Sistem de informare geografic. Conceptul de sisteme informatice geografice

Inginerii cadastrali, proiectanții, geologii și alți profesioniști se confruntă adesea cu nevoia de a utiliza datele hărților în munca lor. Evoluțiile moderne fac posibilă primirea de imagini ale terenului de la un satelit în cel mai mic detaliu și software special creat - pentru a utiliza aceste informații în scopuri analitice și a le afișa în formatul necesar.

Să vorbim despre structuri care ne permit să generalizăm și să studiem materialul geografic pentru implementarea celor mai rezonabile și optime măsuri în fiecare caz specific.

Definiția GIS (GIS): cum este abrevierea și ce este aceasta

Sistemele de informații geografice (GIS) sunt tehnologii informatice avansate care sunt utilizate pentru a crea hărți și pentru a evalua obiecte reale, precum și incidente care au loc în lume. Procedând astfel, vizualizarea și vederile spațiale sunt combinate cu procesele standard ale bazei de date: introducerea informațiilor și obținerea rezultatelor statistice.

Aceste caracteristici fac posibilă utilizarea pe scară largă a acestor programe pentru a rezolva multe probleme:

Analiză fenomene fiziceși evenimentele de pe planetă.

Înțelegerea și desemnarea principalelor lor motive.

Studiul problemei suprapopulării.

Planificarea soluțiilor promițătoare în urbanism.

Evaluarea rezultatelor activităților curente de afaceri.

Probleme de mediu – poluarea localităților, reducerea dimensiunii pădurilor.

Pe lângă obiectivele globale, cu ajutorul unui astfel de sprijin, este posibilă reglementarea unor situații particulare, de exemplu:

Găsirea căii optime între puncte.

Alegerea unei locații convenabile pentru companie.

Găsirea clădirii dorite la adresa.

Sarcini municipale.

Analiza geografică nu este doar o tendință emergentă. Dar tehnologiile pe care le luăm în considerare sunt cele mai conforme cu cerințele timpului nostru. Acesta este cel mai eficient, eficient și convenabil proces care automatizează colectarea materialului relevant și prelucrarea acestuia.

Astăzi, sistemele de informații geografice sunt un domeniu de activitate profitabil care angajează milioane de oameni din diferite țări. Numai în Rusia, peste 200 de companii diferite dezvoltă și implementează astfel de tehnologii în toate sferele de afaceri.

Are mai multe elemente constitutive.

Echipamente. Este diferit tipuri diferite platforme informatice, de la mașini personale la servere centralizate globale.

Software. Toată lumea este aici instrumentele potrivite pentru obtinerea, prelucrarea si vizualizarea materialului. Componente pentru:

Introducerea și manipularea informațiilor;

Managementul bazei de date (DBMS);

Afișarea interogărilor spațiale;

Acces (interfață).

Ce manipulări sunt posibile în programe

Utilitarele rulează mai multe procese:

Introduce. Acest lucru transformă materialul în formatul digital necesar. În timpul digitizării, se iau ca bază hărțile de hârtie, care sunt procesate pe scanere. Acest lucru este valabil pentru obiectele mari; pentru sarcini mici, puteți introduce informații printr-un digitizer.

Manipulare. Tehnologiile au moduri diferite de modificare a materialelor și a denumirilor anumite părți necesare pentru a finaliza sarcina imediată. De exemplu, vă permit să aduceți scara de la diferite elemente la o singură valoare pentru o prelucrare generală ulterioară.

Control. Cu o cantitate semnificativă de informații și un număr mare de utilizatori, este rațional să se utilizeze sisteme de gestionare a bazelor de date pentru a colecta și structura materialul. Cel mai frecvent utilizat model relațional este atunci când informațiile sunt stocate în tabele.

Interogare și analiză. Programul vă permite să obțineți răspunsuri la multe întrebări primitive și mai detaliate, de la identitatea proprietarului site-ului și terminând cu tipurile preferate de sol sub un obiect mixt. De asemenea, este posibil să se creeze șabloane pentru găsirea unui anumit tip de solicitare. Analiza folosește instrumente precum estimarea proximității și explorarea suprapunerii.

Vizualizarea. Acesta este rezultatul dorit al majorității acțiunilor spațiale. Hărțile sunt echipate cu documentație însoțitoare, imagini volumetrice, valori tabelareși reportaje grafice, multimedia și fotografice.

Tipuri GIS

Clasificarea sistemelor de informații geografice se bazează pe principiul acoperirii teritoriului:

Global(național și subcontinental) - oferă o oportunitate de a evalua situația la scară globală. Datorită acestui fapt, este posibil să se prevadă și să se prevină dezastrele naturale și provocate de om, să se estimeze dimensiunea dezastrului, să se planifice eliminarea consecințelor și să se organizeze ajutorul umanitar. Ele au fost folosite în întreaga lume din 1997.

Regional(local, subregional, local) - funcționează la nivel municipal. Astfel de tehnologii reflectă multe domenii cheie: investiții, proprietăți, navigație, siguranță publică și altele. Ele ajută la luarea deciziilor în dezvoltarea unei anumite zone, ceea ce contribuie la atragerea de capital către aceasta și la creșterea economiei acesteia.

GIS stochează informații faptice despre obiecte sub forma unei colecții de straturi tematice, grupate după principiul locației geografice. Această abordare asigură soluționarea diverselor sarcini de reorganizare a zonei și desfășurare de evenimente.

Pentru a afla locația obiectului se folosesc coordonatele punctului, adresa acestuia, indicele, numărul terenului etc. Aceste informații sunt aplicate hărților după procedura de geocodare.

Tehnologiile pot funcționa cu modele raster și vectoriale.

V formă vectorială materialul este codificat și stocat ca un set de coordonate. Este mai potrivit pentru elementele stabile cu proprietăți constante: râuri, conducte, gropi de gunoi.

Schema raster include blocuri de informații despre componentele individuale. Este adaptat pentru a face față caracteristicilor variabile, cum ar fi tipurile de sol și disponibilitatea instalațiilor.

Inovații conexe

GIS lucrează îndeaproape cu alte aplicații. Să luăm în considerare conexiunea și principalele diferențe cu tehnologiile informaționale similare.

SGBD. Acestea servesc la acumularea, stocarea și coordonarea diferitelor materiale, prin urmare sunt adesea incluse în suportul software. sisteme geografice... Spre deosebire de acestea din urmă, nu au instrumente de evaluare și imagine spațială a datelor.

Instrumente de cartografiere de pe desktop. Hărțile sunt folosite ca informații, dar au oportunități limitate pentru managementul si analiza acestora.

Teledetecție și GPS. Aici, informațiile sunt colectate folosind senzori speciali: camere de bord ale aeronavei, senzori de poziționare globală și altele. În acest caz, materialul este colectat sub formă de imagini cu implementarea procesării și studiului lor. Cu toate acestea, din cauza lipsei unor instrumente, acestea nu pot fi considerate sisteme informatice geografice.

CAD. Acestea sunt programe pentru realizarea diferitelor desene, planuri de etaj și proiecte arhitecturale. Ei folosesc un set de elemente cu parametri fix. Mulți dintre ei au capacitatea de a importa valori din GIS.

Printre astfel de utilități, merită remarcate produsele companiei ZWSOFT:

Un GIS puternic și accesibil pentru importarea, exportul și gestionarea datelor geospațiale. Atunci când alegeți o versiune pentru utilizare împreună cu ZWCAD / AutoCAD, această aplicație rulează în interiorul platformei CAD și permite utilizatorilor să facă schimb de date geospațiale între desenul platformei și fișierele GIS, serverele GIS sau depozitele de date GIS, încărcarea hărților vectoriale și raster și straturile de bază, și gestionați datele despre atribute și datele din tabele.

- analog al GeoniCS. Vă permite să automatizați lucrările de proiectare și sondaj. În același timp, sunt create desene care respectă standardele și standardele actuale de proiectare. Conține șase module, a căror utilizare rezolvă diverse probleme de inginerie, inclusiv geologice.

- analog al GeoniCS Prospecting. Analizează și interpretează rezultatele studiilor de laborator și de teren, efectuează prelucrări statistice conform parametrilor specificați, calculează diverși indicatori normativi și calculati, generează rapoarte conform standardelor țărilor CSI.

- un utilitar pentru inginerii cadastrali cu un set complet de instrumente care automatizeaza intocmirea documentelor. Reînnoire continuă vă permite să furnizați întotdeauna informații actualizate cu privire la documente, în conformitate cu cerințele autorităților de inspecție.

- un sistem de proiectare asistată de calculator pentru arhitecți, ingineri, designeri. Are un nucleu nou bazat pe tehnologii hibride, combinând o interfață intuitivă, suport Unicode, capacitatea de a crea modele tridimensionale pe baza secțiunilor lor. Are o capacitate încorporată de a insera hărți raster prin fișier georeferențiere(înregistrare geografică).

Exemple GIS pentru începători

Există o mulțime de programe create în scopul unei astfel de analize geografice. Să aruncăm o privire la unele dintre ele.

Mapinfo

Funcționalitatea principală este:

utilizarea unei scheme de schimb ușor de înțeles și convenabil pentru transferul de date către alte structuri;

fereastra activă pot fi salvate în diferite formate: bmp, tif, jpg și wmf;

sprijin pentru un număr semnificativ de proiecții geografice și sisteme de coordonate;

puteți introduce material printr-un digitizer.

Folosind utilitarul, puteți face hărți tematice și puteți construi peisaje 3D.

DataGraf

Un instrument de vizualizare spațială, simulare de situații, construcție de indicatori sintetici. Optim pentru învățarea elementelor de bază ale cartografierii computerizate în instituțiile de învățământ.

Programul vă permite să:

creați hărți vectoriale;

legați un număr nelimitat de baze de date tematice la fiecare element;

copiați datele într-un alt fișier prin clipboard;

modifica manual caracteristicile obiectelor și locația acestora.

Un instrument simplu pentru stăpânirea nivelului de bază. Rezolvă probleme în principal ilustrative. Vă permite să creați hărți digitizate pe baza unei imagini obișnuite și în orice format grafic.

Aplicații GIS

Posibilitățile de utilizare a tehnologiei geografice sunt vaste. Printre domeniile în care aceste sisteme sunt cele mai aplicabile sunt:

Administrarea terenurilor. Necesită utilități pentru întocmirea cadastrelor, calcularea suprafețelor elementelor, marcarea limitelor terenurilor.

Managementul plasării obiectelor. Aici, utilizarea lor este relevantă pentru construcție plan arhitectural, coordonarea unei rețele de puncte industriale, comerciale și alte puncte speciale.

Dezvoltare Regionala. Sondajele de inginerie ale unor locuri specifice, rezolvarea problemelor de optimizare a infrastructurii și atragerea investitorilor sunt în prezent imposibile fără un studiu detaliat cu ajutorul unor astfel de structuri.

Protecția Naturii. Programele permit efectuarea monitorizării mediului, planificarea utilizării resurselor.

Prognoza de urgență. Urmărirea schimbărilor în diferite stări geologice permite prezicerea posibilității dezastrelor, elaborarea măsurilor de prevenire a acestora și minimizarea pierderilor cauzate de acestea.

Rezumat scurt

Am dat o decodare a conceptului de GIS, am examinat în detaliu ce sunt sistemele de informații geografice și unde sunt utilizate. În concluzie, vom spune că acesta este un domeniu foarte promițător, care se dezvoltă activ. Este deja imposibil de imaginat munca specialiștilor din multe domenii fără utilizarea unor astfel de tehnologii.

Inapoi inainte

Atenţie! previzualizare diapozitivele sunt folosite doar în scop informativ și este posibil să nu ofere o idee despre toate posibilitățile prezentării. Dacă sunteți interesat acest lucru vă rugăm să descărcați versiunea completă.

Articol: informatică și TIC.

Sectiunea program: Construirea și cercetarea modelelor informaționale.

Tip de lecție:învățare material nou, lecție de cercetare.

Tip de lecție: combinate.

Echipament: o clasă de calculatoare, un proiector, o tablă digitală, un rezumat al lecției, o descriere a lucrărilor practice, imagini aeriene și spațiale ale orașului Smolensk, un district școlar, o școală, o imagine spațială a regiunii Smolensk.

Software: sistem de operare Windows, Opera, program Microsoft Power Point, Delphi, program „Streets of Smolensk”, prezentare pentru lecție Sisteme de informare geografică.pps pregătit de profesor.

Obiectivele lecției:

• Educational - de a familiariza elevii cu sistemele de geoinformații, cu tehnicile de căutare și mijloacele de navigare a sistemelor de geoinformații, cu valoarea imaginilor spațiale în realizarea GIS, pentru a forma abilitățile elevilor de a lucra cu imagini spațiale.
• În curs de dezvoltare - dezvoltarea interesului cognitiv al studenților, capacitatea de a aplica cunoștințele dobândite în practică și insuflarea abilităților de cercetare.
• Educational - pentru a crește nivelul cultura informaţieiși adaptarea socială a elevilor, pentru a stimula interesul și dragostea pentru mica lor patrie - Smolensk.

Planul lecției:

Partea I(1 oră)

1. Organizarea timpului.
2. Muncă independentă pregătitoare .
3. Actualizarea cunoștințelor de bază.
4. Explicarea noului material și consolidarea primară a cunoștințelor .
5. Munca practica.

Partea a II-a(2 ore)

1. Munca practica:

   - crearea GIS;
   - completarea GIS.

2. Lecții de făcut acasă.

PROCESUL LECȚIEI I

1. Moment organizatoric

Profesor. Tema lecției este „Sisteme de geoinformații”. În prima lecție, vă veți familiariza cu sistemele de informații geografice, tehnicile de căutare și ajutoarele de navigare în sisteme informatice geografice, pe următorul, creați singur un GIS simplu.

Slide 1.

2. Munca independentă pregătitoare

- În primul rând, fiecare dintre voi lucrează independent timp de 5 minute.

1 elev se pregătește să răspundă la întrebarea „Modele informaționale”. Restul elevilor sunt împărțiți în grupuri și, folosind motoarele de căutare, se pregătesc să răspundă la întrebările:

Grupa 1 - „Ce sunt sistemele informaționale geografice”;
Grupa 2 - „Tipuri de sisteme informatice geografice”;
Grupa 3 - „Structură GIS”;
Grupa 4 - „Aplicarea GIS”.

3. Actualizarea cunoștințelor de bază

Slide 2. După completarea diagramei, vorbiți despre modelele de informații.

Elevul răspunde la întrebarea de pe diapozitiv.

Profesor. Dați exemple de modele de informații pentru regiunea Smolensk.

Elevii(raspunsuri posibile). Slide 3 .

• Grafic:
  • harta fizică, harta diviziunilor administrative ale regiunii Smolensk etc.;
  • grafice ale temperaturilor medii lunare, ocuparea populației etc.;
  • diagrama conductei de gaz, retelelor electrice si etc.;
  • arborele de diviziune administrativă a regiunii.
• Tabular:
  • baze de date ale absolvenților;
  • rezultatele promovării examenului etc.
• Matematic:
  • calculul salariilor;
  • calculul facturilor de utilități etc.
• Verbal

După răspunsurile elevilor, profesorul citește: Regiunea Smolensk ( Regiunea Smolensk)

• subiect Federația Rusă, face parte din Districtul Federal Central.
• Granițele cu Moscova, Kaluga, Bryansk, Pskov și Tverskaya regiuni ale Rusiei, precum și din regiunile Mogilev și Vitebsk din Belarus.
• Pătrat- 49 778 km ?.
• Populația- 0,966 milioane de oameni (pentru 2010).
• Centru regional – Orașul Smolensk, distanța până la Moscova este de 365 km pe drum.
• Format- 27 septembrie 1937 în Regiunea Vest. A primit Ordinul lui Lenin (1958), în 1985 i s-a acordat titlul de Orașul Eroului.

4. Explicarea noului material

Profesor. Am spus deja că unul dintre tipurile de modele de informații grafice sunt hărțile geografice. Este imposibil să ne imaginăm timpul prezent fără un computer, care a dat o nouă viață cardurilor - cardurile au devenit digitale. Modelarea geoinformației se bazează pe crearea de hărți electronice multistrat, în care stratul de referință descrie geografia unui anumit teritoriu, iar fiecare dintre celelalte este unul dintre aspectele stării acestui teritoriu. Pe o hartă geografică pot fi afișate diferite straturi de obiecte: orașe, drumuri, aeroporturi etc. Modelarea geoinformației este asociată cu

Sisteme de informații geografice sau GIS.

Să dăm cuvântul elevilor din grupa care a lucrat la întrebarea „Ce este GIS”.

Slide 4. Ce este GIS?

Profesor. Este destul de dificil să oferim o scurtă definiție clară a acestui fenomen. Băieții au dat mai mult de o definiție.

Sistemul de informații geografice (GIS)- aceasta este o oportunitate pentru o nouă privire asupra lumii din jurul nostru.

Sistem de informare geografic Este un sistem de colectare, stocare, analiză a datelor spațiale și a informațiilor aferente.
Termenul este folosit și într-un sens mai restrâns - GIS ca instrument (produs software) care permite utilizatorilor să caute, să analizeze și să editeze carduri digitale, precum și informații suplimentare despre obiecte, precum înălțimea clădirii, adresa, numărul de locuitori.

GIS (sistem de informații geografice) - este o tehnologie computerizată modernă pentru cartografierea și analizarea obiectelor din lumea reală, precum și a evenimentelor care au loc pe planeta noastră, în viața și munca noastră.
Această tehnologie combină operațiunile tradiționale ale bazelor de date, cum ar fi interogarea și analiza statistică, cu beneficiile complete de vizualizare și analiză geografică (spațială) ale unei hărți. Hărțile GIS pot fi utilizate pentru a reprezenta nu numai date geografice, ci și date statistice, demografice, tehnice și multe alte tipuri de date și pentru a le aplica o varietate de operațiuni analitice.

Aceste capabilități disting GIS de alte sisteme informaționale și oferă oportunități unice pentru aplicarea acestuia într-o gamă largă de sarcini legate de analiza și prognozarea fenomenelor și evenimentelor din lumea înconjurătoare, cu înțelegerea și evidențierea principalelor factori și cauze, precum și a acestora. consecințele posibile, cu planificarea deciziilor strategice și consecințele actuale ale acțiunilor întreprinse. ,
Să dăm cuvântul elevilor din grupa care a lucrat la întrebarea „Tipuri de sisteme informaționale geografice”.

Elevii răspund, profesorul completează.

Slide 5. Tipuri de sisteme informatice geografice.

Geodatele generale sunt utilizate în crearea și operarea diferitelor tipuri de sisteme de informații geografice:

• profesional (pentru structuri guvernamentale și industriale);
• GIS deschis, care sunt disponibile la stațiile de lucru automate ale diverșilor specialiști din regiune și țară;
• GIS încorporat - sisteme instalate pe mașini, transport pe apă, submarine, transport feroviar modern;
• GPS (Geo Position System) este un sistem de navigație prin satelit.
• Internet GIS - în diverse portaluri de rețea care furnizează hărți electronice;
• CAD-GIS - în sisteme automatizate de proiectare în construcții de clădiri și comunicații, proiectare peisagistică;
• desktop GIS - acele sisteme care sunt instalate pe computerele de la serviciu și de acasă.

Profesor.În ce părți constă GIS-ul, următorul grup ne va răspunde.

Elevii răspund, profesorul completează.

Slide 6. Structura GIS

Hardware... Un computer pentru lucrul cu GIS poate fi de la cele mai simple PC-uri până la cele mai puternice supercomputere. Calculatorul este coloana vertebrală a echipamentelor GIS și primește date printr-un scanner sau din baze de date. Monitorul va permite observarea și analiza datelor GIS. Imprimantele și plotterele sunt cele mai comune instrumente pentru obținerea rezultatelor finale ale lucrărilor GIS efectuate pe un computer.

Program... Software-ul GIS realizează stocarea, analiza și prezentarea informațiilor geografice. Cele mai utilizate programe GIS sunt MapInfo, ARC / Info, AutoCADMap și altele.

Date. Alegerea datelor depinde de sarcină și de posibilitățile de obținere a informațiilor. Datele pot fi utilizate din diverse surse - baze de date ale organizațiilor, Internet, baze de date comerciale etc.

Utilizatori. Persoanele care folosesc GIS pot fi împărțite condiționat în următoarele grupuri: operatori GIS, a căror sarcină este să plaseze date pe o hartă, ingineri/utilizatori GIS, a căror funcție este să analizeze și să lucreze în continuare cu aceste date și cei care, pe baza rezultatelor obținut, trebuie să acceptăm soluția. În plus, GIS poate fi utilizat de către publicul larg prin intermediul aplicațiilor software disponibile sau prin Internet.

Metodă. Există multe moduri și metode de a crea hărți în GIS munca in continuare cu ei. Cel mai productiv GIS va fi unul care funcționează conform unui plan bine gândit și abordări operaționale adecvate nevoilor utilizatorului.

Profesor.Întrebarea este cum funcționează GIS?

Slide 7

Spre deosebire de o hartă convențională de hârtie, o hartă electronică creată într-un GIS conține informații ascunse care pot fi „activate” după cum este necesar. GIS stochează informații despre lumea reală ca o colecție de straturi tematice care sunt grupate în funcție de locația geografică. Fiecare strat este format din date despre un anumit subiect. De exemplu, informații despre poziția spațială, referință la coordonatele geografice sau link-uri către adrese și date tabelare. GIS utilizează material cartografic care este referit într-un sistem de coordonate dat. Când utilizați astfel de legături, o procedură numită geocodare... Cu ajutorul acestuia, puteți identifica și vedea rapid pe hartă unde se află obiectul de interes și caracteristicile acestuia. GIS vă permite să efectuați rapid analize de date spațiale și, pe baza acesteia, să luați decizii de management eficiente.
De exemplu, dacă explorați o anumită zonă, atunci un strat al hărții poate conține date despre drumuri, al doilea despre corpurile de apă, al treilea despre spitale și așa mai departe. Puteți vizualiza fiecare strat-hartă separat sau puteți combina mai multe straturi simultan sau puteți selecta informații separate din diferite straturi și puteți crea hărți tematice pe baza selecției.
Informațiile grafice în GIS sunt stocate în format vectorial. V model vectorial informațiile despre puncte, linii și polilinii (case, drumuri, râuri, clădiri etc.) sunt codificate și stocate ca un set de coordonate X, Y (Z, T), care vă permite să manipulați imaginea. Imaginea originală este introdusă de la scaner într-un format raster și apoi este expusă vectorizare - stabilirea relațiilor de formule între linii și puncte.

Profesor.În ce domenii credeți că este folosit GIS?

Elevii (grupul următor) numesc domeniile de aplicare a GIS.

Slide 8. Aplicarea GIS.

Profesor. GIS este acum o industrie de mai multe milioane de dolari care implică sute de mii de oameni din întreaga lume. GIS este studiat în școli, colegii și universități. Această tehnologie este utilizată în aproape toate sferele activității umane - fie că este vorba de analiza acestora probleme globale suprapopularea, poluarea teritoriului, reducerea terenurilor forestiere, dezastrele naturale, precum și rezolvarea unor probleme particulare, cum ar fi găsirea celui mai bun traseu între puncte, alegerea locației optime pentru un nou birou, găsirea unei case la adresa sa, punerea unei conducte pe teren, diverse sarcini municipale etc. ,.

Slide 9. Lucrul cu GIS.

Elevii lucrează la computere. Prezentarea este deschisă pe toate computerele din rețeaua de calculatoare.

Programul „Străzile orașului Smolensk”

Profesor. Ce poate face acest GIS?

Elevii răspund, profesorul completează.

Programul conține informații despre străzile orașului Smolensk: harta străzilor, istoricul și descrierea străzii, fotografii; informații despre orașul Smolensk. Căutarea se face pe străzile care poartă nume.

Munca practica. Căutați străzile orașului și informații despre ele.

1. Găsiți strada Tvardovskogo pe hartă.
2. Care este numele locului și istoria străzii?
3. Găsiți o fotografie a străzii (http://www.smoladmin.ru/map)

Profesor.În procesul de realizare a lucrărilor practice, răspundeți la întrebarea: „Ce poate face acest GIS?”

Munca practica. Lucrați cu un sistem de informații geografice deschis al orașului Smolensk.

1. După bifarea casetelor corespunzătoare și actualizarea hărții, găsiți toate obiectele „Educație” pe harta principală.
2. Selectați cardul „Plan de adresă”. Căutați adresa și găsiți casa în care locuiți.
3. Selectați harta „Cadastru al orașului”. Determinați valoarea cadastrală a terenului de la locația locuinței dvs.

Elevii răspund la întrebarea pe care profesorul a pus-o înainte de a face lucrările practice.

Profesor. Google Maps oferă o hartă și imagini prin satelit ale întregii lumi (precum și Luna și Marte). Harta integrează un director de afaceri și o hartă rutieră cu căutarea rutelor în SUA, Canada, Japonia, Hong Kong, China, Marea Britanie, Irlanda, regiuni europene, precum și orașe rusești.

Munca practica. Cartierele din New York.

1. Începe cu card comun America de Nord.
2. Măriți pentru a afișa statele SUA pe hartă.
3. Măriți în continuare harta. Pentru a nu vă pierde pe hartă, este recomandat să măriți dublu click la locația geografică dorită.
4. Vizualizați o fotografie din satelit din aceeași zonă.

Munca practica. Obiective turistice ale regiunii Smolensk.

1. În rândul „Căutare pe hartă” introduceți numele moșiei Khmelita.
2. Măriți pe hartă.
3. Vizualizați imagini din satelit din aceeași zonă.
4. Vezi fotografiile din această zonă.

Acesta este un muzeu-rezervație istorică, culturală și naturală de stat. Pe teritoriul său există monumente unice memoriale, arhitecturale, istorice și naturale de importanță federală asociate cu numele lui A.S. Griboyedov, A.S. Hhomyakova, P.S. Nakhimova, S.S. Uvarova, M.A. Bulgakov.

Slide 10. Fotografie spațială.

Profesor. După cum am putut observa în timpul lucrărilor practice, harta electronică creată în GIS este susținută de internet și chiar de imagini spațiale și informații de la sateliți.

Fotografie spațială- examinarea suprafeței pământului de la nave spațiale folosind echipamente speciale (fotografie, sondaj cu scaner, sondaj termic etc.).
Anterior, studiind pământul, cartografii au petrecut secole pentru a cartografi diverse caracteristici geografice. Acum, acest lucru se poate face în câteva orbite apropiate de Pământ ale navelor spațiale. În doar 10 minute, o navă spațială poate fotografia până la 1 milion de metri pătrați. km de suprafața pământului, în timp ce o astfel de zonă este îndepărtată dintr-un avion în 4 ani, iar geologii și topografii ar avea nevoie de aproximativ 80 de ani pentru a face acest lucru. Cu ajutorul imaginilor din satelit, a fost posibilă ștergerea multor „pete albe” în zonele greu accesibile ale pământului.

Referință istorică

eu. Au fost făcute primele poze din spațiu

• de la rachete în 1946,
• de la sateliți artificiali de pământ - în 1960,
• de la nave spațiale cu echipaj - în 1961 (Yu. A. Gagarin).

Prima fotografie din spațiu a fost făcută la puțin peste un an după sfârșitul celui de-al Doilea Război Mondial. Pe 24 octombrie 1946, o rachetă V-2 lansată de pe rampa de lansare White Sands din New Mexico s-a ridicat la o altitudine de 104,6 km. Camera instalată la bord a făcut o fotografie la fiecare secundă și jumătate de zbor. După câteva minute petrecute în spațiu, racheta s-a întors pe pământ. Aterizarea nu a fost planificată să fie moale, iar racheta s-a prăbușit în bucăți, iar odată cu ea și camera. Caseta de oțel cu filmul a rămas intactă, iar oamenii de știință au pus mâna pe un material fotografic unic. Până în 1946, cele mai „înalte” imagini ale Pământului au fost cele luate de pe un balon Explorer II (22 km) în 1935.

II.În 1987, în timp ce se aflau în spațiu la stația Mir, cosmonauții Yuri Romanenko, Alexander Laveykin și Alexander Alexandrov au cercetat o parte semnificativă a Antarcticii. Toate acestea au ajutat la creare harta detaliata a acestui continent pe o scară de 1: 200000 (2 km în cm). Astfel de hărți, și chiar și la o astfel de scară, pur și simplu nu pot fi realizate prin alte metode.

5. Efectuarea lucrărilor practice

Munca practica. Zona în care studiez.

1. Deschideți resursa http://kosmosnimki.ru
2. Introdu Smolensk în bara de căutare.
3. Schimbând scara, găsiți Școala Gimnazială MBOU Nr. 29.
4. Găsi coordonate geografice scoli.
5. Găsiți limitele străzilor din cartierul școlar și, folosind marcatoare, semnați-le.
6. Găsiți o clinică pentru copii, bibliotecă, școală de sport în zona școlii, Grădiniţăși semnează-le.

(La punctele 3-5, elevii lucrează pe rând cu tabla digitală, notând obiectele găsite.)

Profesor.În ce zone sunt folosite imaginile spațiale?

Elevii (raspunsuri posibile): în monitorizarea mediului, silvicultură, agricultură, construcții, cartografie, activități cadastrale, turism, asigurări .

Slide 16. Utilizarea imaginilor spațiale și a tehnologiilor GIS.

Profesor. Cum credeți că sunt folosite imaginile spațiale în monitorizarea mediului, silvicultură, agricultură, construcții, cartografie, activități cadastrale, turism, asigurări .

Slide-urile 17-24.

LECȚIA PROCESUL II

Atelier de informatică „Crearea unui sistem informațional geografic al regiunii Smolensk”

1. Crearea unui program de lucru cu o imagine prin satelit a regiunii Smolensk. Atelier de calculator despre algoritmul și codul propus.

2. Introducerea numelor obiectelor geografice în imaginea spațială a regiunii Smolensk.
Folosind hărțile regiunii Smolensk, aplicați resursele de internet http://kosmosnimki.ru și http://maps.google.com la o imagine prin satelit a orașului, râului, lacului din regiunea Smolensk.

GIS este o geoinformație modernă sisteme mobile care au capacitatea de a-și afișa locația pe hartă. Această proprietate importantă se bazează pe utilizarea a două tehnologii: geoinformații și coordonate exacte GIS-ul însuși. Din păcate, tehnologiile și sistemele geoinformaționale din literatura științifică în limba rusă sunt reprezentate de un număr mic de publicații, drept urmare practic nu există informații despre algoritmii care stau la baza funcționalității lor.

clasificare GIS

Subdiviziunea sistemelor informaționale geografice se bazează pe principiul teritorial:

1. GIS global a fost folosit pentru prevenirea dezastrelor naturale și provocate de om din 1997. Datorită acestor date, este posibil într-un timp relativ scurt să se prezică amploarea catastrofei, să se întocmească un plan de lichidare, să se evalueze pagubele și pierderile umane și să se organizeze acțiuni umanitare.
2. Sistemul de informații geografice regionale dezvoltate la nivel municipal. Permite autorităților locale să prezică dezvoltarea unei anumite regiuni. Acest sistem reflectă aproape toate domeniile importante, de exemplu, investiții, proprietăți, navigație și informații, juridice etc. De asemenea, merită remarcat faptul că, datorită utilizării acestor tehnologii, a devenit posibil să acționăm ca un garant al siguranței vieții intreaga populatie. Sistemul de informare geografică regională este utilizat în prezent destul de eficient, contribuind la atragerea investițiilor și la creșterea rapidă a economiei regiunii.

Fiecare dintre grupurile de mai sus are anumite subspecii:

• GIS global include sisteme naționale și subcontinentale, de obicei cu statut de stat.
• În regional - local, subregional, local.

Informații despre aceste sisteme informaționale pot fi găsite în secțiuni speciale ale rețelei numite geoportale. Sunt situate în acces deschis pentru revizuire fără restricții.

Principiul de funcționare

Sistemele informaționale geografice funcționează pe principiul compunerii și dezvoltării unui algoritm. El este cel care vă permite să afișați mișcarea unui obiect pe o hartă GIS, inclusiv mișcarea dispozitiv mobilîn sistem local... Pentru a reprezenta acest punct pe desenul terenului, trebuie să cunoașteți cel puțin două coordonate - X și Y. Când afișați mișcarea unui obiect pe hartă, trebuie să determinați succesiunea coordonatelor (Xk și Yk). Indicatorii lor ar trebui să corespundă cu diferite momente ale sistemului local GIS. Aceasta este baza pentru localizarea unui obiect.

Această secvență de coordonate poate fi extrasă din fișierul NMEA standard al receptorului GPS, care a efectuat mișcare reală pe pământ. Astfel, algoritmul luat în considerare aici se bazează pe utilizarea datelor din fișierul NMEA cu coordonatele traiectoriei obiectului pe un anumit teritoriu. Datele necesare pot fi obținute și ca urmare a modelării procesului de mișcare pe baza experimentelor computerizate.

algoritmi GIS

Sistemele de informații geografice sunt construite pe datele inițiale, care sunt preluate pentru a dezvolta un algoritm. De regulă, acesta este un set de coordonate (Xk și Yk) care corespund unei anumite traiectorie a obiectului sub forma unui fișier NMEA și a unei hărți GIS digitale în zona selectată a terenului. Sarcina este de a dezvolta un algoritm care afișează mișcarea unui obiect punctual. Pe parcursul acestei lucrări au fost analizați trei algoritmi care stau la baza soluționării problemei.

• Primul algoritm GIS este analiza datelor din fișierul NMEA pentru a extrage din acesta o secvență de coordonate (Xk și Yk),
• Al doilea algoritm este utilizat pentru a calcula unghiul de urmărire al obiectului, în timp ce parametrul este măsurat din direcția spre est.
• Al treilea algoritm este de a determina cursul obiectului în raport cu punctele cardinale.

Algoritm generalizat: concept general

Algoritmul generalizat pentru afișarea mișcării unui obiect punct pe o hartă GIS include trei algoritmi indicați anterior:

• analiza datelor NMEA;
• calculul unghiului de urmărire al obiectului;
• determinarea cursului obiectului în raport cu țările din întreaga lume.

Sistemele de informații geografice cu un algoritm generalizat sunt echipate cu elementul de control principal - un cronometru (Timer). Sarcină standard este că permite programului să genereze evenimente la intervale regulate. Cu ajutorul unui astfel de obiect, puteți seta perioada necesară pentru a efectua un set de proceduri sau funcții. De exemplu, pentru o numărare repetată a unui interval de timp de o secundă, trebuie setate următoarele proprietăți de cronometru:

• Timer.Interval = 1000;
• Timer.Enabled = Adevărat.

Ca urmare, în fiecare secundă va fi lansată procedura de citire a coordonatelor X, Y ale obiectului din fișierul NMEA, în urma căreia acest punct cu coordonatele obținute este afișat pe harta GIS.

Cum funcționează cronometrul

Utilizarea sistemelor informaționale geografice este după cum urmează:

1. Pe harta digitală sunt marcate trei puncte (simbol - 1, 2, 3), care corespund traiectoriei obiectului în momente diferite tk2, tk1, tk. Ele sunt în mod necesar conectate printr-o linie continuă.
2. Cronometrul, care controlează afișarea mișcării obiectului pe hartă, este pornit și oprit folosind butoanele apăsate de utilizator. Sensul lor și o anumită combinație pot fi studiate conform schemei.

fișier NMEA

Să descriem pe scurt compoziția fișierului GIS NMEA. Este un document scris în format ASCII. De fapt, este un protocol pentru schimbul de informații între un receptor GPS și alte dispozitive, precum un PC sau un PDA. Fiecare mesaj NMEA începe cu un semn $, urmat de o desemnare a dispozitivului cu două caractere (pentru un receptor GPS - GP) și se termină cu \ r \ n, un întoarcere de cărucior și un caracter de linie nouă. Acuratețea datelor din notificare depinde de tipul mesajului. Toate informațiile sunt conținute într-o singură linie, cu câmpurile separate prin virgulă.

Pentru a înțelege cum funcționează sistemele de informații geografice, este suficient să studiezi un mesaj larg utilizat precum $ GPRMC, care conține un set minim, dar de bază de date: locația unui obiect, viteza și timpul acestuia.
Luați în considerare la un exemplu concret ce informații sunt codificate în el:

• data determinării coordonatelor obiectului - 7 ianuarie 2015;
• Determinarea coordonatelor ora UTC - 10h 54m 52s;
• coordonatele obiectului - 55 ° 22,4271 "N și 36 ° 44,1610" E

Subliniem că coordonatele obiectului sunt prezentate în grade și minute, iar ultimul indicator este dat cu o precizie de patru zecimale (sau un punct ca separator al părților întregi și fracționale ale unui număr real în formatul SUA) . În viitor, veți avea nevoie ca în fișierul NMEA latitudinea locației obiectului să fie în poziția după a treia virgulă zecimală, iar longitudinea - după a cincea. La sfârșitul mesajului, acesta este transmis după „*” sub formă de două cifre hexazecimale - 6C.

Sisteme de informații geografice: exemple de compilare de algoritmi

Să luăm în considerare un algoritm pentru analiza unui fișier NMEA pentru a extrage un set de coordonate (X și Yk) corespunzătoare unui obiect. Este compus din mai multe etape consecutive.

Determinarea coordonatei Y a unui obiect

Algoritmul de analiză a datelor NMEA

Pasul 2. Găsiți poziția celei de-a treia virgule în linia (q).

Pasul 3. Găsiți poziția celei de-a patra virgule în linia (r).

Pasul 4. Găsiți, începând de la poziția q, caracterul punct zecimal (t).

Pasul 5. Extrageți un caracter din șir la poziția (r + 1).

Pasul 6. Dacă acest caracter este W, atunci variabila emisfera nordică este setată la 1, în caz contrar -1.

Pasul 7. Extrageți (r - + 2) caractere ale șirului, începând de la poziția (t-2).

Pasul 8. Extrageți (t-q-3) caractere ale șirului începând de la poziția (q + 1).

Pasul 9. Convertiți șirurile în numere reale și calculați coordonata Y a obiectului în măsura în radiani.

Determinarea coordonatei X a unui obiect

Pasul 10. Găsiți poziția celei de-a cincea virgule în rândul (n).

Pasul 11. Găsiți poziția celei de-a șasea virgule în linia (m).

Pasul 12. Găsiți, începând de la poziția n, caracterul punct zecimal (p).

Pasul 13. Extrageți un caracter din șir la poziția (m + 1).

Pasul 14. Dacă acest caracter este „E”, atunci variabila EasternHemisphere este setată la 1, în caz contrar -1.

Pasul 15. Extrageți (m-p + 2) caractere ale șirului, începând cu poziția (p-2).

Pasul 16. Extrageți (p-n + 2) caractere ale șirului, începând de la poziția (n + 1).

Pasul 17. Convertiți șirurile în numere reale și calculați coordonatele X a obiectului în măsura în radiani.

Pasul 18. Dacă fișierul NMEA nu a fost citit până la sfârșit, atunci treceți la pasul 1, în caz contrar treceți la pasul 19.

Pasul 19. Terminați algoritmul.

Pașii 6 și 16 ai acestui algoritm folosesc variabilele emisfera nordică și emisfera estică pentru a codifica numeric locația obiectului pe Pământ. În emisfera nordică (sudică), variabila Emisfera nordică ia valoarea 1 (-1), respectiv, în mod similar în emisfera estică - 1 (-1).

Aplicații GIS

Utilizarea sistemelor de informații geografice este larg răspândită în multe domenii:

• geologie și cartografie;
• comert si servicii;
• cadastru;
• economie și management;
• apărare;
• Inginerie;
• educație etc.

QGIS este un sistem gratuit de informații geografice desktop cu sursa deschisa... Poate fi folosit pentru a crea, edita, vizualiza, analiza și publica informații geospațiale pe Windows, Mac, Linux, BSD (și în curând pe Android). Sistemul este bine documentat în limba rusă, plus că are o comunitate extinsă de utilizatori și dezvoltatori vorbitori de limbă rusă.

Funcționalitatea QGIS este determinată de numărul mare de plug-in-uri care trebuie instalate și care sunt încărcate prin meniul Manage Plugins. Modulele pot fi găsite pentru o mare varietate de sarcini, de la geocodare, la simplificarea geometriei, integrarea cu serviciile de cartografiere web și modelarea peisajului 3D.

Scopul acestui articol este de a oferi ideea generala despre posibilitățile QGIS. Cum să implementezi asta sau asta în practică - propun să caut pe google și să încerc imediat pe parcurs. Interfața aplicației este prietenoasă și de înțeles pentru un începător, mai ales dacă aveți o idee principii generale Lucrări GIS căreia îi este dedicat în mare măsură acest articol.

Fișier de proiect QGIS și fișiere de straturi

Principalele obiecte cu care utilizatorul lucrează în GIS sunt straturile. Un strat obișnuit este un tabel, a cărui linie corespunde unui obiect de pe hartă. Spre deosebire de tabelele obișnuite în stil Microsoft Excel, pe lângă datele de atribut, cum ar fi, de exemplu, numele unei proprietăți, chiriaș, adresă, zonă etc., tabelul QGIS are o coloană, ascunsă implicit, cu so -denumit obiect „geometrie” – date spațiale care vă permit să afișați pe hartă obiectul descris în rândul corespunzător din acest tabel.

În funcție de tipul de strat, obiectele care pot fi distanțate în jurul hărții sunt obiecte raster (imagini, de exemplu, bucăți de imagini din satelit) sau date vectoriale, care sunt descrise de coordonatele vârfurilor. Există trei tipuri principale de obiecte vectoriale:

• puncte;
• linii, inclusiv linii întrerupte;
• poligoane (linii închise ale obiectelor suprafețe).

Este important ca un utilizator QGIS să înțeleagă exact unde sunt stocate tabelele ale căror rânduri conțin date spațiale. În aplicație, formăm un proiect în care creăm altele noi sau în care tragem în tabele create anterior sau disponibile public. Acestea pot fi fișiere tabel în diverse formate, tabele de baze de date create de QGIS sau alte aplicații, servicii web publice și private.

În cea mai simplă formă, utilizatorul își creează propriile straturi în fișiere tabulare cu extensia „.shp” (din engleză Shape - shape, aspect) - formatul nativ QGIS. Un strat (tabel) este conținut într-un fișier .shp. Dacă trebuie să transferați informații cartografice cuiva pentru a lucra în continuare, puteți trimite un fișier „.shp”, deși în multe cazuri este mai convenabil să îl împachetați într-o arhivă și să transferați întregul folder al proiectului.

După cum sa menționat deja, există un câmp separat în tabelul de straturi pentru stocarea geometriei. Dacă nu se află în sursă (fișier, bază de date, aplicație externă), atunci QGIS va ajuta la crearea acestuia. Aceasta înseamnă că puteți, de exemplu, să vă atașați la proiectul descărcat de la Microsoft fisier Excel cu adresele contrapărților în format CSV, creați câmpuri de geometrie în el sau convertiți într-un strat complet „.shp” pentru a afișa aceste adrese pe hartă.

QGIS vă permite să atașați fișiere de tabel de straturi la un proiect în mai multe formate, de exemplu MapInfo, ArcGIS sau chiar CSV, dar, de regulă, după atașare, le convertesc imediat în format QGIS (.shp), deoarece aceasta oferă oportunități suplimentare, mai ales in ceea ce priveste stilul... Uneori, fișierele de straturi atașate au codare incorectă a textului. În acest caz, cel corect poate fi selectat în proprietățile stratului.

Deoarece fișierele nu sunt importate, ci sunt atașate la proiect, modificările care se fac la rândurile tabelului vor fi salvate în aceleași fișiere. Adică vor deveni vizibile în toate aplicațiile care folosesc acest tabel și invers.

Ce este puțin confuz pentru un începător? Straturile încărcate în proiect sunt în mod implicit protejate de scriere și nu pot fi editate; nu puteți adăuga obiecte noi la ele, nu le puteți muta, nu puteți modifica atribute și nu puteți adăuga câmpuri în tabel. Pentru toate acestea, trebuie să selectați stratul dorit și să apăsați butonul de editare. Celelalte butoane și opțiuni corespunzătoare vor deveni apoi disponibile.

Nu uitați că editările dvs. se aplică stratului selectat, iar dacă treceți la altul, cel vechi va rămâne în modul de editare, dar nu veți putea mapa un nou obiect până când nu selectați din nou stratul editat. Inutil să spunem că trebuie să salvați periodic modificările layer-ului care este editat (sau întregului proiect) pentru a nu le pierde.

Stiluri

Tabelele cu date și reguli pentru afișarea lor pe hartă (stiluri) sunt stocate și procesate de QGIS separat. Am înțeles ce sunt mesele, acum trebuie să înțelegem ce sunt stilurile.

Stilul este stabilit pentru fiecare masă. Cel mai simplu lucru pe care îl descrie stilul sunt culorile, marcatorii și imaginile folosite pentru afișarea obiectelor de tabel pe hartă, formatarea și locația etichetelor și câmpurile din tabel din care sunt formate aceste etichete, scara la care sunt afișate stratul sau etichetele. . În special, cu ajutorul unui stil, puteți face cu ușurință ca aspectul unui strat pe o hartă să depindă de unele câmpuri ale acestuia sau din tabele aferente. De exemplu, afișați debitorii și creditorii pe hartă cu simboluri diferite.

În plus, puteți personaliza acțiunile care sunt efectuate, de exemplu, când faceți clic pe un marcator de obiect de pe hartă. Dacă doriți să faceți clic pe hartă pentru a merge la pagina obiectului într-un mod închis rețeaua corporativă sau lansați o aplicație pentru a procesa obiectul - nicio problemă.

Folosind straturi din surse publice

Există servicii web speciale WMS și WFS care sunt concepute pentru a transfera informații cartografice. Utilizatorul folosește o legătură HTTP specială unde clientul utilizatorului (QGIS) solicită date. Serverul trimite date și acestea sunt afișate pe monitorul utilizatorului. În unele cazuri, aceste date pot fi editate și returnate la server.

Diferența fundamentală dintre protocoalele WMS și WFS este următoarea:

• WMS - transmite informații cartografice sub formă imagini terminate(rasters) ancorate la coordonate.
• WFS - Vă permite să interogați și, dacă este autorizat, să editați date spațiale vectoriale de pe hartă, cum ar fi drumuri, linii de coastă, teren etc.

Există multe servicii publice utile pentru furnizarea de informații despre hărți sub formă de straturi (de obicei WMS) disponibile prin intermediul unui link web și pentru a solicita proiectele noastre QGIS. Multe dintre aceste servicii sunt disponibile din modulul QGIS Quick Map Services.

După instalarea modulului, deschideți fila „Încărcare servicii” din setările acestuia și faceți clic pe butonul „Obțineți surse de date”. Veți avea acces la o hartă cadastrală publică, planuri foto de la Google și Yandex, licențiat clean și, în opinia mea, cel mai detaliat dintre hărți disponibile OpenStreetMap (aka OSM), precum și zeci de alte straturi utile pe care le puteți plasa în proiectul dvs.

În plus, unele servicii oferă Informatii utile pentru analiza automata. De exemplu, de la OSM puteți obține toate drumurile regionale și federale de pe hartă cu numere, tipuri de drumuri, acoperire etc.

Geocodare

Geocodarea este o invenție minunată. Dacă aveți la îndemână un tabel în Excel cu adresele a 10.000 de obiecte (de exemplu, o listă de contractori), de ce să nu le analizați și pe hartă.
Pentru a face acest lucru, în QGIS convertim un tabel dintr-un fișier CSV într-un layer.shp (modulul „RuGeocoder”). În acest caz, tabelul de straturi va primi o coloană ascunsă cu geometrie (coordonatele punctelor), dar deocamdată va fi goală.

Acum, folosind același modul, folosim procedura de geocodare, specificăm tabelul de straturi și câmpul acestuia cu adrese, selectăm un furnizor de servicii. Alegerea mea este Yandex, deoarece gestionează adresele în limba rusă mai bine decât oricine altcineva.

Deci, începem procedura de geocodare, așteptăm, în medie, o secundă pentru fiecare dintre obiectele procesate și le vom împrăștia pe toate pe hartă.

Sisteme de coordonate

Este util să înțelegem că există diverse sisteme coordonate. Sunt sute.

La școală am studiat doar geografic (WGS-84), reprezentând un punct de pe o hartă sub formă de grade, minute, secunde de latitudine și longitudine. Cu toate acestea, în sistemele de informații geografice, coordonatele geografice sunt stocate în grade și fracțiile lor zecimale, iar minutele și secundele nu sunt utilizate (de exemplu, o descriere a unui punct cu coordonatele 45 ° 34′55 ″ latitudine nordică și 15 ° 30′0). ″ longitudinea vestică ar arăta astfel: 45,581944 ° , -15,5 °).

Nu este neobișnuit să obțineți straturi de la surse terțe ale căror câmpuri de geometrie utilizează unul dintre sistemele de coordonate dreptunghiulare. Sistemele dreptunghiulare sunt utilizate în mod activ de topografi și proiectanți - acestea sunt așa-numitele sisteme de coordonate locale (LSC). Sistemele de coordonate dreptunghiulare presupun că pământul este plat și toate măsurătorile de abscisă și ordonate sunt luate de la o anumită dată, la kilometri distanță.

De ce sunt atât de multe? Faptul este că presupunerea unei planete plate nu permite utilizarea uneia sistem local coordonate pe tot Pământul, deoarece după câteva sute de kilometri eroarea devine perceptibilă. Dar sunt de neînlocuit atunci când este necesar precizie ridicatăîntr-o zonă delimitată de câteva grade de latitudine și longitudine. Deci, în regiunea Moscovei, inspectorii folosesc sistemele MSK-50 din zonele 1 sau 2.

QGIS vă permite să selectați un sistem de coordonate pentru fiecare strat. Adică într-un proiect pot exista straturi cu sisteme diferite coordonate și sunt ușor convertite de la un sistem la altul - este suficient să salvați stratul într-un fișier shp sau într-o bază de date, alegând un nou sistem ca parametru. În plus, în QGIS, puteți configura sistemul de coordonate în care vor fi traduse toate straturile de proiect atunci când sunt afișate pe ecran, precum și sistemul care va fi setat implicit pentru proiecte și straturi noi din proiectul curent.

Informațiile despre sistemul de coordonate sunt stocate împreună cu tabelul în fișierul QGIS shp, iar atunci când transferați fișierul layer către cineva cu acesta, transferați setările corespunzătoare. Este posibil ca alte surse de straturi incluse în proiect să nu aibă informații despre sistemul de coordonate. Prin urmare, dacă ați primit de la cineva un strat cu informații care dintr-un motiv oarecare nu sunt afișate pe hartă, faceți următoarele - deschideți tabelul cu obiectele acestui strat, selectați orice linie și apăsați butonul pentru a merge la obiect. Dacă ecranul afișează Africa sau oceanele lumii, înseamnă că QGIS nu a recunoscut corect sistemul de coordonate. Verificați cu cei de la care este primită sursa (fișierul), în ce sistem de coordonate sunt stocate datele și setați-l pentru stratul în QGIS.

Dacă sistemul de coordonate dorit nu este în QGIS, atunci îl puteți introduce singur (Custom Coordinate System). Pentru a face acest lucru, trebuie să cunoașteți linia de setări. Google pentru a vă ajuta - încercați să utilizați o interogare cu numele sistemului dorit plus, de exemplu, „sistem de coordonate QGIS personalizat”.

Pentru ce altceva ai putea avea nevoie? Utilizatorii hărții cadastrale publice sunt bine conștienți de problema deplasării straturilor cadastrale în raport cu substratul satelit. Este confuz și interferează cu evaluarea vizuală a limitelor terenurilor. Vedem o imagine similară când adăugăm un strat public de hartă cadastrală la QGIS împreună cu imagini Yandex sau Google.

Pentru a remedia situația, mi-am creat propriul sistem de coordonate personalizat în QGIS cu următorii parametri, selectați empiric și l-am setat pentru straturile hărții cadastrale:

Proj = merc + a = 6378137 + b = 6378137 + lat_ts = 0.0 + lon_0 = 0.0 + x_0 = -11.0 + y_0 = -6 + k = 1.0 + units = m [email protected]+ wktext + no_defs
Ca urmare, problema a fost eliminată.

Un pic de acrobație

Primul. O opțiune interesantă este stocarea informațiilor spațiale într-o bază de date. Dacă există o bază de date Microsoft SQL, Oracle sau Postgres în care, de exemplu, există un tabel cu o listă de contractanți cu adresele acestora sau un tabel cu o listă de echipamente împrăștiate pe teritoriu, atunci acest tabel (interogare) este util pentru a conecta QGIS.

Trebuie doar să adăugați un câmp de geometrie, iar QGIS vă va ajuta în acest sens. Nu uitați să setați drepturile de editare a tabelului în baza de date pentru utilizatorul care îl accesează din QGIS. Informațiile introduse în QGIS vor fi stocate în baza de date, iar atunci când sunt modificate în baza de date de către aplicații de management terțe, vor fi afișate imediat în QGIS.

Al doilea. Dacă nu doriți să acordați acces direct la modificările din baza de date sau din altă sursă de date (de exemplu fișier CSV), dar vreau să primesc rapid informații pe hartă, adică o modalitate eficientă și pentru asta.

De exemplu, avem informații despre chiriașii proprietății noastre în baza de date 1C, vrem să arătăm chiriașii pe hartă, să evidențiem debitorii chiriei în diferite culori și să afișăm lângă valoarea datoriei lor sau un fel de program cu o tendință de rambursare.

Este necesar, exact așa cum facem cu straturile obișnuite, să atașăm în proiectul QGIS cu drepturi de citire tabelele bazei de date cu informațiile care ne interesează (de exemplu, despre dinamica datoriei, debitorului, imobilelor etc.) . Deoarece tabelele atașate inițial nu au geometrie și nu dăm QGIS capacitatea de a o crea și modifica, atunci, desigur, este necesar să oferim GIS-ului informațiile lipsă despre locația proprietății într-un mod diferit. .

Pentru a face acest lucru, creați un strat .shp, plasați obiecte pe el, introducând numere unice într-unul dintre atributele care corespund identificatorilor acestor obiecte din 1C. Adică, ambele tabele trebuie să aibă câmpuri cu aceleași date de identificare prin care pot fi legate. Configurați legăturile corespunzătoare în proprietățile stratului .shp. În consecință, nu modificăm datele 1C din QGIS, dar schimbarea lor din partea 1C afectează imediat afișarea obiectelor și a informațiilor aferente pe hartă în QGIS. Rămâne să ajustați proprietățile stratului hărții pentru o afișare frumoasă a informațiilor și să vă bucurați de rezultat în timp real.

Al treilea. Puteți afișa date pe o hartă în QGIS nu numai cu puncte, linii și poligoane cu etichete, ci și cu diagrame generate automat pe baza datelor prezentate.

Al patrulea. Puteți obține analize de la QGIS sub formă de tabele și date rezumative calculate ținând cont de informațiile geospațiale. De exemplu, a avea o masă aşezări cu numărul de locuitori din fiecare și tabelul rutier de la OSM, calculați rapid populația care locuiește la mai mult de 3 kilometri de autostrăzile regionale și federale.

NextGIS.com

O altă descoperire a anului pentru mine a fost produsul cloud NextGIS.com. Tânăra echipă rusă NextGIS este implicată activ în dezvoltarea QGIS. Acest lucru poate fi văzut de numărul de module disponibile în QGIS pentru producția lor. În 2016, au lansat cele menționate mai sus serviciu de cartografiere webși extinzându-și neobosit capacitățile.

Sursele proiectului sunt disponibile pe github. Deci, dacă doriți să implementați singur un serviciu web, nicio problemă. Cu toate acestea, condițiile pe care le oferă echipa NextGIS pentru a-și accesa cloud-ul merită, fără îndoială, atenția chiar și a celor mai zgârciți utilizatori.

Este gratuit să vă creați propriul dvs. GIS web în cloud NextGIS. Vei primi Numele domeniuluiîn format numele tau.nextgis.comși poți folosi aproape fără restricții toate bunătățile pe care le oferă. Cel mai important lucru este să începi să te familiarizezi cu soluția și să o folosești în practică. Principala limitare a unui abonament gratuit este incapacitatea de a restricționa accesul la citire la informații. Oricine poate vedea ce este postat de tine.

Deja cu un abonament gratuit, puteți crea câte hărți web doriți cu setări, aspect și stiluri arbitrare ale straturilor pe care le-ați încărcat, precum și să vizualizați, să analizați hărți pe computerul dvs. de lucru și, împreună cu NextGIS Mobile, să colectați date în câmp, postându-le direct în cloud... Puteți încorpora hărți în site-uri web sau puteți privi serviciul.

Abonamentul plătit reduce restricțiile, inclusiv numărul de utilizatori care editează straturi (inițial un utilizator) și diferențierea drepturilor acestora. Unele straturi pot fi afișate tuturor, iar drepturile de acces altora pot fi limitate. În plus, puteți folosi propriul nume de domeniu, de exemplu gis.mycompany.ruși obțineți o varietate de tampoane preconfigurate (în abonament gratuit există doar OpenStreetMap).

Potrivit unui reprezentant al companiei, condițiile de abonament se schimbă acum. Trebuie să vă concentrați pe informațiile postate pe site-ul web al serviciului la nextgis.ru/pricing. Anterior, tariful plătit era același și se ridica la 3.000 de ruble pe lună. Acum abonament platit costă de la 600 de ruble. Ei promit că pentru aceleași 3000 de ruble. pe luna clientul va primi un complex complet si la zi softwareși servicii ca înainte.

Integrarea QGIS și NextGIS.com

Mă voi opri asupra câteva principii nu evidente de integrare între QGIS și NextGIS.com. Lucrând în QGIS, creați straturi și stilurile acestora în proiectele dvs., așa cum sa discutat deja mai sus. Acum, pentru a plasa stratul creat pe harta web, avem mai multe moduri. Luați în considerare mai întâi un drum lung pentru a înțelege ideologia NextGIS Web. Pentru a plasa un strat aveți nevoie de:

• mergeți la QGIS în proprietățile stratului și din ele salvați stilul într-un fișier;
• salvați fișierul strat în sistem Coordonatele WGS 84 (EPG: 3857).

Apoi, având două fișiere (un stil de strat cu o extensie .qml și un tabel de straturi cu o extensie .shp), trebuie să:

• conectați-vă la contul dvs. pe site-ul dvs. în cloud-ul NextGIS.com,
• creați un nou strat prin opțiunea „Creare resursă - vector layer” și încărcați un fișier cu extensia .shp în fila „Vector layer”.

După salvarea resursei, va fi posibilă încărcarea fișierelor de stil de strat în setările acesteia. Pentru fiecare strat de date, puteți salva mai multe fișiere de stil diferite care vor afișa datele diferit pe harta web.

În sfârșit, este timpul să plasați stratul pe hartă. Pentru a face acest lucru, deschideți pagina principala Site-ul tău. Printre obiectele listate din grupul de resurse principal, va exista cel puțin o hartă web existentă. Introduceți setările acestuia și selectați fila „Straturi”. Faceți clic pe „Adăugați strat” și găsiți stratul dvs. în tabelul deschis și sub acesta stilul în care doriți ca datele acestuia să fie afișate pe harta Web. Faceți clic pe Salvare și Hartă Web - Deschidere. Stratul din fața dvs. pe hartă - activați-l pentru a fi afișat.

Drum foarte lung, nu-i așa? Dar există un traseu care rezolvă toate acestea și multe altele direct din QGIS în câteva apăsări de taste și pe care îl folosesc.

Plugin NextGIS Connect pentru QGIS

Instalați modulul NextGIS Connect din meniul „Gestionați module” QGIS. Widgetul „NextGIS Resources” va apărea în interfață. În setările sale, creați o conexiune specificând datele contului dvs., inclusiv adresa site-ului dvs. web (în formatul „http: //myisite.nextgis.com”), numele de utilizator „administrator” și parola pe care ați primit-o în timpul înregistrării. În loc să introduceți un nume de utilizator și o parolă, puteți utiliza contul de invitat, dar cu acesta nu veți putea încărca date de pe QGIS pe site - puteți primi doar informații de pe site. După înregistrare, ecranul va afișa toate resursele dvs. pe serviciul cloud.

Există acum două moduri de a plasa straturi QGIS pe o hartă web.

Prin urmare, există o a doua modalitate mai grațioasă, concepută pentru a funcționa cu hărți web deja create. Pentru a face acest lucru, ridicăm de la QGIS în cloud NextGIS.com un strat nou sau modificat:

• în fereastra NextGIS Connect, ștergeți straturile pe care vrem să le aducem actualizate;
• selectați folderul de resurse final în fereastra NextGIS Connect;
• selectați stratul în QGIS cu butonul din dreapta al mouse-ului și selectați „NextGIS Connect - Import Selected Layer” din meniul contextual. Stratul selectat este copiat în nor împreună cu stilul său;
• repetați pașii pentru toate straturile pe care dorim să le actualizăm pe harta web;
• selectați harta din fereastra NextGIS Connect pe care vom plasa stratul și mergeți la ea făcând clic butonul corect mouse-ul prin meniul contextual„Deschide în WebGIS”;
• în fereastra deschisă a resursei hărții web de pe site, faceți clic pe butonul „Schimbare”, selectați fila „Straturi” și faceți clic pe butonul „Adăugați strat”. Găsiți straturile încărcate și adăugați pe hartă stilurile plasate sub fiecare dintre ele. Faceți clic pe „Salvare”.

Vă rugăm să rețineți că, dacă nu sunteți autentificat pe site sub contul dvs., atunci, deși ați trecut de ruta specificată, salvarea datelor va provoca o eroare.

Straturi raster

Utilitatea straturilor raster personalizate ca substraturi de hărți atunci când lucrați în QGIS nu este imediat evidentă, deoarece există un plug-in „Servicii de hărți rapide”, care în câteva clicuri adaugă straturi de hărți web publice la proiect, de exemplu, Yandex-Sputnik sau o hartă cadastrală.

Dar, în timp, necesitatea acestora apare în următoarele cazuri dacă:

• pe hartă, aveți nevoie de un plan fotografic mai detaliat al unui obiect sau teritoriu separat pe care îl aveți la dispoziție publicului
• lucrezi pe drum, cu acces instabil la Internet, sau dacă te enervează descărcarea îndelungată a imaginilor publice de fiecare dată când miști ecranul;
• să utilizați versiune gratuită NextGIS.com și singurul fundal OpenStreetMap de pe hărțile dvs. web nu vi se potrivește.

În al doilea și al treilea caz, te va ajuta aplicația desktop open source SAS.Planeta. Descărcați-l pe computer de pe site. Conturați zona pe care doriți să o prindeți în stratul raster, selectați „Operațiuni cu zona selectată” din meniu, deschideți fila „Adeziv” și setați setările selectate (de exemplu, ca în imagine). Făcând clic pe butonul „Start” de pe computer, bitmaps georeferențiat, care poate fi încărcat ca strat raster în QGIS sau ca resursă în NextGIS.com.

La ce trebuie să fii atent:

1. Formatul de fișier preferat pentru stocarea datelor raster este GeoTIFF cu compresie JPEG. Ocupă puțin spațiu, singurul încărcat pe NextGIS.com și poate conține dale - imagini mici, la scară mai mare, care se deschid eficient și rapid pe o hartă web atunci când mutați ecranul. Toate plăcile sunt stocate implicit într-un singur fișier, dar acest monstru nu trebuie să fie descărcat pe computer de fiecare dată, piesele de plăci strict necesare vor fi selectate din el. Cu toate acestea, dacă fișierul este încă prea mare pentru dvs. sau pentru a fi încărcat în serviciul de hărți web, atunci acesta poate fi împărțit în părți așa cum se arată (2x2 bucăți, 4 fișiere) în setările de mai sus.
2. Un strat raster poate fi plasat într-un proiect QGIS simplu drag and drop... Și dacă mai multe părți trebuie să fie cusute împreună, atunci puteți utiliza așa-numitul „strat virtual” sau pur și simplu puteți colecta toate straturile raster într-un grup.
3. Scara maximă pentru Yandex-Sputnik este 18. 17 este suficientă pentru multe sarcini, iar fișierul cu plăci este redus semnificativ.
4. La lipirea în SAS.Planet, în fișierul GeoTIFF sunt plasate doar plăci de scară specificată, iar după atașarea stratului raster la proiectul QGIS, se recomandă să selectați opțiunea „Pyramids” în proprietățile stratului. Rastere Rezoluție înaltă poate încetini navigarea în QGIS. Realizarea de copii ale datelor cu rezoluție scăzută (piramide) poate îmbunătăți semnificativ viteza, deoarece QGIS va selecta automat rezolutie optima in functie de scara actuala. Creați piramide mai mici.

NextGIS Mobile

Dacă trebuie să lucrați în teren, există dorința de a primi rapid informații pe drum de pe hartă, în timp ce colectați date și partajați rapid cu ceilalți, atunci este util să utilizați aplicatie gratuita NextGIS Mobile pentru smartphone sau tabletă. Cu ajutorul acestuia, puteți primi și procesa informații distribuite geografic din diverse surse, inclusiv straturile NextGIS.com și baze de date terțe date, încărcați din QGIS, modificați, desenați caracteristici și creați noi straturi, returnați-le în QGIS. Și totul este legat de propria locație. Este plăcut să poți salva propriile piese de mișcare în straturi.

Pentru colectarea în masă de informații, este destul de simplu să vă creați propriile formulare care sunt convenabile pentru a fi utilizate de către angajații neinstruiți dintr-o aplicație de pe un telefon sau tabletă.

În loc de o concluzie

Există mai multe moduri de a lucra cu soluțiile menționate mai sus. De exemplu, straturi pot fi plasate pe unele libere sau propriul server Bazele de date PostgreSQL, lucrați cu ele în QGIS și alte aplicații, de exemplu LibreOffice, Microsoft Access sau Microsoft Excel, iar pe site-ul web NextGIS.com, configurați stratul o dată pentru afișare pe o hartă web. Ca rezultat, toate modificările datelor din QGIS sau Microsoft Excel vor apărea imediat pe harta web.

Puteți atașa documente și fotografii pe hartă la obiectele plasate în nor pe un strat. Vizualizarea lor este convenabilă și clară. Cu toate acestea, dacă trebuie să înlocuiți periodic acest strat cu unul nou de la QGIS, atunci cu versiunea eliminată toată frumusețea pe care ați umplut-o va dispărea. O alternativă este să lucrezi în cloud nu prin înlocuirea straturilor din QGIS (prin modulul NextGIS Connect sau manual), ci indirect, de exemplu, din nou, printr-un layer odată configurat care primește informații din baza de date Postgres.

qgis

nextgis

sas.planet

Adaugă etichete

GIS (Sisteme de Informații Geografice) - sisteme informatice care fac posibilă afișarea datelor pe ecran în în format electronic... Imaginile GIS reprezintă o nouă generație de hărți.

Geografia pe ecran

Astfel de hărți pot fi furnizate, pe lângă date geografice și alte date din domeniul statisticii, demografiei, etc. Cu ele sunt posibile diferite tipuri de operațiuni analitice, care nu sunt disponibile pentru mediile de hârtie vechi.

Suportul tehnic pentru hărțile electronice există sub forma unui număr mare de analize, instrumente de editare și baze de date extinse. Mulți sunt implicați în crearea și utilizarea lor. mijloace moderne- de la scanere la sateliți spațiali fotografierea suprafeței pământului.

Informațiile obținute cu ajutorul noilor tehnologii își găsesc aplicare nu numai în rândul geografilor, ci și în mediul de afaceri, construcții, marketing, controlat de guvern... Chiar și gospodinele știu ce sunt sistemele de informații geografice. Și au destul de mult succes în utilizarea cardurilor electronice!

GIS - definiție și concepte de bază

Ce înseamnă mai exact acest termen? Sisteme de informații geografice (GIS) - denumirea sistemelor, al căror scop este colectarea, stocarea și analiza datelor spațiale, precum și vizualizarea grafică a acestora. GIS aparține noii generații de tehnologii informatice. Studierea științei aplicate și aspecte tehnice lucrul cu GIS, - geoinformatica.

GIS este o combinație bună a capacității de a lucra cu baze de date (interogări, analize) și vizualizare spațială, tipică pentru hărți. Stocarea datelor într-un astfel de sistem se realizează în funcție de straturi tematice legate de locația geografică. GIS funcționează atât cu date raster, cât și cu date vectoriale, datorită cărora orice sarcină legată de informațiile spațiale poate fi rezolvată eficient cu ajutorul lor.

Ce îi face diferiți

LA trasaturi caracteristice pe care un sistem de informații geografice le posedă includ analize avansate, lucru cu cantități uriașe de informații, prezența unor instrumente speciale pentru procesarea datelor spațiale.

Principalele lor avantaje sunt comoditatea pentru utilizator (datele în dimensiuni tridimensionale sunt cele mai ușor de înțeles), capacitatea de a integra informațiile acumulate diverse surse, creați o singură matrice pentru uz colectiv.

Apoi - analiza automată a datelor geospațiale și un raport, utilizarea decodării imaginilor aeriene și spațiale, scheme create anterior și planuri de teren, ceea ce crește eficiența aplicației cu un ordin de mărime. Economii semnificative de timp și capacitatea de a crea Modele 3D obiecte geografice.

Sarcini principale

Funcțiile GIS sunt o serie de operații pentru:

• introducerea datelor (hărțile digitale sunt create automat),
• gestionarea datelor (toate acestea sunt stocate cu posibilitatea de prelucrare și utilizare ulterioară),
• cererea și analiza lor prin compararea multor parametri,
• vizualizarea datelor primite și prelucrate sub formă de hărți interactive.

Rapoartele pentru fiecare obiect pot lua forma unui grafic, diagramă sau imagine tridimensională.

Capabilitati GIS

Cu ajutorul sistemului GIS, devine posibil să se determine prezența, cantitatea și poziția relativă a tuturor obiectelor disponibile pe un anumit teritoriu. În plus, cu ajutorul acestuia, de exemplu, se efectuează analiza datelor geospațiale care caracterizează densitatea așezării etc. și se determină diferite schimbări în timp.

Cu ajutorul sistemelor GIS, a devenit posibilă simularea situației așteptate privind, de exemplu, adăugarea unui nou obiect - un drum, o zonă rezidențială etc.

GIS - clasificare

Există mai multe clasificări ale acestor sisteme. Dacă le împărțim după principiul acoperirii teritoriale, atunci fiecare GIS poate fi atribuit sistemelor globale, subcontinentale, naționale, regionale, subregionale, precum și sistemelor locale sau locale.

Dacă pornim de la nivelul de management, atunci aceste sisteme constau din federal, regional, municipal și corporativ.

Ele se disting și prin funcționalitatea lor. GIS (decodificarea abrevierei este clară un numar mare utilizatorii) pot fi atât cu funcții complete, cât și specializate, concepute pentru a rezolva sarcini specifice - de exemplu, vizualizarea datelor, introducerea și procesarea acestora.

Depinzând de domeniul subiectului GIS poate fi clasificat ca cartografic, geologic, de mediu și municipal sau urban.

Sisteme informatice geografice integrate - acelea in care, pe langa functionalitatea standard, este posibila expunerea imaginilor prelucrare digitală... GIS la scară completă reproduce datele la orice scară pe care o alegeți. Sistemele spațio-temporale fac posibilă operarea cu informații în timpul trecut sau viitor.

Unde se utilizează GIS

GIS este un instrument versatil cu o gamă largă de aplicații. Care anume?

• Zonele tipice de utilizare a acestora sunt administrarea terenurilor, operațiunile cadastrale, calculele suprafețelor și limitele parcelelor. Pentru a rezolva astfel de probleme au fost create primele astfel de sisteme.
• Un alt domeniu este managementul infrastructurii industriale, contabilitatea, planificarea, inventarierea acestora. Crearea și amplasarea unei rețele de obiecte pentru un anumit scop - magazine, benzinării etc.
• Studii inginerești și planificare în domeniul arhitecturii și construcțiilor, rezolvarea problemelor de dezvoltare a teritoriului și optimizarea infrastructurii acestuia.
• Realizarea de hărți tematice.
• Gestionarea tuturor tipurilor de transport - de la uscat la apă și aer.

Alte sfere

Activități de protecție a naturii, activități de mediu, planificarea și managementul resurselor naturale, monitorizarea mediului, modelarea proceselor de mediu.

Sfera geologiei și mineritului. Cu ajutorul GIS a devenit posibilă calcularea rezervei minerale pe baza probelor de foraj de explorare și modelarea structurii câmpului.

Dezvoltare în continuare

Din anii 70. datorită sprijinului guvernamental au apărut proiecte experimentale privind utilizarea GIS în sistemele de navigație și de evacuare a gunoiului, trafic etc.

Din anii 80. a început perioada de dezvoltare pe bază comercială. Piața este plină de masă instrumente software, au apărut tot felul de aplicații, numărul utilizatorilor care au învățat ce sunt tehnologiile GIS a depășit numărul specialiștilor profesioniști.

În perioada actuală, care poate fi numită obicei, datorită concurență ridicată printre producători, a devenit posibil să se creeze grupuri tematice de consumatori, să se organizeze teleconferințe și să se formeze o singură geostructură globală.

Despre perspectivele GIS

O nouă etapă în evoluția dezvoltării GIS poate fi considerată apariția geodesign-ului, care este acum solicitată peste tot - de la sfera utilizării terenurilor și protecției naturii până la planificare. infrastructură nouăși proiecte de construcție, precum și în timpul întreținerii retele de utilitati etc.

Viitorul aparține tehnologiilor GIS care conțin începuturi inteligență artificială... GIS modern este cel mai recent dezvoltarea calculatorului bazat pe utilizarea spațiului și a fotografiei aeriene, servind pentru implementarea programelor guvernamentale globale.

Sistemele GIS se dezvoltă acum într-un ritm fără precedent și sunt printre cele mai interesante soluții din punct de vedere comercial. În Rusia de astăzi, aproximativ 200 de organizații diferite sunt implicate în dezvoltarea și implementarea lor, ceea ce ne permite să vorbim despre concurența cu producătorii occidentali. Nu mai este un secret pentru nimeni că există perspective uriașe în spatele noilor tehnologii bazate pe dezvoltare ulterioară instrumente informatice procesarea informatiei.