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:

Analiza fenomenelor și evenimentelor fizice 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. Acestea sunt diverse tipuri de platforme de calculatoare, de la mașini personale până la servere centralizate globale.

Software. Toate instrumentele necesare pentru obținerea, prelucrarea și vizualizarea materialului sunt prezente aici. 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 a modifica materialele și de a desemna anumite părți care sunt 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. Cardurile sunt echipate cu documentație însoțitoare, imagini volumetrice, valori tabelare și grafice, reportaje 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 pentru sistemele 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 capacități limitate pentru gestionarea și analiza lor.

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. Actualizarea constantă vă permite să furnizați întotdeauna informații actualizate despre 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, care combină o interfață intuitivă, suport Unicode, capacitatea de a crea modele tridimensionale pe baza secțiunilor lor. Are o capacitate încorporată de a insera hărți raster folosind fișiere georeferențiate (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 poate fi salvată 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 construirea unui plan arhitectural, coordonarea unei rețele de puncte industriale, de retail și alte puncte cu scop special.

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.

GIS printre tehnologiile informaționale

Prima întrebare a unei persoane care nu este familiarizată cu sistemele de informații geografice (GIS), desigur, va fi: „De ce am nevoie de asta?” Într-adevăr, rar folosim atlase și hărți în viața noastră. Și, în general, geografia, așa cum se știe din lucrările clasicilor, nu este, de asemenea, necesar să se studieze - pentru aceasta există taxiuri. În plus, primim mai multe informații, și nu întotdeauna plăcute, din surse diferite decât ne-am dori uneori. Și mai trebuie sistematizat? Este ceva la care să te gândești aici. Dar, când te uiți la el, GIS este mai mult decât o hartă transferată pe un computer. Deci, ce este și cu ce se „mâncă”?

Dar, din păcate, cu o definiție scurtă, pe înțelesul tuturor și, așa cum a spus profesorul Preobrazhensky de la „Inima câinelui”, „actuală”, totul nu este atât de simplu. Ideea, aparent, este că această tehnologie, în primul rând, este în mare măsură universală și, în al doilea rând, se dezvoltă atât de repede și captează noi sfere de viață și activitate încât, ca în anecdota vremurilor socialismului dezvoltat, produsele (adică definițiile) nu au timp să aduc în discuție. Autorii fiecărei noi cărți fundamentale despre GIS (și astfel de cărți sunt publicate în mod constant), și cu atât mai mult a numeroase monografii referitoare la oricare dintre nenumăratele domenii de aplicare a acestora, încearcă să-și aducă propria contribuție la crearea unei astfel de definiții. . Vă trimitem la aceste cărți dacă doriți să găsiți cea mai acceptabilă definiție pentru dvs. Oricine s-a cufundat în această lume este liber să-și dea a lui. Noi, în nici un fel pretinzând că suntem originali, le vom lua pe cele existente.

De exemplu, iată două definiții: una este „liric”, cealaltă este „practic”. În primul rând: „Aceasta este o oportunitate pentru o nouă privire asupra lumii din jurul nostru”. În al doilea rând: „GIS 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”.

Ocolind definițiile și limitându-ne la descrieri, această tehnologie combină operațiunile tradiționale ale bazelor de date, cum ar fi interogarea și analiza statistică, cu beneficiile unei vizualizări bogate și ale analizei geografice (spațiale) pe care le oferă o hartă. Aceste capabilități disting GIS de alte sisteme informaționale și oferă perspective 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.

Una dintre cele mai bune moduri de a învăța ce este GIS este să vezi cum folosesc alți oameni tehnologia. Ei bine, atunci, fără întârziere, începeți să lucrați cu GIS și demonstrați-vă realizările altora. Orice persoană cu o atitudine creativă față de afaceri la vederea posibilităților GIS începe imediat să mâncărime ... La urma urmei, GIS este, de asemenea, un set de instrumente, cu ajutorul căruia puteți rezolva probleme, pentru care uneori nu există gata- a făcut soluții complete.

Dar înapoi la început. La prima vedere, doar utilizarea GIS în pregătirea și tipărirea hărților și, poate, în procesarea imaginilor aeriene și prin satelit este destul de evidentă. Gama reală de aplicații GIS este mult mai largă, iar pentru a o aprecia, ar trebui să ne uităm la utilizarea computerelor în general: atunci locul GIS va fi mult mai clar.

Calculatoarele nu numai că oferă o mare comoditate în efectuarea unor operațiuni binecunoscute cu documente, ci sunt purtătorii unei noi direcții a activității umane. Această direcție este tehnologia informației și pe ele se bazează în mare măsură societatea modernă. Ce este - tehnologia informației?

Termenul „informație” este adesea înțeles prea restrâns (cum ar fi „informația” pe care o raportează jurnaliștii). În realitate, tot ceea ce poate fi reprezentat sub formă de litere, cifre și imagini ar trebui denumit informație. Deci, toate metodele, tehnicile, tehnicile, mijloacele, sistemele, teoriile, direcțiile etc. și altele asemenea, care au ca scop colectarea, prelucrarea și utilizarea informațiilor, sunt denumite în mod colectiv tehnologie informațională. Și GIS este unul dintre ele.

GIS este acum o industrie de mai multe milioane de dolari care implică milioane de oameni din întreaga lume. Astfel, conform Dataquest, în 1997 vânzările totale de software GIS au depășit 1 miliard de dolari, iar ținând cont de software-ul și hardware-ul însoțitor, piața GIS se apropie de 10 miliarde 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, foamea și supraproducția de produse agricole, reducerea terenurilor forestiere, dezastrele naturale sau rezolvarea unor probleme particulare, cum ar fi precum găsirea celei mai bune rute între puncte, selectarea locației optime pentru un nou birou, căutarea unei case la adresa acestuia, așezarea unei conducte sau a unei linii electrice la sol, diverse sarcini municipale, cum ar fi înregistrarea dreptului de proprietate asupra terenului. Cum reușește o tehnologie să rezolve probleme atât de diferite? Pentru a înțelege acest lucru, să luăm în considerare secvențial structura, funcționarea și exemplele de aplicare a GIS.

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 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 și funcții.

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 sarcinile și problemele de zi cu zi.

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

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 de pădure, denumirea unui drum sau a unui kilometru stâlp pe o autostradă 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, poți determina și vezi rapid pe hartă unde se află obiectul sau fenomenul care te interesează (se află casa în care locuiește prietenul tău sau organizația de care ai nevoie; locul unde s-a produs cutremurul sau inundația; traseul). prin care se ajunge mai uşor şi mai rapid la cel dorit.articol 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 (în GIS modern, se adaugă adesea o a treia coordonată spațială și o a patra, de exemplu, o coordonată de timp). 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 densitatea populației 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 ca un card sau o imagine scanată. Ambele modele au propriile avantaje și dezavantaje. GIS modern poate funcționa atât cu modele de date vectoriale, cât și cu modele raster.

Sarcini rezolvate de GIS

GIS de uz general, printre altele, efectuează 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 realizează proiecte mari. Cu o cantitate relativ mică de muncă, datele pot fi introduse folosind un digitizer. Unele GIS au vectorizatoare încorporate care automatizează procesul de digitizare a imaginilor raster. 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 reprezentate la diferite scări (liniile centrale ale străzilor la o scară de 1: 100.000, limitele districtului de recensământ la scara 1: 50.000 și proprietățile rezidențiale la scara 1: 10.000). Pentru procesarea și vizualizarea în comun, este mai convenabil să prezentați toate datele la o singură scară și în aceeași proiecție cartografică. 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 eficientă utilizarea sistemelor de management al bazelor de date (DBMS), 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 ambele întrebări simple (cine este proprietarul acestui teren? La ce distanță unul de celălalt se află aceste obiecte? Unde se află această zonă industrială?), Și altele mai complexe care necesită analize suplimentare (unde este loc pentru construirea unei noi case? care este principalul tip de sol sub pădurile de molid? cum va afecta circulația construcția unui nou drum?). Întrebările pot fi adresate printr-un simplu clic pe un anumit obiect, precum și prin instrumente 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 acestea, 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 la răspunsul la următoarele tipuri de întrebări: Câte case sunt la 100 de metri de acest corp de apă? Câți clienți locuiesc pe o rază de 1 km de magazinul dat? care este ponderea petrolului produs din sondele situate la 10 km de clădirea de control 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, tabele, diagrame, fotografii și alte mijloace, cum ar fi 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 contribuie la distanțarea GIS de sistemele de cartografiere desktop, sistemele CAD, teledetecția, sistemele de gestionare a bazelor de date (DBMS sau DBMS) și tehnologia globală de poziționare (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 sunt capabili să creeze proiecte pentru proiecte, 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 atât o artă, cât și o direcție științifică pentru a efectua măsurători ale suprafeței pământului folosind senzori, cum ar fi diverse camere de la bordul aeronavelor, receptoare ale sistemului de poziționare globală și alte dispozitive. Acești senzori colectează date sub formă de seturi de coordonate sau imagini (în prezent, în cea mai mare parte digitale) și oferă capabilități specializate de procesare, analiză și vizualizare a datelor obținute. Din cauza lipsei unor instrumente de gestionare și analiză a datelor suficient de puternice, sistemele corespunzătoare în forma lor pură, adică fără funcții suplimentare, cu greu pot fi atribuite GIS-ului 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, în cea mai mare parte, nu au instrumente similare cu GIS pentru analiză și vizualizare.

Ce poate face GIS pentru tine?

Poate că „atuul” principal al GIS este cea mai naturală prezentare (pentru o persoană) atât a informațiilor spațiale în sine, cât și a oricăror alte informații legate de obiectele situate în spațiu (așa-numitele informații atributive). Modalitățile de prezentare a informațiilor atributive sunt diferite: poate fi o valoare numerică dintr-un senzor, un tabel dintr-o bază de date (atât locală, cât și la distanță) despre caracteristicile unui obiect, fotografia acestuia sau o imagine video reală. Astfel, GIS poate ajuta oriunde sunt folosite informații spațiale și/sau informații despre obiecte situate în anumite locuri din spațiu. Din punctul de vedere al domeniilor sale de aplicare și al efectului economic, GIS poate:

1. Faceți interogări spațiale și analizați. Capacitatea GIS de a căuta baze de date și de a efectua interogări spațiale a adus multor companii venituri 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 zonă dată care au acoperișuri din ardezie, trei camere și bucătării de 10 metri și apoi pentru a oferi 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, zonă de pădure sau loc de muncă.
2. Îmbunătățiți integrarea în cadrul organizației. Multe organizații care folosesc GIS au constatat că unul dintre principalele lor avantaje constă în noile oportunități de îmbunătățire a managementului propriei organizații și a resurselor acesteia prin combinarea geografică a datelor existente, posibilitatea partajării și modificării coordonate a acestora de către diferite departamente. Posibilitatea de utilizare colectivă și baza de date, care este în continuă creștere și corectată de diferite divizii structurale, fac 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 identificarea automată a locuitorilor care vor fi afectați de aceste lucrări.și notificarea acestora cu privire la momentul propunerii de oprire a încălzirii sau întreruperi în alimentarea cu apă.
3. Ajutați să 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. Dar GIS nu este un instrument de emitere a deciziilor, ci un instrument care ajută la accelerarea și îmbunătățirea eficienței procesului de luare a deciziilor. Oferă răspunsuri la întrebări și funcții de analiză a datelor spațiale, prezentarea rezultatelor analizei într-o formă vizuală și ușor de citit. GIS ajută, de exemplu, la rezolvarea unor probleme precum furnizarea diverselor informații la solicitarea autorităților de urbanism, 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 lucrătorilor responsabili să-și concentreze eforturile pe găsirea unei soluții, fără a petrece timp semnificativ culegând și înțelegerea datelor eterogene disponibile. Puteți lua în considerare rapid mai multe opțiuni pentru soluții și puteți alege cele mai eficiente și fezabile din punct de vedere economic.
4. Creați hărți. Hărțile GIS au un loc special. Procesul de cartografiere GIS este 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 sau cu o proiecție cartografică. Pe baza unor astfel de baze de date, este posibil să se creeze hărți (în formă electronică sau pe hârtie) ale oricărui teritoriu, de orice scară, cu încărcarea 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 și afișate imediat pe ecran după cum este necesar. În organizațiile mari, baza de date topografică creată poate fi folosită ca bază pentru alte departamente și divizii; în același timp, este posibilă copierea rapidă a datelor și transferul lor prin rețele locale și globale.

„CAD și grafică” 5 „2000

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.

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 afacerilor, construcțiilor, marketingului și administrației publice. 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 ridicate dintre 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 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.

Utilizarea GIS pentru rezolvarea diferitelor probleme, în diferite scheme organizaționale și cu cerințe diferite, determină abordări diferite ale procesului de proiectare GIS.

Există cinci etape principale ale procesului de proiectare GIS.

1. Analiza sistemului decizional. Procesul începe prin identificarea tuturor tipurilor de decizii care necesită luarea de informații. Trebuie luate în considerare nevoile fiecărui nivel și zonă funcțională.

2. Analiza cerințelor de informații. Acesta determină ce tip de informații este necesar pentru a lua fiecare decizie.

3. Agregarea soluțiilor, i.e. o grupare de sarcini în care deciziile necesită aceleași informații sau care se suprapun semnificativ.

4. Proiectarea procesului de prelucrare a informaţiei. În această etapă se dezvoltă un sistem real de colectare, stocare, transfer și modificare a informațiilor. Ar trebui luată în considerare capacitatea personalului de a utiliza tehnologia informatică.

5. Proiectare și control asupra sistemului. Cea mai importantă etapă este crearea și implementarea sistemului. Performanța sistemului este evaluată din diferite poziții, dacă este necesar, se face o ajustare. Orice sistem va avea dezavantaje și, prin urmare, trebuie să fie flexibil și adaptabil.

Tehnologiile informaționale geografice sunt concepute pentru a automatiza multe operațiuni care consumau timp, care anterior necesitau mult timp, energie, costuri psihologice și alte costuri de la o persoană. Totuși, diferitele etape ale lanțului tehnologic se pretează la mai mult sau mai puțină automatizare, care poate depinde în mare măsură de formularea corectă a problemelor inițiale.

În primul rând, aceasta este formularea cerințelor pentru produsele informaționale utilizate și materialele de ieșire obținute ca urmare a prelucrării. Acestea includ cerințe pentru tipărirea hărților, tabelelor, listelor, documentelor; pentru a căuta documente etc. Ca rezultat, un document ar trebui creat cu numele convențional „Lista generală de date de intrare”.

Următorul pas este de a determina prioritățile, ordinea creării și principalii parametri (acoperire teritorială, acoperire funcțională și volum de date) ai sistemului care se creează. În continuare, se stabilesc cerințele pentru datele utilizate, ținând cont de posibilitățile maxime de aplicare a acestora.

CURTEA 10 CONCEPTUL ȘI CERINȚELE GIS

Tipuri GIS

Un sistem de informații geografice (GIS) este un sistem de gestionare, analiza și afișare a informațiilor geografice. Informațiile geografice sunt reprezentate ca o serie de seturi de date geografice care modelează mediul geografic prin structuri simple de date generalizate. GIS include seturi de instrumente pentru lucrul cu date geografice.

Sistemul de informații geografice acceptă mai multe tipuri de lucru cu informații geografice:

1. Vedere Geodatabase: Un GIS este o bază de date spațială care conține seturi de date care reprezintă informații geografice în contextul unui model de date GIS general (trăsături vectoriale, rastere, topologie, rețele etc.)

2. Vedere de geovizualizare: Un GIS este o colecție de hărți inteligente și alte vizualizări care arată caracteristicile și relațiile dintre caracteristicile de pe suprafața pământului. Pot fi construite diferite tipuri de hărți și pot fi folosite ca „ferestre către baza de date” pentru a sprijini interogarea, analizarea și editarea informațiilor.

3. Vizualizarea geoprocesării: GIS este un set de instrumente pentru derivarea de noi seturi de date geografice din seturi de date existente. Funcțiile de procesare a datelor spațiale (geoprocesare) extrag informații din seturile de date existente, le aplică funcții analitice și scriu rezultatele în noi seturi de date derivate.

În software-ul ESRI® ArcGIS®, aceste trei vederi GIS sunt reprezentate de un catalog (GIS ca o colecție de seturi de geodate), o hartă (GIS ca vizualizare cartografică inteligentă) și o cutie de instrumente (GIS ca o cutie de instrumente pentru procesarea datelor spațiale). Toate sunt părți integrante ale unui GIS cu drepturi depline și sunt utilizate într-o măsură mai mare sau mai mică în toate aplicațiile GIS.

Orez. unu.

Vedere geodatabase

GIS este un tip special de bază de date despre lumea înconjurătoare - o bază de date geografică (geodatabase). În centrul GIS se află o bază de date structurată care descrie lumea în termeni geografici.

Iată o scurtă prezentare generală a unora dintre principiile cheie care sunt importante pentru înțelegerea bazelor de date geografice.

Reprezentarea geografică

Când utilizatorii proiectează o bază de date geografică într-o bază de date GIS, ei determină modul în care sunt prezentate diferitele caracteristici. De exemplu, parcelele sunt de obicei reprezentate ca poligoane, străzile ca linii centrale, puțurile ca puncte și așa mai departe. Aceste caracteristici sunt grupate în clase de caracteristici, unde fiecare set are o singură reprezentare geografică.

Fiecare set de date GIS oferă o reprezentare spațială a unui aspect al lumii înconjurătoare, inclusiv:

Seturi ordonate de obiecte vectoriale (seturi de puncte, linii și poligoane)

Seturi de date raster, cum ar fi modele digitale de elevație sau imagini

Rețele spațiale

Topografia terenului și alte suprafețe

Seturi de date de sondaj

Alte tipuri de date, cum ar fi adrese, nume de locuri, informații despre hartă