Paikkatietojärjestelmä - järjestelmä paikkatietojen (maantieteellisten) tietojen ja niihin liittyvien tarvittavien kohteiden keräämiseen, tallentamiseen, analysointiin ja graafiseen visualisointiin. Sitä käytetään myös suppeammassa merkityksessä - työkaluna (ohjelmistotuotteena), jonka avulla käyttäjät voivat etsiä, analysoida ja muokata sekä alueen digitaalista karttaa että lisätietoa kohteista.

"Paikkatietojärjestelmä"- Tämä on joukko laitteisto- ja ohjelmistotyökaluja ja algoritmisia toimenpiteitä, jotka on suunniteltu keräämään, syöttämään, tallentamaan, matemaattiseen ja kartografiseen mallinnukseen ja geospatiaalisen tiedon kuvaannolliseen esittämiseen.

Geospatiaaliset tiedot" tarkoittaa tietoa, joka tunnistaa luonnollisten tai keinotekoisten esineiden maantieteellisen sijainnin ja ominaisuudet sekä niiden rajat maan päällä. Näitä tietoja voidaan hankkia (muun muassa) kaukokartoituksen, kartoituksen ja erityyppisten kyselyiden avulla.

Maantieteelliset tiedot sisältävät neljä integroitua osaa: sijainti,

Ominaisuudet ja ominaisuudet, tilasuhteet, aika.

GIS: maantiede, kartografia, kaukokartoitus, topografia ja fotogrammetria, tietojenkäsittely, matematiikka ja tilastotiede.

2. GIS:n käyttöalueet.

GIS sisältää tietokannanhallintajärjestelmien (DBMS), rasteri- ja vektorigrafiikkaeditorien ja analyyttisten työkalujen ominaisuudet, ja sitä käytetään kartografiassa, geologiassa, meteorologiassa, maankäytössä, ekologiassa, kunnallishallinnossa, liikenteessä, taloudessa, puolustuksessa ja monilla muilla aloilla.

3. GIS:n luokitus.

Toimivuuden mukaan: - Täysin varusteltu GIS yleinen tarkoitus;

Erikoistunut GIS, joka keskittyy tietyn ongelman ratkaisemiseen millä tahansa aihealueella;

Tieto- ja viitejärjestelmät kotikäyttöön sekä tieto- ja referenssikäyttöön. GIS:n toimivuuden määrää myös niiden rakentamisen arkkitehtoninen periaate:

Suljetuilla järjestelmillä ei ole laajennettavuutta, ne pystyvät suorittamaan vain niitä toimintoja, jotka on yksilöllisesti määritelty ostohetkellä; - avoimet järjestelmät ovat helposti muokattavissa, laajennettavissa, koska käyttäjä voi täydentää ne erityisellä laitteistolla (sulautetut ohjelmointikielet).

Paikallisen (alueellisen) kattavuuden mukaan paikkatietojärjestelmät jaetaan globaaleihin (planetaarisiin), kansallisiin, alueellisiin, paikallisiin (mukaan lukien kunnalliset).

Ongelmateemaattisen suuntauksen mukaan - yleinen maantieteellinen, ympäristö- ja luonnonhallinta, alakohtainen (vesivarat, metsänhoito, geologinen, matkailu jne.).

Maantieteellisten tietojen järjestämismenetelmän mukaan - vektori, rasteri, vektori-rasteri GIS.

4. Gis:n rakenne.

Ei-positiaalinen (attribuutio): kuvaava.

Tiedot (paikkatiedot):

Sijainti (maantieteellinen): kohteen sijainti maan pinnalla.

Laitteisto (PC, verkot, asemat, skannerit, piirturit jne.).

Ohjelmistot (ohjelmistot).

Tekniikat (menetelmät, menettelyt jne.).

GIS (DoubleGIS Barnaul)

Tälle ilmiölle on melko vaikeaa antaa yksiselitteinen lyhyt määritelmä. Paikkatietojärjestelmä (GIS) Se on tilaisuus uudella tavalla katsoa ympäröivään maailmaan. Jos emme tee yleistyksiä ja kuvia, niin GIS on moderni tietotekniikka todellisen maailman kohteiden sekä planeetallamme tapahtuvien tapahtumien kartoittamiseen ja analysointiin. Tämä tekniikka yhdistää perinteiset tietokantatoiminnot, kuten kyselyn ja tilastollisen analyysin, sekä kartan tarjoamat monipuoliset visualisoinnin ja maantieteellisen (spatiaalisen) analyysin edut. Nämä ominaisuudet erottavat GIS:n muista tietojärjestelmistä ja tarjoavat ainutlaatuisia mahdollisuuksia sen soveltamiseen monenlaisissa tehtävissä, jotka liittyvät ympäröivän maailman ilmiöiden ja tapahtumien analysointiin ja ennustamiseen, ymmärtäen ja tuomalla esiin tärkeimmät tekijät ja syyt sekä niiden syyt. mahdolliset seuraukset strategisten päätösten suunnittelun kanssa ja toteutettujen toimien nykyiset seuraukset. Karttojen tekeminen ja maantieteellinen analyysi eivät ole täysin uutta. GIS-teknologia tarjoaa kuitenkin uuden, nykyaikaisemman, tehokkaamman, kätevämmän ja nopeamman lähestymistavan ihmiskunnan ja erityisesti tietyn organisaation tai ihmisryhmän ongelmien analysointiin ja ongelmien ratkaisemiseen. Se automatisoi analyysi- ja ennustamismenettelyn. Ennen GIS:n käyttöä vain harvalla oli taito yleistää ja analysoida maantieteellistä tietoa perusteellisesti tehdäkseen tietoisia päätöksiä nykyaikaisten lähestymistapojen ja työkalujen perusteella. GIS on nykyään useiden miljoonien dollarien ala, jossa työskentelee satoja tuhansia ihmisiä ympäri maailmaa. GIS:tä opetetaan kouluissa, korkeakouluissa ja yliopistoissa. Tätä tekniikkaa käytetään lähes kaikilla ihmisen toiminnan osa-alueilla - olipa kyse tällaisten globaalien ongelmien, kuten liikakansoituksen, alueen saastumisen, metsämaan vähentämisen, luonnonkatastrofien ja erityisten ongelmien ratkaisemisesta, kuten parhaan löytämisestä. reitti pisteiden välillä, uuden toimiston optimaalisen sijainnin valinta, talojen etsintä hänen osoitteessa, putken laskeminen maahan, erilaiset kunnalliset tehtävät. Alueellisen kattavuuden mukaan on olemassa globaali GIS (global GIS), mannermainen GIS, kansallinen GIS, usein valtion status, alueellinen GIS (alueellinen GIS), osa-alueellinen GIS ja paikallinen tai paikallinen GIS (paikallinen GIS).

GIS eroaa tietomallinnuksen aihealueelta, esimerkiksi kaupunki-GIS tai kunnallinen GIS, MGIS (kaupunki GIS), ympäristö-GIS (ympäristö-GIS) jne.; heidän joukossaan erityinen nimi, joka oli erityisen laajalle levinnyt, sai maan Tietojärjestelmä. GIS:n ongelmalähtöisyyden määräävät sen ratkaisemat tehtävät (tieteelliset ja sovelletut), muun muassa resurssien inventointi (mukaan lukien inventointi), analysointi, arviointi, seuranta, hallinta ja suunnittelu, päätöksenteon tuki. Integroidut GIS, IGIS (integrated GIS, IGIS) yhdistävät GIS:n ja digitaalisten kuvantamisjärjestelmien toiminnallisuuden (kaukokartoitusdata) yhdeksi integroiduksi ympäristöksi.

Monimittakaavainen tai mittakaavasta riippumaton GIS (monimittakaavainen GIS) perustuu tilaobjektien useisiin tai monimittakaavaisiin esityksiin (monimuotoinen esitys, monimittakaavainen esitys), joka tarjoaa tietojen graafisen tai kartografisen toiston millä tahansa valitulla mittakaavatasolla yksittäisen tietojoukon perusteella. korkeimmalla tilaresoluutiolla. Spatio-temporal GIS (spatio-temporal GIS) toimii spatio-temporal datan kanssa. Geotietoprojektien toteutus (GIS-projekti), GIS:n luominen sanan laajassa merkityksessä, sisältää seuraavat vaiheet: projektia edeltävät tutkimukset (toteutettavuustutkimus), mukaan lukien käyttäjävaatimusten (käyttäjävaatimukset) ja toimivuuden selvitys. käytetystä GIS-ohjelmistosta toteutettavuustutkimus, arvio "kustannus/voitto"-suhteesta (kustannukset/hyöty); GIS-järjestelmän suunnittelu (GIS-suunnittelu), mukaan lukien pilottihankkeen vaiheessa (pilotti-projekti), GIS-kehitys (GIS-kehitys); sen testaus pienellä aluefragmentilla tai testialueella (testialue), prototyyppien luominen tai prototyypin tai prototyypin (prototyypin) luominen; GIS-toteutus (GIS-toteutus); toimintaa ja käyttöä. Geoinformatiikka tutkii GIS:n suunnittelun, luomisen ja käytön tieteellisiä, teknisiä, teknologisia ja soveltavia näkökohtia.

GIS:n historia

Alkujakso (1950-luvun loppu - 1970-luvun alku)

Perusmahdollisuuksien, tietämyksen ja teknologian raja-alueiden tutkimus, empiirisen kokemuksen kehittäminen, ensimmäiset suuret projektit ja teoreettiset työt.

• Elektronisten tietokoneiden (tietokoneiden) syntyminen 50-luvulla.
• Digitalisoijien, plotterien, graafisten näyttöjen ja muiden tulo oheislaitteet 60-luvulla.
• Ohjelmistoalgoritmien ja -menettelyjen luominen tietojen graafiseen esittämiseen näytöillä ja plottereilla.
• Muodollisten tilaanalyysimenetelmien luominen.
• Tietokannan hallintaohjelmiston luominen.

Valtion aloitteiden aika (1970-luvun alku - 1980-luvun alku)

Valtion tuki paikkatietojärjestelmälle edisti GIS-alan kokeellisen työn kehittämistä katuverkoissa olevien tietokantojen perusteella:

• Automaattiset navigointijärjestelmät.
• Järjestelmät yhdyskuntajätteiden ja jätteiden poistoon.
• Ajoneuvojen liikkuminen hätätilanteissa jne.

Kaupallisen kehityksen aika (1980-luvun alku - nykyhetki)

Laajat markkinat erilaisille ohjelmistotyökaluille, työpöydän GIS-kehitys, niiden soveltamisalan laajentaminen integroimalla ei-tilatietokantoihin, verkkosovellusten ilmaantuminen, huomattavan määrän ei-ammattimaisia ​​käyttäjiä, yksittäisiä tietoja tukevat järjestelmät yksittäisten tietokoneiden joukot, avaavat tien järjestelmille, jotka tukevat yritys- ja hajautettuja geotietokantoja.

Käyttäjäkausi (1980-luvun loppu - nykyhetki)

Lisääntynyt kilpailu paikkatietotekniikan palvelujen kaupallisten tuottajien välillä antaa etuja GIS-käyttäjille, ohjelmistotyökalujen saatavuus ja "avoimuus" mahdollistavat ohjelmien käytön ja jopa muokkaamisen, käyttäjä "kerhojen", puhelinkonferenssien synty, maantieteellisesti hajallaan, mutta toisiinsa yhteydessä. Yksittäinen käyttäjäryhmien teema, geotiedon lisääntynyt tarve, globaalin geoinformaatioinfrastruktuurin muodostumisen alku.

Kuinka GIS toimii

GIS tallentaa tietoa todellisesta maailmasta joukona temaattisia tasoja, jotka on ryhmitelty yhteen maantieteellisen sijainnin perusteella. Tämä yksinkertainen mutta erittäin joustava lähestymistapa on osoittanut arvonsa monissa reaalimaailman sovelluksissa, kuten ajoneuvojen ja materiaalien jäljittämisessä, todellisten tilanteiden ja suunniteltujen tapahtumien yksityiskohtaisessa kartoituksessa sekä globaalin ilmakehän kierron mallintamisessa. Kaikki maantieteelliset tiedot sisältävät tietoa alueellisesta sijainnista riippumatta siitä, onko se viitattu maantieteellisiin tai muihin koordinaatteihin, tai viittauksia osoitteeseen, postinumeroon, vaalipiiriin tai laskentapiiriin, maa- tai metsäpalstan tunnisteeseen, tien nimeen ja niin edelleen. Kun tällaisia ​​linkkejä käytetään määrittämään automaattisesti ominaisuuksien sijainti tai sijainnit, käytetään geokoodaukseksi kutsuttua prosessia. Sen avulla voit nopeasti määrittää ja nähdä kartalta, missä sinua kiinnostava kohde tai ilmiö sijaitsee, kuten talo, jossa ystäväsi asuu tai tarvitsemasi organisaatio sijaitsee, missä maanjäristys tai tulva tapahtui, mikä reitti on helpompi ja nopeampi päästä haluamaasi paikkaan tai kotona.

Vektori- ja rasterimallit

GIS voi työskennellä kahden hyvin erilaisen tiedon kanssa - vektori ja rasteri. Vektorimallissa tiedot pisteistä, viivoista ja polygoneista koodataan ja tallennetaan joukkona X,Y koordinaatit. Pisteen (pistekohteen), kuten porareiän, sijainti kuvataan koordinaattiparilla (X,Y). Lineaariset ominaisuudet, kuten tiet, joet tai putkistot, tallennetaan X,Y-koordinaatistoina. Monikulmion ominaisuudet, kuten jokien valuma-alueet, lohkot tai palvelualueet, tallennetaan suljettuna koordinaattijoukona. Vektorimalli on erityisen hyödyllinen erillisten kohteiden kuvaamiseen ja vähemmän jatkuvasti muuttuvien ominaisuuksien, kuten maaperätyyppien tai esineiden saavutettavuuden, kuvaamiseen. Rasterimalli on optimaalinen jatkuvien ominaisuuksien työskentelyyn. Rasterikuva on joukko arvoja yksittäisille peruskomponenteille (soluille), se on samanlainen kuin skannattu kartta tai kuva. Molemmilla malleilla on hyvät ja huonot puolensa. Nykyaikainen GIS voi toimia sekä vektori- että rasterimallien kanssa.

GIS-tasot

Kaikki GIS:n kartografiset tiedot on järjestetty kerroksiin. Tasot ovat GIS:n abstraktion ensimmäinen taso. GIS:n kanssa työskennellessämme meidän on jaettava tietomme kerroksiin. Jokainen kerros sisältää tietyn tyyppisiä esineitä, joita yhdistävät yhteiset ominaisuudet. Työskentely GIS:ssä voimme yhdistää ja katkaista meitä kiinnostavia tasoja tai muuttaa niiden esitysjärjestystä. Tasot ovat seuraavan tyyppisiä:

Kohta

Pistetasot sisältävät objekteja, jotka voidaan abstrahoida johonkin pisteeseen, kuten kaivoon tai kaupunkiin. Ymmärryksen selkeyden vuoksi jopa kaupunki voidaan esittää pisteellä.

Lineaarinen

Nämä kohteet voidaan abstrahoida katkenneiksi tai sileiksi viivoiksi, kuten joiksi, teiksi tai putkilinjoiksi.

Monikulmio tai alueellinen

Tämän tyyppiset objektit esitetään tietyn polygonin sisällä, kuten lisenssialueilla.

Aluekohteet voivat koostua useista ääriviivoista. Tämä on tarpeen, jos haluat esittää monikulmion, jonka sisällä on reikä. Kuvassa on esimerkki säännöllisestä monikulmiosta ja monikulmiosta, joka koostuu kahdesta ääriviivasta.

Monikulmion viimeisen pisteen on aina vastattava ensimmäistä pistettä. Onko se oikein tai ei, se on juuri niin kuin se on paikkatietojärjestelmissä. Näin ollen polygonissa ei voi olla vähemmän kuin neljä pistettä. Jos polygonin pinta-ala on nolla, eli se rappeutuu, se on poistettava. Monikulmiossa ei myöskään saa olla itseleikkauksia. Tällaiset puutteet voivat myöhemmin johtaa vakaviin virheisiin laskelmissa, ja siksi niitä tulee välttää.

kuvat

Bittikarttagrafiikka, johon on viitattu maantieteellisesti, kuten satelliittikuvat tai skannatut kartat.

Verkkomallit

Nämä ovat rakennekarttoja ja parametrikarttoja. Alun perin tällaiset mallit perustuivat suorakaiteen muotoiseen ruudukkoon, jossa Z (parametri) -arvo ilmaistaan ​​ruudukon solmuissa.

Nykyään tällaisten mallien rakenne on usein monimutkaisempi, mutta perinteisesti niitä kutsutaan edelleen ruudukoiksi tai ruudukoiksi. Nykyaikaiset ruudukot voivat sisältää katkoksia, tarkennusalueita tai perustua splineihin. Hilamallien merkitys pysyy samana: parametrin jatkuva esitys tietyllä alueella.

Spline-verkko eroaa tavallisesta verkosta siinä, että sen pinta on täysin sileä, mikä on luonnollisempaa useimmille malleille. Vialliset verkot sisältävät lisäsegmenttejä tasaisen epäjatkuvuuden mallintamiseksi. Perinteisessä ruudukkomallissa epäjatkuvuus on porrastettu. Ristikkomalleja kutsutaan myös ääriviivakartoiksi.

Erikoistyyppiset kerrokset

Nämä viisi tasotyyppiä ovat vakiona kaikissa ammattimaisissa GIS-järjestelmissä, mutta niiden lisäksi voi olla muitakin erityisiä tietotyyppejä tämän järjestelmän laajuudesta johtuen. Nämä voivat olla esimerkiksi vikoja (virheitä sisältävien ruudukoiden mallintamiseen), rasterikarttoja (erittäin suurten rasterikuvien esittämiseen), 3D-malleja (3D-säiliömalleille).

GIS-tietotaulukot

Viivapisteillä ja polygoneilla on ominaisuuksien ominaisuustietojen taulukot.

Jokainen kartan kohde vastaa tietotaulukon riviä. Tietotaulukon avulla voit etsiä ja lajitella objekteja, valita ne kartalta attribuuttien mukaan tai tarkastella valittujen kohteiden attribuutteja. Attribuuttitaulukon avulla voit etsiä objekteja, lajitella niitä, valita ne ehtojen mukaan, ryhmitellä, luoda suodattimia ja suorittaa laskutoimituksia. Attribuuttitaulukko tekee GIS:stä tietokannan, jossa voit analysoida tietoja tai hallita tietoja edistyneillä GIS-työkaluilla. Ilman attribuuttitaulukoita maantieteelliset tietojärjestelmät eivät olisi järkeviä, ja niissä olevat kartat eivät olisi karttoja, vaan yksinkertaisesti piirroksia, kuten CorelDraw- tai Paint-piirustukset.

Viivojen ja polygonien sisällä olevilla pisteillä on myös omat attribuuttitaulukonsa. Joten esimerkiksi seismiset profiilit voidaan ladata yhdessä poimittujen horisonttien tietojen kanssa ja käyttää karttojen rakentamiseen eristyksissä. Tietotaulukko tukee valittujen objektien käsitettä, tällaiset rivit taulukossa on merkitty eri värillä. Valitut kohteet näkyvät myös hieman eri tavalla kartalla. Objektin valintaa käytetään hyvin usein data-analyysissä. Voit valita kohteita sekä taulukosta että kartasta sekä määritetyillä ehdoilla.

Kerroksen muodostus

Erittäin tärkeä aihe on kerrosrakenteen oikea muodostus. Minkä tahansa tietokannan, myös paikkatietojärjestelmän, hyödyllisyys riippuu suuresti tietojen oikeasta rakenteesta. Voit jopa muotoilla seuraavan: tietokannan hyödyllisyys on suoraan verrannollinen sen oikeaan järjestykseen ja järjestykseen tiedoissa. Jos tietokannan tiedot sisältävät suuren määrän virheitä tai niitä ei ole järjestetty oikein, tämä voi mitätöidä kaikki tietokannan edut sellaisenaan. Tästä syystä kyky jäsentää tiedot oikein on tärkeää. Jos esimerkiksi lataat seismiset tiedot, olisi oikein yhdistää kaikki seismiset miehistöt yhteen kerrokseen, eikä luoda useita kerroksia ryhmittelemällä niitä alueiden tai alueiden mukaan. On parempi noudattaa tätä sääntöä: yksi tietotyyppi - yksi taulukko (tai yksi kerros). Toisaalta heterogeeniset esineet sijoittuvat paremmin eri kerroksiin, vaikka niitä yhdistäisikin yhteinen teema. Joten tiet ja rautatiet jaetaan paremmin kahteen kerrokseen ja sijoitetaan sitten "Kuljetusreitit" -ryhmään.

Koordinaatit

Kaikki tietävät, että maa on pyöreä, mutta kartta on tasainen, eikä pallon pintaa voi kääntää tasolle ilman muodonmuutoksia. Tästä syystä kartografiassa käytetään projektioita. Projektiot ovat sääntöjä ja kaavoja koordinaatin muuttamiseksi toiseksi. Yleensä käytetään muunnosa pallomaisista (maantieteellisistä) koordinaateista suorakulmaisiksi koordinaatteiksi (karttakoordinaateiksi). Projektiot voivat olla tasa-alaisia ​​tai yhteneväisiä, eli ne säilyttävät objektien tai kulmien alueen. Joskus projektio voi vääristää molempia, mikä minimoi vääristymän yleensä. Maamme osalta standardimuunnosjärjestelmä on "42. vuoden" koordinaattijärjestelmä. "42. vuosi" -järjestelmä jakaa maapallon alueen 60 vyöhykkeeseen, kukin 6 astetta. Esimerkiksi Tjumenin alue on 12., 13. ja 14. vyöhykkeellä. "Vuosi 42" on tasa-alueen projektio. GIS on suunniteltu tallentamaan tietoja yhteen koordinaattijärjestelmään ja näyttämään ne toisessa. Siksi on välttämätöntä olla sekoittamatta koordinaattijärjestelmään, johon tiedot on tallennettu ja jossa ne näytetään kartalla. Vähentääkseen sekaannusta projektioiden kanssa Isoline tukee vain kahta syöttövaihtoehtoa:

• Suorakulmaiset koordinaatit (mikä tahansa mielivaltaiset koordinaatit, joihin ei sovelleta muunnoksia).
• Maantieteelliset koordinaatit (asteet, minuutit, sekunnit, jotka kartalla näytettäessä muunnetaan jonkinlaiseksi projektioksi).

Tässä on vaihtoehtoja saman alueen näyttämiseksi eri koordinaattijärjestelmissä ja projektioissa.

Projektio "polyconic". Todelliset koordinaatit ovat asteita, näytetyt koordinaatit ovat asteita.

Projektiota ei ole asennettu. Todelliset koordinaatit ovat "polykartiomaisia", näytetyt koordinaatit ovat suorakaiteen muotoisia.

Projektiota ei ole asennettu. Todelliset koordinaatit ovat asteita, näytetyt koordinaatit ovat suorakaiteen muotoisia.

Projektio "polyconic". Todelliset koordinaatit ovat "polykartiomaisia", näytetyt koordinaatit ovat suorakaiteen muotoisia.

Kuten kuvista näkyy, kaksi parasta sopii meille varsin hyvin, mutta kolmas ja neljäs eivät. Kolmas kuva on itse asiassa varsin oikea, mutta projektiota ei ole määritelty, ja siksi näemme kuvan "sellaisenaan", asteina. Neljännessä kuvassa yritimme näyttää monikulmion, jonka data ei ole astetta "polykonisessa" projektiossa, eikä järjestelmä ymmärtänyt meitä. Tästä voimme tehdä seuraavan johtopäätöksen: suorakulmaisille koordinaateille on mahdotonta asettaa projektiota, koska tässä tapauksessa muunnoskaavoja sovelletaan niihin toisen kerran ja kuva saadaan väärin.

On myös otettava huomioon, että yhteen koordinaattijärjestelmään piirretty suora ei ole suora toisessa järjestelmässä ja kohteiden pinta-alat voivat poiketa toisistaan, vaikka projektiot olisivat yhtä suuret.

Suorakulmaiset koordinaatit

"polykartiomainen", ilman näytön korjausta.

Mollweiden koordinaattijärjestelmä.

monikartiomainen", näytön säädöllä.

Siksi, jos tarvitset tarkat rivinpituudet, tarkat alueet ja tarkan näytön, sinun on käytettävä erityisiä järjestelmätyökaluja.

Tehtävät, jotka GIS ratkaisee

Yleiskäyttöinen GIS muun muassa suorittaa yleensä viisi toimenpidettä (tehtävää) tiedoilla: syöttö, käsittely, ohjaus, kysely ja analyysi sekä visualisointi.

Syöte

GIS-käyttöä varten tiedot on muunnettava sopivaan digitaaliseen muotoon. Prosessia, jossa tiedot muunnetaan paperikartoista tietokonetiedostoiksi, kutsutaan digitoimiseksi. Nykyaikaisessa paikkatietojärjestelmässä tämä prosessi voidaan automatisoida skanneritekniikalla, mikä on erityisen tärkeää suuria projekteja suoritettaessa, tai pienellä työmäärällä tiedot voidaan syöttää digitoijalla. Monet tiedot on jo käännetty muotoihin, jotka GIS-paketit havaitsevat suoraan.

Manipulointi

Usein tiettyä projektia varten olemassa olevia tietoja on muutettava edelleen vastaamaan järjestelmäsi vaatimuksia. Esimerkiksi maantieteellinen tieto voi olla eri mittakaavassa (katujen keskiviivat ovat saatavilla mittakaavassa 1:100 000, väestönlaskennan maakuntien rajat ovat mittakaavassa 1:50 000 ja asuntorakenteet ovat mittakaavassa 1:10 000). Yhteistä käsittelyä ja visualisointia varten on kätevämpää esittää kaikki tiedot yhdessä mittakaavassa. GIS-teknologia tarjoaa useita tapoja käsitellä paikkatietoja ja poimia tiettyyn tehtävään tarvittavat tiedot.

Ohjaus

Pienemmissä projekteissa maantieteelliset tiedot voidaan tallentaa tavallisina tiedostoina. Mutta kun tiedon määrä kasvaa ja käyttäjien määrä tietojen tallentamiseen, jäsentelyyn ja hallintaan lisääntyy, on tehokkaampaa käyttää tietokannan hallintajärjestelmiä (DBMS) ja sitten erityisiä tietokonetyökaluja integroitujen tietojoukkojen (tietokannat) kanssa työskentelemiseen. ). GIS:ssä on kätevintä käyttää relaatiorakennetta, jossa tiedot tallennetaan taulukkomuodossa. Tässä tapauksessa yleisiä kenttiä käytetään linkittämään taulukoita. Tämä yksinkertainen lähestymistapa on melko joustava ja sitä käytetään laajasti monissa GIS- ja ei-GIS-sovelluksissa.

Pyyntö ja analyysi

GIS- ja maantieteellisten tietojen saatavuuden ansiosta voit saada vastauksia yksinkertaisiin kysymyksiin (Kuka on tämän tontin omistaja? Kuinka kaukana nämä kohteet sijaitsevat? Missä tämä teollisuusalue sijaitsee?) Ja monimutkaisempiin kysymyksiin, jotka vaativat lisäanalyysi (Missä ovat rakennuspaikat? uusi talo? Mikä on päämaalaji kuusimetsien alla? Miten uuden tien rakentaminen vaikuttaa liikenteeseen?). Kyselyt voidaan asettaa sekä yksinkertaisella hiiren napsautuksella tiettyä kohdetta että edistyneiden analyyttisten työkalujen avulla. GIS:n avulla voit tunnistaa ja asettaa hakumalleja, pelata skenaarioita, kuten "mitä tapahtuu, jos...". Nykyaikaisessa GIS:ssä on monia tehokkaita analyysityökaluja, joista kaksi merkittävimmistä ovat läheisyysanalyysi ja peittoanalyysi. GIS käyttää prosessia nimeltä puskurointi analysoidakseen ominaisuuksien läheisyyttä toisiinsa nähden. Se auttaa vastaamaan kysymyksiin, kuten: Kuinka monta taloa on 100 metrin säteellä tästä vesistöstä? Kuinka monta ostajaa asuu kilometrin säteellä tästä kaupasta? Mikä on öljyn osuus kaivoista, jotka sijaitsevat 10 kilometrin säteellä tämän OGPD:n hallintorakennuksesta? Päällekkäisyysprosessiin kuuluu eri temaattisissa kerroksissa olevien tietojen integrointi. Yksinkertaisimmassa tapauksessa tämä on kartoitustoiminto, mutta useissa analyyttisissä operaatioissa eri kerrosten dataa yhdistetään fyysisesti. Peittokuva eli spatiaalinen aggregaatio mahdollistaa esimerkiksi maaperän, kaltevuuden, kasvillisuuden ja maanomistustietojen yhdistämisen maaveroprosenttiin.

Visualisointi

Monentyyppisissä tilaoperaatioissa lopputulos on tietojen esitys kartan tai kaavion muodossa. Kartta on erittäin tehokas ja informatiivinen tapa tallentaa, esittää ja välittää maantieteellistä (tilaviittausta) tietoa. Aikaisemmin karttoja luotiin vuosisatoja. GIS tarjoaa upeita uusia työkaluja, jotka laajentavat ja edistävät kartografian taidetta ja tiedettä. Sen avulla itse karttojen visualisointia voidaan helposti täydentää raportointiasiakirjoilla, kolmiulotteisilla kuvilla, kaavioilla ja taulukoilla, valokuvilla ja muilla keinoilla, kuten multimedialla.

GIS-tekniikkaan liittyvät tekniikat

GIS liittyy läheisesti useisiin muihin tietojärjestelmiin. Sen tärkein ero on kyvyssä käsitellä ja analysoida paikkatietoja. Vaikka tietojärjestelmille ei ole olemassa yhtä yleisesti hyväksyttyä luokitusta, alla olevan kuvauksen pitäisi auttaa etäisyyttä GIS:stä työpöydän kartoitusjärjestelmistä (työpöytäkartoitus), CAD-järjestelmistä (CAD), kaukokartoituksesta (etäkartoitus), tietokannan hallintajärjestelmistä (DBMS tai DBMS) ja teknologian globaali paikannus (GPS).

Työpöytäkartoitusjärjestelmät käyttää kartografista esitystä käyttäjien vuorovaikutuksen järjestämiseen tietojen kanssa. Tällaisissa järjestelmissä kaikki perustuu karttoihin, kartta on tietokanta. Useimmissa työpöytäkartoitusjärjestelmissä on rajalliset tiedonhallinta-, tila-analyysi- ja mukautusominaisuudet. Vastaavat paketit toimivat pöytätietokoneissa - PC, Macintosh ja alemmissa UNIX-työasemien malleissa.

CAD-järjestelmät

CAD-järjestelmät pystyy piirtämään projekteja ja suunnitelmia rakennuksille ja infrastruktuurille. Yhdistääkseen yhdeksi rakenteeksi ne käyttävät komponenttijoukkoa kiinteillä parametreilla. Ne perustuvat pieneen määrään komponenttien yhdistämistä koskevia sääntöjä ja niillä on hyvin rajalliset analyyttiset toiminnot. Joitakin CAD-järjestelmiä on laajennettu tukemaan tietojen kartografista esittämistä, mutta niissä käytettävissä olevat apuohjelmat eivät pääsääntöisesti mahdollista suurten paikkatietokantojen tehokasta hallintaa ja analysointia.

Kaukokartoitus ja GPS

Kaukokartoitustekniikat ovat taidetta ja tiedettä mitata maan pintaa käyttämällä antureita, kuten erilaisia ​​lentokoneiden kameroita, globaalin paikannusjärjestelmän vastaanottimia tai muita laitteita. Nämä anturit keräävät tietoa kuvien muodossa ja tarjoavat erikoisominaisuuksia tulosten kuvien käsittelyyn, analysointiin ja visualisointiin. Riittävän tehokkaiden tiedonhallinta- ja analysointityökalujen puutteen vuoksi vastaavia järjestelmiä tuskin voi lukea todellisen paikkatietojärjestelmän ansioksi.

Tietokannan hallintajärjestelmät suunniteltu tallentamaan ja hallitsemaan kaikentyyppisiä tietoja, mukaan lukien maantieteelliset (paikkatiedot). DBMS:t on optimoitu tällaisia ​​tehtäviä varten, joten monissa GIS-järjestelmissä on sisäänrakennettu DBMS-tuki. Näissä järjestelmissä ei ole GIS-tyyppisiä työkaluja analysointia ja visualisointia varten.

Mitä GIS voi tehdä sinulle

Tee tilakyselyitä ja analysoi

GIS:n kyky hakea tietokannoista ja tehdä tilakyselyitä on säästänyt monilla yrityksillä miljoonia dollareita. GIS auttaa lyhentämään vastausten vastaanottamiseen kuluvaa aikaa asiakkaiden pyyntöihin; tunnistaa vaadituille toiminnoille sopivat alueet; tunnistaa eri parametrien väliset suhteet (esim. maaperä, ilmasto ja sato); paikantaa sähkökatkot. Kiinteistönvälittäjät etsivät GIS:n avulla tietyltä alueelta esimerkiksi kaikki talot, joissa on liuskekivikatto, kolme huonetta ja 10 metrin keittiö, ja antavat sitten tarkemman kuvauksen näistä rakennuksista. Pyyntöä voidaan tarkentaa lisäämällä lisäparametreja, kuten kustannusparametreja. Voit saada luettelon kaikista taloista, jotka sijaitsevat tietyllä etäisyydellä tietystä moottoritiestä, metsäpuistosta tai työpaikasta.

Paranna integraatiota organisaation sisällä

Monet GIS:ää käyttävät organisaatiot ovat havainneet, että yksi sen tärkeimmistä eduista on uudet mahdollisuudet parantaa oman organisaationsa ja sen resurssien hallintaa olemassa olevan tiedon maantieteellisen yhdistämisen ja eri osastojen jakamisen ja johdonmukaisen muokkausmahdollisuuden pohjalta. Mahdollisuus jakaa ja jatkuvasti laajentaa ja korjata tietokantaa eri rakenteellisten osastojen mukaan mahdollistaa sekä kunkin toimialan että koko organisaation tehokkuuden lisäämisen. Esimerkiksi sähköyhtiö voi selkeästi suunnitella korjaus- tai huoltotyöt täydellisten tietojen hankkimisesta ja asiaankuuluvien alueiden, kuten vesiputken, näyttämisestä tietokoneen näytöllä (tai paperikopioilla) ja päättyen asukkaiden automaattiseen tunnistamiseen, jotka joihin nämä työt vaikuttavat, ja ilmoittaa heille suunnitellun vesihuollon sulkemisen tai keskeytyksen ajoituksesta.

Parempien päätösten tekeminen

GIS kuten muutkin Tietotekniikka vahvistaa tunnettu sanonta, että parempi tieto johtaa parempiin päätöksiin. GIS ei kuitenkaan ole päätöksentekotyökalu, vaan työkalu, joka nopeuttaa ja tehostaa päätöksentekoa, tarjoaa vastauksia kyselyihin ja toimintoja paikkatiedon analysointiin, esittää analyysitulokset visuaalisessa ja helposti ymmärrettävässä muodossa. GIS auttaa esimerkiksi sellaisten ongelmien ratkaisemisessa, kuten erilaisten tietojen toimittaminen kaavointiviranomaisten pyynnöstä, alueellisten ristiriitojen ratkaiseminen, optimaalisten (eri näkökulmista ja eri kriteerien mukaan) kohteiden paikantamispaikkojen valinta jne. päätöksenteossa tarvittavat asiat voidaan esittää tiiviissä kartografisessa muodossa lisätekstiselitysten, kaavioiden ja kaavioiden kera. Havainto- ja yleistyskykyisen tiedon saatavuus antaa vastuuntuntoisille työntekijöille mahdollisuuden keskittyä ratkaisun löytämiseen kuluttamatta paljon aikaa saatavilla olevan heterogeenisen tiedon keräämiseen ja pohtimiseen. Voit nopeasti harkita useita ratkaisuja ja valita tehokkaimman ja tehokkaimman.

Luo karttoja

GIS-kartoilla on erityinen paikka. Karttojen luonti GIS:ssä on paljon yksinkertaisempaa ja joustavampaa kuin perinteiset manuaaliset tai automaattiset kartoitusmenetelmät. Se alkaa tietokannan luomisella. Myös tavallisten paperikarttojen digitalisointia voidaan käyttää lähtötiedon lähteenä. GIS-pohjaiset kartografiset tietokannat voivat olla jatkuvia (ilman jakamista erillisiin taulukoihin ja alueisiin) eivätkä ne liity tiettyyn mittakaavaan. Tällaisten tietokantojen pohjalta on mahdollista luoda karttoja (sähköisessä muodossa tai paperikopioina) mille tahansa alueelle, missä tahansa mittakaavassa, vaaditulla kuormituksella, sen valinnalla ja näyttämisellä vaadituilla symboleilla. Tietokanta voidaan milloin tahansa päivittää uusilla tiedoilla (esimerkiksi muista tietokannoista), ja sen sisältämiä tietoja voidaan tarvittaessa korjata. Suurissa organisaatioissa luotu topografinen tietokanta voidaan käyttää pohjana muille osastoille ja alaosastoille, kun taas dataa on mahdollista kopioida nopeasti ja lähettää paikallisten ja globaalien verkkojen kautta.

GIS Venäjällä

Venäjällä levinneimpiä ulkomaisista järjestelmistä ovat: ohjelmistotuote ArcGIS yritykset ESRI, tuoteperhe GeoMedia yhtiöt Intergraph ja MapInfo Professional yritykset Pitney Bowes MapInfo.

Kotimaisesta kehityksestä yrityksen GIS Map 2008 -ohjelma CJSC KB "Panorama".

Myös muita kotimaisen ja ulkomaisen kehityksen ohjelmistotuotteita käytetään: GIS INTEGRO, MGE yhtiöt Intergraph(käyttää MicroStationia grafiikkaytimenä), IndorGIS, TÄHTI-APIC, DoubleGIS, Mappl, Maantieteellinen GIS, 4geo jne.

56. Paikkatietojärjestelmät (GIS).

Paikkatietojärjestelmien käsite

Paikkatietojärjestelmät (GIS) ovat automatisoituja järjestelmiä, joiden päätehtävät ovat paikka- ja aikatiedon sekä niihin liittyvien attribuuttitietojen kerääminen, tallennus, integrointi, analysointi ja graafinen visualisointi karttojen tai kaavioiden muodossa GIS:ssä esitettyjen kohteiden osalta. .

GIS syntyi 1960-70-luvuilla. tietokannan hallintajärjestelmien tietojenkäsittelyteknologioiden ja graafisen datan visualisoinnin risteyksessä tietokoneavusteisessa suunnittelussa (CAD), automatisoidussa karttatuotannossa, verkonhallinnassa. GIS:n intensiivinen käyttö alkoi 1990-luvun puolivälissä. 20. vuosisata Tällä hetkellä tehokkaita ja suhteellisen halpoja henkilökohtaisia ​​tietokoneita ilmestyy, siitä tulee helpommin saatavilla ja ymmärrettävämpi. ohjelmisto.

Tietolähteet GIS:n luomiseen ovat:

Kartografiset materiaalit (topografiset ja yleismaantieteelliset kartat, hallinnollis-aluejaon kartat, maarekisterisuunnitelmat jne.). Koska kartoista saatuihin tietoihin viitataan spatiaalisesti, niitä käytetään GIS:n peruskerroksena;

Kaukokartoitusdata (RSD), ennen kaikkea avaruusaluksista ja satelliiteista vastaanotettu materiaali. Kaukokartoituksessa kuvat vastaanotetaan ja lähetetään Maahan eri kiertoradoilla sijaitsevilta kuvantamislaitteiden kantoaaltoilta. Tuloksena saadut kuvat eroavat eri näkyvyyden ja yksityiskohtien osalta luonnonympäristön kohteiden esittämisessä useilla spektrialueilla (näkyvä ja lähi-infrapuna, lämpöinfrapuna ja radioalue). Tämän ansiosta kaukokartoituksen avulla ratkaistaan ​​monenlaisia ​​ympäristöongelmia. Kaukokartoitusmenetelmiä ovat myös ilma- ja maatutkimukset sekä muut kosketuksettomat menetelmät, kuten merenpohjan kohokuvion hydroakustiset tutkimukset. Sellaisten selvitysten materiaalit tarjoavat sekä määrällistä että laadullista tietoa luonnonympäristön eri kohteista;

Geodeettisten mittausten tulokset maassa, tasot, teodoliitit, elektroniset takymetrit, GPS-vastaanottimet jne.; - valtion tilastopalvelujen tiedot kansantalouden eri sektoreille sekä kiinteiden mittauspisteiden tiedot (hydrologiset ja meteorologiset tiedot, tiedot ympäristön saastumisesta jne.).

Kirjallisuustiedot (viitejulkaisut, kirjat, monografiat ja artikkelit, jotka sisältävät monenlaista tietoa tietyntyyppisistä maantieteellisistä kohteista). GIS:ssä käytetään harvoin vain yhden tyyppistä dataa, useimmiten se on yhdistelmä erilaisia ​​tietoja mille tahansa alueelle.

Geotietojärjestelmien luokittelu.

Paikkatietojärjestelmiä kehitetään ja käytetään ratkaisemaan infrastruktuurisuunnittelun, kaupunki- ja aluesuunnittelun tieteellisiä ja soveltavia ongelmia, luonnonvarojen järkevää käyttöä, ympäristötilanteiden seurantaa sekä nopeaan toimenpiteeseen hätätilanteissa jne. Monia tehtäviä syntyy mm. elämä on johtanut erilaisten GIS-järjestelmien luomiseen, jotka voidaan luokitella seuraavien kriteerien mukaan:

Toimintojen mukaan: - monipuolinen yleiskäyttöinen GIS;

Erikoistunut GIS, joka keskittyy tietyn ongelman ratkaisemiseen millä tahansa aihealueella;

Tieto- ja viitejärjestelmät kotikäyttöön sekä tieto- ja referenssikäyttöön. GIS:n toimivuuden määrää myös niiden rakentamisen arkkitehtoninen periaate:

Suljetuilla järjestelmillä ei ole laajennettavuutta, ne pystyvät suorittamaan vain niitä toimintoja, jotka on yksilöllisesti määritelty ostohetkellä; - avoimet järjestelmät ovat helposti muokattavissa, laajennettavissa, koska käyttäjä voi täydentää ne erityisellä laitteistolla (sulautetut ohjelmointikielet).

Paikallisen (alueellisen) kattavuuden mukaan paikkatietojärjestelmät jaetaan globaaleihin (planetaarisiin), kansallisiin, alueellisiin, paikallisiin (mukaan lukien kunnalliset).

Ongelmateemaattisen suuntauksen mukaan - yleinen maantieteellinen, ympäristö- ja luonnonhallinta, alakohtainen (vesivarat, metsänhoito, geologinen, matkailu jne.).

Maantieteellisten tietojen järjestämismenetelmän mukaan - vektori, rasteri, vektori-rasteri GIS.

Paikkatietojärjestelmien pääkomponentit.

GIS:n pääkomponentteja ovat: tekninen (laitteisto) ja ohjelmisto, tietotuki.

Tekniset keinot on joukko laitteistoja, joita käytetään GIS:n toiminnassa. Näitä ovat työasema (henkilökohtainen tietokone), tiedon syöttö- ja syöttölaitteet, tietojenkäsittely- ja tallennuslaitteet sekä tietoliikennetilat.

Työasemalla ohjataan paikkatietojärjestelmän toimintaa ja suoritetaan laskennallisiin ja loogisiin toimintoihin perustuvia tietojenkäsittelyprosesseja. Nykyaikaiset GIS-järjestelmät pystyvät käsittelemään nopeasti valtavia määriä tietoa ja visualisoimaan tulokset.

Tiedonsyöttö toteutetaan erilaisin teknisin keinoin ja menetelmin: suoraan näppäimistöltä, digitoijalla tai skannerilla, ulkoisten tietokonejärjestelmien kautta. Paikkatietoa voidaan saada sähköisistä geodeettisista laitteista, digitoijalla tai skannerilla tai fotogrammetrisilla välineillä.

Tietojenkäsittely- ja tallennuslaitteet on integroitu tietokoneen järjestelmäyksikköön, joka sisältää keskusprosessorin, RAM-muistin, tallennuslaitteet (kiintolevyt, kannettavat magneettiset ja optiset tietovälineet, muistikortit, flash-asemat jne.). Tiedonantolaitteet - näyttö, piirturi, plotteri, tulostin, jotka tarjoavat visuaalisen esityksen spatio-temporaalisen tiedon käsittelyn tuloksista.

Ohjelmisto– ohjelmistot (ohjelmistot) GIS-toiminnallisuuden toteuttamiseen. Se on jaettu perus- ja sovellusohjelmistoihin.

Perusohjelmisto sisältää: käyttöjärjestelmät (OS), ohjelmistoympäristöt, verkkoohjelmistot, tietokannan hallintajärjestelmät sekä moduulit tiedon syöttämisen ja lähdön hallintaan, tietojen visualisointijärjestelmän ja moduulit tilaanalyysin suorittamiseen.

Sovellusohjelmisto sisältää ohjelmistot, jotka on suunniteltu ratkaisemaan erityisongelmia tietyllä aihealueella. Ne toteutetaan erillisinä moduuleina (sovellukset) ja apuohjelmina (apuohjelmat).

Tietotuki- joukko tietoryhmiä, tiedon koodaus- ja luokittelujärjestelmiä. Paikkatietojen tallentamisen ominaisuus GIS-tietojärjestelmään on niiden jakaminen kerroksiin. Kerrostettu organisaatio elektroninen kortti Joustavan tasonhallintamekanismin ansiosta voit yhdistää ja näyttää paljon suuremman määrän tietoa kuin tavallisella kartalla.

(Täällä kaikki on tavallista. Kohta kohdalta.)

Maarekisterin suunnittelijat, suunnittelijat, geologit ja muut ammattilaiset kohtaavat usein tarpeen käyttää kartografisia tietoja työssään. Nykyaikainen kehitys mahdollistaa alueen pienimpien yksityiskohtien kuvien vastaanottamisen satelliitista, ja erityisesti luodut ohjelmistot mahdollistavat näiden tietojen käyttämisen analyyttisiin tarkoituksiin ja näyttämisen halutussa muodossa.

Puhutaan rakenteista, joiden avulla voimme yleistää ja tutkia maantieteellistä aineistoa, jotta voimme toteuttaa kussakin tapauksessa järkevimmät ja optimaaliset toimenpiteet.

GIS:n (GIS) määritelmä: miten lyhenne tarkoittaa ja mitä se on

Paikkatietojärjestelmät (GIS) ovat kehittyneitä tietokonetekniikoita, joita käytetään karttojen luomiseen ja todellisten kohteiden sekä maailmassa tapahtuvien tapahtumien arvioimiseen. Samalla visualisointi ja tilanäkymät yhdistetään standarditietokantaprosesseihin: tiedon syöttämiseen ja tilastollisten tulosten saamiseen.

Juuri nämä ominaisuudet mahdollistavat näiden ohjelmien laajan käytön monien ongelmien ratkaisemiseksi:

Analyysi fysikaalisista ilmiöistä ja tapahtumista planeetalla.

Niiden tärkeimpien syiden ymmärtäminen ja nimeäminen.

Ylikansoitusongelman tutkimus.

Perspektiivipäätösten suunnittelu kaupunkisuunnittelussa.

Nykyisen liiketoiminnan tulosten arviointi.

Ympäristöongelmat - alueiden saastuminen, metsien koon pieneneminen.

Globaalien tavoitteiden lisäksi tällaisen säännöksen avulla on mahdollista säännellä tiettyjä tilanteita, mm.

Parhaan polun löytäminen pisteiden välillä.

Yritykselle sopivan sijainnin valinta.

Oikean rakennuksen löytäminen osoitteesta.

kunnalliset tehtävät.

Maantieteellinen analyysi ei ole vain uusi suunta. Mutta harkitsemamme tekniikat vastaavat parhaiten nykyaikaisuuden vaatimuksia. Tämä on tehokkain, tehokkain ja kätevin prosessi, joka automatisoi asiaankuuluvan materiaalin keräämisen ja käsittelyn.

Paikkatietojärjestelmät ovat nykyään tuottoisa toimiala, joka työllistää miljoonia ihmisiä eri maat. Vain Venäjällä yli 200 eri yritystä kehittää ja ottaa käyttöön tällaisia ​​teknologioita kaikilla liiketoiminta-alueilla.

Sisältää useita komponentteja.

Laitteet. Nämä ovat erilaisia ​​tietokonealustoja henkilökohtaisista koneista maailmanlaajuisiin keskitettyihin palvelimiin.

Ohjelmisto. Se sisältää kaikki tarvittavat työkalut materiaalin hankkimiseen, käsittelyyn ja visualisointiin. Erilliset komponentit voivat osoittaa komponentteja:

Tietojen esittely ja manipulointi;

Tietokannan hallinta (DBMS);

Spatiaaliset kyselykartoitukset;

Pääsy (käyttöliittymä).

Mitkä manipulaatiot ovat mahdollisia ohjelmissa

Apuohjelmat suorittavat useita prosesseja:

Syöte. Tässä tapauksessa materiaali muunnetaan vaadittuun digitaaliseen muotoon. Digitalisoinnin aikana otetaan pohjaksi paperikartat, jotka käsitellään skannerilaitteilla. Tämä koskee suuria esineitä, pieniä tehtäviä varten voit syöttää tietoja digitoijan kautta.

Manipulointi. Teknologioilla on erilaisia ​​tapoja muokata materiaaleja ja nimetä tiettyjä osia, jotka ovat välttämättömiä välittömän tehtävän suorittamiseksi. Niiden avulla voit esimerkiksi tuoda asteikon eri elementeistä yhteen arvoon yleistä jatkokäsittelyä varten.

Ohjaus. Huomattavan tietomäärän ja suuren käyttäjämäärän vuoksi on järkevää käyttää tietokannan hallintajärjestelmiä materiaalin keräämiseen ja jäsentelyyn. Relaatiomallia käytetään useimmiten, kun tietoa tallennetaan taulukoihin.

Pyyntö ja analyysi. Ohjelman avulla voit saada vastauksia moniin alkeellisiin ja yksityiskohtaisempiin kysymyksiin aina alueen omistajan henkilöllisyydestä sekakohteen alla vallitseviin maaperätyyppeihin. On myös mahdollista luoda malleja tietyntyyppisten pyyntöjen löytämiseksi. Analyysissä käytetään työkaluja, kuten Proximity Estimation ja Overlay Study.

Visualisointi. Tämä on useimpien tilatoimintojen toivottu tulos. Kortit on varustettu mukana tulevalla dokumentaatiolla, kolmiulotteisilla kuvilla, taulukkoarvoilla ja kaavioilla, multimedia- ja valokuvaraporteilla.

GIS-tyypit

Paikkatietojärjestelmien luokittelu tapahtuu alueen kattavuuden periaatteen mukaisesti:

Maailmanlaajuinen(kansallinen ja mannermainen) - tarjoavat mahdollisuuden arvioida tilannetta planeetan mittakaavassa. Tämän ansiosta on mahdollista ennakoida ja ehkäistä luonnon- ja ihmisen aiheuttamia katastrofeja, arvioida katastrofin suuruutta, suunnitella seurauksia ja järjestää humanitaarista apua. Käytetty maailmanlaajuisesti vuodesta 1997.

Alueellinen(paikallinen, osa-alue, paikallinen) - toimivat kuntatasolla. Tällaiset tekniikat heijastavat monia avainalueita: investoinnit, omaisuus, navigointi, yleinen turvallisuus ja muut. Ne auttavat tekemään päätöksiä tietyn alueen kehittämisessä, mikä auttaa houkuttelemaan pääomaa alueelle ja sen talouden kasvuun.

GIS tallentaa faktatietoa objekteista kokoelmana temaattisia kerroksia, jotka on ryhmitelty maantieteellisen sijainnin periaatteen mukaan. Tämä lähestymistapa tarjoaa ratkaisun monipuolisiin tehtäviin alueen uudelleenorganisoinnissa ja tapahtumien toteuttamisessa.

Kohteen sijainnin selvittämiseksi käytetään pisteen koordinaatteja, sen osoitetta, indeksiä, tontin numeroa jne. Nämä tiedot asetetaan kartoille geokoodauksen jälkeen.

Tekniikat voivat toimia rasteri- ja vektorimallien kanssa.

V vektorimuoto materiaali koodataan ja tallennetaan koordinaattien joukkona. Se sopii paremmin vakaille elementeille, joilla on vakiot ominaisuudet: joet, putkistot, kaatopaikat.

Raster-kaavio sisältää tietolohkoja yksittäisistä komponenteista. Se on mukautettu käsittelemään muuttuvia ominaisuuksia, kuten maaperätyyppejä ja laitosten saavutettavuutta.

Aiheeseen liittyviä innovaatioita

GIS on tiiviissä vuorovaikutuksessa muiden sovellusten kanssa. Harkitse suhdetta ja tärkeimpiä eroja vastaaviin tietoteknologioihin.

DBMS. Ne auttavat keräämään, varastoimaan ja koordinoimaan erilaisia ​​materiaaleja Siksi ne sisältyvät usein maantieteellisten järjestelmien ohjelmistotukeen. Toisin kuin jälkimmäisessä, niillä ei ole työkaluja tietojen arvioimiseen ja tilalliseen esittämiseen.

Työpöydän kartoitustyökalut. Karttoja käytetään tietoina, mutta niiden hallinta- ja analysointimahdollisuudet ovat rajalliset.

Kaukokartoitus ja GPS. Täällä kerätään tietoja erityisillä antureilla: lentokoneiden sisäkameroita, globaaleja paikannusantureita ja muita. Samalla materiaalia kerätään kuvien muodossa niiden käsittelyn ja tutkimuksen toteutuksen yhteydessä. Joidenkin työkalujen puutteen vuoksi niitä ei kuitenkaan voida pitää paikkatietojärjestelminä.

CAD. Nämä ovat ohjelmia erilaisten piirustusten, pohjapiirrosten ja arkkitehtonisten kehityshankkeiden laatimiseen. He käyttävät elementtikompleksia kiinteillä parametreilla. Monilla heistä on mahdollisuus tuoda arvoja GIS:stä.

Tällaisten apuohjelmien joukossa on syytä huomata ZWSOFTin tuotteet:

Tehokas ja edullinen GIS paikkatietojen tuontiin, vientiin ja hallintaan. Kun tämä sovellus on valittu käytettäväksi ZWCAD/AutoCADin kanssa, se toimii CAD-alustalla ja sallii käyttäjien vaihtaa geospatiaalista tietoa alustan piirustus- ja GIS-tiedostojen, GIS-palvelimien tai GIS-tietovarastojen välillä, ladata vektori- ja rasterikarttoja ja pohjakuvia sekä hallita attribuuttitietoja ja taulukoiden tiedot.

- GeoniCSin analogi. Mahdollistaa suunnittelu- ja kartoitustyön automatisoinnin. Samalla luodaan piirustuksia, jotka ovat nykyisten suunnittelustandardien ja -standardien mukaisia. Se sisältää kuusi moduulia, joiden käyttö ratkaisee erilaisia ​​teknisiä, mukaan lukien geologisia, ongelmia.

– GeoniCS Explorationin analogi. Se analysoi ja tulkitsee laboratorio- ja kenttätutkimusten tuloksia, suorittaa tilastollisen käsittelyn määriteltyjen parametrien mukaisesti, laskee erilaisia ​​normatiivisia ja laskennallisia indikaattoreita sekä tuottaa raportteja IVY-maiden standardien mukaisesti.

on kiinteistösuunnittelijoille tarkoitettu apuohjelma, joka sisältää täyden valikoiman työkaluja, jotka automatisoivat asiakirjojen valmistelun. Jatkuvan päivityksen ansiosta saat aina ajantasaiset tiedot paperityöstä tarkastuslaitosten vaatimusten mukaisesti.

- tietokoneavusteinen suunnittelujärjestelmä arkkitehdeille, insinööreille, suunnittelijoille. Siinä on uusi hybriditeknologioihin perustuva ydin, jossa yhdistyvät selkeä käyttöliittymä, Unicode-tuki ja kyky luoda kolmiulotteisia malleja niiden osien perusteella. Siinä on sisäänrakennettu kyky lisätä rasterikarttoja käyttämällä georeferoituja tiedostoja (maantieteellinen rekisteröinti).

GIS-esimerkkejä aloittelijoille

On olemassa monia ohjelmia, jotka on luotu tällaista maantieteellistä analyysiä varten. Katsotaanpa joitain niistä esimerkkinä.

kartta tiedot

Päätoiminnot ovat:

ymmärrettävän ja kätevän vaihtojärjestelmän käyttö tiedon siirtämiseksi muihin rakenteisiin;

aktiivinen ikkuna voidaan tallentaa eri muodoissa: bmp, tif, jpg ja wmf;

tuki huomattavalle määrälle maantieteellisiä ennusteita ja koordinaattijärjestelmiä;

voit syöttää materiaalia digitoijan kautta.

Apuohjelman avulla voit tehdä teemakarttoja ja rakentaa 3D-maisemia.

datakaavio

Työkalu spatiaaliseen visualisointiin, tilanteiden mallintamiseen, synteettisten indikaattoreiden rakentamiseen. Optimaalinen tietokonekartografian perusteiden opiskeluun oppilaitoksissa.

Ohjelma mahdollistaa:

luoda vektorikarttoja;

sitoa jokaiseen elementtiin rajoittamaton määrä temaattisia tietokantoja;

kopioi tiedot toiseen tiedostoon leikepöydän kautta;

muuttaa manuaalisesti esineiden ominaisuuksia ja niiden sijaintia.

Yksinkertainen työkalu perustason hallitsemiseen. Ratkaisee pääasiassa havainnollistavia ongelmia. Voit luoda digitoituja karttoja tavallisen kuvan perusteella ja missä tahansa graafisessa muodossa.

GIS-sovellus

Maantieteellisten teknologioiden käyttömahdollisuudet ovat erittäin laajat. Niitä alueita, joilla nämä järjestelmät soveltuvat parhaiten:

Maan hallinta. Hyödyllisyystarpeet kiinteistörekisteröintiin, elementtipinta-alojen laskemiseen, tonttien rajojen merkitsemiseen.

Objektien sijoittelun hallinta. Täällä niiden käyttö on olennaista arkkitehtonisen suunnitelman rakentamisessa, teollisten, kaupallisten ja muiden erikoispisteiden verkoston koordinoinnissa.

Piirin kehittäminen. Tiettyjen paikkojen suunnittelututkimukset, infrastruktuurin optimointiongelmien ratkaiseminen ja sijoittajien houkutteleminen ovat tällä hetkellä mahdottomia ilman yksityiskohtaista tutkimusta tällaisten rakenteiden avulla.

Luonnonsuojelu. Ohjelmat mahdollistavat ympäristön seurannan toteuttamisen, resurssien käytön suunnittelun.

Hätätilanteiden ennustaminen. Erilaisten geologisten olosuhteiden muutosten seuranta mahdollistaa katastrofien mahdollisuuden ennustamisen, toimenpiteiden kehittämisen niiden ehkäisemiseksi ja niiden aiheuttamien menetysten minimoimisen.

Lyhyt yhteenveto

Esitimme GIS-käsitteen dekoodauksen, tarkastelimme yksityiskohtaisesti, mitä paikkatietojärjestelmät ovat ja missä niitä käytetään. Lopuksi sanomme, että tämä on erittäin lupaava alue, joka kehittyy aktiivisesti. Ilman tällaisten teknologioiden käyttöä on jo mahdotonta kuvitella monien alojen asiantuntijoiden työtä.

Tietojärjestelmien käyttöönotto ihmisen toiminnan eri aloilla löytää paikkansa geodesian ja siihen liittyvien sekä muiden maanpäällisten tutkimusalojen alalta. Satelliittigeodesian syntymisen ja kehityksen rinnalla tietojärjestelmät tarjosivat teknologisia, johtamis-, geologisia, meteorologisia, kartografisia, kuljetus- ja monihaaraisia ​​mahdollisuuksia saada tarvittavat paikkatiedot tietyllä tarkkuudella.

Mikä tahansa paikkatietojärjestelmä (GIS) on nykyaikaisesti ensisijaisesti tieteelliseen ja käytännön tietoon perustuva projekti jonkinlaisen lopputuloksen saamiseksi tietystä aiheesta.

GIS on eräänlainen uusi geotutkimuksen muoto, joka perustuu tarvittavan tiedon keräämiseen ja käsittelyyn geodesian, soveltavan matematiikan ja luotujen tietokonesovellusten menetelmin.

Ilmaus "geotietojärjestelmä" sisältää kolme perussanaa, jotka paljastavat sen olemuksen.

Sana "geo" liittyy kaikkiin tutkimus- ja tutkimuskohteisiin maan sisällä, ympärillä ja pinnalla.

Fraasin "informaatio"-komponentti liittyy menetelmiin vastaanotetun tiedon käsittelemiseksi ja muuntamiseksi tarvittavaksi digitaaliseksi graafiseksi tuotteeksi.

"Järjestelmää" pidetään yhdistävänä komponenttina, joka antaa eheyden tutkimuksen kokonaiskuvalle ja yhdistää kaikki sen elementit ja parametrit tilamuotoon.

Paikkatietojärjestelmiä voidaan pitää ohjelmistotyökaluina, joiden avulla voit työskennellä spatiaalisesti liittyvän tiedon kanssa, paikkakuvan kanssa, mutta ei yksinkertaisen kuvan, vaan rekisteröidyn kuvan kanssa. Rekisteröintiprosessi (sidonta) edellyttää tiettyjä toimia kuvien suuntaamiseksi tietyllä tavalla yhdessä tai toisessa koordinaattijärjestelmässä. Juuri tätä mahdollisuutta pidetään GIS:n pääominaisuutena, toisin kuin muut ohjelmat.

Siinä on myös erikoistyökaluja, joiden avulla voit muuttaa tavallisen kartan todelliseksi malliksi olemassa olevasta pinnasta. Joten jossain vaiheessa tuli ajatus yhdistää kartta tietoon, eli kartta ei ole sinänsä, vaan sillä on erikoisattribuutteja (kuvaavia ominaisuuksia), jotka eivät ole spatiaalisia. Paikkatietojen korreloiminen ei-paikkatiedon kanssa, linkittäminen yhdeksi järjestelmäksi ja analysointityökalujen luominen johti GIS-rakenteiden syntymiseen. Paikkatiedon ja ei-sijaintitiedon yhdistelmää voidaan pitää GIS-rakenteiden pääosaamisena.

Paikkatietojärjestelmän rakenne

Geotietorakenne koostuu neljästä osasta:

• Ensimmäisessä osassa kerätään dataa ja materiaalia erilaisista ensisijaisista tietolähteistä; on olemassa sijaintikohtaisia ​​(koordinaattiviittauksella) ja ei-sijaintillisia (kuvaavia, attribuuttitaulukoissa) ensisijaisia ​​lähteitä;
• Toinen osa koostuu tarvittavien tietojen valinnasta ja sen tallentamisesta tietokonemedialle;
• Kolmas osa on teknologinen, jonka tehtävänä on systematisoida, kuvata, vertailla, korostaa ja ennen kaikkea analysoida tietoa eri tavoin;
• Neljäs osa on tuloksena saatu osa, jossa on lopputuloksista tehdyt johtopäätökset vaadituissa muodoissa tehtävänkuvauksen mukaisesti.

GIS-työskentelyn mahdollisuudet

Työskennellessämme maantieteellisten tietojärjestelmien kanssa voimme päätellä, että niiden avulla voit antaa nopeita vastauksia moniin kysymyksiin ja tehdä optimaalisia päätöksiä ihmisen toiminnan eri alueilla, nimittäin:

• mitä on tietyillä alueilla sijainnissa?
• Missä tietty kohde sijaitsee?
• Arvioi ajan, tilan, tilavuuksien ja niin edelleen muutosten dynamiikkaa;
• mitä tilarakenteita on olemassa?
• Mahdollistaa mallinnuksen tietyillä suunnitteluspesifikaatioilla (esim. maan massakartogrammi)

GIS-sovellusten päätoiminnot ovat seuraavat:

• Geokuvien rekisteröinti;
• Uusien geokuvien luominen (vektorisointi);
• Tietokantojen luominen ja niiden tilastollinen käsittely;
• Paikkatietojen analysointi ja käsittely (geoanalyysi);
• Ei-tilatietojen (attribuuttien) analysointi;
• Visualisointi ja kartoitus;
• Tietovarasto.

Geoinformaation rakentamisen tyypit

On tarpeen korostaa mahdollisuuksia luokitella GIS eri kriteerien mukaan:

• Alueellisesti (maailmanlaajuinen, kansallinen, alueellinen, alueellinen, paikallinen)
• Temaattisten piirteiden mukaan (geologinen, maatalous-, metsä-, meteorologinen, kaupunki- ja muut)
• Toiminnallisten ominaisuuksien mukaan (moniasteikko, spatiotemporaalinen)

Geotietorakenteiden kehittämisen näkymät

Tällä hetkellä lupaavia alueita geotietojärjestyksen kehittämiselle ovat:

• maan kaukokartoitusdata (kaikki, mitä saamme avaruuden monispektrikuvista eri etäisyyksiltä, ​​radiodata keinotekoisista maasatelliiteista);
• globaali paikannus (GPS-tekniikat) GIS-sovelluksilla viestintätilassa;
• Internet ja paikkatietojärjestelmät (tietojen tallentaminen verkkoon pilviteknologian, hakukoneiden, muiden portaalien avulla);
• GIS-televisio;
• GIS2 (GIS, jotka opiskelevat itse).