umjetne inteligencije. Suvremeni GIS najnovija su računalna dostignuća koja se temelje na korištenju svemira i snimanja iz zraka, a služe za provedbu globalnih državnih programa.

Danas se GIS sustavi razvijaju neviđenom brzinom i spadaju među najzanimljivija komercijalna rješenja. U Rusiji se danas oko 200 različitih organizacija bavi njihovim razvojem i implementacijom, što nam omogućuje govoriti o konkurenciji sa zapadnim proizvođačima. Ni za koga više nije tajna da nove tehnologije imaju ogromnu perspektivu temeljenu na daljnjem razvoju računalnih alata za obradu informacija.

Korištenje GIS-a za rješavanje različitih problema, u različitim organizacijskim shemama i s različitim zahtjevima, dovodi do različitih pristupa procesu projektiranja GIS-a.

Postoji pet glavnih faza u procesu projektiranja GIS-a.

1. Analiza sustava odlučivanja. Proces počinje identificiranjem svih vrsta odluka za koje su potrebne informacije. Moraju se uzeti u obzir potrebe svake razine i funkcionalnog područja.

2. Analiza informacijskih zahtjeva. Određuje koja je vrsta informacija potrebna za donošenje svake odluke.

3. Agregacija odluka, t.j. grupiranje zadataka koji zahtijevaju iste ili značajno preklapajuće informacije za donošenje odluka.

4. Dizajn procesa obrade informacija. U ovoj fazi se razvija pravi sustav za prikupljanje, pohranu, prijenos i modificiranje informacija. Moraju se uzeti u obzir sposobnosti osoblja za korištenje računalne tehnologije.

5. Projektiranje i upravljanje sustavom. Najvažnija faza je izrada i implementacija sustava. Performanse sustava procjenjuju se s različitih pozicija i po potrebi se vrše prilagodbe. Svaki sustav će imati nedostataka i stoga ga treba učiniti fleksibilnim i prilagodljivim.

Geoinformacijske tehnologije osmišljene su za automatizaciju mnogih radno intenzivnih operacija koje su prije od ljudi zahtijevale velike količine vremena, energije, psihološke i druge troškove. Međutim, različite faze tehnološkog lanca podložne su većoj ili manjoj automatizaciji, što uvelike može ovisiti o pravilnoj formuliranosti početnih zadataka.

Prije svega, to je formulacija zahtjeva za korištene informacijske proizvode i izlazne materijale dobivene kao rezultat obrade. To može uključivati ​​zahtjeve za ispis karata, tablica, popisa, dokumenata; traženje dokumenata itd. Kao rezultat, trebao bi biti kreiran dokument s konvencionalnim nazivom "Opći popis ulaznih podataka".

Sljedeći korak je određivanje prioriteta, redoslijeda izrade i glavnih parametara (teritorijalni obuhvat, funkcionalni obuhvat i količina podataka) izrađenog sustava. Zatim se utvrđuju zahtjevi za korištene podatke, uzimajući u obzir maksimalne mogućnosti njihove upotrebe.

PREDAVANJE 10. GIS KONCEPT I ZAHTJEVI

Vrste GIS-a

Geografski informacijski sustav (GIS) je sustav za upravljanje, analizu i prikaz geografskih informacija. Geografske informacije predstavljene su kao niz geografskih skupova podataka koji modeliraju geografsko okruženje kroz jednostavne, generalizirane strukture podataka. GIS uključuje skupove alata za rad s geografskim podacima.

Geografski informacijski sustav podržava nekoliko pogleda za rad s geografskim informacijama:

1. Prikaz baze geopodataka: GIS je prostorna baza podataka koja sadrži skupove podataka koji predstavljaju geografske informacije u kontekstu cjelokupnog modela GIS podataka (vektorske značajke, rasteri, topologija, mreže itd.)

2. Geovizualizacijski prikaz: GIS je skup pametnih karata i drugih prikaza koji prikazuju prostorne objekte i odnose između objekata na zemljinoj površini. Mogu se konstruirati različite vrste karata koje se mogu koristiti kao "prozori u bazu podataka" za podršku postavljanju upita, analizi i uređivanju informacija.

3. Vrsta geoprocesiranja: GIS je skup alata za dobivanje novih skupova geografskih podataka iz postojećih skupova podataka. Funkcije prostorne obrade (geoprocesiranja) izvlače informacije iz postojećih skupova podataka, primjenjuju analitičke funkcije na njih i zapisuju rezultate u nove izvedene skupove podataka.

U softveru ESRI ® ArcGIS ® ove tri vrste GIS-a predstavljene su katalogom (GIS kao zbirka skupova geopodataka), kartom (GIS kao pametni prikaz karte) i kutijom s alatima (GIS kao skup alati za obradu prostornih podataka). Sve su one sastavne komponente potpunog GIS-a i koriste se u većoj ili manjoj mjeri u svim GIS aplikacijama.

Riža. 1.

Prikaz baze geopodataka

GIS je posebna vrsta baze podataka o svijetu oko nas – geografska baza podataka (geodatabase). U srcu GIS-a je strukturirana baza podataka koja opisuje svijet iz geografske perspektive.

Evo kratkog pregleda nekih od ključnih principa važnih za razumijevanje geobaza podataka.

Zemljopisna zastupljenost

Prilikom izrade dizajna GIS geobaze podataka, korisnici određuju kako će različite značajke biti predstavljene. Na primjer, čestice zemlje obično se predstavljaju kao poligoni, ulice kao središnje linije, bunari kao točke, itd. Ove značajke grupirane su u klase značajki, u kojima svaki skup ima jedan zemljopisni prikaz.

Svaki GIS skup podataka daje prostorni prikaz nekog aspekta svijeta oko nas, uključujući:

· Uređeni skupovi vektorskih objekata (skupovi točaka, linija i poligona)

· Raster skupovi podataka kao što su digitalni modeli visina ili slike

· Prostorne mreže

Topografija terena i drugih površina

· Skupovi podataka ankete

· Ostale vrste podataka kao što su adrese, nazivi mjesta, informacije na karti