Sistema d'informazione geografica (GIS, anche sistema d'informazione geografica) sono immagini elettroniche spazialmente orientate (mappe, diagrammi, planimetrie, ecc.) e banche dati integrate in un unico ambiente informativo. Il GIS include le funzionalità dei sistemi di gestione di database (DBMS), editor di grafica raster e vettoriale e strumenti analitici e viene utilizzato in cartografia, geologia, meteorologia, gestione del territorio, ecologia, governo municipale, trasporti, economia, difesa e molte altre aree.

Per copertura territoriale, ci sono GIS globali (GIS globali), GIS subcontinentali, GIS nazionali, spesso con lo stato di GIS statali, regionali (GIS regionali), GIS subregionali e GIS locali o locali (GIS locali).

Come funziona il GIS

Un GIS memorizza le informazioni sul mondo reale come un insieme di livelli tematici raggruppati in base alla posizione geografica. Questo approccio semplice ma altamente flessibile ha dimostrato il suo valore in una varietà di applicazioni del mondo reale: tracciamento di veicoli e materiali, mappatura dettagliata di situazioni reali ed eventi pianificati e modellazione della circolazione atmosferica globale.

Qualsiasi informazione geografica contiene informazioni su una posizione spaziale, indipendentemente dal fatto che faccia riferimento a coordinate geografiche o di altro tipo, o riferimenti a un indirizzo, codice postale, distretto elettorale o distretto del censimento, identificatore di lotto di terreno o foresta, nome della strada o posto chilometrico su un'autostrada, ecc.

rappresentazione stratificata di informazioni geografiche in un GIS

Principali vantaggi del GIS

• visualizzazione intuitiva dei dati spaziali
  La mappatura dei dati spaziali, anche in tre dimensioni, è la più conveniente per la percezione, il che semplifica la costruzione delle query e la loro successiva analisi.
• integrazione dei dati all'interno dell'organizzazione
  I sistemi informativi geografici combinano i dati accumulati in vari dipartimenti di un'azienda o anche in diverse aree di attività delle organizzazioni in un'intera regione. L'uso collettivo dei dati accumulati e la loro integrazione in un unico array informativo offre vantaggi competitivi significativi e aumenta l'efficienza del funzionamento dei sistemi informativi geografici.
• processo decisionale informato
  Automatizzare il processo di analisi e rendicontazione di eventuali fenomeni legati ai dati spaziali aiuta a velocizzare e aumentare l'efficienza del processo decisionale.
• strumento utile per la creazione di mappe
  I sistemi di geoinformazione ottimizzano il processo di decifrazione dei dati provenienti da rilievi spaziali e aerei e utilizzano planimetrie, diagrammi e disegni già creati. I GIS consentono di risparmiare significativamente risorse di tempo automatizzando il processo di lavoro con le mappe e creando modelli tridimensionali del terreno.

Utilizzo settoriale dei GIS

Le capacità dei sistemi di geoinformazione possono essere utilizzate in una varietà di campi di attività. Ecco solo alcuni esempi di utilizzo del GIS:

amministrazione amministrativo-territoriale

• pianificazione urbana e design di oggetti;
• mantenimento dei catasti delle comunicazioni ingegneristiche, del territorio, dell'urbanistica, degli spazi verdi;
• previsione di situazioni di emergenza di carattere tecnogenico ed ecologico;
• gestione dei flussi di traffico e delle vie di trasporto urbane;
• realizzazione di reti di monitoraggio ambientale;
• zonizzazione ingegneristico-geologica della città.

telecomunicazioni

• comunicazioni trunk e cellulari, reti tradizionali;
• pianificazione strategica delle reti di telecomunicazione;
• selezione della posizione ottimale di antenne, ripetitori, ecc.;
• determinazione dei percorsi di posa dei cavi;
• monitoraggio dello stato della rete;
• controllo operativo della spedizione.

Comunicazione ingegneristica

• valutazione dei fabbisogni delle reti idriche e fognarie;
• modellare le conseguenze dei disastri naturali per l'ingegneria dei sistemi di comunicazione;
• progettazione di reti di ingegneria;
• monitorare lo stato delle reti di ingegneria e prevenire le emergenze.

trasporto

• su strada, ferrovia, acqua, gasdotti, trasporto aereo;
• gestione dell'infrastruttura di trasporto e suo sviluppo;
• gestione e logistica della flotta;
• controllo del traffico, ottimizzazione del percorso e analisi del flusso di merci.

complesso petrolifero e del gas

• esplorazione geologica e lavoro di rilevamento sul campo;
• monitoraggio delle modalità tecnologiche di funzionamento di oleodotti e gasdotti;
• progettazione delle principali condotte;
• modellazione e analisi delle conseguenze di situazioni di emergenza.

le forze dell'ordine

• pronto intervento, forze armate, polizia, vigili del fuoco;
• pianificazione delle operazioni di soccorso e delle misure di sicurezza;
• simulazione di situazioni di emergenza;
• pianificazione strategica e tattica delle operazioni militari;
• navigazione dei primi soccorritori e di altre forze dell'ordine.

ecologia

• valutazione e monitoraggio dello stato dell'ambiente naturale;
• modellazione delle catastrofi ecologiche e analisi delle loro conseguenze;
• pianificazione delle misure di protezione ambientale.

silvicoltura

• gestione strategica delle foreste;
• gestione del disboscamento, pianificazione dell'approccio forestale e progettazione stradale;
• manutenzione dei catasti forestali.

agricoltura

• pianificare la lavorazione dei terreni agricoli;
• contabilità dei proprietari terrieri e dei seminativi;
• ottimizzazione del trasporto di prodotti agricoli e fertilizzanti minerali.

Esempi GIS

Google Earth

Il progetto di Google, nell'ambito del quale le fotografie satellitari dell'intera superficie terrestre sono state collocate su Internet. Le foto di alcune regioni hanno un'alta risoluzione senza precedenti.

A differenza di altri servizi simili che visualizzano immagini satellitari in un normale browser (ad esempio, Google Maps), questo servizio utilizza uno speciale programma client di Google Earth che viene scaricato sul computer dell'utente. Questo approccio, sebbene richieda il download e l'installazione del programma, ma in futuro fornisce funzionalità aggiuntive difficili da implementare utilizzando l'interfaccia web. Questo programma è stato originariamente rilasciato da Keyhole e poi acquistato da Google, che ha reso il programma disponibile al pubblico. Esistono anche versioni a pagamento di Google Earth Plus e Google Earth Pro, con supporto per la navigazione GPS, strumenti di presentazione e una maggiore risoluzione di stampa.

Opportunità:

• Google Earth scarica automaticamente immagini e altri dati necessari all'utente da Internet, li salva nella memoria del computer e sul disco rigido per un ulteriore utilizzo. I dati scaricati vengono archiviati sul disco e, ai successivi avvii del programma, vengono scaricati solo i nuovi dati, il che consente di risparmiare in modo significativo il traffico.
• Per visualizzare l'immagine viene utilizzato un modello tridimensionale dell'intero globo (tenendo conto dell'altezza sul livello del mare), che viene visualizzato sullo schermo utilizzando le interfacce DirectX o OpenGL. È nei paesaggi tridimensionali della superficie terrestre che risiede la principale differenza tra il programma Google Earth e il suo predecessore, Google Maps. L'utente può spostarsi facilmente in qualsiasi punto del pianeta controllando la posizione della "camera virtuale".
• Praticamente l'intera superficie del terreno è ricoperta da immagini ottenute da DigitalGlobe, con una risoluzione di 15 m per pixel. Ci sono aree separate della superficie (di norma, che coprono le capitali e alcune grandi città della maggior parte dei paesi del mondo), che hanno una risoluzione più dettagliata. Ad esempio, Mosca è stata filmata con una risoluzione di 0,6 m/pz e molte città degli Stati Uniti con una risoluzione di 0,15 m/pz. I dati del paesaggio hanno una risoluzione di circa 100 m.
• C'è anche un'enorme quantità di dati aggiuntivi che possono essere collegati su richiesta dell'utente. Ad esempio, i nomi di insediamenti, bacini idrici, aeroporti, strade, ferrovie e altre informazioni. Inoltre, per molte città sono disponibili informazioni più dettagliate: nomi di strade, negozi, distributori di benzina, hotel, ecc. Esiste un livello di geodati (sincronizzato via Internet con l'apposito database), che mostra (con riferimento spaziale) collegamenti ad articoli da Wikipedia. In Russia puoi vedere i nomi delle strade di tutte le città delle regioni centrali.
• Gli utenti possono creare le proprie etichette e sovrapporre le proprie immagini alle immagini satellitari (queste possono essere mappe o immagini più dettagliate ottenute da altre fonti). Questi tag possono essere condivisi con altri utenti del programma tramite il forum della community di Google Earth. I tag inviati a questo forum diventano visibili a tutti gli utenti di Google Earth dopo circa un mese.
• Il programma ha un livello "Edifici 3D" con modelli 3D aggiunti dagli sviluppatori o dagli utenti stessi tramite il servizio Magazzino 3D. Nelle città della Russia puoi trovare modelli di alcuni importanti monumenti architettonici.
• Esiste anche una versione Java semplificata del programma per telefoni cellulari.
• C'è una funzione di misurazione della distanza.
• Nella versione 4.2 è apparsa la tecnologia Google Sky, che consente di visualizzare il cielo stellato.
• Nella versione 5.0 è stata introdotta la possibilità di visualizzare una mappa tridimensionale del fondo dei mari e degli oceani.

La tecnologia GeoMedia è un'architettura GIS di nuova generazione che permette di lavorare direttamente senza importare/esportare contemporaneamente moltissimi dati spaziali in vari formati. Ciò si ottiene utilizzando speciali componenti di accesso ai dati - Intergraph GeoMedia Data Server.

Consente di visualizzare e analizzare le informazioni spaziali (ricerca, filtraggio per condizione, visualizzazione dinamica per condizione o da variazioni di informazioni nel database, zone buffer, statistiche, analisi di prossimità, analisi topologica (come "è l'oggetto A all'interno dell'oggetto B", ecc.) e molti altri), preparando mappe per la stampa. Per gli utenti finali (progettisti e amministratori non GIS), che eseguono query su un modello in un ambiente di sessione di lavoro personalizzato. Direttamente (senza conversione e danneggiamento in questo momento dei dati) si collega alle seguenti fonti di informazioni (server e file nei formati corrispondenti): ArcGIS, MapInfo, MGE, GeoMedia (archiviazione su piattaforma Microsoft Access, Microsoft SQL Server, Oracle Server) , database universali Oracle Server, dati IBM DB2 e Microsoft SQL Server, mappe vettoriali o grafica nei formati MicroStation (Bentley Systems), AutoCAD (Autodesk), ecc., dati raster (con e senza georeferenziazione) come immagini aerospaziali e mappe cartacee scansionate in TIFF, JPEG, CIT, RLE, ecc., server Web WMS, fogli di calcolo, origini dati tabulari ODBC e persino testi ASCII (come memoria completa, ma naturalmente formattata). Non adatto per la modifica e/o la creazione di dati (mappe digitali).

Vento mondiale della NASA

Un globo virtuale interattivo completamente 3D creato dalla NASA. Utilizza le immagini satellitari della NASA e la fotografia aerea USGS per costruire modelli 3D del pianeta. Inizialmente, il programma contiene mappe a bassa risoluzione. Quando ci si avvicina a un'area di interesse sulla mappa, le immagini ad alta risoluzione vengono scaricate dai server della NASA.

Il programma consente di selezionare la scala, la direzione e l'angolo di visuale, i livelli visibili, la ricerca per nomi geografici. È possibile visualizzare i nomi di oggetti geografici e confini politici.

La funzione di zoom è implementata in World Wind come modifica dell'altezza da cui la telecamera guarda la superficie. Da una grande altezza, l'immagine sembra piatta, ma da un'altezza di diverse decine di chilometri in montagna, l'effetto della prospettiva è chiaramente visibile e lo scorrimento fluido dell'immagine crea l'impressione di volare sul terreno reale.

Oltre all'immagine della Terra, il programma mostra anche la superficie della Luna. Le immagini sono state ottenute dal satellite Clementine, lanciato nel 1994 e durante questo periodo ha realizzato circa 1,8 milioni di immagini. NASA World Wind ti consente di osservare la Luna in quasi ogni punto regolando lo zoom dell'immagine. L'immagine mostra chiaramente il rilievo del satellite naturale, montagne, crateri e fessure. Alcune delle immagini sono così dettagliate che puoi regolare la vista della superficie lunare da venti metri.

gvSIG

Sistema di informazione geografica gratuito con open source. La prima versione funzionante è apparsa alla fine del 2006 ed è stata distribuita via Internet. È un toolkit per la gestione delle informazioni geografiche con un'interfaccia intuitiva che funziona bene sia con i formati raster che vettoriali. gvSIG è stato sviluppato con una sovvenzione del governo spagnolo.

Il programma supporta tutte le funzioni GIS necessarie:

• Lavorare con i livelli, grazie al quale è possibile visualizzare solo gli oggetti attualmente necessari;
• Funzioni di zoom della mappa;
• Supporto per il salvataggio delle viste necessarie della mappa;
• Calcoli automatici della distanza tra oggetti e aree di regioni;
• Posizionamento di oggetti attivi sulla mappa;
• Realizzazione di carte geografiche professionali con gli elementi necessari che possono essere successivamente stampati.

ArcGIS

Una famiglia di prodotti software dell'azienda americana ESRI, uno dei leader nel mercato globale dei sistemi di geoinformazione. ArcGIS è basato su tecnologie COM, .NET, Java, XML, SOAP. L'ultima versione è ArcGIS 10.

ArcGIS consente di visualizzare (rappresentare sotto forma di mappa digitale) grandi quantità di informazioni statistiche georeferenziate. Nell'ambiente vengono create e modificate mappe di tutte le scale: dalle planimetrie dei terreni a una mappa del mondo.

ArcGIS dispone inoltre di un'ampia gamma di strumenti per l'analisi delle informazioni spaziali.

ArcGis è utilizzato in un'ampia varietà di aree:

• Catasto, gestione del territorio
• Contabilità degli oggetti immobiliari (vedi: AIS per la registrazione degli oggetti immobiliari, ISOGD)
• Comunicazione ingegneristica
• Ministero degli Affari Interni e Ministero delle Situazioni di Emergenza
• Telecomunicazioni
• Olio e gas
• Ecologia
• Servizio di frontiera dello Stato
• Trasporto
• Silvicoltura
• Risorse idriche
• telerilevamento
• Uso del sottosuolo
• Geodesia, cartografia, geografia
• Affare
• Commercio e servizi
• agricoltura
• Formazione scolastica

Va notato che GRASS GIS è uno dei più antichi sistemi di informazione geografica. Il suo sviluppo è stato avviato dal laboratorio di ricerca sull'ingegneria delle costruzioni dell'esercito americano nel 1982. Nel 1995, il codice sorgente di GRASS è stato rilasciato sotto licenza GPL.

La caratteristica principale di GRASS è la sua struttura modulare, che permette di formare un GIS ottimizzato per le esigenze dell'utente finale a partire dalle singole unità funzionali.

Principali gruppi di moduli:

• visualizzazione;
• interazione con il DBMS (archiviazione di informazioni spaziali e attributive);
• elaborazione di immagini (elaborazione di immagini satellitari, creazione di immagini composite, correzione geometrica e cromatica);
• gestione della stampa;
• lavorare con mappe raster (modelli di ombreggiatura, ridimensionamento);
• lavorare con mappe vettoriali (operazioni di analisi spaziale, query di attributi);
• e così via.
GeoMedia è sia una tecnologia GIS che una famiglia di prodotti GIS.La tecnologia GeoMedia è un'architettura GIS di nuova generazione che permette di lavorare direttamente senza importare/esportare contemporaneamente moltissimi dati spaziali in vari formati. Ciò si ottiene utilizzando speciali componenti di accesso ai dati - Intergraph GeoMedia Data Server.Oggi gli utenti GeoMedia hanno accesso a componenti per tutti i principali formati industriali di archiviazione di dati cartografici digitali: ArcInfo, ArcView, ASCII, AutoCAD, FRAMME, GeoMedia, GML, MapInfo, MGE, MicroStation, Oracle Spatial, ecc., inclusi raster, tabular e dati multimediali. Gli utenti possono quindi progettare il proprio GeoMedia Data Server basato su un modello di formato personalizzato. I componenti di Intergraph GeoMedia Data Server consentono di visualizzare e analizzare simultaneamente i dati da un numero arbitrario di sorgenti archiviate in formati diversi, sistemi di coordinate con precisione diversa su una mappa. Questo mi piaceva:

AGENZIA FEDERALE PER L'ISTRUZIONE

Istituto statale di istruzione superiore professionale

"Università Politecnica Statale di San Pietroburgo"

ISTITUTO DI GESTIONE E TECNOLOGIE DELL'INFORMAZIONE

(sezione) dell'Università Politecnica Statale di San Pietroburgo a Cherepovets

(IMIT SPbSPU)

Dipartimento di "Management"

Abstract sul tema "Sistemi di geoinformazione"

Eseguito dall'allievo gr. 0,182

Insegnante di Shutikova

Cherepovet

INTRODUZIONE

Geographic Information System - o GIS - è un sistema informatico che consente di visualizzare i dati su una mappa elettronica. Le mappe create con l'aiuto di GIS possono essere tranquillamente chiamate mappe di nuova generazione. Sulle mappe GIS è possibile applicare non solo dati geografici, ma anche statistici, demografici, tecnici e molti altri tipi e applicarvi varie operazioni analitiche. Il GIS ha una capacità unica di scoprire relazioni nascoste e tendenze difficili o impossibili da vedere utilizzando le mappe cartacee convenzionali. Vediamo un nuovo significato di alta qualità dei nostri dati e non un insieme meccanico di singoli dettagli.

Una mappa elettronica creata in un GIS è supportata da un potente arsenale di strumenti analitici, ricchi strumenti per la creazione e la modifica di oggetti, nonché database, scansioni specializzate, stampa e altre soluzioni tecniche, strumenti Internet e persino immagini e informazioni satellitari.

Un sistema GIS comprende cinque componenti chiave:

hardware. Questo è il computer che esegue il GIS. I GIS sono attualmente eseguiti su vari tipi di piattaforme informatiche, da server centralizzati a desktop stand-alone o in rete;

· Software . Contiene funzioni e strumenti necessari per memorizzare, analizzare e visualizzare informazioni geografiche. Tali prodotti software includono: strumenti per l'immissione e la gestione di informazioni geografiche; sistema di gestione di database (DBMS o DBMS); strumenti per supportare query, analisi e visualizzazione spaziali;

· dati. I dati sulla posizione (dati geografici) e i dati tabellari associati possono essere raccolti e preparati dall'utente o acquistati da fornitori su base commerciale o di altro tipo. Nel processo di gestione dei dati spaziali, un GIS integra i dati spaziali con altri tipi e fonti di dati e può anche utilizzare i DBMS utilizzati da molte organizzazioni per organizzare e mantenere i dati a loro disposizione;

esecutori. Gli utenti GIS possono essere sia tecnici specializzati che sviluppano e mantengono il sistema, sia dipendenti ordinari che sono aiutati da GIS a risolvere gli affari e i problemi quotidiani attuali;

metodi.

2. Storia del GIS

Periodo pionieristico (fine anni '50 - inizio anni '70)

Ricerca di possibilità fondamentali, aree di frontiera della conoscenza e delle tecnologie, sviluppo dell'esperienza empirica, primi grandi progetti e lavori teorici.

· L'emergere dei computer elettronici (computer) negli anni '50.

· L'avvento di digitalizzatori, plotter, display grafici e altri dispositivi periferici negli anni '60.

· Realizzazione di algoritmi software e procedure per la visualizzazione grafica delle informazioni su display e utilizzo di plotter.

· Creazione di metodi formali di analisi spaziale.

· Realizzazione di software di gestione database.

Il periodo delle iniziative statali (primi anni '70 - primi anni '80)

Il sostegno statale ai GIS ha stimolato lo sviluppo di attività sperimentali nel campo dei GIS basate sull'uso di banche dati sulle reti stradali:

· Sistemi di navigazione automatizzati.

· Sistemi di rimozione dei rifiuti urbani e dei rifiuti.

Movimento di veicoli in situazioni di emergenza, ecc.

Periodo di sviluppo commerciale (primi anni '80 - oggi)

Un ampio mercato per vari strumenti software, lo sviluppo di GIS desktop, l'ampliamento del loro ambito attraverso l'integrazione con database non spaziali, l'emergere di applicazioni di rete, l'emergere di un numero significativo di utenti non professionisti, i sistemi che supportano i dati individuali set su singoli computer, aprono la strada a sistemi che supportano geodatabase aziendali e distribuiti.

Periodo dell'utente (fine anni '80 - presente)

L'accresciuta concorrenza tra i produttori commerciali di servizi di geoinformazione tecnologica porta vantaggi agli utenti GIS, la disponibilità e "apertura" di strumenti software consente di utilizzare e persino modificare i programmi, l'emergere di "club" di utenti, teleconferenze, geograficamente dispersi, ma collegati da un unico tema dei gruppi di utenti, una maggiore necessità di geodati, l'inizio della formazione dell'infrastruttura globale di geoinformazione.

SIG in Russia

I prodotti software più diffusi in Russia sono ArcGIS e ArcView di ESRI, la famiglia di prodotti GeoMedia di Intergraph Corporation e MapInfo Professional di Pitney Bowes MapInfo.

Vengono utilizzati anche altri prodotti software di sviluppo nazionale ed estero: MicroStation di Bentley, IndorGIS, STAR-APIC, Zulu, DoubleGIS, ecc.

3. Prospettive GIS

GeoDesign è una fase evolutiva nello sviluppo dei GIS. È molto importante per il processo di pianificazione e sviluppo dei territori, soprattutto nel campo dell'uso del suolo e della protezione dell'ambiente, ma è anche ampiamente richiesto in quasi tutti gli altri campi applicati e scientifici. Ad esempio, questa metodologia sarà ampiamente utilizzata dai rivenditori per aprire nuovi negozi e chiudere quelli vecchi, ingegneri civili per localizzare infrastrutture come strade nelle posizioni più appropriate, servizi pubblici, agricoltura, silvicoltura e servizi idrici, reparti energetici, società energetiche, militari e molti altri. Tale approccio rafforzerà ulteriormente il valore del GIS, portandolo oltre una semplice descrizione del mondo "così com'è" nella direzione di sviluppare e implementare concetti per creare il futuro, integrando il pensiero geografico (spaziale) in tutte le aree della nostra attività .

Il futuro appartiene alle tecnologie GIS con elementi di intelligenza artificiale basati sull'integrazione di GIS e sistemi esperti. I vantaggi di tale simbiosi sono abbastanza evidenti: il sistema esperto conterrà la conoscenza di un esperto in un determinato campo e può essere utilizzato come sistema decisionale o consultivo.

Lo stato attuale delle nuove geotecnologie informatiche è determinato da importanti programmi governativi, investimenti esteri volti all'uso diffuso di immagini aeree e satellitari, mappe digitali e visualizzazione di database.

Il GIS urbano del futuro consentirà non solo di ricevere informazioni semantiche sugli oggetti sulla mappa su richiesta, ma anche di prevedere lo sviluppo del territorio, consentire alle autorità cittadine di giocare opzioni per decisioni direttive, l'eventuale costruzione di una nuova città distretto, ecc. Allo stesso tempo, il GIS, insieme al sistema di simulazione, sarà in grado di mostrare agli urbanisti come verrà ridistribuito il carico nelle reti di ingegneria urbana, la capacità dei flussi di traffico, come cambierà il prezzo degli immobili a seconda della costruzione di ulteriori autostrade o della costruzione di un nuovo centro commerciale in una determinata area.

Conclusione

I sistemi GIS sono attualmente uno dei sistemi di commercializzazione in più rapida crescita e più interessanti, con la loro interfaccia intuitiva e la ricchezza di informazioni che contengono, che li rendono indispensabili in un mondo in continua accelerazione.

Al momento, circa 200 organizzazioni in Russia sono impegnate nello sviluppo e nell'implementazione di sistemi GIS, la creazione di un catasto fondiario ci consentirà di costruire altre mappe orientate al soggetto basate sulle sue mappe e di integrarle con contenuti attributivi appropriati, che consentirà ai nostri sistemi di competere con i modelli occidentali.

Con un maggiore sviluppo dell'accesso mobile alla rete attraverso vari dispositivi, i sistemi GIS che utilizzano immagini satellitari, abbinati alla modellazione tridimensionale, consentiranno anche a un utente ordinario di navigare senza problemi su qualsiasi terreno e di ricevere tutte le informazioni necessarie da questi sistemi semplicemente facendo una domanda.

Come funziona un GIS?

Un GIS memorizza le informazioni sul mondo reale come un insieme di livelli tematici raggruppati in base alla posizione geografica. Questo approccio semplice ma altamente flessibile ha dimostrato il suo valore in una varietà di applicazioni del mondo reale: tracciamento di veicoli e materiali, mappatura dettagliata di situazioni reali ed eventi pianificati e modellazione della circolazione atmosferica globale.

Qualsiasi informazione geografica contiene informazioni su una posizione spaziale, indipendentemente dal fatto che faccia riferimento a coordinate geografiche o di altro tipo, o riferimenti a un indirizzo, codice postale, circoscrizione o distretto del censimento, identificatore di lotto di terreno o foresta, nome della strada e così via. Quando tali collegamenti vengono utilizzati per determinare automaticamente la posizione o le posizioni delle funzioni, viene utilizzata una procedura chiamata geocodifica. Con il suo aiuto, puoi determinare rapidamente e vedere sulla mappa dove si trova l'oggetto o il fenomeno che ti interessa, come la casa in cui vive il tuo amico o si trova l'organizzazione di cui hai bisogno, dove si è verificato il terremoto o l'alluvione, quale percorso è più facile e veloce arrivare al punto di cui hai bisogno oa casa.

Modelli vettoriali e raster. Un GIS può funzionare con due tipi di dati molto diversi: vettoriali e raster. In un modello vettoriale, le informazioni su punti, linee e poligoni sono codificate e memorizzate come un insieme di coordinate X,Y. La posizione di un punto (oggetto punto), come un pozzo trivellato, è descritta da una coppia di coordinate (X,Y). Gli elementi lineari come strade, fiumi o condutture vengono archiviati come insiemi di coordinate X,Y. Le caratteristiche del poligono, come bacini idrografici, lotti o aree di servizio, vengono archiviate come un insieme chiuso di coordinate. Il modello vettoriale è particolarmente utile per descrivere oggetti discreti e meno adatto per descrivere proprietà in continua evoluzione come i tipi di suolo o l'accessibilità degli oggetti. Il modello raster è ottimale per lavorare con proprietà continue. Un'immagine raster è un insieme di valori per i singoli componenti elementari (celle), è simile a una mappa o un'immagine scansionata. Entrambi i modelli hanno i loro vantaggi e svantaggi. Il GIS moderno può funzionare sia con modelli vettoriali che raster.

Compiti che GIS risolve. Un GIS generico, tra le altre cose, esegue solitamente cinque procedure (compiti) con i dati: input, manipolazione, controllo, query e analisi e visualizzazione.

Ingresso. Per essere utilizzati in un GIS, i dati devono essere convertiti in un formato digitale adatto. Il processo di conversione dei dati dalle mappe cartacee in file informatici è chiamato digitalizzazione. Nei moderni GIS, questo processo può essere automatizzato utilizzando la tecnologia scanner, che è particolarmente importante quando si eseguono progetti di grandi dimensioni, oppure, con una piccola quantità di lavoro, i dati possono essere inseriti utilizzando un digitalizzatore. Molti dati sono già stati tradotti in formati che vengono percepiti direttamente dai pacchetti GIS.

Manipolazione. Spesso, per un progetto specifico, i dati esistenti devono essere ulteriormente modificati per soddisfare i requisiti del proprio sistema. Ad esempio, le informazioni geografiche possono essere a scale diverse (le linee centrali delle strade sono disponibili in una scala di 1:100.000, i confini delle contee del censimento sono in una scala di 1:50.000 e gli insediamenti abitativi sono in una scala di 1:10.000). Per l'elaborazione e la visualizzazione congiunte, è più conveniente presentare tutti i dati su un'unica scala. La tecnologia GIS offre una varietà di modi per manipolare i dati spaziali ed estrarre i dati necessari per un'attività specifica.

Controllo. Nei progetti più piccoli, le informazioni geografiche possono essere archiviate come file regolari. Ma con un aumento della quantità di informazioni e un aumento del numero di utenti per l'archiviazione, la strutturazione e la gestione dei dati, è più efficiente utilizzare i sistemi di gestione di database (DBMS), quindi strumenti informatici speciali per lavorare con set di dati integrati (database ). In GIS, è più conveniente utilizzare una struttura relazionale in cui i dati sono archiviati in forma tabellare. In questo caso, i campi comuni vengono utilizzati per collegare le tabelle. Questo semplice approccio è abbastanza flessibile ed è ampiamente utilizzato in molte applicazioni GIS e non GIS.

Richiesta e analisi. Con la disponibilità di GIS e informazioni geografiche, sarai in grado di ricevere risposte a semplici domande (Chi è il proprietario di questo appezzamento di terreno? A che distanza si trovano questi oggetti? Dove si trova questa zona industriale?) E domande più complesse che richiedono analisi aggiuntiva (Dove sono i luoghi per la costruzione? una nuova casa? Qual è il tipo principale di terreno sotto le foreste di abeti rossi? In che modo la costruzione di una nuova strada influirà sul traffico?). Le query possono essere impostate sia con un semplice clic del mouse su un oggetto specifico, sia con l'aiuto di strumenti analitici avanzati. Con l'aiuto del GIS, puoi identificare e impostare modelli di ricerca, riprodurre scenari come "cosa accadrà se...". Il GIS moderno ha molti potenti strumenti per l'analisi, due dei più significativi sono l'analisi di prossimità e l'analisi di sovrapposizione. Per analizzare la vicinanza delle caratteristiche l'una rispetto all'altra, un GIS utilizza un processo chiamato buffering. Aiuta a rispondere a domande come: quante case si trovano entro 100 m da questo specchio d'acqua? Quanti acquirenti vivono entro 1 km da questo negozio? Qual è la proporzione di petrolio prodotto da pozzi situati entro 10 km dall'edificio di gestione di questo OGPD? Il processo di sovrapposizione prevede l'integrazione di dati situati in diversi livelli tematici. Nel caso più semplice, si tratta di un'operazione di mappatura, ma in una serie di operazioni analitiche, i dati di livelli diversi vengono combinati fisicamente. Una sovrapposizione, o aggregazione spaziale, consente, ad esempio, l'integrazione dei dati relativi a suolo, pendenza, vegetazione e proprietà terriera con le aliquote fiscali fondiarie.

Visualizzazione. Per molti tipi di operazioni spaziali, il risultato finale è una rappresentazione dei dati sotto forma di mappa o grafico. Una mappa è un modo molto efficiente e informativo per archiviare, presentare e comunicare informazioni geografiche (riferite spazialmente). In precedenza, le mappe sono state create per secoli. GIS fornisce nuovi straordinari strumenti che espandono e fanno avanzare l'arte e la scienza della cartografia. Con il suo aiuto, la visualizzazione delle mappe stesse può essere facilmente integrata con documenti di segnalazione, immagini tridimensionali, grafici e tabelle, fotografie e altri mezzi, come multimediali.

Tecnologie correlate. Il GIS è strettamente correlato a numerosi altri tipi di sistemi informativi. La sua principale differenza sta nella capacità di manipolare e analizzare i dati spaziali. Sebbene non esista un'unica classificazione generalmente accettata dei sistemi informativi, la descrizione seguente dovrebbe aiutare a distanziare il GIS dai sistemi di mappatura desktop (mappatura desktop), sistemi CAD (CAD), telerilevamento (rilevamento remoto), sistemi di gestione di database (DBMS o DBMS) e posizionamento globale tecnologico (GPS).

I sistemi di mappatura desktop utilizzano una rappresentazione cartografica per organizzare l'interazione dell'utente con i dati. In tali sistemi tutto è basato su mappe, la mappa è il database. La maggior parte dei sistemi di mappatura desktop ha funzionalità limitate di gestione dei dati, analisi spaziale e personalizzazione. I pacchetti corrispondenti funzionano su computer desktop: PC, Macintosh e modelli inferiori di workstation UNIX.

I sistemi CAD sono in grado di disegnare progetti e piani per edifici e infrastrutture. Per combinarsi in un'unica struttura, utilizzano un insieme di componenti con parametri fissi. Si basano su un numero limitato di regole per combinare i componenti e hanno funzioni analitiche molto limitate. Alcuni sistemi CAD sono estesi per supportare la rappresentazione cartografica dei dati, ma, di norma, le utilità in essi disponibili non consentono una gestione e un'analisi efficienti di grandi database spaziali.

Telerilevamento e GPS. Le tecniche di telerilevamento sono l'arte e la scienza di effettuare misurazioni della superficie terrestre utilizzando sensori come varie telecamere a bordo di aerei, ricevitori del sistema di posizionamento globale o altri dispositivi. Questi sensori raccolgono dati sotto forma di immagini e forniscono capacità specializzate per l'elaborazione, l'analisi e la visualizzazione delle immagini risultanti. A causa della mancanza di strumenti di gestione e analisi dei dati sufficientemente potenti, i sistemi corrispondenti difficilmente possono essere attribuiti a GIS reali.

I sistemi di gestione dei database sono progettati per archiviare e gestire tutti i tipi di dati, inclusi i dati geografici (spaziali). I DBMS sono ottimizzati per questo tipo di attività, quindi molti GIS hanno il supporto DBMS integrato. Questi sistemi non dispongono di strumenti simili a GIS per l'analisi e la visualizzazione.

mappatura del sistema informativo geografico

È piuttosto difficile dare una breve definizione univoca di questo fenomeno. Il Geographic Information System (GIS) è un'opportunità per dare uno sguardo nuovo al mondo che ci circonda. Se facciamo a meno di generalizzazioni e immagini, allora il GIS è una moderna tecnologia informatica per la mappatura e l'analisi di oggetti del mondo reale, nonché di eventi che si svolgono sul nostro pianeta. Questa tecnologia combina le tradizionali operazioni di database come query e analisi statistiche con i vantaggi di visualizzazione ricca e analisi geografica (spaziale) forniti da una mappa. Queste capacità distinguono i GIS dagli altri sistemi informativi e offrono opportunità uniche per la sua applicazione in un'ampia gamma di attività relative all'analisi e alla previsione di fenomeni ed eventi del mondo circostante, con la comprensione e l'evidenziazione dei principali fattori e cause, nonché delle loro le possibili conseguenze, con la pianificazione delle decisioni strategiche e le attuali conseguenze delle azioni intraprese.

La creazione di mappe e l'analisi geografica non sono del tutto nuove. Tuttavia, la tecnologia GIS fornisce un approccio nuovo, più moderno, più efficiente, conveniente e più veloce per analizzare i problemi e risolvere i problemi che l'umanità deve affrontare in generale, e una specifica organizzazione o gruppo di persone in particolare. Automatizza la procedura di analisi e previsione. Prima dell'uso dei GIS, solo pochi possedevano l'arte di generalizzare e analizzare completamente le informazioni geografiche al fine di prendere decisioni ottimali informate basate su approcci e strumenti moderni.

Il GIS è ora un'industria multimilionaria che coinvolge centinaia di migliaia di persone in tutto il mondo. Il GIS viene insegnato nelle scuole, nei college e nelle università. Questa tecnologia è utilizzata in quasi tutti gli ambiti dell'attività umana, sia che si tratti dell'analisi di problemi globali come la sovrappopolazione, l'inquinamento del territorio, la riduzione del suolo forestale, i disastri naturali, e la soluzione di problemi particolari, come la ricerca della migliore percorso tra i punti, selezionare la posizione ottimale di un nuovo ufficio, cercare case al suo indirizzo, posare un gasdotto a terra, vari compiti comunali.

Componenti di un GIS

Un GIS funzionante comprende cinque componenti chiave: hardware, software, dati, attori e metodi.
Hardware. Questo è il computer che esegue il GIS. I GIS oggi funzionano su vari tipi di piattaforme informatiche, da server centralizzati a computer desktop autonomi o collegati in rete.

Il software GIS contiene le funzioni e gli strumenti necessari per memorizzare, analizzare e visualizzare informazioni geografiche (spaziali). I componenti chiave dei prodotti software sono: strumenti per l'immissione e la gestione delle informazioni geografiche; sistema di gestione di database (DBMS o DBMS); strumenti per supportare query, analisi e visualizzazione spaziali (visualizzazione); interfaccia utente grafica (GUI o GUI) per un facile accesso agli strumenti.

Dati. Questo è probabilmente il componente più importante di un GIS. I dati sulla posizione (dati geografici) e i dati tabellari associati possono essere raccolti e preparati dall'utente o acquistati da fornitori su base commerciale o di altro tipo. Nel processo di gestione dei dati spaziali, un GIS integra i dati spaziali con altri tipi e fonti di dati e può anche utilizzare DBMS, che vengono utilizzati da molte organizzazioni per organizzare e mantenere i dati a loro disposizione.

Esecutori. L'uso diffuso della tecnologia GIS è impossibile senza persone che lavorano con prodotti software e sviluppano piani per il loro utilizzo nella risoluzione di problemi reali. Gli utenti GIS possono essere sia tecnici specializzati che sviluppano e mantengono il sistema, sia dipendenti ordinari (utenti finali) che sono aiutati da GIS a risolvere gli affari e i problemi quotidiani attuali.

Metodi. Il successo e l'efficienza (anche economica) dell'uso dei GIS dipendono in gran parte da un piano e regole di lavoro adeguatamente elaborati, che sono elaborati in conformità con i compiti e il lavoro specifici di ciascuna organizzazione.

Come funziona un GIS?

Un GIS memorizza le informazioni sul mondo reale come un insieme di livelli tematici raggruppati in base alla posizione geografica. Questo approccio semplice ma altamente flessibile ha dimostrato il suo valore in una varietà di applicazioni del mondo reale: tracciamento di veicoli e materiali, mappatura dettagliata di situazioni reali ed eventi pianificati e modellazione della circolazione atmosferica globale.

Qualsiasi informazione geografica contiene informazioni su una posizione spaziale, indipendentemente dal fatto che faccia riferimento a coordinate geografiche o di altro tipo, o riferimenti a un indirizzo, codice postale, circoscrizione o distretto del censimento, identificatore di lotto di terreno o foresta, nome della strada e così via. Quando tali collegamenti vengono utilizzati per determinare automaticamente la posizione o le posizioni delle funzioni, viene utilizzata una procedura chiamata geocodifica. Con il suo aiuto, puoi determinare rapidamente e vedere sulla mappa dove si trova l'oggetto o il fenomeno che ti interessa, come la casa in cui vive il tuo amico o si trova l'organizzazione di cui hai bisogno, dove si è verificato il terremoto o l'alluvione, quale percorso è più facile e veloce arrivare al punto di cui hai bisogno oa casa.

Modelli vettoriali e raster. Un GIS può funzionare con due tipi di dati molto diversi: vettoriali e raster. In un modello vettoriale, le informazioni su punti, linee e poligoni sono codificate e memorizzate come un insieme di coordinate X,Y. La posizione di un punto (oggetto punto), come un pozzo trivellato, è descritta da una coppia di coordinate (X,Y). Gli elementi lineari come strade, fiumi o condutture vengono archiviati come insiemi di coordinate X,Y. Le caratteristiche del poligono, come bacini idrografici, lotti o aree di servizio, vengono archiviate come un insieme chiuso di coordinate. Il modello vettoriale è particolarmente utile per descrivere oggetti discreti e meno adatto per descrivere proprietà in continua evoluzione come i tipi di suolo o l'accessibilità degli oggetti. Il modello raster è ottimale per lavorare con proprietà continue. Un'immagine raster è un insieme di valori per i singoli componenti elementari (celle), è simile a una mappa o un'immagine scansionata. Entrambi i modelli hanno i loro vantaggi e svantaggi. Il GIS moderno può funzionare sia con modelli vettoriali che raster.

Compiti che GIS risolve. Un GIS generico, tra le altre cose, esegue solitamente cinque procedure (compiti) con i dati: input, manipolazione, controllo, query e analisi e visualizzazione.

Ingresso. Per essere utilizzati in un GIS, i dati devono essere convertiti in un formato digitale adatto. Il processo di conversione dei dati dalle mappe cartacee in file informatici è chiamato digitalizzazione. Nei moderni GIS, questo processo può essere automatizzato utilizzando la tecnologia scanner, che è particolarmente importante quando si eseguono progetti di grandi dimensioni, oppure, con una piccola quantità di lavoro, i dati possono essere inseriti utilizzando un digitalizzatore. Molti dati sono già stati tradotti in formati che vengono percepiti direttamente dai pacchetti GIS.

Manipolazione. Spesso, per un progetto specifico, i dati esistenti devono essere ulteriormente modificati per soddisfare i requisiti del proprio sistema. Ad esempio, le informazioni geografiche possono essere a scale diverse (le linee centrali delle strade sono disponibili in una scala di 1:100.000, i confini delle contee del censimento sono in una scala di 1:50.000 e gli insediamenti abitativi sono in una scala di 1:10.000). Per l'elaborazione e la visualizzazione congiunte, è più conveniente presentare tutti i dati su un'unica scala. La tecnologia GIS offre una varietà di modi per manipolare i dati spaziali ed estrarre i dati necessari per un'attività specifica.

Controllo. Nei progetti più piccoli, le informazioni geografiche possono essere archiviate come file regolari. Ma con un aumento della quantità di informazioni e un aumento del numero di utenti per l'archiviazione, la strutturazione e la gestione dei dati, è più efficiente utilizzare i sistemi di gestione di database (DBMS), quindi strumenti informatici speciali per lavorare con set di dati integrati (database ). In GIS, è più conveniente utilizzare una struttura relazionale in cui i dati sono archiviati in forma tabellare. In questo caso, i campi comuni vengono utilizzati per collegare le tabelle. Questo semplice approccio è abbastanza flessibile ed è ampiamente utilizzato in molte applicazioni GIS e non GIS.

Richiesta e analisi. Con la disponibilità di GIS e informazioni geografiche, sarai in grado di ricevere risposte a semplici domande (Chi è il proprietario di questo appezzamento di terreno? A che distanza si trovano questi oggetti? Dove si trova questa zona industriale?) E domande più complesse che richiedono analisi aggiuntiva (Dove sono i luoghi per la costruzione? una nuova casa? Qual è il tipo principale di terreno sotto le foreste di abeti rossi? In che modo la costruzione di una nuova strada influirà sul traffico?). Le query possono essere impostate sia con un semplice clic del mouse su un oggetto specifico, sia con l'aiuto di strumenti analitici avanzati. Con l'aiuto del GIS, puoi identificare e impostare modelli di ricerca, riprodurre scenari come "cosa accadrà se...". Il GIS moderno ha molti potenti strumenti per l'analisi, due dei più significativi sono l'analisi di prossimità e l'analisi di sovrapposizione. Per analizzare la vicinanza delle caratteristiche l'una rispetto all'altra, un GIS utilizza un processo chiamato buffering. Aiuta a rispondere a domande come: quante case si trovano entro 100 m da questo specchio d'acqua? Quanti acquirenti vivono entro 1 km da questo negozio? Qual è la proporzione di petrolio prodotto da pozzi situati entro 10 km dall'edificio di gestione di questo OGPD? Il processo di sovrapposizione prevede l'integrazione di dati situati in diversi livelli tematici. Nel caso più semplice, si tratta di un'operazione di mappatura, ma in una serie di operazioni analitiche, i dati di livelli diversi vengono combinati fisicamente. Una sovrapposizione, o aggregazione spaziale, consente, ad esempio, l'integrazione dei dati relativi a suolo, pendenza, vegetazione e proprietà terriera con le aliquote fiscali fondiarie.

Visualizzazione. Per molti tipi di operazioni spaziali, il risultato finale è una rappresentazione dei dati sotto forma di mappa o grafico. Una mappa è un modo molto efficiente e informativo per archiviare, presentare e comunicare informazioni geografiche (riferite spazialmente). In precedenza, le mappe sono state create per secoli. GIS fornisce nuovi straordinari strumenti che espandono e fanno avanzare l'arte e la scienza della cartografia. Con il suo aiuto, la visualizzazione delle mappe stesse può essere facilmente integrata con documenti di segnalazione, immagini tridimensionali, grafici e tabelle, fotografie e altri mezzi, come multimediali.

Tecnologie correlate. Il GIS è strettamente correlato a numerosi altri tipi di sistemi informativi. La sua principale differenza sta nella capacità di manipolare e analizzare i dati spaziali. Sebbene non esista un'unica classificazione generalmente accettata dei sistemi informativi, la descrizione seguente dovrebbe aiutare a distanziare il GIS dai sistemi di mappatura desktop (mappatura desktop), sistemi CAD (CAD), telerilevamento (rilevamento remoto), sistemi di gestione di database (DBMS o DBMS) e posizionamento globale tecnologico (GPS).

Sistemi di mappatura desktop utilizzare una rappresentazione cartografica per organizzare l'interazione dell'utente con i dati. In tali sistemi tutto è basato su mappe, la mappa è il database. La maggior parte dei sistemi di mappatura desktop ha funzionalità limitate di gestione dei dati, analisi spaziale e personalizzazione. I pacchetti corrispondenti funzionano su computer desktop: PC, Macintosh e modelli inferiori di workstation UNIX.

Sistemi CAD in grado di disegnare progetti e piani per edifici e infrastrutture. Per combinarsi in un'unica struttura, utilizzano un insieme di componenti con parametri fissi. Si basano su un numero limitato di regole per combinare i componenti e hanno funzioni analitiche molto limitate. Alcuni sistemi CAD sono estesi per supportare la rappresentazione cartografica dei dati, ma, di norma, le utilità in essi disponibili non consentono una gestione e un'analisi efficienti di grandi database spaziali.

Telerilevamento e GPS. Le tecniche di telerilevamento sono l'arte e la scienza di effettuare misurazioni della superficie terrestre utilizzando sensori come varie telecamere a bordo di aerei, ricevitori del sistema di posizionamento globale o altri dispositivi. Questi sensori raccolgono dati sotto forma di immagini e forniscono capacità specializzate per l'elaborazione, l'analisi e la visualizzazione delle immagini risultanti. A causa della mancanza di strumenti di gestione e analisi dei dati sufficientemente potenti, i sistemi corrispondenti difficilmente possono essere attribuiti a GIS reali.

Sistemi di gestione delle banche dati progettato per archiviare e gestire tutti i tipi di dati, compresi i dati geografici (spaziali). I DBMS sono ottimizzati per questo tipo di attività, quindi molti GIS hanno il supporto DBMS integrato. Questi sistemi non dispongono di strumenti simili a GIS per l'analisi e la visualizzazione.

Cosa può fare per te il GIS?

Effettua query spaziali e analizza. La capacità del GIS di eseguire ricerche nei database ed eseguire query spaziali ha consentito a molte aziende di risparmiare milioni di dollari. Il GIS aiuta a ridurre i tempi di ricezione delle risposte alle richieste dei clienti; individuare le aree idonee alle attività richieste; identificare le relazioni tra i diversi parametri (es. suoli, clima e rese delle colture); individuare interruzioni di corrente. Gli agenti immobiliari utilizzano i GIS per trovare, ad esempio, tutte le case in una determinata area che hanno tetti in ardesia, tre stanze e cucine di 10 metri, quindi forniscono una descrizione più dettagliata di questi edifici. La richiesta può essere affinata introducendo parametri aggiuntivi, come i parametri di costo. È possibile ottenere un elenco di tutte le case situate a una certa distanza da una determinata autostrada, parco forestale o luogo di lavoro.

Migliorare l'integrazione all'interno dell'organizzazione. Molte organizzazioni che utilizzano GIS hanno riscontrato che uno dei suoi principali vantaggi risiede nelle nuove opportunità di migliorare la gestione della propria organizzazione e delle sue risorse basate sul consolidamento geografico dei dati esistenti e sulla possibilità di condivisione e modifica coerente da parte di diversi dipartimenti. La possibilità di condividere e ampliare e correggere costantemente il database per diverse divisioni strutturali consente di aumentare l'efficienza sia di ciascuna divisione che dell'organizzazione nel suo insieme. Ad esempio, una società di servizi pubblici può pianificare in modo chiaro lavori di riparazione o manutenzione, dall'ottenere informazioni complete e visualizzare sullo schermo di un computer (o su copie cartacee) le aree rilevanti, come una conduttura dell'acqua, e terminare con l'identificazione automatica dei residenti che dovranno essere interessati da tali opere, e comunicando loro i tempi della prevista chiusura o interruzione dell'erogazione dell'acqua.

Prendere decisioni più informate. Il GIS, come altre tecnologie dell'informazione, conferma il noto adagio che una migliore informazione porta a decisioni migliori. Tuttavia, il GIS non è uno strumento decisionale, ma uno strumento che aiuta ad accelerare e migliorare l'efficienza del processo decisionale, fornendo risposte a quesiti e funzioni per l'analisi dei dati spaziali, presentando i risultati dell'analisi in una forma visiva e di facile comprensione. Il GIS aiuta, ad esempio, a risolvere problemi come fornire una varietà di informazioni su richiesta delle autorità di pianificazione, risolvere conflitti territoriali, scegliere posizioni ottimali (da diversi punti di vista e secondo diversi criteri) per localizzare gli oggetti, ecc. Le informazioni necessari per il processo decisionale possono essere presentati in una forma cartografica sintetica con ulteriori spiegazioni testuali, grafici e diagrammi. La disponibilità di informazioni disponibili per la percezione e la generalizzazione consente ai dipendenti responsabili di concentrare i propri sforzi sulla ricerca di una soluzione senza dedicare molto tempo alla raccolta e alla riflessione sui dati eterogenei disponibili. Puoi considerare rapidamente diverse soluzioni e scegliere la più efficace ed efficiente.

Creazione di mappe. Le mappe in GIS hanno un posto speciale. Il processo di creazione delle mappe in GIS è molto più semplice e flessibile rispetto ai tradizionali metodi di mappatura manuali o automatici. Inizia con la creazione di un database. La digitalizzazione delle normali mappe cartacee può essere utilizzata anche come fonte per ottenere i dati iniziali. I database cartografici basati su GIS possono essere continui (senza suddivisione in fogli e regioni separati) e non associati a una scala specifica. Sulla base di tali banche dati è possibile creare mappe (in formato elettronico o cartaceo) per qualsiasi territorio, qualsiasi scala, con il carico necessario, con relativa selezione e visualizzazione con i simboli richiesti. In qualsiasi momento, il database può essere aggiornato con nuovi dati (ad esempio, da altri database) e i dati in esso disponibili possono essere corretti, se necessario. Nelle grandi organizzazioni, il database topografico creato può essere utilizzato come base da altri dipartimenti e suddivisioni, mentre è possibile copiare rapidamente i dati e inviarli su reti locali e globali.

Il Geographic Information System (GIS) (Eng. Geographic Information System, GIS) è un sistema informativo che fornisce la raccolta, l'archiviazione, l'elaborazione, l'accesso, la visualizzazione e la distribuzione di dati spaziali.

I dati spaziali sono dati sulle caratteristiche spaziali in forma digitale.

A seconda della copertura territoriale, esistono GIS globali (planetari) (GIS globali), GIS subcontinentali, GIS nazionali, spesso aventi lo status di GIS statali, regionali (GIS regionali), GIS subregionali e GIS locali o locali (GIS locali) .

I GIS differiscono nell'area tematica della modellazione delle informazioni: GIS urbano, o GIS comunale (GIS urbano), GIS ambientale (GIS ambientale), turismo, ecc.

Il GIS integrato (integrated GIS, IGIS) combina le funzionalità del GIS e dei sistemi di imaging digitale di telerilevamento in un unico ambiente integrato di analisi (spaziale) che la mappa fornisce. Queste capacità distinguono il GIS da altri sistemi informativi e offrono opportunità uniche per la sua applicazione in un'ampia gamma di attività.La mappatura e l'analisi geografica non sono qualcosa di completamente nuovo. Tuttavia, la tecnologia GIS automatizza il processo di analisi e previsione.

Il GIS comprende i componenti principali: hardware, software, dati

Hardware in genere si tratta di un personal computer, separato o incluso in una rete informatica.

software GIS contiene funzioni e strumenti necessari per memorizzare, analizzare e visualizzare informazioni geografiche (spaziali). I componenti principali del software sono: strumenti per l'input e le informazioni geografiche, DBMS, strumenti per il supporto di interrogazioni spaziali, analisi e visualizzazione; grafica personalizzata

Dati i dati sulla posizione (dati geografici) e i dati tabellari associati possono essere raccolti e preparati dall'utente o acquistati da fornitori su base commerciale o di altro tipo. Nel processo di gestione dei dati spaziali, un GIS integra i dati spaziali con altri tipi e fonti di dati.

Un GIS può funzionare con due tipi di dati molto diversi: vettore e raster.

Nel modello vettoriale le informazioni sui punti, le linee sono codificate e memorizzate come un insieme di coordinate X,Y (il GIS moderno spesso aggiunge una terza coordinata spaziale Z e una quarta, ad esempio, temporale). La posizione di un punto (oggetto punto), ad esempio una Pietra Significativa, è descritta da una coppia di coordinate (X,Y). Gli elementi lineari come strade, fiumi o condutture vengono archiviati come insiemi di coordinate X,Y. Le caratteristiche del poligono, come bacini idrografici, lotti o aree di servizio, vengono archiviate come un insieme chiuso di coordinate.

Il modello vettoriale è particolarmente utile per descrivere oggetti discreti e meno adatto per descrivere proprietà in continua evoluzione, come la densità di popolazione o l'accessibilità degli oggetti.

Modello raster ottimale per lavorare con proprietà continue. Un'immagine raster è un insieme di valori per i singoli componenti elementari (celle), è simile a una mappa o un'immagine scansionata. Il moderno GIS può funzionare sia con modelli di dati vettoriali che raster.

Un GIS memorizza le informazioni sul mondo reale come un insieme di livelli tematici raggruppati in base alla posizione geografica. Questo approccio semplice ma altamente flessibile ha dimostrato il suo valore in una varietà di applicazioni del mondo reale: tracciamento di veicoli e materiali, mappatura dettagliata di situazioni reali ed eventi pianificati e modellazione della circolazione atmosferica globale.

Qualsiasi informazione geografica contiene informazioni sulla posizione spaziale, siano esse vincolanti per coordinate geografiche o di altro tipo, o collegamenti a un indirizzo, codice postale, identificatore di un terreno o di un appezzamento forestale, il nome di una strada o un chilometro su un'autostrada, eccetera.

Quando tali collegamenti vengono utilizzati per determinare automaticamente la posizione o le posizioni di uno o più oggetti, viene chiamata una procedura geocodifica.

Con il suo aiuto, puoi determinare rapidamente e vedere sulla mappa dove si trova l'oggetto o il fenomeno che ti interessa, come la casa in cui vive il cliente dell'agenzia di viaggi o l'organizzazione di cui hai bisogno, il luogo memorabile in cui il evento storico avvenuto e le informazioni disponibili su di esso, quale percorso è più facile e raggiungere il punto o la casa desiderati più velocemente, ecc.

Per molti tipi di operazioni spaziali, il risultato finale è una rappresentazione dei dati sotto forma di mappa o grafico. Una mappa è un modo molto efficiente e informativo per archiviare, presentare e comunicare informazioni geografiche (riferite spazialmente). In precedenza, le mappe sono state create per secoli. GIS fornisce nuovi straordinari strumenti che espandono e fanno avanzare l'arte e la scienza della cartografia. Con il suo aiuto, la visualizzazione delle mappe stesse può essere facilmente integrata con documenti di segnalazione, immagini tridimensionali, grafici, tabelle, diagrammi, fotografie e altri mezzi, come multimediali.

La capacità del GIS di cercare database ed eseguire query spaziali ha consentito a molte aziende di guadagnare milioni di dollari.

Esempio

$ 82.500 sono stati spesi per la creazione di un sistema di informazioni geografiche orientato al turismo per la città di Pinawa (Pinawa) e i suoi territori circostanti (Canada) In 3 anni, il sistema ha prodotto $ 5.000.000 di entrate.

Ad oggi il business turistico dei paesi della CSI non può vantare enormi successi nel campo dei GIS, le città centrali di Mosca e San Pietroburgo hanno qualche risultato.

Le informazioni, tuttavia, sono presentate lì da una prospettiva: una mappa elettronica senza riferimento al tempo reale, ovvero se trovi il Teatro Bolshoi sulla mappa, puoi immediatamente ottenere un elenco degli spettacoli di oggi, una fotografia della facciata, o almeno link al suo sito ufficiale.

Attualmente, nel mondo dei GIS, sono strettamente legati alle tecnologie satellitari per la navigazione (determinando la posizione dell'utente su una mappa elettronica).

Sistemi simili vengono installati all'estero per gli operatori del turismo estremo.

Esempio di utilizzo

Nel GIS è possibile inserire una mappa che mostrerà i più grandi resort con cui l'azienda collabora, inserire planimetrie per questi territori, edifici, informazioni sulla qualità del servizio, foto delle camere, spiagge, nomi di piatti originali della cucina locale colorata , ecc. Fornendo l'accesso a Internet a tale agenzia di viaggi GIS o una località turistica avrà un enorme vantaggio rispetto ad altri venditori di questo tipo di servizio. Oppure puoi posizionare un frammento di una fotografia aerea di un'area storica, su cui sono segnalati i punti di interesse. Cliccando con il mouse sui luoghi contrassegnati, l'utente ha la possibilità di ottenere informazioni complete su questo oggetto con testo e fotografie.