Sülearvutid

Geograafiliste infosüsteemide arendamine. Geograafiline infosüsteem (GIS) Teave GIS-is

13.1. MÕISTED GEOINFOSÜSTEEMIDE KOHTA

20. sajandi lõpus. Tänu aktiivsele automatiseerimisele ja arvutistamisele on kartograafiast saanud tohutu hulga informatsiooni hoidja ja haldaja looduse ja ühiskonna olemasolu, koostoime ja toimimise olulisemate aspektide kohta. Informatiseerimine on tunginud kõikidesse teaduse ja praktika valdkondadesse – kooliharidusest kõrge avaliku poliitikani.
Infotehnoloogiatel põhinevates geoteadustes geograafilised infosüsteemid (GIS) - spetsiaalsed süsteemid ruumiandmete ja nendega seotud teabe kogumiseks, salvestamiseks, analüüsimiseks ja graafiliseks visualiseerimiseks vajalike objektide kohta.
Ruumiandmed (geograafilised andmed, geoandmed) - andmed ruumiobjektide ja nende kogumite kohta. Ruumiandmed moodustavad geograafiliste infosüsteemide infotoe aluse. Ühel või teisel viisil salvestatud (salvestatud) ruumiandmete kogumit nimetatakse ruumiline andmebaas.
GIS-i üks põhifunktsioone on arvuti (elektrooniliste) kaartide, atlaste ja muude kartograafiliste tööde loomine ja kasutamine.
Geoinfotehnoloogiaid kasutatakse suure eduga järgmistes tööstusharudes:

  • kaevandamine - kaevandusettevõtete seire, kontroll kaevandamise üle;
  • tööstuslik tootmine - ettevõtte projekteerimine, arvutused, audit ja järelevalve;
  • ehitustööstus - side projekteerimine;
  • majandusteadus - eksperthinnangute läbiviimine, turunduse planeerimine, juhtimine;
  • haldusjuhtimine - administratiivse alluvuse arvestus, valimiskampaaniate infotugi, nõustamine, territooriumi haldamine;
  • ökoloogia - probleemide lahendamine hädaolukordades, keskkonnaseire;
  • Internet – Interneti-serverid, asukohaotsing ja marsruutimine.

Tavapärane on eristada järgmisi GIS-i territoriaalseid tasemeid: globaalne, riiklik, piirkondlik, munitsipaal- ja kohalik.
GIS jaguneb ka probleemiorientatsiooni (teema) järgi. Loodud on spetsiaalsed maainfosüsteemid (LIS), katastri (CIS), keskkonna (EGIS), haridus-, mere- ja paljud muud süsteemid. Üks levinumaid geograafias on ressursitüüpi GIS. Need on loodud ulatuslike ja mitmekesiste infomassiivide alusel ning on mõeldud ressursside inventeerimiseks, hindamiseks, kaitsmiseks ja ratsionaalseks kasutamiseks ning nende toimimise tulemuste prognoosimiseks.

13.2. GIS ALLSÜSTEEMID

Struktuur GIS on tavaliselt esindatud komplektina teabekihid (joonis 13.1). Näiteks sisaldab aluskiht maastikuandmeid, millele järgnevad hüdrograafia, teedevõrgu, asustuse, pinnase, maakatte, saasteainete leviku jms kihid. Tavapäraselt võib neid kihte käsitleda "riiulina", mille igale riiulile on salvestatud kaart või digitaalne teave konkreetse teema kohta.

Riis. 13.1. Geograafilise infosüsteemi infokihtide korrastamise põhimõte

Määratud ülesannete lahendamise käigus analüüsitakse kihte ükshaaval või koos erinevates kombinatsioonides, teostatakse nende omavaheline ülekate (ülekate) ja tsoneerimine, arvutatakse korrelatsioonid jne. Näiteks saate valimisandmete abil luua kihte „hääletusaktiivsus valimisjaoskonna järgi” ja „konkreetse erakonna hääletustulemused”. Neid kihte analüüsides saame teha järeldusi agitaatorite töö kohta rajoonides.


Riis. 13.2. Valimistulemused ringkondade kaupa

GIS-i loomisel pööratakse põhitähelepanu alati geograafilise valikule põhitõed Ja aluskaart , mis toimib raamistikuna kõigi GIS-i sisestatavate andmete hilisemaks linkimiseks, kombineerimiseks ja koordineerimiseks, teabekihtide vastastikuseks koordineerimiseks ja järgnevaks analüüsiks ülekatte abil. Sõltuvalt GIS-i teemast ja probleemile orienteeritusest saab põhiliseks valida järgmise:

  • haldusterritoriaalse jaotuse kaardid;
  • topograafilised ja üldgeograafilised kaardid;
  • katastrikaardid ja -plaanid;
  • piirkonna fotokaardid ja fotoportreed;
  • maastikukaardid;
  • loodusliku tsoneeringu kaardid ja looduslike kontuuride skeemid;
  • maakasutuskaardid.

Võimalikud on ka ülaltoodud aluste kombinatsioonid, näiteks maastikukaardid topograafiliste kaartidega või fotokaardid maakasutuskaartidega jne. GIS-i geograafilise ja kartograafilise põhjendamise etapi keskseks ülesandeks on igal konkreetsel juhul aluskaardi valimine ja täiendav koostamine (näiteks selle mahalaadimine või lisateabe rakendamine).
tuum iga GIS on automatiseeritud kaardistamissüsteem (AKS) - seadmete ja tarkvara komplekt, mis tagab kaartide loomise ja kasutamise. ACS koosneb paljudest alamsüsteemidest, millest olulisemad on alamsüsteemid sisend, töötlemine Ja väljund teavet(joonis 13.3).
Infosisestuse allsüsteem on seade ruumiandmete digitaalseks muutmiseks ja arvuti mällu või andmebaasi sisestamiseks. Digitaliseerimiseks kasutatakse digiteerijaid ja skannereid. Digiteerijate abil toimub kontuuride ja muude sümbolite jälitamine ja jälgimine esialgsel kaardil ning nende kontuuride ja joonte hetkekoordinaadid digitaalsel kujul võetakse arvuti mällu. Operaator teostab jälgimisprotsessi käsitsi, mis on seotud suure töömahukuse ja vigade esinemisega joonte jälgimisel. Skannerid loevad teavet järjestikku automaatselt kogu kaardivälja ulatuses, rida-realt. Kaart ise asetatakse tahvelarvutile või rullikule. Skaneerimine toimub kiiresti ja täpselt, kuid täiendavalt on vaja eraldada (ära tunda) digitaliseeritud elemente: jõed, teed, muud kontuurid jne. Digiteeritud objektide kvalitatiivsed ja kvantitatiivsed karakteristikud, samuti statistilised andmed sisestatakse arvuti klaviatuurilt. Kogu digitaalne teave läheb andmebaasidesse.


Riis. 13.3. GIS struktuur.

Andmebaas - tellitud andmekogud mis tahes teemal (teemadel), esitatuna digitaalsel kujul, näiteks reljeefi, asulakoha, geoloogilise või keskkonnateabe andmebaasid. Andmebaaside moodustamise, neile juurdepääsu ja nendega töötamise tagab andmebaasihaldussüsteem (DBMS), mis võimaldab kiiresti leida vajalikku teavet ja teostada selle edasist töötlemist. Kui andmebaasid asuvad mitmes arvutis (näiteks erinevates asutustes või isegi erinevates linnades ja riikides), siis nimetatakse neid nn. hajutatud andmebaasid . See on mugav, kuna iga organisatsioon moodustab oma massiivi, jälgib seda ja hoiab seda ajakohasena. Moodustuvad andmebaaside ja nende haldusvahendite komplektid andmepangad . Ühendavad hajutatud andmebaasid ja andmepangad arvutivõrgud , ja juurdepääs neile (päringud, otsing, lugemine, värskendamine) toimub ühe kontrolli all.
Infotöötluse alamsüsteem koosneb arvutist endast, juhtimissüsteemist ja tarkvarast. Loodud on sadu erinevaid spetsialiseeritud programme (tarkvarapakette), mis võimaldavad valida soovitud projektsiooni, üldistustehnikaid ja pildimeetodeid, koostada kaarte, neid omavahel kombineerida, visualiseerida ja printida. Tarkvarasüsteemid on võimelised tegema keerukamaid töid: territooriumi analüüsi, kujutiste dešifreerimist ja kaardistatud objektide klassifitseerimist, protsesside modelleerimist, võrdlemist, alternatiivsete võimaluste hindamist ja optimaalse lahendustee valimist. Ja kaasaegsed "intelligentsed" programmid isegi simuleerivad mõnda inimese mõtlemise protsessi.
Enamik infotöötluse alamsüsteeme töötab dialoogi (interaktiivse) režiimis, mille käigus toimub otsene kahepoolne infovahetus kartograafi ja arvuti vahel.
Väljundi alamsüsteem teabe (jaotamine) - seadmete kogum töödeldud teabe kartograafilisel kujul visualiseerimiseks. Need on ekraanid (kuvarid), erineva kujundusega trükiseadmed (printerid), joonestusmasinad (plotterid) jne. Nende abil kuvatakse kaardistamise tulemused ja lahendusvariandid kiiresti kasutajale sobival kujul. See võib olla mitte ainult kaardid, vaid ka tekstid, graafikud, kolmemõõtmelised mudelid, tabelid, kuid kui me räägime ruumiinfost, siis enamasti antakse see kartograafilisel kujul, kõige tuttavamal ja hõlpsamini nähtaval kujul.
Kõik automaatse kaardistamise süsteemidesse kuuluvad alamsüsteemid on kaasatud ka GIS-i. Tööstuslikuks otstarbeks mõeldud kartograafiline GIS hõlmab ka kaartide avaldamise allsüsteem , mis võimaldab toota trükivorme ja trükkida kaarte. Kui tiraaž on väike, nagu tavaliselt teadusuuringute tegemisel, siis kasutatakse lauakartograafilisi kirjastussüsteeme.
Kosmosealase teabega töötamisele keskendunud GIS sisaldab spetsiaalset pilditöötluse alamsüsteemi. Sel juhul võimaldab tarkvara piltidega teha erinevaid toiminguid: neid parandada, transformeerida, täiustada, automaatselt ära tunda ja dekrüpteerida, klassifitseerida jne.
Spetsiaalne alamsüsteem kõrgelt arenenud GIS-is võib olla teadmistebaas, s.t. formaliseeritud teadmiste, loogiliste reeglite ja tarkvaravahendite kogum teatud tüüpi probleemide lahendamiseks (näiteks piiride tõmbamiseks või territooriumi tsoneerimiseks). Teadmusbaasid aitavad diagnoosida geosüsteemide seisundit, pakkuda lahendusi probleemsituatsioonidele ja koostada arenguprognoosi. Võib arvata, et teadmusbaasid rakendavad mõningaid tehisintellekti toimimise põhimõtteid.

13.3. GEOINFORMATIKA – TEADUS, TEHNOLOOGIA, TOOTMINE

Geoinformaatika eksisteerib kolmel kujul nagu teadus, tehnoloogia ja tootmine ning see on üsna tüüpiline olukord teaduse ja tehnoloogia progressi tingimustes, mis lähendab teadust ja tootmist. See kolmainsus on üks tegureid, mis lähendab kartograafiat ja geoinformaatikat.
Geoinformaatika teadusharuna uurib loodus- ja sotsiaalmajanduslikke geosüsteeme andmebaasidel ja teadmistebaasidel põhineva arvutimodelleerimise kaudu.
Geoinformaatika uurib koos kartograafia ja teiste maateadustega geosüsteemides toimuvaid protsesse ja nähtusi, kuid kasutab selleks oma vahendeid ja meetodeid. Peamised on arvuti modelleerimine Ja geograafilise teabe kaardistamine .
Geoinformaatika kui teaduse peamisteks eesmärkideks on geosüsteemide juhtimine laiemas tähenduses, sh nende inventeerimine, hindamine, prognoosimine, optimeerimine jne. Kartograafia jaoks on eriti oluline geoinformaatikale omane integreeritud lähenemine uuritavatele nähtustele ja selle probleemile orienteeritus. Geoinformaatika struktuur sisaldab selliseid osasid nagu geosüsteemide modelleerimise teooria, ruumianalüüsi meetodid ja rakendusgeoinformaatika.
Kuid teisest küljest on geoinformaatika ruumiliselt koordineeritud andmete kogumise, salvestamise, teisendamise, kuvamise ja levitamise tehnoloogia. GIS-tehnoloogiad võimaldavad analüüsida geoinfot ja teha otsuseid.
Lõpuks on geoinformaatika kui tootmine (geograafilise teabe tööstus) seadmete tootmine, kaubanduslike tarkvaratoodete ja GIS-kestade, andmebaaside, juhtimissüsteemide ja arvutisüsteemide loomine. See valdkond hõlmab GIS-infrastruktuuri kujundamist ja turunduse korraldamist.
Kartograafia ja geoinformaatika suhtlevad mitmel viisil. Organisatsiooniliselt on nad ühtsed, kuna riigi kartograafiateenistused ja erafirmad tegelevad üheaegselt geoinfotegevusega. Kujunenud on kõrggeoinformatsiooni ja kartograafilise hariduse erisuund.
Teaduse ja tehnoloogia kahe haru ühtsuse määravad järgmised tegurid:
♦ üldgeograafilised ja temaatilised kaardid - peamine ruumilise teabe allikas looduse, majanduse, sotsiaalsfääri ja keskkonnatingimuste kohta;
♦ kartograafias kasutusele võetud koordinaatide süsteemid ja paigutused on aluseks kõikide andmete geograafilisele lokaliseerimisele GIS-is;
♦ kaardid - peamised vahendid kaugseireandmete ja muu vastuvõetud, töödeldava ja GIS-is salvestatava teabe tõlgendamiseks ja korrastamiseks;
♦ geosüsteemide ruumilis-ajalise struktuuri, seoste ja dünaamika uurimiseks kasutatavad geograafilised infotehnoloogiad põhinevad peamiselt kartograafilise analüüsi ja matemaatilise kartograafilise modelleerimise meetoditel;
♦ kartograafilised pildid on kõige sobivam vorm geoinfo tarbijatele esitamiseks ning kaardistamine on GIS-i üks põhifunktsioone.

13.4. GEOINFO KAARDISTAMINE

Geoinformatsiooni kaardistamine on GIS-i ja kartograafiliste andmete ning teadmiste andmebaaside põhjal kaartide automatiseeritud loomine ja kasutamine. Geoinformatsiooni kaardistamise olemus on geosüsteemide informatsioon ja kartograafiline modelleerimine.
Geoinformatsiooni kaardistamine võib olla valdkondlik ja kompleksne, analüütiline ja sünteetiline. Vastavalt aktsepteeritud klassifikatsioonidele eristatakse kaardistamise tüüpe ja tüüpe (näiteks sotsiaal-majanduslik, keskkonna- või inventuur, hindamisgeoinfo kaardistamine jne).
See suund ei tekkinud ootamatult ja mitte kusagilt. See integreeris mitmeid kartograafia harusid, tõstes need kõrgemale tehnoloogilisele tasemele. Selle päritolu võib jälgida komplekssest, seejärel sünteetilisest ja hindamis-ennustuslikust kaardistamisest. Järgmise sammuna töötati välja süsteemi kaardistamine, mille käigus keskendutakse geosüsteemide ja nende elementide (allgeosüsteemide), hierarhia, suhete, dünaamika ja funktsioneerimise terviklikule kuvamisele. See eeldas kindlat toetumist matemaatilistele meetoditele ja automatiseeritud tehnoloogiatele ning siit oli juba üks samm automaatsete kartograafiasüsteemide ja GIS-i loomiseni. Teisisõnu, geoinfo kaardistamine tekkis ja areneb keerulise, sünteetilise ja seejärel süsteemse kaardistamise otseseks jätkuks uues geoinfokeskkonnas.
Seda tüüpi kaardistamise iseloomulike tunnuste hulgas on kõige olulisemad järgmised:
♦ kõrge automatiseerituse tase, tuginemine digitaalsetele kartograafilistele andmebaasidele ja geograafilistele (geoloogilistele, keskkonnaalastele jne) teadmistebaasidele;
♦ süstemaatiline lähenemine geosüsteemide kuvamisele ja analüüsile;
♦ kaardistamise interaktiivsus, kaartide loomise ja kasutamise meetodite tihe kombinatsioon;
♦ reaalajale lähenev efektiivsus, sealhulgas kaugseireandmete laialdane kasutamine;
♦ mitmemõõtmeline, mis võimaldab olukordade mitmekülgset hindamist ja erinevaid alternatiivseid lahendusi;
♦ multimeedium (multimeedium), mis võimaldab kombineerida ikooni-, teksti- ja helikuvasid;
♦ arvutidisaini ja uute graafiliste visuaalsete abivahendite kasutamine;
♦ uut tüüpi ja tüüpi kujutiste loomine (elektroonilised kaardid, 3-dimensioonilised arvutimudelid ja animatsioonid jne);
♦ kaardistamise valdavalt probleemipõhine ja praktiline orientatsioon, mille eesmärk on toetada otsuste tegemist.
Geoinformatsiooni kaardistamine on tarkvaraga juhitav kaardistamine. See akumuleerib kaugseire, ruumikaardistamise, kartograafilise uurimismeetodi ja matemaatilise kartograafilise modelleerimise saavutusi.
Geograafilise teabe kaardistamine kasutab oma arendamisel keeruka geograafilise uurimistöö ja süsteemse temaatilise kaardistamise kogemusi. Tänu sellele 20. sajandi lõpul. geograafilise teabe kaardistamisest on saanud üks kartograafiateaduse ja -tootmise arengu põhisuundi.

13.5. OPERATSIIVNE KAARDISTAMINE

Operatiivne kaardistamine - geoinfo kaardistamise üks harudest, selle olemus on kaartide loomine ja kasutamine reaalajas või peaaegu reaalajas kasutajate kiireks (õigeaegseks) teavitamiseks ja protsessi kulgemise mõjutamiseks.
Reaalaja skaala iseloomustab kaartide loomise ja kasutamise kiirust, s.o. tempo, mis tagab sissetuleva teabe kohese töötlemise, selle kartograafilise visualiseerimise, et hinnata, jälgida ja kontrollida samas tempos muutuvaid protsesse ja nähtusi.
Praktilistes olukordades saab ülesande täitmise oluliseks ja isegi määravaks tingimuseks kartograafiatööde kiire valmistamine ja tarbijani jõudmine. Operatsioonikaardid mõeldud paljude probleemide lahendamiseks ja ennekõike ebasoodsate või ohtlike protsesside eest hoiatamiseks (signaaliks), nende arengu jälgimiseks, soovituste ja prognooside tegemiseks, juhtimisvõimaluste valimiseks, protsessi käigu stabiliseerimiseks või muutmiseks erinevates valdkondades - keskkonnaolukordadest poliitiliste sündmusteni.
On vaja eristada kahte tüüpi töökaarte: mõned on mõeldud pikaajaline hilisem kasutamine ja analüüs (näiteks valijate tulemuste kaardid) ja muud lühiajaline taotlus mis tahes olukorra viivitamatuks hindamiseks (näiteks põllukultuuride valmimisfaaside kaardid).
Operatiivse kaardistamise lähteandmeteks on kosmoseuuringute, otsevaatluste ja mõõtmiste materjalid, statistilised andmed, uuringute, loenduste, rahvahääletuste tulemused ja katastriinfo. Ja operatiivse kaardistamise tõhususe määravad kolm tegurit:

  • automaatsüsteemi töökindlus, andmete sisestamise ja töötlemise kiirus, ligipääsu lihtsus andmebaasidele;
  • operatsioonikaartide endi hea loetavus, nende väliskujunduse lihtsus, mis tagab efektiivse visuaalse taju olukordade operatiivanalüüsi tingimustes;
  • kaartide levitamise ja tarbijatele kättetoimetamise tõhusus, sealhulgas telekommunikatsioonivõrkude kasutamine.

Oleku ja nähtuste muutuste kiire kuvamine on tihedalt seotud automatiseeritud tootmisega dünaamilised kaardid . Need võimaldavad kajastada mitte ainult maakoores, atmosfääris, hüdrosfääris, biosfääris ja, mis veelgi olulisem, nende kokkupuute- ja vastasmõjutsoonides toimuvate nähtuste ja protsesside struktuuri, vaid ka olemust. Dünaamiline kaardistamine on ka kõige tõhusam vahend seiretulemuste visualiseerimiseks.

13.6. KARTOGRAAFILISED ANIMATSIOONID

Traditsioonilises kartograafias on kolm võimalust nähtuste ja protsesside dünaamika, nende toimumise, arengu, ajamuutuste ja ruumis liikumise kuvamiseks:

  • dünaamika kuvamine ühel kaardil noolte või liikumislintide abil, "kasvavad" märgid ja diagrammid, laienevad alad, nähtuste muutumiskiiruste isoliinid jne;
  • dünaamika näitamine mitmeajaliste kaartide, fotode, fotokaartide, plokkdiagrammide jne seeria abil, objektide olekute salvestamine erinevatel ajahetkedel (perioodidel);
  • nähtuse seisundite muutuste kaartide koostamine, mil ei näidata dünaamikat ennast, vaid ainult toimunud muutuste tulemusi (muutusalasid).

Geograafilise teabe kaardistamine avardab oluliselt geosüsteemide dünaamika kuvamise võimalusi, tuues praktikasse kartograafilised animatsioonid (animatsioonid) - kaardikaadrite spetsiaalsed dünaamilised jadad, mis tekitavad demonstreerimisel liikumise efekti. Animatsioonid on kindlalt igapäevaellu sisenenud, need on saanud sama tuttavaks kui kosmosepildid ja elektroonilised kaardid. Tuntud näide on televisiooni ilmaennustuste kaardid, mis näitavad frontide liikumist, kõrg- ja madalrõhualasid ning sademeid.
Liikuva pildi saamiseks on välja töötatud palju tehnoloogiaid ja tehnikaid. Loodud on spetsiaalsed arvutiprogrammid, mis sisaldavad mooduleid, mis pakuvad erinevaid võimalusi ja kartograafiliste animatsioonide kombinatsioone:

  • kogu kaardi liigutamine üle ekraani;
  • koomiksisarjad raamikaartidest või 3-mõõtmelistest kujutistest;
  • demonstratsiooni kiiruse muutmine, kaadri kaupa vaatamine, lemmikkaadri juurde naasmine, vastupidine järjestus;
  • üksikute sisuelementide (objektid, märgid) liigutamine kaardil;
  • sisuelementide (objektid, märgid) tüübi, nende suuruste, orientatsiooni, vilkuvate märkide jms muutmine;
  • värvide varieerumine (pulseerimine ja määrdumine), intensiivsuse muutmine, värvivibratsiooni efekti tekitamine;
  • valgustuse või tausta muutmine, kaardi üksikute alade "esiletõstmine" ja "varjutamine";
  • panoraamimine, projektsiooni ja perspektiivi muutmine (vaatepunkt, nurk, kalle), 3-mõõtmeliste kujutiste pööramine;
  • kujutise või selle osa skaleerimine (suumimine), “lahustamise” efekti kasutamine või objekti eemaldamine;
  • kaardi kohal liikumise efekti tekitamine (territooriumi “lennutamine”), sealhulgas erinevatel kiirustel.

Animatsioone saab näidata tavalisel (24 kaadrit sekundis), kiirel või aeglasel kiirusel. Sellest tekivad kartograafia jaoks täiesti uued probleemid: ajaline üldistus, visuaalsete vahendite valik, lugejate liikuvate kaartide tajumise põhimõtete uurimine jne.
Dünaamilised pildid lisavad traditsioonilistele staatilistele kaartidele väga vajaliku ajamõõtme. Sellega seoses on õigustatud kontseptsiooni tutvustamine ajaskaala (või ajaskaala). Teatud mõttes saame rääkida aeglasest, keskmisest ja kiirest mastaabist. Näiteks üks sekund animeeritud kaardi demonstratsiooni vastab (ümardatult) ühele päevale või üks sekund vastab ühele kuule.

13.7. VIRTUAALNE KAARDISTAMINE

Geograafiliste infotehnoloogiate edasiarendamine viis piltide loomiseni, mis ühendavad kaardi, perspektiivfoto, plokkskeemi ja arvutianimatsiooni omadused. Selliseid pilte nimetatakse virtuaalseks. Sellel terminil on mitu semantilist varjundit: võimalik, potentsiaalne, olematu, kuid teatud tingimustel tekkiv, ajutine või lühiajaline, ja mis kõige tähtsam - mitte tõeline, vaid sama, mis tõeline, tegelikust eristamatu. Arvutigraafikas hõlmab virtuaalreaalsuse visualiseerimine eelkõige kolmemõõtmeliste efektide ja animatsiooni kasutamist. Need loovad illusiooni reaalses ruumis viibimisest ja sellega interaktiivse suhtluse võimalusest.
Kartograafias mõistetakse virtuaalseid mudeleid kui kujutisi reaalsetest või mentaalsetest objektidest, mis on moodustatud ja eksisteerivad tarkvaraga juhitavas keskkonnas. Nagu igal kartograafilisel kujutisel, on neil projektsioon, mõõtkava ja need on üldistatud. Virtuaalreaalsus ise on interaktiivne tehnoloogia, mis võimaldab reprodutseerida reaalseid ja (või) mentaalseid objekte, nende seoseid ja seoseid tarkvaraga juhitavas keskkonnas.
Arvatakse, et tavapäraste märkide tagasilükkamine, soov anda virtuaalsetele piltidele "loomulikkus", maht, loomulik värv ja valgustus loob illusiooni objekti tegelikust olemasolust. See kiirendab suhtlusprotsessi ja suurendab ruumiandmete edastamise efektiivsust.
Virtuaalsete piltide loomise tehnoloogiad on mitmekesised. Tavaliselt luuakse esmalt topograafilisest kaardist, aero- või satelliidipildist digitaalne mudel ja seejärel piirkonna kolmemõõtmeline kujutis. See on maalitud hüpsomeetrilise skaala värvides või kombineeritud maastikufotoga ja seejärel kasutatud tõelise mudelina.
Üks levinumaid virtuaalseid toiminguid on tulemuseks oleva pildi "ringi lendamine". Spetsiaalsed tarkvaramoodulid võimaldavad lennujuhtimist: liikumist valitud suunas, pöördeid, kiiruse muutmist, perspektiivi näitamist. Klaviatuuri ja juhtkangi (nuppudega käepideme kujul olev manipulaator) abil saate säilitada lendu etteantud kõrgusel, määratud kiirusel, üle eelnevalt valitud koordinaatidega punktide. Lisaks on võimalik valida taeva olek (pilvisus), udu, piirkonna valgusolud, Päikese kõrgus, kellaaeg, vihma või lumesaju mõjud jne. Redigeerimismoodulid võimaldavad täiendavalt lisada uut temaatilist sisu, muuta ala tekstuuri, kasutada värvilisi ruudustikke ja tausta, paigutada pealdisi, valides fontide suuruse ja värvi, lisada tekste ja isegi helisid.
Suuremahulised temaatilised virtuaalkujutised annavad üsna detailse ülevaate reljeefist ja maastikust, geoloogilisest ehitusest, veekogudest, taimkattest, linnadest, sideteedest jne. Võimalus integreerida erinevat temaatilist teavet ühte mudelisse on virtuaalse pildi üks peamisi eeliseid. Mägede kohal lennates ja "hõljudes" saate üksikasjalikult uurida nende nõlvade terrassilisust, teha morfomeetrilisi mõõtmisi, määrata erosiooni- ja maalihkeprotsesside olemust ning linnapiirkondade kohal liikudes saate hinnata arengu ja leviku iseärasusi. haljasalade, uute hoonete paigutuse ja transporditeede projekteerimine.
Virtuaalses modelleerimises kasutatakse sageli mitmetasandilist lähendamist. Kasutades sama reljeefi, maastiku või taimkatte digitaalset mudelit, tehakse mitu lähendust erineva detailsusastmega. See võimaldab mitte piirduda skaala suurendamise või vähendamisega, vaid vajadusel liikuda erinevale detailsustasemele. Nii tekib omamoodi mitmetasandiline üldistus.
Virtuaalpilte kasutatakse enim selliste praktiliste probleemide lahendamisel nagu looduslike ohualade jälgimine, hoonete ja maanteede ehitamine, torustike rajamine, keskkonnareostuse ja lennujaamade müra leviku hindamine jne. Sarnaseid tehnoloogiaid on võimalik kasutada teaduslikel ja hariduslikel eesmärkidel, näiteks keskmise ja väikesemahuliste virtuaalpiltide, sealhulgas gloobuste loomiseks. Gloobustel on kujutatud näiteks maakera looduslikku vööndit, kliimaprotsesside kulgu, taimkatte ja maastiku hooajalisi muutusi, rahvastiku rännet, liiklusvoogusid jne. Virtuaalsete teemakaartide teemad on sama mitmekesised kui traditsioonilises kaardistamises.

13.8. ELEKTROONILISED ATLASED

Kapitaliatlaste loomine võtab teatavasti kaua aega ja peamiseks probleemiks on nende vananemine, sageli alles koostamise käigus. Elektroonilised atlased on hea alternatiiv paberkandjale. Need võimaldavad oluliselt lühendada ettevalmistusaega, kasutada CD-sid meediana ning kasutada animatsioone ja multimeediumitööriistu. Sellised atlased sisaldavad kvaliteetseid kaarte, on kasutajasõbraliku liidesega ning tavaliselt varustatud heade viite- ja otsingusüsteemidega.
Elektroonilisi atlaseid on mitut tüüpi:

  • atlased ainult visuaalseks vaatamiseks ("flipping"), nn vaatajaatlased;
  • “interaktiivsed atlased”, mis annavad võimaluse muuta kaardistatud nähtuste kujundust, kujutamismeetodeid ja isegi klassifitseerimist, pilti suurendada ja vähendada (mastaabistada) ning hankida kaartidest paberkoopiaid;
  • “analüütilised atlased”, mis võimaldavad kaarte kombineerida ja võrrelda, teostada nende kvantitatiivset analüüsi ja hindamist, teha ülekatteid, ruumilisi korrelatsioone – sisuliselt on need GIS-atlased;
  • arvutitelekommunikatsioonivõrkudes asuvad atlased, näiteks Interneti-atlased. Lisaks kaartidele ja interaktiivsetele vahenditele sisaldab nende struktuur tingimata ka tööriistu lisainfo ja kaartide otsimiseks internetist.
  • Keeruliste elektrooniliste atlaste kaardid sisaldavad erinevat tüüpi teabekihte:
  • paljude kaartide jaoks kasutatavad multifunktsionaalsed aluskihid;
  • analüütilised ja sünteetilised kihid konkreetsetel teemadel;
  • viivitamatult uuendatud temaatilisi kihte.

Neid kõiki saab kaasata erinevate atlase kaartide sisusse, näiteks aluskihti “geoloogiline struktuur” saab kasutada mitte ainult geoloogilise kaardi enda jaoks, vaid ühe või teise üldistusega - maavarade, hüdrogeoloogiliste, insenertehniliste kaartide jaoks. -geoloogilised, geoökoloogilised jne. Kihtide kombineerimine lihtsustab oluliselt töömahukaid protsesse kaartide koostamisel ja vastastikku kooskõlastamisel.
Enamik riike on loonud riiklikud elektroonilised atlased. Reeglina põhinevad need mitmeköitelistel paberatlastel. Kuid elektroonilised atlased ei korda alati oma paberprototüüpe just kaartide jätkuva uuendamise, uute proovitükkide tekkimise ja isegi osaliste struktuurimuutuste tõttu.
Esimest korda Ukraina riigi ajaloos a Ukraina riiklik atlas - entsüklopeedilise taseme kartograafiateos. Atlas kajastab kõiki teadmisi Ukraina kaasaegse territooriumi kohta. Elektrooniline versioon ühendab endas traditsioonilised kartograafilised lähenemised ja kaasaegsed geoinfotehnoloogiad, mis on loodud kajastama igakülgset teavet 21. sajandi alguse Ukraina ajaloo, looduslike, sotsiaalsete ja keskkonnatunnuste kohta.
Ukraina riikliku atlase elektrooniline versioon on mõeldud paljudele kasutajatele. Igaüks leiab enda jaoks palju kasulikku teavet: kooliõpilastest ja üliõpilastest geograafideni. Elektroonilise versiooniga töötamise oskus sõltub ainult kasutajate oskustest ja huvist.
Atlas sisaldab 875 unikaalset kaarti, mis on koostatud uusimate teadmiste ja statistilise teabe ning tekstide, graafika ja fotode põhjal. See ühendab orgaaniliselt kuus temaatilist plokki.
üldised omadused . Teave Ukraina geopoliitilise asendi, selle füüsiliste ja geograafiliste tingimuste ning haldusstruktuuri, koha Euroopa ja maailma loodusvaras, majandusliku ja demograafilise potentsiaali kohta.
Lugu . Teave Ukraina rahva ja riigi ajaloo peamiste etappide kohta.
Looduslikud tingimused ja loodusvarad . Teave riigi loodustingimuste omaduste ja kvaliteedi, loodusvarade olemasolu ja kvantiteedi kohta.
Rahvaarv . Teave rahvastiku suuruse, leviku ja liikumise, asustusstruktuuri, rahvusliku koosseisu, demograafilise, sotsiaal-majandusliku ja humanitaararengu iseärasuste kohta.
Majandus . Teave, mis kajastab Ukraina tootmisjõudude arengutaset, majanduse struktuuri, spetsialiseerumist ja territoriaalset korraldust ning majanduse ümberkujundamise üldisi suundumusi.
Keskkonna ökoloogiline seisund . Kaardid kajastavad terviklikku hinnangut keskkonna ja looduse üksikute komponentide seisundi ja saastatuse taseme kohta, seiresüsteemi, looduskaitsefondi ja muid kaitsealasid.
Ukraina rahvusatlase elektrooniline versioon on ainulaadne kogum ühel plaadil suurel hulgal Ukraina kohta käivat teavet ning see on valminud oma ala juhtivate ekspertide juhendamisel. Kasutajasõbralik liides ja kasutusmugavus tagavad, et leiate hõlpsalt vajaliku teabe.

Infosüsteemide juurutamine erinevatesse inimtegevuse valdkondadesse leiab oma koha geodeesia ja sellega seotud uurimisvaldkondades ning teistes maapealsetes valdkondades. Pärast paralleelset kulgu satelliitgeodeesia tekke ja arenguga pakkusid infosüsteemid tehnoloogilised, juhtimis-, geoloogilised, meteoroloogilised, kartograafilised, transpordi-, mitmeharulised võimalused vajaliku teatud täpsusega ruumiinformatsiooni saamiseks.

Igasugune geoinfosüsteem (GIS) on tänapäeva mõistes ennekõike teaduslikel ja praktilistel andmetel põhinev projekt, mille eesmärk on saada antud teemal mingi lõpptulemus.

GIS on omamoodi uus geouuringute vorm, mis põhineb vajalike andmete kogumisel ja töötlemisel geodeesia, rakendusmatemaatika ja loodud arvutirakenduste abil.

Fraas "geograafiline infosüsteem" sisaldab kolme põhisõna, mis paljastavad selle olemuse.

Sõna "geo" seostatakse kõigi uurimis- ja uurimisobjektidega maa sees, selle lähedal ja pinnal.

Fraasi komponent "teave" on seotud saadud teabe töötlemise ja vajalikuks digitaalseks graafiliseks tooteks teisendamise meetoditega.

"Süsteemi" peetakse ühendavaks komponendiks, mis annab terviklikkuse kogu uurimispildile ja ühendab kõik selle elemendid ja parameetrid ruumiliseks vormiks.

Geograafilisi infosüsteeme võib käsitleda kui tarkvaratööriistu, mis võimaldavad töötada ruumiliselt seotud teabega, geopildiga, kuid mitte lihtpildiga, vaid mis on registreeritud. Registreerimisprotsess (snapping) hõlmab teatud toiminguid, et suunata kujutisi konkreetses koordinaatsüsteemis kindlal viisil. Erinevalt teistest programmidest peetakse seda võimalust GIS-i peamiseks omaduseks.

Sellel on ka spetsiaalsed tööriistad, mis võimaldavad muuta tavalise kaardi olemasoleva pinna reaalseks mudeliks. Nii tekkiski ühel hetkel idee ühendada kaart infoga ehk kaart ei ole ta ise, vaid sellel on erilised atribuudid (kirjeldavad omadused), mis on mitteruumilised. Ruumiinfo korreleerimine mitteruumilise teabega, selle sidumine ühtseks süsteemiks ja analüüsivahendite loomine tõi kaasa GIS-struktuuride tekkimise. GIS-konstruktsioonide peamiseks oskusteabeks võib pidada positsioonilise ja mittepositsioonilise teabe kombinatsiooni.

Geograafilise infosüsteemi struktuur

Geoinformatsiooni struktuur koosneb neljast komponendist:

  • Esimene osa hõlmab andmete ja materjalide kogumist erinevatest esmasetest teabeallikatest; on olemas positsioonilised (koordinaatide viitega) ja mittepositsioonilised (kirjeldavad, atribuutide tabelites) esmased allikad;
  • Teine osa koosneb vajalike andmete proovide võtmisest ja arvutikandjatele salvestamisest;
  • Kolmas osa on tehnoloogiline, mille ülesandeks on andmete mitmekülgne süstematiseerimine, kirjeldamine, võrdlemine, esiletõstmine ja mis kõige tähtsam - analüüsimine;
  • Neljas osa on tulemuseks olev osa koos lõpptulemuste järeldustega nõutud kujul vastavalt tehnilistele kirjeldustele.

GIS-is töötades avanevad võimalused

Geograafiliste infosüsteemidega töötamise käigus võime järeldada, et need võimaldavad teil anda kiireid vastuseid paljudele küsimustele ja teha optimaalseid otsuseid erinevates inimtegevuse valdkondades, nimelt:

  • Mis on asukoha teatud piirkondades?
  • Kus konkreetne objekt asub?
  • Hinnake ajas, ruumis, mahus jne toimuvate muutuste dünaamikat;
  • millised ruumilised struktuurid eksisteerivad?
  • Võimaldab modelleerida konkreetsete tehniliste projekteerimistingimustega (näiteks maamasside kartogramm)

GIS-rakenduste põhifunktsioonid on järgmised:

  • Geopiltide registreerimine;
  • Uute geopiltide loomine (vektoriseerimine);
  • Andmebaaside loomine ja nende statistiline töötlemine;
  • Ruumiandmete analüüs ja töötlemine (geoanalüüs);
  • Mitteruumiliste (atribuutide) andmete analüüs;
  • Visualiseerimine ja kaardistamine;
  • Andmekogu.

Geograafilise teabe konstrueerimise tüübid

Tasub rõhutada võimalust klassifitseerida GIS-i erinevate kriteeriumide järgi:

  • Territoriaalse aluse järgi (ülemaailmne, riiklik, piirkondlik, territoriaalne, kohalik)
  • Temaatilisel alusel (geoloogiline, põllumajanduslik, metsandus, meteoroloogiline, linna- ja muud)
  • Vastavalt funktsionaalsetele omadustele (mitmeskaalaline, ajaruumiline)

Geoinfostruktuuride arendamise väljavaated

Praegu peetakse geoinfokorralduse arendamiseks perspektiivikateks valdkondadeks:

  • maa kaugseire andmed (kõik, mida saame kosmosest erineva ulatusega multispektripiltidest, raadioandmed maa tehissatelliitidelt);
  • globaalne positsioneerimine (GPS-tehnoloogia) GIS-rakendustega sideruumis;
  • Interneti- ja geograafilised infosüsteemid (teabe salvestamine võrgus pilvetehnoloogia, otsingumootorite, muude portaalide abil);
  • GIS-televiisor;
  • GIS2 (GIS, mis uurib ennast).

1. Mis on GIS?

GIS on arvuti riistvara, geograafiliste andmete ja tarkvara kogum igat tüüpi ruumiliselt viidatud teabe kogumiseks, töötlemiseks, salvestamiseks, modelleerimiseks, analüüsimiseks ja kuvamiseks.

GIS on meedium, mis seob geograafilise teabe (kus asjad asuvad) kirjeldava teabega (mis need on). Erinevalt tavalistest paberkaartidest (isegi skannitud kaartidest), kus „näete seda, mida sa saad”, annab GIS teie käsutusse mitu kihti erinevat üldist geograafilist ja temaatilist teavet.


2. Kuidas GIS-is teavet salvestatakse?

Kogu algne info – kus punktid asuvad, kui pikad on teed või järve pindala – salvestatakse arvutis digitaalsel kujul eraldi kihtidena. Ja kõik need geograafilised andmed on sorteeritud kihtidesse, kusjuures iga kiht esindab erinevat tüüpi funktsiooni (teemat). Üks neist teemadest võib sisaldada kõiki teatud territooriumil olevaid teid, teine ​​- järvi ja kolmas - kõik linnad ja muud asulad samal territooriumil.

http:// www.dataplus.ru/Arcrev/Number_43/1_Geograf.html

3. GIS-i võib käsitleda kolme tüüpi:

GIS-i võib käsitleda kolme tüüpi:

Andmebaasi tüüp: GIS on ainulaadset tüüpi andmebaas meie maailma kohta – geograafiline andmebaas. See on "geograafia teabesüsteem". GIS põhineb struktureeritud andmebaasil, mis kirjeldab maailma geograafilises mõttes, selle objektide ja nähtuste ruumilise paiknemise seisukohalt.

Kaardi tüüp: GIS on nutikate kaartide ja muude graafiliste vaadete kogum, mis näitavad maapinna tunnuseid ja nende seoseid. Kaarte saab genereerida ja kasutada "aknana andmebaasi", mis toetab päringuid, analüüsi ja teabe redigeerimist. Neid toiminguid nimetatakse geovisualiseerimiseks.

Mudeli tüüp: GIS on teabe muutmise tööriistade komplekt. Need võimaldavad luua uusi geograafilisi andmekogumeid olemasolevatest, rakendades neile spetsiaalseid analüütilisi funktsioone – geotöötlustööriistu. Teisisõnu, kombineerides andmeid ja rakendades mõningaid reegleid, saate luua mudeli, mis aitab teil oma küsimustele vastata.

http://www.dataplus.ru/Arcrev/Number_43/1_Geograf.html


4. Mida saab GIS-iga teha?

Tehke ruumilisi päringuid ja analüüsi

otsida andmebaasidest ja teha ruumipäringuid

selgitada välja vajalikeks tegevusteks sobivad alad; tuvastada seosed erinevate parameetrite vahel (näiteks pinnas, kliima ja põllukultuuride saagikus); tuvastada elektrikatkestuste asukohad

http://moslesproekt.roslesinforg.ru/activity/023gil-inform


5. Kus GIS-e kasutatakse?

Kinnisvaramaaklerid kasutavad GIS-i, et otsida näiteks kõiki teatud piirkonnas asuvaid maju

GIS-e kasutatakse kaartide graafiliseks koostamiseks ja üksikobjektide kohta teabe hankimiseks

Insenerikommunikatsiooni ettevõte

GIS aitab näiteks selliste probleemide lahendamisel nagu mitmekülgse info edastamine planeerimisasutuste nõudmisel, territoriaalsete konfliktide lahendamine, optimaalsete (erinevatest vaatepunktidest ja erinevate kriteeriumide järgi) objektide paigutamise asukohtade valimine jne.

http://gis-laris.narod.ru/primen_gis.htm


6. Mis on GPS?

GPS - satelliitnavigatsioonisüsteem , pakkudes kauguse, aja ja asukoha mõõtmisi.

http://ru.wikipedia.org/wiki/GPS


7. Kes kasutab GPS-i?

GPS-il on mitmeid rakendusi maal, merel ja õhus. Põhimõtteliselt saab neid kasutada kõikjal, kus saab vastu võtta satelliidisignaali, välja arvatud hoonete sees, kaevandustes ja koobastes, maa all ja vee all.

http://www.1yachtua.com/Encycl/Elctrn/IspGPS.html


8. Mis on GPS-vastuvõtja (GPS-i navigaator)?

GPS vastuvõtja- raadiovastuvõtuseade vastuvõtja antenni hetkeasukoha geograafiliste koordinaatide määramiseks, tuginedes andmetele NAVSTAR grupi satelliitide poolt väljastatud raadiosignaalide saabumise viivituste kohta. Venemaal alustasid GLONASS-süsteemi väljatöötamisega GLONASS-vastuvõtjate seeriatootmist mitmed disainibürood ja -organisatsioonid.

http://ru.wikipedia.org/wiki/GPS-%D0%BF%D1%80%D0%B8%D1%91%D0%BC%D0%BD%D0%B8%D0%BA


9. Kuidas kaarte kasutatakse GPS-vastuvõtjates?

Kaardi olemasolu parandab oluliselt vastuvõtja kasutajaomadusi. Kaartidega vastuvõtjad näitavad mitte ainult vastuvõtja enda, vaid ka seda ümbritsevate objektide asukohta.

Kõik elektroonilised GPS-kaardid võib jagada kahte põhitüüpi – vektor- ja rasterkaart.

http://wiki.risk.ru/index.php/GPS-%D0%BF%D1%80%D0%B8%D0%B5%D0%BC%D0%BD%D0%B8%D0%BA


Geopeitus(geopeitus alates kreeka keelγεο- - Maa ja Inglise vahemälu- vahemälu) - turismimäng, mis kasutab satelliitnavigatsioonisüsteemid, mis seisneb leidmises vahemälu, mida peidavad teised mängus osalejad.

http://ru.wikipedia.org/wiki/%D0%93%D0%B5%D0%BE%D0%BA%D0%B5%D1%88%D0%B8%D0%BD%D0%B3


11. Kes mängib geopeitust?

Seda saab mängida perega, seltskonnaga või üksi

Geopeitust kasutatakse aktiivselt ettevõtte meelelahutusena. Tarneettevõtte töötajad peidavad vahemälu, juhendavad osalejaid ning varustavad neid seadmete ja GPS-navigaatoritega.

http://ru.wikipedia.org/wiki/%C3%E5%EE%EA%FD%F8%E8%ED%E3


12. Mis on Google Earth?

Google'i projekt, mille raames postitati Internetti satelliidifotod kogu maakera pinnast. Mõne piirkonna fotodel on enneolematult kõrge eraldusvõime.

Paljudel juhtudel nimetatakse Google Earthi venekeelset versiooni näiteks peamenüüs või ametlikul veebisaidil Google Earthiks.

http://ru.wikipedia.org/wiki/GoogleEarth


13. Google Earthi funktsioonid?

  • Satelliidipiltide vaatamine - lihtne navigeerimine, satelliidipiltide sujuv ühendamine ja vahetu kuvamine detailide järkjärgulise joonistamisega;
  • Perspektiivsete (reljeefsete) kujutiste konstrueerimine koos satelliidipiltide ülekattega;
  • Oma punktide, joonte ja hulknurkade joonistamine ning nende eksportimine spetsiaalsesse faili (Google'i vormingus) jagamiseks teiste GE kasutajatega;
  • Piltide katmine (näiteks logod, enda kaardid jne) ja nende ligikaudne joondamine aluspinnaga;
  • Kauguste mõõtmine;
  • Piirkonna lend etteantud kõrgusel ja kiirusel.

http://gis-lab.info/qa/google-earth.html



2 GIS Saratov

http://saratov.2gis.ru/


Praktiline töö "2 GIS Saratov"

1. harjutus: Kasutades Kataloogi tööriista (programmi vasakus ülanurgas), vaadake Saratovi linna organisatsioonide kataloogi.

Ülesanne 2: Kasutage otsingusüsteemi. Sisestage aadress (valikuline), piirkond. Programm näitab automaatselt vajalikku aadressi.

Ülesanne 3:Ühistranspordi või autoga juhiste koostamiseks kaardil mis tahes punktide vahel kasutage plokki "Kuidas ma saan?" vahekaardil Otsing.


Saada oma head tööd teadmistebaasi on lihtne. Kasutage allolevat vormi

Üliõpilased, magistrandid, noored teadlased, kes kasutavad teadmistebaasi oma õpingutes ja töös, on teile väga tänulikud.

postitatud http://www.allbest.ru/

Föderaalne haridusagentuur

Riiklik erialane kõrgharidusasutus

"Peterburi Riiklik Polütehniline Ülikool"

JUHTMIS- JA INFOTEHNOLOOGIA INSTITUUT

(filiaal) Peterburi Riikliku Polütehnilise Ülikooli Tšerepovetsis

(IMIT SPbSPU)

Juhtimise osakond

Kokkuvõte teemal "Geoinfosüsteemid"

Lõpetanud üliõpilane gr. 0,182 Ermušin Eduard Nikolajevitš

Õpetaja Shutikova

Tšerepovets 2012

Sissejuhatus

Geograafiline infosüsteem ehk GIS on arvutisüsteem, mis võimaldab kuvada andmeid elektroonilisel kaardil. GIS-i abil loodud kaarte saab hõlpsasti nimetada uue põlvkonna kaartideks. GIS-kaartide abil saab kaardistada mitte ainult geograafilisi, vaid ka statistilisi, demograafilisi, tehnilisi ja palju muud tüüpi andmeid ning rakendada neile erinevaid analüütilisi operatsioone. GIS-il on ainulaadne võime paljastada peidetud seoseid ja trende, mida on traditsiooniliste paberkaartide abil raske või võimatu märgata. Näeme oma andmete uut, kvaliteetset tähendust, mitte üksikute osade mehaanilist komplekti.

GIS-is loodud elektroonilist kaarti toetab võimas analüütiliste tööriistade arsenal, rikkalikud tööriistad objektide loomiseks ja redigeerimiseks, aga ka andmebaasid, spetsiaalsed skaneerimisseadmed, printimis- ja muud tehnilised lahendused, Interneti-tööriistad – ja isegi satelliidipildid ja -teave.

On teatud tüüpi tegevusi, mille puhul kaardid – elektroonilised, paberkandjal või vähemalt mõtetes visualiseeritud – on asendamatud. Lõppude lõpuks ei saa paljusid asju alustada, kui pole eelnevalt teada saanud, KUS on meie jõupingutuste rakenduspunkt. Ka igapäevaelus töötame iga tunni ja mõnikord isegi minuti kaupa teabega objektide geograafilise asukoha kohta; kauplus, lasteaed, metroo, töö, kool. Ruumiline mõtlemine on meie teadvusele loomulik.

Kogu GIS-tehnoloogiate abil saadud teavet ei kasuta mitte spetsialiseerunud geograafid, vaid tavalised inimesed – teadlased, ärimehed, arstid, juristid, ametnikud, turundajad, ehitajad, ökoloogid – ja isegi koduperenaised, kui nad ei taha aega raisata. kaupluste ümber.

1. Olemus ja põhikontseptsioonGIS

Geograafilised infosüsteemid(Samuti GIS-- geograafiline infosüsteem) -- süsteemid, mis on loodud GIS-is esitatud objektide ruumiandmete ja nendega seotud teabe kogumiseks, salvestamiseks, analüüsimiseks ja graafiliseks visualiseerimiseks. Teisisõnu, GIS on kaasaegne arvutitehnoloogia reaalmaailma objektide, käimasolevate ja ennustatavate sündmuste ja nähtuste kaardistamiseks ja analüüsimiseks. GIS-i projekteerimise, loomise ja kasutamise teaduslikke, tehnilisi, tehnoloogilisi ja rakenduslikke aspekte uurib geoinformaatika.

GIS ühendab traditsioonilised andmebaasitoimingud – päringud ja statistilise analüüsi – rikkaliku visualiseerimise ja geograafilise (ruumilise) analüüsi eelistega, mida kaart pakub. See funktsioon annab ainulaadsed võimalused GIS-i kasutamiseks mitmesuguste nähtuste ja sündmuste analüüsi, nende tõenäoliste tagajärgede prognoosimise ja strateegiliste otsuste planeerimisega seotud probleemide lahendamisel.

Geograafiliste infosüsteemide andmed salvestatakse temaatiliste kihtide kogumina, mis koondatakse nende geograafilise asukoha alusel. Selline paindlik lähenemine ja geograafiliste infosüsteemide võime töötada nii vektor- kui ka rasterandmete mudelitega on efektiivne kõigi ruumiandmetega seotud probleemide lahendamisel.

Geograafilised infosüsteemid on tihedalt seotud teiste infosüsteemidega ja kasutavad nende andmeid objektide analüüsimiseks.

GIS-i eristab:

· välja töötatud analüütilised funktsioonid;

· võime hallata suuri andmemahtusid;

· vahendid ruumiandmete sisestamiseks, töötlemiseks ja kuvamiseks.

Pgeograafiliste infosüsteemide eelised

· ruumiandmete kasutajasõbralik kuvamine. Ruumiandmete kaardistamine, sh kolmemõõtmeline, on tajumiseks kõige mugavam, mis lihtsustab päringute koostamist ja nende hilisemat analüüsi.

· andmete integreerimine organisatsiooni sees. Geograafilised infosüsteemid ühendavad andmeid, mis on kogutud ettevõtte erinevates osakondades või isegi kogu piirkonna organisatsioonide erinevates tegevusvaldkondades. Kogunenud andmete kollektiivne kasutamine ja nende integreerimine ühtsesse infomassiivi annab olulise konkurentsieelise ja suurendab geograafiliste infosüsteemide töö efektiivsust.

· teadlike otsuste tegemine. Ruumiandmetega seotud nähtuste analüüsimise ja aruannete koostamise protsessi automatiseerimine aitab kiirendada ja tõhustada otsustusprotsessi.

· mugav tööriist kaartide koostamiseks. Geograafilised infosüsteemid optimeerivad kosmose- ja õhuuuringute andmete dešifreerimise protsessi ning kasutavad juba loodud maastikuplaane, diagramme ja jooniseid. GIS säästab oluliselt ajaressurssi, automatiseerides kaartidega töötamise ja kolmemõõtmeliste maastikumudelite loomise.

GIS-i läbiviidud toimingud

· andmete sisestamine. Geograafilistes infosüsteemides on digitaalsete kaartide loomise protsess automatiseeritud, mis vähendab radikaalselt tehnoloogilise tsükli aega.

· Andmehaldus. Geograafilised infosüsteemid salvestavad ruumi- ja atribuudiandmeid edasiseks analüüsiks ja töötlemiseks.

· andmete päring ja analüüs. Geograafilised infosüsteemid küsivad kaardil asuvate objektide omadusi ja automatiseerivad keeruka analüüsi protsessi, võrreldes paljusid parameetreid teabe saamiseks või nähtuste ennustamiseks.

· andmete visualiseerimine. Andmete mugav esitus mõjutab otseselt nende analüüsi kvaliteeti ja kiirust. Ruumiandmed geograafilistes infosüsteemides ilmuvad interaktiivsete kaartide kujul. Objektide oleku aruandeid saab koostada graafikute, diagrammide ja kolmemõõtmeliste kujutiste kujul.

GIS-i võimalused

GIS-süsteem võimaldab:

· määrata, millised objektid antud territooriumil asuvad;

· määrata objekti asukoht (ruumianalüüs);

· anda analüüs mõne nähtuse leviku tiheduse kohta territooriumil (näiteks asustustihedus);

· määrata kindlaks ajutised muutused teatud piirkonnas);

· simuleerida, mis juhtub siis, kui objektide asukohta muudetakse (näiteks kui lisate uue tee).

GIS klassifikatsioon

Territoriaalse katvuse järgi:

· globaalne GIS;

· subkontinentaalne GIS;

· riiklik GIS;

· piirkondlik GIS;

· allpiirkondlik GIS;

· kohalik või kohalik GIS.

Juhtimistaseme järgi:

· föderaalne GIS;

· piirkondlik GIS;

· omavalitsuste GIS;

· ettevõtte GIS.

Funktsionaalsuse järgi:

· täielikult toimiv;

· GIS andmete vaatamiseks;

· GIS andmete sisestamiseks ja töötlemiseks;

· spetsialiseeritud GIS.

Teemavaldkonna järgi:

· kartograafiline;

· geoloogiline;

· linna või omavalitsuse GIS;

· keskkonna GIS jne.

Kui süsteem sisaldab lisaks GIS-i funktsionaalsusele ka digitaalse pilditöötluse võimalusi, siis nimetatakse selliseid süsteeme integreeritud GIS-iks (IGIS). Mitmeskaalas või mastaabist sõltumatud GIS-id põhinevad ruumiobjektide mitmel või mitmeskaalalisel esitusel, pakkudes andmete graafilist või kartograafilist esitust mis tahes valitud skaalatasemel, põhinedes ühel kõrgeima ruumilise eraldusvõimega andmekogumil. Ajaruumiline GIS töötab ruumiliste andmetega.

GIS-i rakendusvaldkonnad

· Maakorraldus, maakatastrid. Ruumilise viitega probleemide lahendamiseks hakkasid nad looma GIS-i. Tüüpilised tööülesanded on katastrite, liigituskaartide koostamine, kruntide pindalade ja nendevaheliste piiride määramine jne.

· Inventuur, raamatupidamine, hajutatud tootmistaristu rajatiste paigutuse planeerimine ja haldamine. Näiteks nafta- ja gaasiettevõtted või ettevõtted, mis haldavad energiavõrku, tanklate süsteemi, kauplusi jne.

· Projekteerimine, inseneriuuringud, planeerimine ehituses, arhitektuur. Sellised GIS-id võimaldavad lahendada terve hulga probleeme, mis on seotud territooriumi arendamisega, ehitatava piirkonna infrastruktuuri optimeerimisega, vajaliku seadmete, tööjõu ja ressurssidega.

· Temaatiline kaardistamine.

· Maa-, õhu- ja veetranspordi juhtimine. GIS võimaldab lahendada liikuvate objektide juhtimise probleeme, eeldusel, et nende ja statsionaarsete objektide vaheline suhete süsteem on täidetud. Iga hetk saate teada sõiduki asukoha, arvutada koormuse, optimaalse trajektoori, saabumisaja jne.

· Loodusvarade majandamine, keskkonnakaitse ja ökoloogia. GIS aitab määrata vaadeldavate ressursside hetkeseisu ja varusid, modelleerida protsesse looduskeskkonnas ning teostada piirkonna keskkonnaseiret.

· Geoloogia, maavarad, mäetööstus. GIS teostab maardlate tekkeprotsessi teadaoleva mudeliga proovide (uuringupuurimine, katsekaevud) tulemuste põhjal maavaravarude arvutusi.

· Hädaolukorrad. GIS-i abil prognoositakse hädaolukordi (tulekahjud, üleujutused, maavärinad, mudavoolud, orkaanid), arvutatakse võimaliku ohu aste ja tehakse otsused abi osutamiseks, arvutatakse hädaolukordade likvideerimiseks vajalik jõudude ja ressursside hulk. , arvutatakse optimaalsed marsruudid katastroofipaika, hinnatakse tekitatud kahju.

· Sõjapidamine. Paljude konkreetsete probleemide lahendamine, mis on seotud nähtavustsoonide arvutamisega, optimaalsed marsruudid ebatasasel maastikul, võttes arvesse vastumeetmeid jne.

· Põllumajandus. Saagikuse prognoosimine ja põllumajandussaaduste tootmise suurendamine, nende transpordi ja müügi optimeerimine.

GIS struktuur

GIS-süsteem sisaldab viit põhikomponenti:

· riistvara. See on arvuti, kus töötab GIS. Tänapäeval töötavad GIS erinevat tüüpi arvutiplatvormidel, alates tsentraliseeritud serveritest kuni üksikute või võrku ühendatud lauaarvutiteni;

· tarkvara. Sisaldab funktsioone ja tööriistu, mis on vajalikud geograafilise teabe salvestamiseks, analüüsimiseks ja visualiseerimiseks. Selliste tarkvaratoodete hulka kuuluvad: tööriistad geograafilise teabe sisestamiseks ja töötlemiseks; andmebaasihaldussüsteem (DBMS või DBMS); vahendid ruumipäringute, analüüsi ja visualiseerimise toetamiseks;

· andmed. Ruumilisi asukohaandmeid (geograafilisi andmeid) ja nendega seotud tabeliandmeid võib koguda ja koostada kasutaja ise või osta tarnijatelt ärilisel või muul alusel. Ruumiandmete haldamise protsessis integreerib GIS ruumiandmed teiste andmetüüpide ja -allikatega ning võib kasutada ka paljudes organisatsioonides kasutatavat DBMS-i nende käsutuses olevate andmete korrastamiseks ja haldamiseks;

· esinejad. GIS-i kasutajad võivad olla nii süsteemi arendavad ja hooldavad tehnilised spetsialistid kui ka tavatöötajad, keda GIS aitab lahendada päevakajalisi igapäevaasju ja probleeme;

· meetodid.

2. GIS-i ajalugu

Pioneeriperiood (1950ndate lõpp – 1970ndate algus)

Fundamentaalsete võimaluste, teadmiste ja tehnoloogia piirialade uurimine, empiirilise kogemuse arendamine, esimesed suuremad projektid ja teoreetiline töö.

· Elektrooniliste arvutite (arvutite) tekkimine 50ndatel.

· Digitalisaatorite, plotterite, graafiliste kuvarite ja muude välisseadmete ilmumine 60ndatel.

· Tarkvaraalgoritmide ja protseduuride loomine info graafiliseks kuvamiseks kuvaritel ja plotterite kasutamiseks.

· Ruumianalüüsi formaalsete meetodite loomine.

· Andmebaasihaldustarkvara loomine.

Valitsuse algatuste periood (1970ndate algus – 1980ndate algus)

Valitsuse toetus GIS-ile stimuleeris GIS-i valdkonna eksperimentaalsete tööde arendamist, mis põhinevad tänavavõrkude andmebaaside kasutamisel:

· Automatiseeritud navigatsioonisüsteemid.

· Linnajäätmete ja prügi äraveosüsteemid.

· Sõidukite liikumine hädaolukordades jne.

Kaubandusliku arengu periood (1980ndate algus - praegune)

Lai turg mitmesugusele tarkvarale, töölaua GIS-i arendamine, nende rakendusala laiendamine integreerimise kaudu mitteruumiliste andmebaasidega, võrgurakenduste ilmumine, märkimisväärse hulga mitteprofessionaalsete kasutajate esilekerkimine, süsteemid, mis toetada üksikuid andmekogumeid üksikutes arvutites, sillutada teed süsteemidele, mis toetavad ettevõtte ja hajutatud geoandmebaase.

Kasutajaperiood (1980ndate lõpp – praegune)

Suurenenud konkurents geoinfotehnoloogia teenuste kommertstootjate vahel annab eeliseid GIS-i kasutajatele, tarkvara kättesaadavus ja “avatus” võimaldab kasutada ja isegi muuta programme, tekkida kasutajate “klubid”, telekonverentsid, geograafiliselt eraldatud, kuid omavahel seotud kasutajarühmad, suurenenud vajadus geoandmete järele, globaalse geograafilise teabe infrastruktuuri kujunemise algus.

GIS Venemaal

Venemaal enimkasutatavad tarkvaratooted on ESRI ArcGIS ja ArcView, Intergraph Corporationi GeoMedia tooteperekond ja Pitney Bowesi MapInfo MapInfo Professional. geograafilise teabe arvuti elektrooniline

Kasutatakse ka teisi kodu- ja välismaise arenduse tarkvaratooteid: Bentley MicroStation, IndorGIS, STAR-APIC, Zulu, DoubleGIS jne.

3. VäljavaatedGIS

GeoDesign on GIS-i arendamise evolutsiooniline etapp. See on väga oluline territooriumide planeerimise ja arendamise protsessis, eriti maakasutuse ja keskkonnakaitse vallas, kuid on laialdaselt nõutud peaaegu kõigis teistes rakendus- ja teadusvaldkondades. Näiteks hakkavad seda metoodikat laialdaselt kasutama jaekaubanduses uute kaupluste avamiseks ja vanade sulgemiseks, ehitusinseneride poolt infrastruktuuri, näiteks teede paigutamiseks kõige sobivamatesse kohtadesse, tehnovõrke hooldavates organisatsioonides, põllumajanduses, metsanduses ja veemajanduses. , elektriosakonnad, energiaettevõtted, sõjaväelased ja paljud teised. Selline lähenemine suurendab veelgi GIS-i tähtsust, nihutades selle maailma lihtsast kirjeldamisest "sellisena, nagu see on" tuleviku loomise kontseptsioonide väljatöötamise ja rakendamise suunas, integreerides geograafilise (ruumilise) mõtlemise kõigisse meie tegevusvaldkondadesse.

Tulevik kuulub GIS-i tehnoloogiatele koos tehisintellekti elementidega GIS-i ja ekspertsüsteemide integreerimisel. Sellise sümbioosi eelised on ilmselged: ekspertsüsteem sisaldab konkreetse valdkonna eksperdi teadmisi ja seda saab kasutada otsustus- või nõuandesüsteemina.

Uute arvutigeotehnoloogiate hetkeseisu määravad suured valitsusprogrammid ja välisinvesteeringud, mis on suunatud aero- ja satelliidipiltide, digitaalsete kaartide ja andmebaaside visualiseerimise laialdasele kasutamisele.

Tuleviku linna GIS võimaldab nõudmisel mitte ainult saada semantilist teavet kaardil olevate objektide kohta, vaid ka ennustada territooriumi arengut, võimaldab linna juhtkonnal läbi mängida poliitiliste otsuste valikuvõimalusi, võimalikku ehitust. uus linnaosa jne. Ühtlasi saab GIS koos simulatsioonimodelleerimissüsteemiga linnaplaneerijatele näidata, kuidas linna tehnovõrkudes koormused ümber jaotuvad, liiklusvoogude võimsust, kuidas muutub kinnisvara hind olenevalt ehitustöödest. täiendavad kiirteed või uue kaubanduskeskuse ehitamine konkreetsesse piirkonda.

Järeldus

GIS-süsteemid on hetkel ühed kiiremini kasvavad ja kommertsialiseerimise poolest huvitavamad, kuna nende kasutajasõbralik liides ja tohutu infohulk muudavad need üha kiirenevas maailmas asendamatuks.

Hetkel tegeleb Venemaal GIS-süsteemide arendamise ja juurutamisega umbes 200 organisatsiooni, maakatastri loomine võimaldab selle kaartide põhjal koostada muid, teemapõhiseid kaarte ja täiendada neid sobiva atribuudi sisuga, mis võimaldab meie süsteemidel konkureerida lääne mudelitega.

Kuna mobiilne juurdepääs võrgule on erinevate seadmete kaudu arenenud, võimaldavad GIS-süsteemid, mis kasutavad satelliidipilte koos kolmemõõtmelise modelleerimisega, isegi tavakasutajal ilma probleemideta navigeerida mis tahes maastikul ja saada neilt süsteemidelt kogu vajalik teave lihtsalt küsides. küsimus.

Postitatud saidile Allbest.ru

...

Sarnased dokumendid

    Geograafiliste infosüsteemide arenguperioodid. Palju digitaalseid andmeid ruumiobjektide kohta. Raster- ja vektormudelite eelised. Geograafiliste infosüsteemide funktsionaalsus, mille määrab nende ehituse arhitektuurne põhimõte.

    kursusetöö, lisatud 14.01.2016

    Geograafiliste infosüsteemide kasutamine tervishoius. GIS-tehnoloogia loomine Venemaa rahvaste genofondis toimuvate geneetiliste protsesside uurimiseks. Mobiilse geograafilise infosüsteemi "ArcPad" omadused ja infoturve.

    kursusetöö, lisatud 03.04.2014

    Geograafilise infosüsteemi kujunemislugu, selle olemus ja eesmärgid, peamised võtmekomponendid. Infoandmete vektor- ja rastermudelite karakteristikud. Geograafilise infosüsteemi loomise töö maksumus.

    esitlus, lisatud 22.05.2009

    Geograafilise infosüsteemi (GIS) komponendid. Probleemid, mida GIS lahendab. Töölaua kaardistamise süsteemid. Elektrooniliste kaartide näited. Fotode lisamine teenusesse Google Maps, Google+, Yandex.Photos, Yandex.People's Map, Wikimapia.

    kursusetöö, lisatud 18.06.2015

    Eraisikute ja juriidiliste isikute vahelise infovahetuse protsesside täiustamine Interneti ja intraneti abil. Geograafiliste infosüsteemide arengulugu. Katastriandmete töötlemine: andmete analüüs ja modelleerimine, andmete visualiseerimine.

    abstraktne, lisatud 22.05.2015

    Infoäri arendamine, internetipõhine e-kaubandus. Ainevaldkonna, protsesside ja tüüpilise sündmuste käigu kirjeldus virtuaalse ettevõtte infosüsteemi loomisel. E-kaubanduse arendamise kulud.

    kursusetöö, lisatud 22.05.2015

    Valdkonna hindamine: kontseptuaalsed nõuded; infoobjektide ja nendevaheliste seoste tuvastamine; andmebaasi ehitamine. Infosüsteemi "Arvutiriistavarapood" sisend- ja väljundandmete kirjeldus. Kasutusjuhtumi diagrammi analüüs.

    kursusetöö, lisatud 13.04.2014

    Operatsioonisüsteemide arengu ajalugu. Kaasaegse arvutisüsteemi põhielemendid: protsessor, võrguliides, RAM, kettad, klaviatuur, printer, monitor. Arvutisüsteemi riistvara, süsteemiprogrammid ja rakendused.

    esitlus, lisatud 24.07.2013

    Geograafiliste infosüsteemide mõiste, nende põhieesmärk. Microsoft Wordi võimaluste analüüs, kutsekaardi väljatöötamine. Andmebaasivormi "Raamatukogu" loomise omadused. Tekstiredaktorite võimalused, tabelite kasutamine.

    test, lisatud 05.07.2012

    Geograafiliste infosüsteemide üldkontseptsioon. Veebikaardistamisega seotud peamiste rakenduste tüüpide omadused. Veebikaardistamise standardid. Avaldatud andmete kvaliteet. Andmete levitamise ja avaldamise autoriõigus ja juriidilised aspektid.

Geograafilised infosüsteemid (GIS) on automatiseeritud süsteemid, mille funktsioonid on ajaruumiliste andmete kogumine, salvestamine, integreerimine, analüüs ja graafiline tõlgendamine, samuti seotud atribuutteave GIS-is esitatud objektide kohta.

GIS ilmus 1960. aastatel koos teabetöötlustehnoloogiate tulekuga DBMS-is ja graafiliste andmete visualiseerimisega CAD-is, automatiseeritud kaarditootmises ja võrguhalduses.

GIS-i eesmärgi määravad ülesanded, mida see lahendab (teaduslikud ja rakenduslikud), nagu ressursside inventuur, juhtimine ja planeerimine ning otsuste tugi.

GIS-i loomise etapid:

Disainieelsed uuringud, sealhulgas kasutajanõuete ja kasutatava tarkvara funktsionaalsuse uurimine,

Teostatavusuuring (TES)

Kasumlikkuse hindamine,

GIS süsteemi projekteerimine, sealhulgas pilootprojekti etapp, GIS arendamine;

GIS-i testimine väikesel territoriaalsel fragmendil või katsealal või prototüübi loomine,

GIS-i tutvustus;

GIS-i kasutamine ja hooldus.

Andmeallikad GIS-i loomiseks:

Aluskiht - kartograafilised materjalid (topograafilised ja üldgeograafilised kaardid, haldusterritoriaalse jaotuse kaardid, katastriplaanid jne), mida kasutatakse geodeetilise koordinaatsüsteemi ja lähtematerjalide kartograafiliste projektsioonide, geodeetiliste koordinaatide ja projektsioonide lamedate ristkülikukujuliste koordinaatide kujul. loodud aluskaartidest, mille alusel realiseeritakse praktiliselt digitaalsete mudelite ehitamine GIS-is ja kõik nende ülesanded.

Kaugseireandmed (RSD): sealhulgas kosmoseaparaatidelt ja satelliitidelt saadud materjalid Pilte võetakse vastu ja edastatakse Maale erinevatel orbiitidel asuvatelt pildiseadmetelt. Saadud kujutised eristuvad erineva nähtavuse ja detailsusega looduskeskkonna objektide kuvamisel mitmes spektrivahemikus (nähtav ja lähiinfrapuna-, termiline infrapuna- ja raadioulatus), mis võimaldab lahendada väga erinevaid keskkonnaprobleeme. Kaugseiremeetodite hulka kuuluvad ka õhust ja maapinnal tehtavad uuringud ning muud kontaktivabad meetodid, näiteks merepõhja topograafia hüdroakustilised uuringud. Selliste uuringute materjalid annavad nii kvantitatiivset kui ka kvalitatiivset teavet looduskeskkonna erinevate objektide kohta;

Geodeetiliste mõõtmiste tulemused maapinnal, mida teostavad lood, teodoliitid, elektroonilised tatameetrid, GPS vastuvõtjad jne;

Riigi statistikateenistuste andmed erinevate rahvamajanduse sektorite kohta, samuti statsionaarsete mõõtmispunktide andmed (hüdroloogilised ja meteoroloogilised andmed, teave keskkonnasaaste kohta jne).

Kirjandusandmed (teatmeväljaanded, raamatud, monograafiad ja artiklid, mis sisaldavad mitmesugust teavet teatud tüüpi geograafiliste objektide kohta). GIS-is kasutatakse harva ainult ühte tüüpi andmeid, enamasti on see mis tahes territooriumi erinevate andmete kombinatsioon.

GIS-i efektiivne kasutamine mitmesuguste ruumiliselt lokaliseeritud probleemide lahendamiseks eeldab, et kasutajal on piisaval hulgal teadmisi geodeetiliste koordinaatsüsteemide, kartograafiliste projektsioonide ja muude GIS-kaartide matemaatilise aluse elementide kohta, teadmisi meetoditest, kuidas kaardilt erinevat teavet hankida. , matemaatilisi ja muid meetodeid selle teabe kasutamiseks ruumiprobleemide lahendamiseks.-lokaliseeritud GIS-i ülesanded.

GIS-i projekteerimise, loomise ja kasutamise teaduslikke, tehnilisi, tehnoloogilisi ja rakenduslikke aspekte uurib geoinformaatika.

Geoinformaatikas kogutud andmed liigitatakse spetsiaalsesse andmeklassi, mida nimetatakse geoandmeteks.

Geoandmed on andmed Maa pinnal olevate objektide, territooriumivormide ja infrastruktuuride kohta ning ruumilised suhted peavad olema neis olulise elemendina olemas.

Geoandmed kirjeldavad objekte nende asukoha kaudu ruumis otse (näiteks koordinaadid) või kaudselt (näiteks ühendused).

Üldiselt tuleks geoinformaatikas andmete kogumiseks esile tõsta järgmisi tehnoloogiaid:

Aerofotograafia, mis hõlmab aerofotograafiat, pildistamist minikandjatelt;

Globaalne positsioneerimissüsteem (GPS);

Satelliidipildid, mis on GIS-i jaoks üks olulisemaid andmeallikaid loodusvarade uuringute, keskkonnaseire, põllu- ja metsamaa hindamise jms läbiviimisel;

Kaardid või kartograafiline teave, mis on aluseks digitaalsete GIS-mudelite koostamisel;

Interneti kaudu saadud andmed;

Maapinna fotogrammeetriline uuring on GIS-i teabeallikaks linnaolude analüüsimisel, deformatsioonide ja sademete keskkonnaseirel;

Digitaalne fotogrammeetriline mõõdistamine põhineb digitaalsete fotogrammeetriliste kaamerate kasutamisel, mis võimaldavad infot digitaalselt otse arvutisse väljastada;

Videograafiat kui GIS-i andmeallikat kasutatakse peamiselt seire eesmärgil;

Dokumendid, sh arhiivitabelid ja koordinaatkataloogid, on peamise andmeallikana nn teema- või temaatilise teabe sisestamisel GIS-i, mis sisaldab majanduslikke, statistilisi, sotsioloogilisi ja muud tüüpi andmeid;

Koordinaatide andmete selgitamiseks kasutatakse geodeetilisi meetodeid (automaatseid ja automatiseerimata),

GIS-i andmeallikaks on ka muus GIS-is töötlemise tulemused;

Fotod, joonised, joonised, diagrammid, videopildid ja helid;

Statistilised tabelid ja tekstikirjeldused, tehnilised andmed;

Postiaadressid, telefoniraamatud ja kataloogid;

Geodeetiline, keskkonna- ja muu teave.

GIS-i kasutatakse infrastruktuuri projekteerimise, linna- ja regionaalplaneerimise teaduslike ja rakenduslike probleemide lahendamiseks, loodusvarade ratsionaalseks kasutamiseks, keskkonnasituatsioonide jälgimiseks, kiirete abinõude võtmiseks hädaolukordades jne.

GIS klassifitseeritakse järgmiste kriteeriumide alusel:

1. Funktsionaalsuse järgi:

Täielikult funktsionaalne üldotstarbeline GIS;

Spetsiaalne GIS, mis on keskendunud konkreetse probleemi lahendamisele mis tahes ainevaldkonnas;

Info- ja viitesüsteemid koduseks ning teabe- ja teatmeteoste kasutamiseks. GIS-i funktsionaalsuse määrab ka selle ehituse arhitektuurne põhimõte:

Suletud süsteemidel pole laiendamisvõimalusi, nad on võimelised täitma ainult neid funktsioone, mis on ostmise ajal selgelt määratletud; - avatud süsteemid eristuvad kohanemis- ja laiendamisvõimaluste lihtsuse poolest, kuna kasutaja saab neid ise spetsiaalse seadme abil (sisseehitatud programmeerimiskeeled) täita.

2. Ruumilise (territoriaalse) katvuse järgi jagunevad GIS-id globaalseteks (planetaarseteks), riiklikeks, regionaalseteks, lokaalseteks (sh munitsipaalsüsteemideks).

3. Probleem-temaatilise suunitluse järgi - üldgeograafiline, keskkonna- ja keskkonnakorralduslik, valdkondlik (veevarud, metsandus, geoloogiline, turism jne).

4. Geograafiliste andmete korrastamise meetodil - vektor, raster, vektor-raster GIS.

GIS-i struktuur sisaldab tehniliste vahendite (CTS) ja tarkvara (SW) komplekti, teabetuge (IS).

CTS on riistvara kompleks, mis sisaldab tööjaama (personaalarvutit), teabe sisend-/väljundseadmeid, andmetöötlus- ja salvestusseadmeid ning telekommunikatsiooni.

Tööjaama kasutatakse GIS-i töö juhtimiseks ning andmetöötlusprotsesside läbiviimiseks arvutus- ja loogiliste operatsioonide alusel.

Andmete sisestamine toimub erinevate tehniliste vahendite ja meetodite abil: otse klaviatuurilt, digiteerija või skanneri abil, väliste arvutisüsteemide kaudu. Ruumiandmeid saab hankida elektroonilistest mõõdistusvahenditest, kasutades digitaatorit või skannerit või fotogrammeetrilisi instrumente.

Andmete töötlemise ja salvestamise seadmed on integreeritud arvuti süsteemiplokki, mis sisaldab keskprotsessorit, RAM-i, salvestusseadmeid (kõvakettad, kaasaskantavad magnet- ja optilised andmekandjad, mälukaardid, mälupulgad jne). Andmeväljundseadmed - monitor, plotter, plotter, printer, mis annavad visuaalse esituse ruumiliste ja ajaliste andmete töötlemise tulemustest.

Tarkvara – tagab GIS-i funktsionaalsuse juurutamise. See on jagatud põhi- ja rakendustarkvaraks.

Põhitarkvara sisaldab operatsioonisüsteeme (OS), tarkvarakeskkondi, võrgutarkvara, andmebaasihaldussüsteeme ja mooduleid andmete sisend- ja väljundseadmete haldamiseks, andmete visualiseerimissüsteemi ja mooduleid ruumianalüüsi teostamiseks.

Rakendustarkvara on tarkvara, mis on loodud konkreetse ainevaldkonna eriprobleemide lahendamiseks. Neid rakendatakse eraldi moodulite (rakenduste) ja utiliitide (abitööriistade) kujul.

IO on teabemassiivide, teabe kodeerimis- ja klassifitseerimissüsteemide kogum.

Ruumiandmete GIS-is salvestamise eripäraks on selle jagamine kihtideks.

Elektroonilise kaardi mitmekihiline korraldus koos paindliku kihihaldusmehhanismiga võimaldab kombineerida ja kuvada palju suuremat infohulka kui tavalisel kaardil.

Eraldi kihtidena esitatav teave ja nende ühine analüüs erinevates kombinatsioonides võimaldab saada lisateavet tuletatud kihtide kujul koos nende kartograafilise kuvamisega (isolineaarsete kaartide, erinevate näitajate kombineeritud kaartide jms kujul).

GIS-tehnoloogia ühendab erinevad andmed ühtsesse vaatesse, mis lihtsustab teabetoega seotud juhtimisotsuste vastuvõtmist erinevatel planeerimise ja hankimise, analüüsimise ja otsuste tegemise tasanditel teaduses ja ärijuhtimises.

GIS-turg, mis erineb funktsionaalsuse, CTS-i nõuete, tarkvara ja infotehnoloogia poolest, on üsna arenenud.

Tarkvara on üks väheseid tööstusharusid, kus Vene Föderatsioon konkureerib võrdsetel tingimustel läänega.