Ce informații poate conține un sistem de informații geografice. Tipuri speciale de straturi

12.06.2019 Windows 10

Este destul de dificil să oferim o scurtă definiție clară a acestui fenomen. Sistemul de informații geografice (GIS) este o oportunitate pentru o nouă privire asupra lumii din jurul nostru. Dacă renunțăm la generalizări și imagini, atunci GIS este o tehnologie computerizată modernă pentru cartografierea și analizarea obiectelor din lumea reală, precum și a evenimentelor care au loc pe planeta 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. 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.

Cartografierea și analiza geografică nu este nimic cu totul nou. Cu toate acestea, tehnologia GIS oferă o abordare nouă, mai modernă, mai eficientă, convenabilă și rapidă pentru analizarea problemelor și rezolvarea problemelor cu care se confruntă umanitatea în general, și o anumită organizație sau grup de oameni în special. Automatizează procedura de analiză și prognoză. Înainte de utilizarea GIS, doar câțiva aveau arta de a generaliza și analiza complet informațiile geografice pentru a lua decizii optime în cunoștință de cauză, bazate pe abordări și instrumente moderne.

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 unor probleme globale precum suprapopularea, poluarea teritoriului, reducerea terenurilor forestiere, dezastrele naturale și rezolvarea unor sarcini particulare, cum ar fi găsirea celor mai bune. traseu între puncte, alegerea locației optime pentru un nou birou, căutarea acasă la adresa sa, așezarea unei conducte la sol, diverse sarcini municipale.

Componente GIS

Un GIS funcțional include cinci componente cheie: hardware, software, date, implementatori și metode.
Hardware. Acesta este computerul care rulează GIS. Astăzi GIS rulează pe diverse tipuri de platforme de calcul, de la servere centralizate la computere desktop autonome sau în rețea.

Software-ul GIS conține funcțiile și instrumentele necesare pentru stocarea, analiza și vizualizarea informațiilor geografice (spațiale). Componentele cheie ale produselor software sunt: instrumente pentru introducerea și manipularea informațiilor geografice; sistem de management al bazelor de date (DBMS sau DBMS); instrumente de sprijinire a interogărilor spațiale, analiză și vizualizare (afișare); interfață grafică cu utilizatorul (GUI sau GUI) pentru acces ușor la instrumente.

Date. Aceasta este probabil cea mai importantă componentă a unui GIS. Datele de locație (date geografice) și datele tabelare asociate pot fi colectate și pregătite de utilizator sau achiziționate de la furnizori pe o bază comercială sau de altă natură. În procesul de gestionare a datelor spațiale, GIS integrează datele spațiale cu alte tipuri și surse de date și poate folosi, de asemenea, SGBD-ul utilizat de multe organizații pentru a organiza și menține datele pe care le au la dispoziție.

Interpreți. Utilizarea pe scară largă a tehnologiei GIS este imposibilă fără oameni care lucrează cu produse software și dezvoltă planuri pentru utilizarea acestora în rezolvarea problemelor din viața reală. Utilizatorii GIS pot fi atât specialiști tehnici care dezvoltă și întrețin sistemul, cât și angajați obișnuiți (utilizatori finali), pe care GIS îi ajută să rezolve problemele și problemele curente de zi cu zi.

Metode. Succesul și eficiența (inclusiv economică) a utilizării GIS depinde în mare măsură de un plan și reguli de lucru corect întocmite, care sunt întocmite în conformitate cu specificul sarcinilor și muncii fiecărei organizații.

Cum funcționează GIS?

Orice informație geografică conține informații despre poziția spațială, fie că este o referire la coordonate geografice sau de altă natură, sau legături către o adresă, un cod poștal, o circumscripție sau un district de recensământ, un identificator al unui teren sau al unei zone forestiere, denumirea unui drum etc. Atunci când utilizați astfel de legături, o procedură numită geocodare este utilizată pentru a determina automat locația sau locațiile unui obiect(e). Cu ajutorul acestuia, puteți determina și vedea rapid pe hartă unde se află obiectul sau fenomenul de interes, cum ar fi casa în care locuiește cunoscutul dvs. sau se află organizația de care aveți nevoie, unde a avut loc un cutremur sau inundație, care rută este mai ușor și mai rapid pentru a ajunge la punctul de care aveți nevoie sau acasă.

Modele vectoriale și raster. GIS poate funcționa cu două tipuri semnificativ diferite de date - vector și raster. Într-un model vectorial, informațiile despre puncte, linii și poligoane sunt codificate și stocate ca un set de coordonate X, Y. Locația unui punct (obiect punct), cum ar fi un foraj, este descrisă de o pereche de coordonate (X, Y). Caracteristicile liniare precum drumurile, râurile sau conductele sunt salvate ca seturi de coordonate X, Y. Caracteristicile poligonului, cum ar fi bazinele hidrografice, parcelele de teren sau zonele de serviciu sunt stocate ca un set închis de coordonate. Modelul vectorial este util în special pentru descrierea obiectelor discrete și este mai puțin potrivit pentru descrierea proprietăților în continuă schimbare, cum ar fi tipurile de sol sau disponibilitatea obiectelor. Modelul raster este optim pentru lucrul cu proprietăți continue. O imagine raster este un set de valori pentru componentele elementare individuale (celule), este similară cu o hartă sau o imagine scanată. Ambele modele au propriile avantaje și dezavantaje. GIS modern poate funcționa atât cu modele vectoriale, cât și cu modele raster.

Sarcinile pe care le rezolvă GIS. GIS de uz general, printre altele, realizează de obicei cinci proceduri (sarcini) cu date: introducere, manipulare, control, interogare și analiză, vizualizare.

Introduce. Pentru utilizare în GIS, datele trebuie convertite într-un format digital adecvat. Procesul de conversie a datelor din hărțile de hârtie în fișiere de calculator se numește digitizare. În GIS modern, acest proces poate fi automatizat folosind tehnologia scanerului, care este deosebit de importantă atunci când se desfășoară proiecte mari sau, cu o cantitate mică de muncă, datele pot fi introduse folosind un digitizer. Multe date au fost deja traduse în formate care sunt percepute direct de pachetele GIS.

Manipulare. Adesea, pentru a finaliza un anumit proiect, datele existente trebuie modificate suplimentar în conformitate cu cerințele sistemului dumneavoastră. De exemplu, informațiile geografice pot fi la diferite scări (liniile centrale ale străzilor sunt la o scară de 1: 100.000, limitele districtului de recensământ sunt la o scară de 1: 50.000, iar proprietățile rezidențiale sunt la o scară de 1: 10.000). Pentru procesarea și vizualizarea în comun, este mai convenabil să prezentați toate datele pe o singură scară. Tehnologia GIS oferă diferite moduri de a manipula datele spațiale și de a evidenția datele necesare pentru o anumită sarcină.

Control.În proiectele mici, informațiile geografice pot fi stocate ca fișiere obișnuite. Dar odată cu creșterea cantității de informații și creșterea numărului de utilizatori pentru stocarea, structurarea și gestionarea datelor, este mai eficient să se utilizeze sisteme de management al bazelor de date (DBMS), apoi instrumente informatice speciale pentru lucrul cu seturi integrate de date (baze de date). ). În GIS, cel mai convenabil este să folosiți o structură relațională în care datele sunt stocate în formă tabelară. În acest caz, câmpurile comune sunt folosite pentru a lega tabele. Această abordare simplă este suficient de flexibilă și este utilizată pe scară largă în multe aplicații GIS și non-GIS.

Interogare și analiză. Dacă aveți GIS și informații geografice, veți putea obține răspunsuri la întrebări simple (Cine este proprietarul acestui teren? La ce distanță se află aceste obiecte unul față de celălalt? Unde se află această zonă industrială?) Și întrebări mai complexe care necesită analize suplimentare (Unde sunt locuri pentru construirea unei case noi? Care este principalul tip de sol sub pădurile de molid? Cum va afecta construirea unui drum nou traficul?). Interogările pot fi setate atât printr-un simplu clic pe un anumit obiect, cât și cu ajutorul instrumentelor analitice avansate. Cu ajutorul GIS, se poate identifica și seta modele de căutare, reda scenarii precum „ce se va întâmpla dacă...”. GIS modern are multe instrumente de analiză puternice, dintre care două sunt cele mai semnificative: analiza de proximitate și analiza de suprapunere. Pentru a analiza proximitatea obiectelor unul față de celălalt, GIS utilizează un proces numit buffering. Ajută să răspundă la întrebări precum: Câte case sunt la 100 de metri de acest corp de apă? Câți clienți locuiesc pe o rază de 1 km de acest magazin? Care este ponderea petrolului produs din sondele situate la 10 km de clădirea de conducere a acestui departament de producție de petrol și gaze? Procesul de suprapunere implică integrarea datelor situate în diferite straturi tematice. În cel mai simplu caz, aceasta este o operație de afișare, dar într-un număr de operațiuni analitice, datele din diferite straturi sunt combinate fizic. Suprapunerea sau agregarea spațială vă permite, de exemplu, să integrați datele privind solul, panta, vegetația și proprietatea cu cotele impozitului pe teren.

Vizualizarea. Pentru multe tipuri de operații spațiale, rezultatul final este prezentarea datelor sub forma unei hărți sau a unui grafic. O hartă este o modalitate foarte eficientă și informativă de stocare, prezentare și comunicare a informațiilor geografice (georeferențiate). Anterior, hărțile au fost create de secole. GIS oferă noi instrumente uimitoare care extind și dezvoltă arta și fundamentele științifice ale cartografiei. Cu ajutorul acestuia, vizualizarea hărților în sine poate fi completată cu ușurință cu documente de raportare, imagini tridimensionale, grafice și tabele, fotografii și alte mijloace, de exemplu, multimedia.

Tehnologii conexe. GIS este strâns legat de o serie de alte tipuri de sisteme informaționale. Principala sa diferență constă în capacitatea de a manipula și analiza datele spațiale. Deși nu există o clasificare universal acceptată a sistemelor informaționale, descrierea de mai jos ar trebui să ajute la distanțarea GIS de sistemele de cartografiere desktop, sistemele CAD, teledetecția, sistemele de gestionare a bazelor de date (DBMS sau DBMS) și tehnologia poziționării globale (GPS).

Sisteme de cartografiere desktop utilizați reprezentarea cartografică pentru a organiza interacțiunea utilizatorului cu datele. În astfel de sisteme, totul se bazează pe hărți, harta este o bază de date. Majoritatea sistemelor de cartografiere desktop au capacități limitate de gestionare a datelor, analiză spațială și personalizare. Pachetele corespunzătoare funcționează pe computere desktop - PC-uri, Macintosh și stații de lucru UNIX de vârf.

sisteme CAD capabil să proiecteze desene și planuri de clădiri și infrastructură. Pentru a se combina într-o singură structură, ei folosesc un set de componente cu parametri fix. Ele se bazează pe un număr mic de reguli pentru combinarea componentelor și au funcții analitice foarte limitate. Unele sisteme CAD au fost extinse pentru a susține prezentarea datelor cartografice, dar, de regulă, utilitățile disponibile în ele nu vă permit să gestionați și să analizați eficient bazele de date spațiale mari.

Teledetecție și GPS. Tehnicile de teledetecție sunt o tendință artistică și științifică de a efectua măsurători ale suprafeței pământului folosind senzori precum diverse camere de la bordul aeronavelor, receptoare ale sistemului de poziționare globală sau alte dispozitive. Acești senzori colectează date sub formă de imagini și oferă capabilități specializate pentru procesarea, analizarea și vizualizarea imaginilor capturate. Din cauza lipsei de instrumente de management și analiză a datelor suficient de puternice, sistemele corespunzătoare pot fi cu greu atribuite unui GIS real.

Sisteme de management al bazelor de date sunt concepute pentru a stoca și gestiona toate tipurile de date, inclusiv date geografice (spațiale). SGBD-urile sunt optimizate pentru astfel de sarcini, așa că multe GIS au suport încorporat pentru SGBD. Aceste sisteme nu au instrumente de analiză și vizualizare asemănătoare GIS.

Ce poate face GIS pentru tine?

Faceți interogări spațiale și analizați. Capacitatea GIS de a căuta baze de date și de a efectua interogări spațiale a economisit multe companii de milioane de dolari. GIS ajută la reducerea timpului necesar pentru a obține răspunsuri la întrebările clienților; identificarea zonelor potrivite pentru activitățile solicitate; identificarea relațiilor dintre diferiți parametri (de exemplu, sol, climă și recolte); identificarea locurilor de rețele electrice. Agenții imobiliari folosesc GIS pentru a găsi, de exemplu, toate casele dintr-o anumită zonă care au acoperișuri din ardezie, trei camere și bucătării de 10 metri și apoi oferă o descriere mai detaliată a acelor clădiri. Solicitarea poate fi rafinată prin introducerea unor parametri suplimentari, de exemplu, parametrii de cost. Puteți obține o listă cu toate casele situate la o anumită distanță de o anumită autostradă, parc forestier sau loc de muncă.

Îmbunătățiți integrarea în cadrul organizației. Multe organizații care folosesc GIS au constatat că unul dintre beneficiile sale cheie constă în noile oportunități de îmbunătățire a managementului propriei organizații și a resurselor acesteia, pe baza consolidării geografice a datelor existente și a posibilității de partajare și modificare coordonată a acestora de către diferite departamente. Posibilitatea de utilizare în comun și baza de date care este în continuă creștere și corectată de diferite divizii structurale face posibilă creșterea eficienței muncii atât a fiecărei divizii, cât și a organizației în ansamblu. Deci, o companie angajată în comunicații de inginerie poate planifica în mod clar lucrările de reparație sau întreținere, începând cu obținerea de informații complete și afișarea pe ecranul computerului (sau pe copii pe hârtie) a zonelor relevante, de exemplu, un sistem de alimentare cu apă, și terminând cu automatizarea identificarea rezidenților care vor fi afectați de aceste lucrări.și notificarea acestora asupra momentului de oprire propusă sau întreruperi în alimentarea cu apă.

Luați decizii mai informate. GIS, ca și alte tehnologii informaționale, confirmă binecunoscutul adagiu conform căruia informații mai bune te ajută să iei decizii mai bune. Cu toate acestea, GIS nu este un instrument de emitere a deciziilor, ci un instrument care ajută la accelerarea și creșterea eficienței procedurii de luare a deciziilor, oferind răspunsuri la întrebări și funcții de analiză a datelor spațiale, prezentând rezultatele analizei într-un mod vizual și vizual. formă ușor de înțeles. GIS ajută, de exemplu, la rezolvarea unor sarcini precum furnizarea de diverse informații la solicitarea autorităților de planificare, rezolvarea conflictelor teritoriale, alegerea celor mai bune (din diferite puncte de vedere și după diferite criterii) locuri pentru amplasarea obiectelor etc. Informațiile necesare pentru luarea deciziilor pot fi prezentate într-o formă cartografică concisă cu explicații textuale suplimentare, grafice și diagrame. Disponibilitatea informațiilor accesibile pentru percepție și generalizare permite factorilor de decizie să-și concentreze eforturile pe găsirea unei soluții, fără a petrece timp semnificativ culegând și gândind datele eterogene disponibile. Puteți lua în considerare rapid mai multe soluții și puteți alege cele mai eficiente și mai eficiente.

Crearea de hărți. Hărțile GIS au un loc special. Procesul de cartografiere GIS este mult mai simplu și mai flexibil decât metodele tradiționale de cartografiere manuală sau automată. Începe prin crearea unei baze de date. Ca sursă de obținere a datelor inițiale, puteți utiliza și digitizarea hărților convenționale pe hârtie. Bazele de date cartografice bazate pe GIS pot fi continue (fără împărțire în foi și regiuni separate) și nu pot fi asociate cu o scară specifică. Pe baza unor astfel de baze de date, se pot realiza hărți (în formă electronică sau pe hârtie) pentru orice teritoriu, de orice scară, cu încărcătura necesară, cu selecția și afișarea acesteia cu simbolurile necesare. În orice moment, baza de date poate fi completată cu date noi (de exemplu, din alte baze de date), iar datele existente pot fi corectate după cum este necesar. În organizațiile mari, baza de date topografică creată poate fi folosită ca bază de către alte departamente și divizii, în timp ce datele pot fi copiate rapid și trimise prin rețele locale și globale.

ActiveMap GS oferă un flux de lucru eficient și un management al resurselor bazat pe hărți. Stabilirea sarcinilor cu coordonate precise, alocarea de oameni responsabili și urmărirea progresului lucrării minimizează timpul de nefuncționare și crește productivitatea.

Ediția Web GIS 6

GIS 6 Web Edition vă permite să extindeți semnificativ mobilitatea utilizării datelor programului GIS 6, precum și capacitățile sistemului. Acum accesul la informații poate fi efectuat de pe orice dispozitiv cu acces la Internet sau într-o rețea corporativă. Partea de server a soluției WEB poate fi implementată atât în sistemele MS Windows, cât și în Unix. Sistemul vă permite să editați, să creați și să imprimați șabloane de formulare de raportare în interfața Web.

GisMapServer

Server de hărți pentru GIS6 și MapDraw 2. Vă permite să accelerați semnificativ procesul de formare a imaginilor pentru client, să eliberați traficul de rețea locală și, de asemenea, să asigurați accesul la datele vectoriale și grafice situate pe server. GisMapServer poate fi folosit și ca server de cartografiere Internet.

Trusa de scule GM

Software-ul GM Tool Kit este destinat tehnicianului de configurare și întreținere a senzorilor de hidrocarburi General Monitors IR2100 și S4100C, care sunt utilizați pe scară largă în industrie. Programele incluse în „Setul de instrumente GM” vă permit să diagnosticați rapid echipamentele din rețeaua modbus sau un senzor separat, să configurați parametrii necesari, să identificați și să clarificați defecțiunile, să ajutați la configurarea rețelei modbus și a software-ului.

KORPRO

Programul KORPRO implementează metoda de corelare a separării anomaliilor (KOMP), concepută pentru analiza câmpurilor geofizice, care sunt o suprapunere a multor efecte cu informații a priori limitate despre caracteristica geologică studiată. Metoda KOMR permite, în condiții geologice și geofizice favorabile, să prezică orice caracteristică geologică acolo unde aceasta este încă necunoscută pe baza unei analize a unui set de mai mulți parametri geofizici.

Utilizarea GIS în managementul teritoriului și economiei

„Sfera de aplicare a GIS este limitată doar de imaginația ta”

1. Introducere

În prezent, este dificil să ne imaginăm o zonă a activității umane în care un computer nu ar fi folosit. Calculatoarele sunt folosite aproape peste tot: în artă, știință, educație, medicină, industrie, comerț și multe alte domenii. Unele zone au fost afectate de o automatizare aproape totală, în altele acest proces abia la început.
Unul dintre domeniile de activitate în care procesul de automatizare abia începe să capete amploare este managementul teritoriului și al fermei. Pentru managementul teritoriului, de regulă, se utilizează GIS - sisteme de informații geografice sau sisteme de informații geografice.
În ţările industrializate, unde atenţia s-a acordat de multă vreme automatizării, automatizarea administraţiei teritoriale este mai mult sau mai puţin stabilită. În ceea ce privește Rusia, acest proces a început doar în anumite regiuni ale țării. Și apoi toate posibilitățile GIS, de regulă, se reduc la afișarea unei hărți sau a unui plan al unei anumite zone.

2. Sistem informațional geografic, concept și software

2.1 Conceptul de GIS

Sistemul de informații geografice (GIS) este un complex software și hardware care rezolvă sarcinile de stocare, afișare, actualizare și analiză a informațiilor spațiale și atributive asupra obiectelor din teritoriu. Una dintre funcțiile principale ale GIS este crearea și utilizarea hărților digitale (electronice), a atlaselor și a altor produse cartografice. Baza oricărui sistem informatic sunt datele. Datele GIS sunt clasificate ca spațiale, semantice și metadate.
Datele spațiale sunt date care descriu locația unui obiect în spațiu. De exemplu, coordonatele punctelor de colț ale unei clădiri, reprezentate în sistemul local sau în orice alt sistem de coordonate. Date semantice (atribute) - date despre proprietățile unui obiect. De exemplu, adresa, numărul cadastral, numărul de etaje și alte caracteristici ale clădirii.
Metadatele sunt date despre date. De exemplu, informații despre cine, când și cu utilizarea ce material sursă, informații despre obiect au fost introduse în sistem.

Inițial, GIS a fost creat pentru a studia resursele naturale la mijlocul anilor 1960, dar acum există mii de GIS în țările industrializate folosite în economie, politică, ecologie, management și conservare a resurselor naturale, cadastru, știință, educație etc. Acestea integrează informații cartografice, date de teledetecție și monitorizare a mediului, statistici și recensăminte, observații hidrometeorologice, materiale expediționare, rezultate de foraj etc.
Structural, GIS pentru managementul teritoriului este o bază de date centralizată de obiecte spațiale și un instrument care oferă capacitatea de a stoca, analiza și procesa orice informație legată de un anumit obiect GIS, ceea ce simplifică foarte mult procesul de utilizare a informațiilor despre obiectele teritoriale de către serviciile interesate. și indivizi.
De asemenea, este de remarcat faptul că GIS poate (și ar trebui) să fie integrat cu orice alt sistem informațional care utilizează date despre obiectele teritoriului. De exemplu, un sistem de automatizare a activităților unui comitet de management al proprietății ar trebui să utilizeze un plan de adrese și o hartă a terenului GIS în activitatea sa. De asemenea, GIS-ul poate stoca zone care conțin coeficienți ai ratelor de închiriere care pot fi utilizați la calcularea chiriei.
În cazul în care se utilizează un GIS centralizat, toți angajații administrației publice locale au posibilitatea de a primi acces reglementat la datele GIS actuale, petrecând în același timp mult mai puțin timp căutării, analizei și generalizării acestora.
GIS-urile sunt concepute pentru a rezolva probleme științifice și aplicative de inventariere, analiză, evaluare, prognoză și gestionare a mediului și a organizării teritoriale a societății.
GIS se bazează pe sisteme cartografice automate, iar principalele surse de informare sunt diverse geo-imagini.

2.2 Software GIS

Software-ul poate fi de bază și aplicat. Software-ul de bază este baza oricărui GIS orientat spre probleme. Software-ul de bază oferă toate funcționalitățile de bază cerute de un dezvoltator GIS orientat spre probleme. Acest software este dezvoltat de un număr destul de mare de organizații comerciale și non-profit. Software-ul de aplicație este dezvoltat pentru un anumit domeniu de aplicație și oferă soluții la probleme specifice înguste.
Software-ul GIS de bază este în prezent disponibil pe scară largă pe piață. Există evoluții externe și interne. Toate software-urile de pe piață diferă în funcție de funcționalitate și preț. Mai mult, funcționalitatea și prețul sunt direct proporționale. Deși sarcinile relativ simple pot fi rezolvate folosind tehnologii GIS Open Source gratuite.
Cele mai funcționale și, în consecință, cele mai utilizate produse sunt produsele ESRI. ESRI a dezvoltat software GIS pentru o mare varietate de aplicații. Linia de produse este reprezentată de aplicații server și desktop cu funcționalități de diferite niveluri. MapInfo și Itergraph sunt, de asemenea, cunoscute pe scară largă.

3. Utilizarea GIS în managementul teritoriului și economiei

Interesul pentru introducerea GIS în practica administrației de stat și municipale din întreaga lume rămâne ridicat de mulți ani. În Rusia și țările CSI, se acordă multă atenție proiectelor care utilizează GIS. Și dacă organele guvernamentale anterioare (ministere, agenții etc.) au demonstrat o mare activitate în implementarea unor astfel de proiecte, atunci recent și autoritățile locale au manifestat un interes serios: organele guvernamentale regionale și municipale. Acest lucru se datorează modificărilor semnificative ale legislației care schimbă în mod semnificativ baza economică a guvernării regionale. Municipalităților li se oferă mari oportunități și, în același timp, sunt responsabile cu gestionarea terenurilor și imobilelor, întreținerea infrastructurii, conservarea mediului ecologic și asigurarea siguranței populației.
Sistemele de informații geografice au fost mult timp utilizate pe scară largă pentru a rezolva problemele administrației de stat și municipale. Există multe exemple de implementare cu succes și nu foarte reușită a GIS în practica organismelor relevante. Desigur, eficiența utilizării GIS este determinată de mulți factori și, probabil, nu numai de alegerea software-ului de la unul sau altul furnizor. Cu toate acestea, însăși capacitatea de a implementa funcțiile necesare, de a construi un sistem informațional cu drepturi depline, de a-l integra în infrastructura informațională existentă, de a implementa și de a oferi suport tehnic pentru soluții, depinde în esență de proprietățile și calitatea software-ului GIS.
Tehnologia GIS oferă un mijloc de a afișa și înțelege ceea ce se află într-o anumită sau mai multe locații, oferă instrumente pentru modelarea resurselor, identificarea relațiilor, proceselor, dependențelor, exemplelor, amenințărilor și riscurilor. Aceste capabilități vă permit să vedeți ce se întâmplă cu adevărat și unde, să măsurați dimensiunea și amploarea unui eveniment sau impact, să analizați împreună o varietate de date, să dezvoltați planuri și, în cele din urmă, să vă ajutați să decideți ce pași și acțiuni să luați. Capacitatea GIS de a integra date spațiale și non-spațiale, împreună cu funcțiile de analiză și modelare a proceselor, permite acestei tehnologii să fie utilizată ca o platformă comună pentru integrarea proceselor de afaceri în departamente, activități și discipline din oraș sau guvern regional.
Gestionarea eficientă a municipalităților și a regiunilor în dezvoltare dinamică necesită date fiabile și actualizate privind obiectele și procesele de pe teritoriul lor, precum și tehnologii avansate pentru acumularea, procesarea și prezentarea informațiilor. Sistemele moderne de informații geografice cu capacitățile lor analitice avansate fac posibilă afișarea vizuală și înțelegerea informațiilor despre obiecte, procese și fenomene specifice în totalitatea lor. GIS vă permite să identificați relații și relații spațiale, să susțineți utilizarea colectivă a datelor și integrarea lor într-o singură matrice de informații.
Baze de date imobiliare, terenuri ale organizațiilor, evaluarea monetară a terenurilor, structuri inginerești, monumente de urbanism și arhitectură, informații despre geologie, istoria dezvoltării etc. pot fi conectate la hărți digitale, sau la baza cartografică digitală cu straturi tematice, care sunt baza geospațială a GIS. Baza de date poate organiza și stocarea atât a documentelor grafice, cât și a tuturor documentației tehnice, de referință și de altă natură.
În GIS modern, a apărut posibilitatea reprezentării tridimensionale a teritoriului. Modelele tridimensionale de obiecte, implementate într-un peisaj tridimensional, concepute pe baza datelor cartografice digitale și a materialelor de teledetecție, îmbunătățesc calitatea analizei vizuale a teritoriului și asigură adoptarea unor decizii informate cu o mai mare eficiență.

4 Exemple de utilizare a GIS

Mai jos sunt exemple de posibile aplicații GIS. Sunt descrise doar o mică parte din soluțiile posibile.

4.1 Utilizarea GIS în managementul comunicațiilor

Atunci când se utilizează diverse rețele de comunicații, apare inevitabil o problemă asociată cu identificarea situațiilor de urgență și prognoza dezvoltării acesteia.

În prezent, folosind tehnologiile GIS, următoarele sarcini sunt rezolvate cu succes:
- determinarea locului deteriorării cablului sau conductei principale în funcție de reclamațiile consumatorilor;
- prognoza evoluției ulterioare a situației de urgență;
- soluționarea problemei privind eliminarea cât mai curând posibil a situațiilor de urgență;
- rezolvarea problemelor privind organizarea alimentării de rezervă cu energie electrică, apă sau căldură a unor importante infrastructuri;
- urmărirea stării obiectelor rețelei de comunicații și organizarea în timp util a reparației sau reconstrucției

4.2 Utilizarea GIS în managementul traficului

În prezent, serviciile de hărți pentru urmărirea congestionării traficului sunt larg cunoscute. De exemplu, Yandex Traffic.
Cu toate acestea, cu ajutorul GIS-Tehnologii, este posibil și controlul direct al organizării traficului. Sistemul este capabil să modifice automat condițiile de trafic pe baza datelor de congestie a traficului folosind mijloace tehnice într-o anumită zonă. De exemplu, schimbați fazele de comutare a semafoarelor, schimbați numărul de benzi pentru trafic sau organizați un ocol.

4.3 Utilizarea GIS în managementul forestier

GIS este utilizat pe scară largă în managementul forestier.

Următoarele sarcini sunt rezolvate cu succes:
- contabilizarea compoziției prin specii a plantațiilor forestiere;
- distribuirea de amplasamente pentru diverse tipuri de tăiere legală;
- organizarea refacerii pădurilor;
- monitorizarea stării de sănătate a pădurii;
- evaluarea pagubelor cauzate de incendiile forestiere.

4.4 GIS public

În prezent, diferite autorități se străduiesc să asigure transparența activităților lor pentru populație. Pentru aceasta, internetul global este utilizat pe scară largă. În prezent, au început să apară resurse care permit tuturor să se familiarizeze cu o varietate de informații despre teritoriu.

Desigur, un astfel de GIS nu publică date a căror diseminare este restricționată de legislația în vigoare.

4.5 Monitorizarea mediului înconjurător

Tehnologiile GIS sunt utilizate pe scară largă pentru a lua decizii privind organizarea măsurilor de protecție a mediului, precum și pentru a evalua eficacitatea acestor măsuri.

GIS vă permite să lucrați simultan cu cantități mari de date, ceea ce face posibilă evaluarea gradului de impact al unei instalații periculoase existente sau proiectate asupra mediului.

4.6 GIS urban

Însuși procesul de creație și construcția însăși structurală a documentației de proiectare a urbanismului mărturisește, evident, eficiența utilizării tehnologiilor GIS.
În primul rând, deoarece datele inițiale ale multor organizații, inclusiv documentele grafice, sunt de obicei prezentate pe diferite baze cartografice și adesea sub formă de diagrame, tehnologiile GIS sunt cele care le permit să fie aduse la un „numitor comun”, adică. la o singură bază cartografică.
În al doilea rând, secțiunile și materialele cartografice sunt create în formă digitală în anumite zone, care, în esență, sunt baze tematice cartografice și semantice ale sistemului informațional geografic.
În al treilea rând, se realizează o analiză conjugată a informațiilor de mai sus și se creează o schemă sintetică „Analiza urbanistică cuprinzătoare a teritoriului”, în care întregul arsenal puternic de tehnologii GIS poate fi aplicat cu succes.
În al patrulea rând, pe baza analizei efectuate, sunt în curs de elaborare propuneri de proiecte de dezvoltare urbană a teritoriului (Planul Proiectului) și scheme de proiectare inginerească sectorială, care detaliază și susțin propunerile de proiecte ale Master Planului, unde este și utilizarea tehnologiilor GIS. foarte eficient.

4.7 Utilizarea GIS în situații de urgență

GIS permite rezolvarea problemelor de evaluare a cauzelor de apariție și previziuni ale dezvoltării diferitelor situații de urgență:
- prognozarea consecințelor scurgerii de substanțe toxice la o instalație periculoasă pentru luarea unei decizii privind evacuarea populației și evaluarea daunelor aduse mediului;
- prognoza evolutiei incendiilor forestiere pe baza conditiilor meteorologice;
- prognoza zonelor inundate in cazul ruperii barajului si inundatiilor;
- evaluarea prejudiciului economic.

4.8 GIS și demografie

Tehnologiile GIS sunt utilizate pe scară largă pentru evaluarea componenței populației și pentru luarea deciziilor privind amenajarea diferitelor facilități de infrastructură socială. De exemplu, planificarea sarcinii pe școlile secundare, grădinițe și instituții medicale.

GIS (Sisteme de Informații Geografice) - sisteme informatice care fac posibilă afișarea datelor pe ecran în formă electronică. 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. În crearea și utilizarea lor sunt implicate multe instrumente moderne - de la scanere la sateliți spațiali care fac fotografii ale suprafeței pământului.

Informațiile obținute cu ajutorul noilor tehnologii își găsesc aplicare nu numai în rândul geografilor, ci și în mediul de afaceri, construcții, marketing și administrație publică. 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. Știința care studiază aspectele aplicate și tehnice ale lucrului cu GIS este 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

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

Principalele lor avantaje sunt ușurința de utilizare (datele în dimensiuni tridimensionale sunt cele mai ușor de înțeles), capacitatea de a integra informațiile acumulate din diverse surse, de a crea 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 resurse de timp și capacitatea de a crea modele tridimensionale ale obiectelor 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 pentru un număr mare de utilizatori) poate fi atât cu funcții complete, cât și specializate, concepute pentru a rezolva sarcini specifice - de exemplu, vizualizarea datelor, introducerea și procesarea acestora.

În funcție de domeniu, GIS poate fi clasificat în cartografice, geologice, de mediu, precum și municipale sau urbane.

Sistemele de informații geografice integrate sunt acelea în care, pe lângă funcționalitatea standard, este posibilă procesarea digitală a imaginilor. 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 a fost umplută cu o masă de instrumente software, au apărut tot felul de aplicații, numărul utilizatorilor care au învățat ce sunt tehnologiile GIS a depășit numărul specialiștilor profesioniști.

În prezent, ceea ce poate fi numit personalizat, datorită concurenței mari dintre producători, a devenit posibilă crearea unor grupuri tematice de consumatori, organizarea de teleconferințe și formarea unei singure geostructuri globale.

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 planificarea de noi infrastructuri și proiecte de construcție, precum și la deservirea rețelelor de utilități, etc.

Viitorul aparține tehnologiilor GIS care conțin începuturile inteligenței artificiale. GIS modern este cea mai recentă dezvoltare computerizată bazată pe utilizarea spațiului și a fotografiei aeriene, servind la 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 dezvoltarea în continuare a facilităților de procesare a informațiilor computerizate.

GIS (DublGIS Barnaul)

Este destul de dificil să oferim o scurtă definiție clară a acestui fenomen. Sistemul de informații geografice (GIS)- aceasta este o oportunitate pentru o nouă privire asupra lumii din jurul nostru. Dacă renunțăm la generalizări și imagini, atunci GIS este o tehnologie computerizată modernă pentru cartografierea și analizarea obiectelor din lumea reală, precum și a evenimentelor care au loc pe planeta 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. 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. Cartografierea și analiza geografică nu este nimic cu totul nou. Cu toate acestea, tehnologia GIS oferă o abordare nouă, mai modernă, mai eficientă, convenabilă și rapidă pentru analizarea problemelor și rezolvarea problemelor cu care se confruntă umanitatea în general, și o anumită organizație sau grup de oameni în special. Automatizează procedura de analiză și prognoză. Înainte de utilizarea GIS, doar câțiva aveau arta de a generaliza și analiza complet informațiile geografice pentru a lua decizii optime în cunoștință de cauză, bazate pe abordări și instrumente moderne. 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 unor probleme globale precum suprapopularea, poluarea teritoriului, reducerea terenurilor forestiere, dezastrele naturale și rezolvarea unor sarcini particulare, cum ar fi găsirea celor mai bune. traseu între puncte, alegerea locației optime pentru un nou birou, căutarea acasă la adresa sa, așezarea unei conducte la sol, diverse sarcini municipale. În ceea ce privește acoperirea teritorială, există GIS global (GIS global), GIS subcontinental, GIS național, având adesea statutul de GIS de stat, GIS regional (GIS regional), GIS subregional și GIS local, sau local (GIS local).

GIS diferă în domeniul modelării informațiilor, de exemplu, GIS urban sau GIS municipal, MGIS (GIS urban), GIS de mediu (GIS de mediu), etc.; printre acestea, o denumire specială, ca fiind deosebit de răspândită, a fost dată sistemelor informaționale terestre. Orientarea problematică a GIS este determinată de sarcinile rezolvate în acesta (științifice și aplicate), printre care inventarierea resurselor (inclusiv cadastrul), analiză, evaluare, monitorizare, management și planificare, suport decizional. Integrated GIS, IGIS (integrated GIS, IGIS) combină funcționalitatea GIS și a sistemelor digitale de procesare a imaginilor (date de teledetecție) într-un singur mediu integrat.

Multiscale GIS (multiscale GIS) se bazează pe reprezentarea multiplă sau multiscale a obiectelor spațiale, oferind reproducere grafică sau cartografică a datelor la oricare dintre nivelurile selectate ale unei serii la scară bazată pe un singur set de date cu cea mai mare rezoluție spațială... GIS spațio-temporal (GIS spațio-temporal) operează pe date spațio-temporale. Implementarea proiectelor de informare geografică (proiect GIS), crearea GIS în sensul larg al cuvântului, include următoarele etape: studiu de fezabilitate, inclusiv studiul cerințelor utilizatorului (cerințe utilizator) și funcționalitatea software-ului GIS utilizat, studiu de fezabilitate, evaluarea raportului Costuri/beneficii; Proiectarea GIS, inclusiv etapa de proiect pilot, dezvoltarea GIS; testarea acestuia pe un mic fragment teritorial, sau zonă de testare, prototipare sau crearea unui prototip sau prototip; implementare GIS; operare si utilizare. Aspectele științifice, tehnice, tehnologice și aplicative ale proiectării, creării și utilizării GIS sunt studiate de geoinformatică.

Istoria GIS

Perioada inițială (sfârșitul anilor 1950 - începutul anilor 1970)

Cercetare de posibilități fundamentale, zone de frontieră ale cunoașterii și tehnologiilor, dezvoltarea experienței empirice, primele proiecte mari și lucrări teoretice.

Apariția computerelor electronice (ECM) în anii 50.
Apariția digitizatoarelor, plotterelor, afișajelor grafice și a altor periferice în anii 60.
Crearea de algoritmi software și proceduri pentru afișarea grafică a informațiilor pe afișaje și utilizarea plotterelor.
Crearea de metode formale de analiză spațială.
Crearea de instrumente software pentru managementul bazelor de date.

Perioada inițiativelor guvernamentale (începutul anilor 1970 - începutul anilor 1980)

Sprijinul guvernului pentru GIS a stimulat dezvoltarea lucrărilor experimentale în domeniul GIS bazate pe utilizarea bazelor de date ale rețelelor stradale:

Sisteme automate de navigație.
Sisteme de colectare a deșeurilor și a gunoiului.
Circulația vehiculelor în situații de urgență etc.

Perioada de dezvoltare comercială (începutul anilor 1980 - prezent)

Piața largă pentru diverse instrumente software, dezvoltarea GIS desktop, extinderea domeniului lor de aplicare prin integrarea cu baze de date non-spațiale, apariția aplicațiilor de rețea, apariția unui număr semnificativ de utilizatori neprofesioniști, sisteme care suportă seturi de date individuale pe computere separate deschid calea sistemelor care acceptă geodatabase corporative și distribuite.

Perioada utilizatorului (sfârșitul anilor 1980 - prezent)

Concurența sporită între producătorii comerciali de tehnologii geoinformaționale de servicii oferă avantaje utilizatorilor GIS, disponibilitatea și „deschiderea” instrumentelor software permite utilizarea și chiar modificarea programelor, apariția unor „cluburi” de utilizatori, teleconferințe, separate geografic, dar conectate prin un singur subiect de grupuri de utilizatori, o nevoie crescută de geodate, începutul formării infrastructurii globale de geoinformație.

Cum funcționează GIS

GIS stochează informații despre lumea reală ca o colecție de straturi tematice care sunt grupate în funcție de locația geografică. Această abordare simplă, dar extrem de flexibilă și-a dovedit valoarea într-o varietate de sarcini din lumea reală: urmărirea mișcării vehiculelor și materialelor, afișarea detaliată a situațiilor din viața reală și a activităților planificate și modelarea circulației atmosferice globale. Orice informație geografică conține informații despre poziția spațială, fie că este o referire la coordonate geografice sau de altă natură, sau legături către o adresă, un cod poștal, o circumscripție sau un district de recensământ, un identificator al unui teren sau al unei zone forestiere, denumirea unui drum etc. Atunci când utilizați astfel de legături, o procedură numită geocodare este utilizată pentru a determina automat locația sau locațiile unui obiect(e). Cu ajutorul acestuia, puteți determina și vedea rapid pe hartă unde se află obiectul sau fenomenul de interes, cum ar fi casa în care locuiește cunoscutul dvs. sau se află organizația de care aveți nevoie, unde a avut loc un cutremur sau inundație, care rută este mai ușor și mai rapid pentru a ajunge la punctul de care aveți nevoie sau acasă.

Modele vectoriale și raster

GIS poate funcționa cu două tipuri semnificativ diferite de date - vector și raster. Într-un model vectorial, informațiile despre puncte, linii și poligoane sunt codificate și stocate ca un set de coordonate X, Y. Locația unui punct (obiect punct), cum ar fi un foraj, este descrisă de o pereche de coordonate (X, Y). Caracteristicile liniare precum drumurile, râurile sau conductele sunt salvate ca seturi de coordonate X, Y. Caracteristicile poligonului, cum ar fi bazinele hidrografice, parcelele de teren sau zonele de serviciu sunt stocate ca un set închis de coordonate. Modelul vectorial este util în special pentru descrierea obiectelor discrete și este mai puțin potrivit pentru descrierea proprietăților în continuă schimbare, cum ar fi tipurile de sol sau disponibilitatea obiectelor. Modelul raster este optim pentru lucrul cu proprietăți continue. O imagine raster este un set de valori pentru componentele elementare individuale (celule), este similară cu o hartă sau o imagine scanată. Ambele modele au propriile avantaje și dezavantaje. GIS modern poate funcționa atât cu modele vectoriale, cât și cu modele raster.

Straturi GIS

Toate informațiile cartografice dintr-un GIS sunt organizate în straturi. Straturile sunt primul nivel de abstractizare în GIS. Lucrând cu GIS, suntem obligați să împărțim datele existente în straturi. Fiecare strat conține obiecte de un anumit tip, unite prin caracteristici comune. Lucrând în GIS, putem conecta și deconecta straturi de interes pentru noi sau putem schimba ordinea de afișare a acestora. Straturile sunt de următoarele tipuri:

Punct

Straturile punctuale conțin obiecte care pot fi extrase până la un punct, cum ar fi o fântână sau un oraș. De dragul clarității înțelegerii, chiar și un oraș poate fi reprezentat ca punct.

Liniar

Aceste obiecte pot fi abstractizate în polilinii sau linii netede, cum ar fi râuri, drumuri sau conducte.

Poligonală sau areală

Obiectele de acest tip sunt prezentate ca fiind într-un anumit poligon, de exemplu, zone de licență.

Obiectele areale pot consta din mai multe contururi. Acest lucru este necesar dacă doriți să reprezentați un poligon cu o gaură în interior. Figura prezintă un exemplu de poligon obișnuit și un poligon format din două contururi.

Ultimul punct al poligonului trebuie să coincidă întotdeauna cu primul punct. Fie că este corect sau nu, așa este în sistemele de informații geografice. Astfel, un poligon nu poate avea mai puțin de patru puncte. Dacă poligonul are zonă zero, adică degenerează, atunci trebuie șters. De asemenea, poligonul nu ar trebui să aibă auto-intersecții. Astfel de deficiențe pot duce ulterior la erori grave de calcul și, prin urmare, ar trebui evitate.

Imagini

Grafice bitmap legate de coordonate geografice, cum ar fi imagini din satelit sau hărți scanate.

Modele cu plasă

Acestea sunt hărți de structură și hărți de parametri. Inițial, aceste modele s-au bazat pe o grilă dreptunghiulară cu o valoare Z (parametru) specificată în punctele grilei.

Acum, structura unor astfel de modele este adesea mai complexă, dar în mod tradițional ele continuă să fie numite grile sau grile. Grilele moderne pot conține rupturi, zone de rafinare sau bazate pe spline. Semnificația modelelor de grilă rămâne aceeași: reprezentarea continuă a unui parametru pe o anumită zonă.

O plasă spline diferă de o plasă obișnuită prin faptul că suprafața sa este perfect netedă, ceea ce este mai natural pentru majoritatea modelelor. Ochiurile de falie conțin segmente suplimentare pentru a simula o fractură uniformă. Într-un model de grilă convențional, decalajul este treptat. Modelele de grilă sunt numite și hărți de contur.

Tipuri speciale de straturi

Aceste cinci tipuri de straturi sunt standard pentru orice GIS profesional, dar pe lângă ele pot exista și alte tipuri speciale de date, datorită domeniului de aplicare al acestui sistem. De exemplu, acestea pot fi erori (pentru modelarea rețelelor cu defecțiuni), hărți raster (pentru reprezentarea imaginilor raster foarte mari), modele 3D (pentru modele de rezervor 3D).

Tabele de date GIS

Punctele liniilor și poligoanele au tabele de date cu atribute pentru caracteristicile lor.

Fiecare obiect de pe hartă are un rând corespunzător în tabelul de date. Folosind tabelul de date, puteți găsi și sorta obiecte, le puteți selecta pe hartă după atribute sau puteți vizualiza atributele obiectelor selectate. Tabelul de atribute vă permite să căutați obiecte, să le sortați, să selectați în funcție de condiții, să grupați, să creați filtre, să efectuați calcule. Un tabel de atribute transformă un GIS într-o bază de date în care puteți efectua analiza sau gestionarea datelor cu instrumente GIS avansate. Fără tabele de atribute, sistemele de informații geografice nu ar avea sens, iar hărțile din ele nu ar fi hărți, ci pur și simplu desene, ca desenele în CorelDraw sau Paint.

Punctele din linii și poligoane au, de asemenea, propriile lor tabele de atribute. Deci, de exemplu, profilele seismice pot fi încărcate împreună cu datele de pe orizonturile selectate și utilizate pentru a construi hărți în contururi. Tabelul de date acceptă conceptul de obiecte selectate, astfel de rânduri din tabel sunt marcate cu o culoare diferită. Obiectele selectate sunt, de asemenea, afișate într-un mod ușor diferit pe hartă. Selectarea obiectelor este foarte des folosită în analiza datelor. Puteți selecta obiecte atât în tabel, cât și pe hartă, precum și în funcție de condițiile specificate.

Formarea straturilor

Un subiect foarte important este formarea corectă a structurii stratului. Utilitatea oricărei baze de date, inclusiv GIS, depinde în mare măsură de structura corectă a datelor. Puteți chiar formula următoarele: utilitatea bazei de date este direct proporțională cu organizarea și ordinea corectă a acesteia în date. Dacă datele din baza de date conțin un număr mare de erori sau sunt organizate incorect, atunci acest lucru poate anula toate avantajele bazei de date ca atare. Din acest motiv, capacitatea de a structura corect informațiile este importantă. De exemplu, dacă încărcați date seismice, atunci ar fi corect să combinați toate părțile seismice într-un singur strat și să nu creați mai multe straturi grupându-le pe regiuni sau zone. Mai bine să respectați această regulă: un tip de date - un tabel (sau un strat). Pe de altă parte, obiectele diferite sunt cel mai bine plasate în straturi diferite, chiar dacă sunt unite printr-o temă comună. Astfel, este mai bine să împărțiți drumurile și căile ferate în două straturi și apoi să le plasați în grupul „Rute de trafic”.

Coordonatele

Toată lumea știe că pământul este rotund, iar harta este plată, iar suprafața mingii nu poate fi transformată într-un plan fără deformații. Din acest motiv, proiecțiile sunt folosite în cartografie. Secțiunile sunt regulile și formulele pentru transformarea unei coordonate în alta. O transformare folosită în mod obișnuit este de la coordonatele sferice (geografice) la coordonatele dreptunghiulare (coordonatele hărții). Proiecțiile sunt fie de suprafață egală, fie conformă, adică păstrează zona obiectelor sau colțurilor. Uneori, proiecția le poate distorsiona pe ambele, minimizând distorsiunea în general. Pentru țara noastră, transformarea standard a sistemului este sistemul de coordonate „anul 42”. Sistemul „42th Year” împarte teritoriul globului în 60 de zone, câte 6 grade fiecare. Regiunea Tyumen, de exemplu, este situată în zonele 12, 13 și 14. Anul 42 este o proiecție cu suprafață egală. GIS este conceput astfel încât să poată stoca date într-un sistem de coordonate și să le afișeze în altul. Prin urmare, este necesar să nu vă confundați cu sistemul de coordonate în care sunt stocate datele și în care sunt afișate pe hartă. Pentru a reduce confuzia cu proiecțiile, Isoline acceptă doar două variante ale datelor originale:

Coordonate dreptunghiulare (orice coordonate arbitrare la care nu se aplică nicio transformare).
Coordonatele geografice (grade, minute, secunde, care, atunci când sunt afișate pe hartă, sunt recalculate în orice proiecție).

Iată opțiuni pentru afișarea aceluiași diagramă în diferite sisteme de coordonate și proiecții.

Proiecția este „policonică”. Coordonatele reale sunt grade, coordonatele afișate sunt grade.

Proiectia nu este instalata. Coordonatele reale sunt „policonice”, coordonatele afișate sunt dreptunghiulare.

Proiectia nu este instalata. Coordonatele reale sunt grade, coordonatele afișate sunt dreptunghiulare.

Proiecția este „policonică”. Coordonatele reale sunt „policonice”, coordonatele afișate sunt dreptunghiulare.

După cum puteți vedea din cifre, cele două de sus sunt destul de satisfăcătoare pentru noi, dar al treilea și al patrulea nu sunt. A treia imagine este de fapt destul de corectă, dar proiecția nu este specificată și, prin urmare, vedem imaginea „ca atare”, în grade. În figura a patra, am încercat să afișăm un poligon, ale cărui date nu sunt grade, într-o proiecție „policonică”, iar sistemul nu ne-a înțeles. Din aceasta, putem trage următoarea concluzie: este imposibil să setați proiecția pentru coordonatele dreptunghiulare, deoarece în acest caz formulele de transformare le sunt aplicate a doua oară, iar imaginea este incorectă.

De asemenea, este necesar să se țină cont de faptul că o linie dreaptă trasată într-un sistem de coordonate nu este o linie dreaptă într-un alt sistem, iar zonele obiectelor pot diferi, chiar dacă proiecțiile sunt egale.

Coordonate dreptunghiulare

„policonic”, fără corecție de afișare.

Sistemul de coordonate Mollweide.

policonic”, cu corectare a afișajului.

Prin urmare, dacă aveți nevoie de lungimi de linii precise, zone precise și afișare precisă, atunci trebuie să utilizați instrumentele speciale ale sistemului.

Sarcinile pe care le rezolvă GIS

GIS de uz general, printre altele, realizează de obicei cinci proceduri (sarcini) cu date: introducere, manipulare, control, interogare și analiză, vizualizare.

Intrare

Pentru utilizare în GIS, datele trebuie convertite într-un format digital adecvat. Procesul de conversie a datelor din hărțile de hârtie în fișiere de calculator se numește digitizare. În GIS modern, acest proces poate fi automatizat folosind tehnologia scanerului, care este deosebit de importantă atunci când se desfășoară proiecte mari sau, cu o cantitate mică de muncă, datele pot fi introduse folosind un digitizer. Multe date au fost deja traduse în formate care sunt percepute direct de pachetele GIS.

Manipulare

Adesea, pentru a finaliza un anumit proiect, datele existente trebuie modificate suplimentar în conformitate cu cerințele sistemului dumneavoastră. De exemplu, informațiile geografice pot fi la diferite scări (liniile centrale ale străzilor sunt la o scară de 1: 100.000, limitele districtului de recensământ sunt la o scară de 1: 50.000, iar proprietățile rezidențiale sunt la o scară de 1: 10.000). Pentru procesarea și vizualizarea în comun, este mai convenabil să prezentați toate datele pe o singură scară. Tehnologia GIS oferă diferite moduri de a manipula datele spațiale și de a evidenția datele necesare pentru o anumită sarcină.

Control

În proiectele mici, informațiile geografice pot fi stocate ca fișiere obișnuite. Dar odată cu creșterea cantității de informații și creșterea numărului de utilizatori pentru stocarea, structurarea și gestionarea datelor, este mai eficient să se utilizeze sisteme de management al bazelor de date (DBMS), apoi instrumente informatice speciale pentru lucrul cu seturi integrate de date (baze de date). ). În GIS, cel mai convenabil este să folosiți o structură relațională în care datele sunt stocate în formă tabelară. În acest caz, câmpurile comune sunt folosite pentru a lega tabele. Această abordare simplă este suficient de flexibilă și este utilizată pe scară largă în multe aplicații GIS și non-GIS.

Interogare și analiză

Dacă aveți GIS și informații geografice, veți putea obține răspunsuri la întrebări simple (Cine este proprietarul acestui teren? La ce distanță se află aceste obiecte unul față de celălalt? Unde se află această zonă industrială?) Și întrebări mai complexe care necesită analize suplimentare (Unde sunt locuri pentru construirea unei case noi? Care este principalul tip de sol sub pădurile de molid? Cum va afecta construirea unui drum nou traficul?). Interogările pot fi setate atât printr-un simplu clic pe un anumit obiect, cât și cu ajutorul instrumentelor analitice avansate. Cu ajutorul GIS, se poate identifica și seta modele de căutare, reda scenarii precum „ce se va întâmpla dacă...”. GIS modern are multe instrumente de analiză puternice, dintre care două sunt cele mai semnificative: analiza de proximitate și analiza de suprapunere. Pentru a analiza proximitatea obiectelor unul față de celălalt, GIS utilizează un proces numit buffering. Ajută să răspundă la întrebări precum: Câte case sunt la 100 de metri de acest corp de apă? Câți clienți locuiesc pe o rază de 1 km de acest magazin? Care este ponderea petrolului produs din sondele situate la 10 km de clădirea de conducere a acestui departament de producție de petrol și gaze? Procesul de suprapunere implică integrarea datelor situate în diferite straturi tematice. În cel mai simplu caz, aceasta este o operație de afișare, dar într-un număr de operațiuni analitice, datele din diferite straturi sunt combinate fizic. Suprapunerea sau agregarea spațială vă permite, de exemplu, să integrați datele privind solul, panta, vegetația și proprietatea cu cotele impozitului pe teren.

Vizualizarea

Pentru multe tipuri de operații spațiale, rezultatul final este prezentarea datelor sub forma unei hărți sau a unui grafic. O hartă este o modalitate foarte eficientă și informativă de stocare, prezentare și comunicare a informațiilor geografice (georeferențiate). Anterior, hărțile au fost create de secole. GIS oferă noi instrumente uimitoare care extind și dezvoltă arta și fundamentele științifice ale cartografiei. Cu ajutorul acestuia, vizualizarea hărților în sine poate fi completată cu ușurință cu documente de raportare, imagini tridimensionale, grafice și tabele, fotografii și alte mijloace, de exemplu, multimedia.

tehnologii GIS

GIS este strâns legat de o serie de alte tipuri de sisteme informaționale. Principala sa diferență constă în capacitatea de a manipula și analiza datele spațiale. Deși nu există o clasificare universal acceptată a sistemelor informaționale, descrierea de mai jos ar trebui să ajute la distanțarea GIS de sistemele de cartografiere desktop, sistemele CAD, teledetecția, sistemele de gestionare a bazelor de date (DBMS sau DBMS) și tehnologia poziționării globale (GPS).

sisteme CAD

Teledetecție și GPS

Tehnicile de teledetecție sunt o tendință artistică și științifică de a efectua măsurători ale suprafeței pământului folosind senzori precum diverse camere de la bordul aeronavelor, receptoare ale sistemului de poziționare globală sau alte dispozitive. Acești senzori colectează date sub formă de imagini și oferă capabilități specializate pentru procesarea, analizarea și vizualizarea imaginilor capturate. Din cauza lipsei de instrumente de management și analiză a datelor suficient de puternice, sistemele corespunzătoare pot fi cu greu atribuite unui GIS real.

Ce poate face GIS pentru tine

Faceți interogări spațiale și analizați

Capacitatea GIS de a căuta baze de date și de a efectua interogări spațiale a economisit multe companii de milioane de dolari. GIS ajută la reducerea timpului necesar pentru a obține răspunsuri la întrebările clienților; identificarea zonelor potrivite pentru activitățile solicitate; identificarea relațiilor dintre diferiți parametri (de exemplu, sol, climă și recolte); identificarea locurilor de rețele electrice. Agenții imobiliari folosesc GIS pentru a găsi, de exemplu, toate casele dintr-o anumită zonă care au acoperișuri din ardezie, trei camere și bucătării de 10 metri și apoi oferă o descriere mai detaliată a acelor clădiri. Solicitarea poate fi rafinată prin introducerea unor parametri suplimentari, de exemplu, parametrii de cost. Puteți obține o listă cu toate casele situate la o anumită distanță de o anumită autostradă, parc forestier sau loc de muncă.

Îmbunătățiți integrarea în cadrul organizației

Multe organizații care folosesc GIS au constatat că unul dintre beneficiile sale cheie constă în noile oportunități de îmbunătățire a managementului propriei organizații și a resurselor acesteia, pe baza consolidării geografice a datelor existente și a posibilității de partajare și modificare coordonată a acestora de către diferite departamente. Posibilitatea de utilizare în comun și baza de date care este în continuă creștere și corectată de diferite divizii structurale face posibilă creșterea eficienței muncii atât a fiecărei divizii, cât și a organizației în ansamblu. Deci, o companie angajată în comunicații de inginerie poate planifica în mod clar lucrările de reparație sau întreținere, începând cu obținerea de informații complete și afișarea pe ecranul computerului (sau pe copii pe hârtie) a zonelor relevante, de exemplu, un sistem de alimentare cu apă, și terminând cu automatizarea identificarea rezidenților care vor fi afectați de aceste lucrări.și notificarea acestora asupra momentului de oprire propusă sau întreruperi în alimentarea cu apă.

Luați decizii mai bune

GIS, ca și alte tehnologii informaționale, confirmă binecunoscutul adagiu conform căruia informații mai bune te ajută să iei decizii mai bune. Cu toate acestea, GIS nu este un instrument de emitere a deciziilor, ci un instrument care ajută la accelerarea și creșterea eficienței procedurii de luare a deciziilor, oferind răspunsuri la întrebări și funcții de analiză a datelor spațiale, prezentând rezultatele analizei într-un mod vizual și vizual. formă ușor de înțeles. GIS ajută, de exemplu, la rezolvarea unor sarcini precum furnizarea de diverse informații la solicitarea autorităților de planificare, rezolvarea conflictelor teritoriale, alegerea celor mai bune (din diferite puncte de vedere și după diferite criterii) locuri pentru amplasarea obiectelor etc. Informațiile necesare pentru luarea deciziilor pot fi prezentate într-o formă cartografică concisă cu explicații textuale suplimentare, grafice și diagrame. Disponibilitatea informațiilor accesibile pentru percepție și generalizare permite factorilor de decizie să-și concentreze eforturile pe găsirea unei soluții, fără a petrece timp semnificativ culegând și gândind datele eterogene disponibile. Puteți lua în considerare rapid mai multe soluții și puteți alege cele mai eficiente și mai eficiente.

Crearea de hărți

Hărțile GIS au un loc special. Procesul de cartografiere GIS este mult mai simplu și mai flexibil decât metodele tradiționale de cartografiere manuală sau automată. Începe prin crearea unei baze de date. Ca sursă de obținere a datelor inițiale, puteți utiliza și digitizarea hărților convenționale pe hârtie. Bazele de date cartografice bazate pe GIS pot fi continue (fără împărțire în foi și regiuni separate) și nu pot fi asociate cu o scară specifică. Pe baza unor astfel de baze de date, se pot realiza hărți (în formă electronică sau pe hârtie) pentru orice teritoriu, de orice scară, cu încărcătura necesară, cu selecția și afișarea acesteia cu simbolurile necesare. În orice moment, baza de date poate fi completată cu date noi (de exemplu, din alte baze de date), iar datele existente pot fi corectate după cum este necesar. În organizațiile mari, baza de date topografică creată poate fi folosită ca bază de către alte departamente și divizii, în timp ce datele pot fi copiate rapid și trimise prin rețele locale și globale.

GIS în Rusia

Cele mai comune sisteme străine din Rusia sunt: produs software ArcGIS companie ESRI, familia de produse GeoMedia corporații Intergraphși MapInfo Professional companie Informații pe hartă Pitney Bowes.

Din evoluțiile interne, programul GIS Map 2008 al companiei a devenit larg răspândit CJSC KB „Panorama”.

Sunt utilizate și alte produse software de dezvoltare națională și străină: GIS INTEGRO, MGE corporații Intergraph(folosește MicroStation ca nucleu grafic), IndorGIS, STAR-APIC, DublGIS, Mappl, GeoGraph GIS, 4geo etc.