Kannettavat tietokoneet

Paikkatietojärjestelmien kehittäminen. Paikkatietojärjestelmä (GIS) Tiedot paikkatietojärjestelmässä

13.1. MAANTIETOJÄRJESTELMIEN KONSEPTIT

1900-luvun lopulla. Aktiivisen automaation ja tietokoneisoinnin ansiosta kartografiasta on tullut valtavien tietomäärien haltija ja hallinnoija luonnon ja yhteiskunnan olemassaolon, vuorovaikutuksen ja toiminnan tärkeimmistä puolista. Informatisointi on tunkeutunut kaikille tieteen ja käytännön aloille - koulukoulutuksesta korkeaan julkiseen politiikkaan.
Tietotekniikkaan perustuvissa geotieteissä Maantieteelliset tietojärjestelmät (GIS) - erityisjärjestelmät paikkatiedon ja siihen liittyvän tiedon keräämiseen, tallentamiseen, analysoimiseen ja graafiseen visualisointiin tarvittavista kohteista.
Paikkatiedot (maantieteelliset tiedot, geodata) - tiedot paikkatietokohteista ja niiden joukoista. Paikkatieto muodostaa paikkatietojärjestelmien tietotuen perustan. Kutsutaan tavalla tai toisella tallennettujen (tallennettujen) paikkatiedon kokonaisuutta paikkatietokanta.
Yksi GIS:n päätehtävistä on tietokoneiden (elektronisten) karttojen, kartastojen ja muiden kartografisten teosten luominen ja käyttö.
Geotietotekniikkaa käytetään suurella menestyksellä seuraavilla toimialoilla:

  • kaivostoiminta - kaivosyritysten valvonta, kaivostoiminnan valvonta;
  • teollinen tuotanto - yrityksen suunnittelu, laskelmat, auditointi ja seuranta;
  • rakennusteollisuus - viestinnän suunnittelu;
  • taloustiede - asiantuntija-arviointien tekeminen, markkinoinnin suunnittelu, johtaminen;
  • hallintojohtaminen - hallinnollisen alaisuuden kirjanpito, vaalikampanjoiden tiedotustuki, konsultointi, aluehallinto;
  • ekologia - ongelmien ratkaiseminen hätätilanteissa, ympäristön seuranta;
  • Internet - Internet-palvelimet, sijainnin haku ja reititys.

On tapana erottaa seuraavat GIS:n aluetasot: globaali, kansallinen, alueellinen, kunnallinen ja paikallinen.
GIS on myös jaettu ongelmaorientaation (aiheen) mukaan. Erikoistuneet maatietojärjestelmät (LIS), kiinteistörekisterijärjestelmät (CIS), ympäristöjärjestelmät (EGIS), koulutus-, meri- ja monet muut järjestelmät on luotu. Yksi maantieteen yleisimmistä on resurssityyppinen GIS. Ne on luotu laajojen ja monipuolisten tietokantojen pohjalta ja on tarkoitettu resurssien inventointiin, arviointiin, suojeluun ja järkevään käyttöön sekä toiminnan tulosten ennustamiseen.

13.2. GIS-ALAJÄRJESTELMÄT

Rakenne GIS esitetään yleensä joukkona tietokerrokset (Kuva 13.1). Pohjakerros sisältää esimerkiksi maastodataa, jota seuraavat hydrografiset kerrokset, tieverkostot, asutukset, maaperä, maanpeite, epäpuhtauksien jakautuminen jne. Perinteisesti näitä kerroksia voidaan pitää "hyllyn" muodossa, jonka jokaiselle hyllylle on tallennettu kartta tai digitaalinen tieto tietystä aiheesta.

Riisi. 13.1. Tietokerrosten järjestämisen periaate paikkatietojärjestelmässä

Määritettyjen ongelmien ratkaisuprosessissa kerrokset analysoidaan yksitellen tai yhdessä eri yhdistelminä, suoritetaan niiden keskinäinen päällekkäisyys (overlay) ja vyöhyke, lasketaan korrelaatiot jne. Vaalitietojen avulla voit esimerkiksi rakentaa tasoja "äänestysprosentti vaalipiirin mukaan" ja "tietyn puolueen äänestystulokset". Näitä kerroksia analysoimalla voidaan tehdä johtopäätöksiä agitaattorien työstä piirissä.


Riisi. 13.2. Vaalitulokset piireittain

GIS:ää luotaessa päähuomio kiinnitetään aina maantieteellisen sijainnin valintaan perusasiat Ja pohjakartta , joka toimii puitteena kaikkien GIS:ään saapuvien tietojen myöhempään linkittämiseen, yhdistämiseen ja koordinoimiseen, tietokerrosten keskinäiseen koordinointiin ja myöhempään analyysiin peittokuvan avulla. GIS:n aiheen ja ongelman suuntautumisesta riippuen perusvaihtoehdoiksi voidaan valita seuraavat:

  • hallinnollis-aluejaon kartat;
  • Topografiset ja yleiset maantieteelliset kartat;
  • maarekisterikartat ja -suunnitelmat;
  • valokuvauskartat ja valokuvalliset muotokuvat alueelta;
  • maisemakartat;
  • kartat luonnollisista vyöhykkeistä ja luonnollisten ääriviivojen kaaviot;
  • maankäyttökartat.

Yllä mainittujen perusteiden yhdistelmät ovat myös mahdollisia, esimerkiksi maisemakartat topografisten karttojen kanssa tai valokuvakartat maankäyttökartoilla jne. Jokaisessa yksittäistapauksessa pohjakartan valinta ja lisävalmistelu (esimerkiksi sen purkaminen tai lisätietojen käyttö) on paikkatietojärjestelmän maantieteellisen ja kartografisen perustelun vaiheen keskeinen tehtävä.
ydin jokainen GIS on automaattinen kartoitusjärjestelmä (AKS) - joukko laitteita ja ohjelmistoja, jotka takaavat karttojen luomisen ja käytön. ACS koostuu useista osajärjestelmistä, joista tärkeimmät ovat osajärjestelmät syöttö, käsittelyä Ja ulostulo tiedot(Kuva 13.3).
Tiedonsyöttöalijärjestelmä on laite paikkatietojen muuntamiseksi digitaaliseen muotoon ja syöttämiseen tietokoneen muistiin tai tietokantaan. Digitalisoinnissa käytetään digitoijia ja skannereita. Digitointilaitteiden avulla ääriviivat ja muut symbolit jäljitetään ja jäljitetään alkuperäiselle kartalle, ja näiden ääriviivojen ja viivojen nykyiset koordinaatit digitaalisessa muodossa vastaanotetaan tietokoneen muistiin. Käyttäjä suorittaa jäljitysprosessin manuaalisesti, mikä liittyy suureen työvoiman määrään ja virheiden esiintymiseen linjojen jäljittämisessä. Skannerit lukevat tiedot automaattisesti peräkkäin koko kortin kentältä rivi riviltä. Itse kortti asetetaan tabletille tai kelalle. Skannaus suoritetaan nopeasti ja tarkasti, mutta lisäksi on tarpeen erottaa (tunnistaa) digitoidut elementit: joet, tiet, muut ääriviivat jne. Digitalisoitujen esineiden laadulliset ja määrälliset ominaisuudet sekä tilastotiedot syötetään tietokoneen näppäimistöltä. Kaikki digitaalinen tieto menee tietokantoihin.


Riisi. 13.3. GIS-rakenne.

Tietokanta - tilatut tietojoukot mistä tahansa aiheesta (aiheista), jotka esitetään digitaalisessa muodossa, esimerkiksi tietokannat kohokuvioista, asutuksista, geologisista tai ympäristötietokannoista. Tietokantojen muodostaminen, pääsy niihin ja niiden kanssa työskentely tapahtuu tietokannan hallintajärjestelmällä (DBMS), jonka avulla voit nopeasti löytää tarvittavat tiedot ja suorittaa niiden jatkokäsittelyn. Jos tietokannat sijaitsevat useilla tietokoneilla (esimerkiksi eri laitoksissa tai jopa eri kaupungeissa ja maissa), niitä kutsutaan ns. hajautetut tietokannat . Tämä on kätevää, koska jokainen organisaatio muodostaa oman matriisinsa, valvoo sitä ja pitää sen ajan tasalla. Muodostuvat tietokannat ja niiden hallintatyökalut tietopankit . Hajautetut tietokannat ja tietopankit muodostavat yhteyden Tietokoneverkot , ja niihin pääsy (kyselyt, haku, lukeminen, päivittäminen) tapahtuu yhdellä ohjauksella.
Tietojenkäsittelyn osajärjestelmä koostuu itse tietokoneesta, ohjausjärjestelmästä ja ohjelmistosta. On luotu satoja erilaisia ​​erikoisohjelmia (ohjelmistopaketteja), joiden avulla voit valita haluamasi projisoinnin, yleistystekniikat ja kuvamenetelmät, rakentaa karttoja, yhdistää niitä toisiinsa, visualisoida ja tulostaa. Ohjelmistojärjestelmät pystyvät suorittamaan monimutkaisempia töitä: alueen analysointia, kuvien purkamista ja kartoitettujen kohteiden luokittelua, prosessien mallintamista, vertailua, vaihtoehtoisten vaihtoehtojen arviointia ja optimaalisen ratkaisupolun valintaa. Ja nykyaikaiset "älykkäät" ohjelmat jopa simuloivat joitain ihmisen ajattelun prosesseja.
Suurin osa tiedonkäsittelyn alijärjestelmistä toimii dialogitilassa (interaktiivisessa) tilassa, jolloin kartografin ja tietokoneen välillä tapahtuu suora kaksisuuntainen tiedonvaihto.
Tulostusalijärjestelmä tiedon (jakelu) - joukko laitteita käsitellyn tiedon visualisoimiseksi kartografisessa muodossa. Näitä ovat näytöt (näytöt), erityyppiset tulostuslaitteet (tulostimet), piirustuskoneet (plotterit) jne. Niiden avulla kartoitustulokset ja ratkaisuvaihtoehdot näkyvät nopeasti käyttäjälle sopivassa muodossa. Tämä ei voi olla vain karttoja, vaan myös tekstejä, kaavioita, kolmiulotteisia malleja, taulukoita, mutta jos puhumme paikkatiedoista, niin useimmiten se annetaan kartografisessa muodossa, tutuin ja helposti nähtävissä.
Kaikki automaattisiin kartoitusjärjestelmiin sisältyvät osajärjestelmät sisältyvät myös paikkatietojärjestelmään. Teollisuuskäyttöön tarkoitettu kartografinen GIS sisältää myös karttajulkaisun alajärjestelmä , jonka avulla voit tuottaa painettuja lomakkeita ja tulostaa kortteja. Jos levikki on pieni, mikä yleensä on tieteellistä tutkimusta tehtäessä, käytetään työpöytäkartografisia julkaisujärjestelmiä.
Ilmailu- ja avaruustietojen käsittelyyn keskittyvä GIS sisältää erikoistuneen kuvankäsittelyalijärjestelmän. Tässä tapauksessa ohjelmiston avulla voit suorittaa erilaisia ​​​​toimintoja kuvilla: korjata niitä, muuttaa niitä, parantaa niitä, tunnistaa ja purkaa ne automaattisesti, luokitella jne.
Erityinen osajärjestelmä pitkälle kehittyneessä GIS:ssä voi olla tietopohja, ts. joukko formalisoituja tietoja, loogisia sääntöjä ja ohjelmistotyökaluja tietyntyyppisten ongelmien ratkaisemiseen (esimerkiksi rajojen piirtämiseen tai alueen kaavoittamiseen). Tietokannat auttavat diagnosoimaan geosysteemien tilaa, tarjoamaan ratkaisuja ongelmatilanteisiin ja laatimaan kehitysennusteen. Voidaan katsoa, ​​että tietokannat toteuttavat joitain tekoälyn toiminnan periaatteita.

13.3. GEOINFORMATIIKKA - TIEDE, TEKNOLOGIA, TUOTANTO

Geoinformatiikka On olemassa kolmessa muodossa tiede, teknologia ja tuotanto, ja tämä on varsin tyypillinen tilanne tieteen ja tekniikan kehityksen olosuhteissa, jotka lähentävät tiedettä ja tuotantoa. Tämä kolminaisuus on yksi niistä tekijöistä, jotka lähentävät kartografiaa ja geoinformatiikkaa.
Geoinformatiikka tieteenalana tutkii luonnollisia ja sosioekonomisia geojärjestelmiä tietokantoihin ja tietokantoihin perustuvan tietokonemallinnuksen avulla.
Geoinformatiikka tutkii yhdessä kartografian ja muiden maatieteiden kanssa geosysteemissä tapahtuvia prosesseja ja ilmiöitä, mutta käyttää tähän omia keinojaan ja menetelmiään. Pääasialliset ovat tietokonemallinnus Ja maantieteellisten tietojen kartoitus .
Geoinformatiikan päätavoitteet tieteenä ovat geosysteemien hallinta laajassa merkityksessä, mukaan lukien niiden inventointi, arviointi, ennustaminen, optimointi jne. Kartografialle erityisen tärkeää on tutkittavien ilmiöiden integroitu lähestymistapa ja geoinformatiikkaan luontainen ongelmalähtöisyys. Geoinformatiikan rakenne sisältää muun muassa geosysteemimallinnuksen teorian, tilaanalyysin menetelmät ja sovelletun geoinformatiikan.
Mutta toisaalta, geoinformatiikka on teknologiaa, jolla kerätään, tallennetaan, muunnetaan, näytetään ja jaetaan spatiaalisesti koordinoitua dataa. GIS-tekniikat tarjoavat geoinformaation analysointia ja päätöksentekoa.
Lopuksi geoinformatiikka tuotantona (paikannustietoteollisuus) on laitteiden valmistusta, kaupallisten ohjelmistotuotteiden ja GIS-kuorien, tietokantojen, ohjausjärjestelmien ja tietokonejärjestelmien luomista. Tämä alue sisältää GIS-infrastruktuurin muodostamisen ja markkinoinnin organisoinnin.
Kartografia ja geoinformatiikka ovat vuorovaikutuksessa monin tavoin. Ne ovat organisatorisesti yhtenäisiä, sillä valtion karttapalvelut ja yksityiset yritykset harjoittavat samanaikaisesti paikkatietotoimintaa. Korkeamman geoinformaation ja kartografisen koulutuksen erityinen suunta on muodostunut.
Kahden tieteen ja tekniikan alan yhtenäisyyden määräävät seuraavat tekijät:
♦ yleiset maantieteelliset ja temaattiset kartat - pääasiallinen paikkatietolähde luonnosta, taloudesta, sosiaalisesta alueesta ja ympäristöolosuhteista;
♦ kartografiassa omaksutut koordinaattijärjestelmät ja asettelut toimivat pohjana kaiken GIS-tietojen maantieteelliselle paikantamiselle;
♦ kartat - tärkeimmät keinot tulkita ja järjestää kaukokartoitusdataa ja kaikkea muuta GIS:ään vastaanotettua, käsiteltyä ja tallennettua tietoa;
♦ geosysteemien aika-aikarakenteen, yhteyksien ja dynamiikan tutkimiseen käytettävät paikkatietotekniikat perustuvat pääasiassa kartografisen analyysin ja matemaattisen kartografisen mallintamisen menetelmiin;
♦ Kartografiset kuvat ovat sopivin tapa esittää paikkatietoa kuluttajille, ja kartoitus on yksi paikkatietojärjestelmän päätehtävistä.

13.4. MAANTIETOkartoitus

Geoinformaation kartoitus on GIS- ja kartografisiin tietoihin ja tietokantoihin perustuvien karttojen automatisoitu luominen ja käyttö. Geoinformaatiokartoituksen ydin on geosysteemien informaatio ja kartografinen mallintaminen.
Geoinformaation kartoitus voi olla sektorikohtaista ja monimutkaista, analyyttistä ja synteettistä. Hyväksyttyjen luokittelujen mukaisesti kartoitustyypit ja -tyypit erotellaan (esim. sosioekonominen, ympäristö- tai inventaario, arvioiva geoinformaatiokartoitus jne.).
Tämä suunta ei syntynyt yhtäkkiä eikä tyhjästä. Se integroi useita kartografian aloja ja nosti ne korkeammalle teknologiselle tasolle. Sen alkuperä voidaan jäljittää kompleksiseen, sitten synteettiseen ja arvioiva-ennustavaan kartoitukseen. Seuraava askel oli järjestelmäkartoituksen kehittäminen, jossa huomio keskittyy geosysteemien ja niiden elementtien (aligeosysteemien), hierarkian, suhteiden, dynamiikan ja toiminnan kokonaisvaltaiseen esittämiseen. Tämä edellytti vahvaa turvaamista matemaattisiin menetelmiin ja automatisoituihin teknologioihin, ja tästä oli jo askel kohti automaattisten kartografisten järjestelmien ja paikkatietojärjestelmien luomista. Toisin sanoen geoinformaation kartoitus syntyi ja kehittyy suorana jatkona monimutkaiselle, synteettiselle ja sitten järjestelmäkartoitukselle uudessa geotietoympäristössä.
Tämän tyyppisen kartoituksen ominaispiirteistä tärkeimmät ovat seuraavat:
♦ korkea automaatioaste, luottaminen digitaalisiin kartografisiin tietokantoihin ja maantieteellisiin (geologisiin, ympäristöön jne.) tietokantoihin;
♦ systemaattinen lähestymistapa geosysteemien esittämiseen ja analysointiin;
♦ kartoituksen interaktiivisuus, läheinen yhdistelmä karttojen luonti- ja käyttömenetelmiä;
♦ reaaliaikaista tehokkuutta, mukaan lukien kaukokartoitustietojen laaja käyttö;
♦ monimuuttuja, joka mahdollistaa tilanteiden monipuolisen arvioinnin ja valikoiman vaihtoehtoisia ratkaisuja;
♦ multimedia (multimedia), jonka avulla voit yhdistää ikoni-, teksti- ja ääninäyttöjä;
♦ tietokonesuunnittelun ja uusien graafisten visuaalisten apuvälineiden käyttö;
♦ uudentyyppisten ja -tyyppisten kuvien luominen (elektroniset kartat, kolmiulotteiset tietokonemallit ja animaatiot jne.);
♦ pääosin ongelmalähtöistä ja käytännönläheistä kartoitusta, jonka tarkoituksena on tukea päätöksentekoa.
Geoinformaation kartoitus on ohjelmistoohjattua kartoitusta. Se kerää kaukokartoituksen, avaruuskartoituksen, kartografisen tutkimusmenetelmän ja matemaattisen kartografisen mallinnuksen saavutuksia.
Paikkatiedon kartoitus hyödyntää kehittämisessään monimutkaisen maantieteellisen tutkimuksen ja systeemisen teemakartoituksen kokemusta. Tämän ansiosta 1900-luvun lopulla. maantieteellisen tiedon kartoittamisesta on tullut yksi kartografisen tieteen ja tuotannon kehittämisen pääsuunnista.

13.5. TOIMINNALLINEN KARTTA

Toiminnallinen kartoitus - yksi geotietokartoituksen haaroista, sen ydin on karttojen luominen ja käyttö reaaliajassa tai lähes reaaliajassa, jotta käyttäjät tiedotetaan nopeasti (ajoissa) ja vaikutetaan prosessin etenemiseen.
Reaaliaikamittakaava kuvaa karttojen luomisen ja käytön nopeutta, ts. tahti, joka varmistaa saapuvan tiedon välittömän käsittelyn, sen kartografisen visualisoinnin mahdollisten samassa tahdissa muuttuvien prosessien ja ilmiöiden arvioimiseksi, seuraamiseksi ja ohjaamiseksi.
Käytännön tilanteissa kartografisten teosten ripeästä tuottamisesta ja niiden toimittamisesta kuluttajille tulee tärkeitä ja jopa ratkaisevia edellytyksiä tehtävän suorittamiselle. Toimintakortit suunniteltu ratkaisemaan monenlaisia ​​ongelmia ja ennen kaikkea varoittamaan (signaalia) epäsuotuisista tai vaarallisista prosesseista, seuraamaan niiden kehitystä, antamaan suosituksia ja ennusteita, valitsemaan ohjausvaihtoehtoja, vakauttamaan tai muuttamaan prosessin kulkua useilla alueilla - ympäristötilanteista poliittisiin tapahtumiin.
On tarpeen tehdä ero kahden tyyppisten toimintakorttien välillä: jotkut on suunniteltu pitkäaikainen myöhempi käyttö ja analysointi (esimerkiksi äänestystulosten kartat) ja muut Lyhytaikainen hakemus minkä tahansa tilanteen välittömään arviointiin (esimerkiksi kartat maataloussatojen kypsymisvaiheista).
Operatiivisen kartoituksen lähtötietoina ovat ilmailu- ja avaruustutkimusten aineistot, suorat havainnot ja mittaukset, tilastotiedot, tutkimusten tulokset, väestölaskenta, kansanäänestykset ja maarekisteritiedot. Ja operatiivisen kartoituksen tehokkuuden määrää kolme tekijää:

  • automaattisen järjestelmän luotettavuus, tietojen syöttämisen ja käsittelyn nopeus, tietokantoihin pääsyn helppous;
  • itse toimintakarttojen hyvä luettavuus, niiden ulkoisen suunnittelun yksinkertaisuus, mikä varmistaa tehokkaan visuaalisen havainnoinnin tilanteiden operatiivisen analyysin olosuhteissa;
  • korttien jakelun ja kuluttajille toimituksen tehokkuus, mukaan lukien tietoliikenneverkkojen käyttö.

Tilanteiden ja ilmiöiden muutosten nopea näyttäminen liittyy läheisesti automatisoituun valmistukseen dynaamisia karttoja . Ne mahdollistavat paitsi rakenteen heijastuksen myös maankuoressa, ilmakehässä, hydrosfäärissä, biosfäärissä ja ennen kaikkea niiden kosketus- ja vuorovaikutusvyöhykkeissä tapahtuvien ilmiöiden ja prosessien olemuksen. Dynaaminen kartoitus on myös tehokkain tapa visualisoida seurantatuloksia.

13.6. KARTOGRAFISET ANIMAATIOT

Perinteisessä kartografiassa on kolme tapaa esittää ilmiöiden ja prosessien dynamiikkaa, niiden esiintymistä, kehitystä, muutoksia ajassa ja liikettä tilassa:

  • dynamiikan näyttäminen yhdellä kartalla käyttämällä nuolia tai liikenauhoja, "kasvavia" merkkejä ja kaavioita, laajenevia alueita, ilmiöiden muutosnopeuksien eristeitä jne.;
  • dynamiikan näyttäminen käyttämällä sarjaa moniaikaisia ​​karttoja, valokuvia, valokuvakarttoja, lohkokaavioita jne., tallentamalla objektien tilat eri ajanhetkillä (jaksoilla);
  • karttojen tekeminen ilmiön tilojen muutoksista, jolloin ei näytetä itse dynamiikkaa, vaan vain tapahtuneiden muutosten tulokset (muutosalueet).

Geoinformaatiokartoitus laajentaa merkittävästi mahdollisuuksia esittää geosysteemien dynamiikkaa ottamalla käytäntöön kartografisia animaatioita (animaatioita) - erityisiä dynaamisia karttakehysten sarjoja, jotka näyttävät liikkeen vaikutuksen. Animaatiot ovat tulleet kiinteästi arkeen, niistä on tullut yhtä tuttuja kuin avaruuskuvat ja sähköiset kartat. Tunnettu esimerkki ovat television sääennustekartat, jotka näyttävät rintamien liikkeet, korkea- ja matalapainealueet sekä sateet.
Liikkuvan kuvan saamiseksi on kehitetty monia tekniikoita ja tekniikoita. On luotu erityisiä tietokoneohjelmia, jotka sisältävät moduuleja, jotka tarjoavat erilaisia ​​vaihtoehtoja ja kartografisten animaatioiden yhdistelmiä:

  • koko kartan siirtäminen näytön poikki;
  • sarjakuvasarjat kehyskorteista tai 3-ulotteisista kuvista;
  • esittelynopeuden muuttaminen, kuva ruudulta katselu, paluu suosikkikuvaan, käänteinen järjestys;
  • yksittäisten sisältöelementtien (esineitä, merkkejä) siirtäminen kartalla;
  • sisältöelementtien tyypin (objektit, merkit), koon, suunnan, vilkkuvien merkkien jne. muuttaminen;
  • värin vaihtelu (pulsaatio ja likaantuminen), intensiteetin muuttaminen, värivärähtelyvaikutuksen luominen;
  • valaistuksen tai taustan muuttaminen, kartan yksittäisten alueiden "korostaminen" ja "varjostaminen";
  • panorointi, projisoinnin ja perspektiivin muuttaminen (näkökulma, kulma, kallistus), pyörivät 3-ulotteiset kuvat;
  • kuvan tai sen osan skaalaus (zoomaus) käyttämällä "dissolve"-tehostetta tai poistamalla esine;
  • luomalla kartan yli liikkumisen vaikutuksen ("lentäen" alueen), myös eri nopeuksilla.

Animaatioita voidaan näyttää normaalilla (24 kuvaa sekunnissa), nopealla tai hitaalla nopeudella. Tämä synnyttää kartografialle aivan uusia ongelmia: ajallinen yleistäminen, visuaalisten keinojen valinta, lukijoiden liikkuvien karttojen käsityksen periaatteiden tutkiminen jne.
Dynaamiset kuvat lisäävät kaivattua aikaulottuvuutta perinteisiin staattisiin karttoihin. Tältä osin on perusteltua ottaa käyttöön käsite Aikaskaala (tai aika-asteikko). Tietyssä mielessä voimme puhua hitaasta, keskisuuresta ja nopeasta mittakaavasta. Esimerkiksi yksi sekunti animoidun kartan esittelystä vastaa (pyöristettynä) yhtä päivää tai yksi sekunti vastaa yhtä kuukautta.

13.7. VIRTUAALINEN KARTTA

Maantieteellisen tietotekniikan jatkokehitys johti kuvien luomiseen, joissa yhdistyvät kartan, perspektiivikuvan, lohkokaavion ja tietokoneanimaatioiden ominaisuudet. Tällaisia ​​kuvia kutsutaan virtuaalisiksi. Tällä termillä on useita semanttisia sävyjä: mahdollinen, potentiaalinen, olematon, mutta voi syntyä tietyissä olosuhteissa, tilapäinen tai lyhytaikainen, ja mikä tärkeintä - ei todellinen, mutta sama kuin todellinen, erottamaton todellisesta. Tietokonegrafiikassa virtkäytetään ensisijaisesti kolmiulotteisia tehosteita ja animaatioita. Ne luovat illuusion läsnäolosta todellisessa tilassa ja mahdollisuuden interaktiiviseen vuorovaikutukseen sen kanssa.
Kartografiassa virtuaalimallit ymmärretään kuvina todellisista tai mentaalisista objekteista, jotka muodostuvat ja ovat olemassa ohjelmistoohjatussa ympäristössä. Kuten kaikissa kartografisissa kuvissa, niillä on projektio, mittakaava ja ne ovat yleisiä. Virtuaalitodellisuus itsessään on interaktiivinen tekniikka, jonka avulla voit toistaa todellisia ja (tai) mentaalisia esineitä, niiden yhteyksiä ja suhteita ohjelmistoohjatussa ympäristössä.
Uskotaan, että tavanomaisten merkkien hylkääminen, halu antaa virtuaalisille kuville "luonnollisuutta", tilavuutta, luonnollista väritystä ja valaistusta luo illuusion esineen todellisesta olemassaolosta. Tämä nopeuttaa viestintäprosessia ja lisää paikkatiedon siirron tehokkuutta.
Virtuaalikuvien luomiseen käytettävät tekniikat ovat erilaisia. Yleensä topografisesta kartasta, ilma- tai satelliittikuvasta luodaan ensin digitaalinen malli ja sitten alueen kolmiulotteinen kuva. Se on maalattu hypsometrisen asteikon väreillä tai yhdistetty valokuvaan maisemasta ja sitä käytetään sitten todellisena mallina.
Yksi yleisimmistä virtuaalitoiminnoista on tuloksena olevan kuvan "lentäminen ympäriinsä". Erikoisohjelmistomoduulit mahdollistavat lennon ohjauksen: liikkeen valittuun suuntaan, käännöksiä, nopeuden vaihtamista, perspektiivin näyttämistä. Näppäimistön ja ohjaussauvan (painikkeilla varustetun kahvan muodossa oleva manipulaattori) avulla voit ylläpitää lentoa tietyllä korkeudella, määrätyllä nopeudella, pisteiden yli ennalta valituilla koordinaatteilla. Lisäksi on mahdollista valita taivaan tila (pilvisyys), sumu, alueen valaistusolosuhteet, Auringon korkeus, vuorokaudenaika, sateen tai lumisateen vaikutukset jne. Muokkausmoduulien avulla voit lisäksi lisätä uutta temaattista sisältöä, muuttaa alueen tekstuuria, käyttää värillisiä ruudukoita ja taustoja, sijoittaa kirjoituksia valitsemalla fonttien koon ja värin, lisätä tekstejä ja jopa ääniä.
Laajamittainen temaattiset virtuaalikuvat antavat melko yksityiskohtaisen käsityksen kohokuviosta ja maisemasta, geologisesta rakenteesta, vesistöistä, kasvillisuudesta, kaupungeista, viestintäreiteistä jne. Mahdollisuus integroida eri temaattisia tietoja yhdeksi malliksi on yksi virtuaalisen kuvan tärkeimmistä eduista. Vuorten yläpuolella lentäen ja "leijettäessä" voit tutkia yksityiskohtaisesti niiden rinteiden rivitaloutta, suorittaa morfometrisiä mittauksia, määrittää eroosion ja maanvyörymien luonteen sekä kaupunkialueiden yli liikkuessa arvioida kehityksen ja leviämisen piirteitä. viheralueita, suunnitella uusien rakennusten sijoittelut ja liikennereitit.
Virtuaalisessa mallintamisessa käytetään usein monitasoista approksimaatiota. Käyttämällä samaa digitaalista kohokuvio-, maisema- tai kasvipeitemallia, suoritetaan useita approksimaatioita eri yksityiskohtaisilla tasoilla. Näin et voi rajoittua mittakaavan suurentamiseen tai pienentämiseen, vaan tarvittaessa siirtyä eri tasolle. Näin syntyy eräänlainen monitasoinen yleistys.
Virtuaalikuvia käytetään yleisimmin sellaisten käytännön ongelmien ratkaisemisessa, kuten luonnonriskialueiden tarkkailu, rakennusten ja moottoriteiden rakentaminen, putkistojen asentaminen, ympäristön saastumisen ja lentokenttien melun leviämisen arviointi jne. Vastaavia teknologioita on mahdollista käyttää tieteellisiin ja koulutuksellisiin tarkoituksiin, esimerkiksi luomaan keskikokoisia ja pieniä virtuaalikuvia, mukaan lukien maapalloja. Maapallot kuvaavat esimerkiksi maapallon luonnollista vyöhykettä, ilmastoprosessien kulkua, kasvillisuuden ja maiseman vuodenaikojen vaihtelua, väestön muuttoa, liikennevirtoja jne. Virtuaalisten teemakarttojen aiheet ovat yhtä monipuolisia kuin perinteisessä kartoituksessa.

13.8. ELEKTRONISET ATLASIT

Pääosien luominen, kuten tiedetään, kestää kauan, ja suurin ongelma on niiden vanhentuminen, usein vielä valmisteluvaiheessa. Sähköiset kartastot ovat hyvä vaihtoehto paperille. Niiden avulla voit lyhentää valmistusaikaa merkittävästi, käyttää CD-levyjä mediana ja käyttää animaatioita ja multimediatyökaluja. Tällaiset kartastot sisältävät korkealaatuisia karttoja, niissä on käyttäjäystävällinen käyttöliittymä ja ne on yleensä varustettu hyvillä viite- ja hakujärjestelmillä.
Sähköisiä kartastoja on useita tyyppejä:

  • atlasat vain visuaalista katselua varten ("flipping"), niin kutsutut katselukartat;
  • "vuorovaikutteiset kartastot", jotka tarjoavat mahdollisuuden muuttaa kartoitettujen ilmiöiden suunnittelua, kuvausmenetelmiä ja jopa luokittelua, suurentaa ja pienentää (mittakaavaa) kuvaa sekä hankkia paperikopioita kartoista;
  • "analyyttiset kartastot", joiden avulla voit yhdistää ja vertailla karttoja, suorittaa niiden kvantitatiivisen analyysin ja arvioinnin, suorittaa peittokuvia, spatiaalisia korrelaatioita - pohjimmiltaan nämä ovat GIS-kartastoja;
  • tietoliikenneverkoissa sijaitsevat kartastot, esimerkiksi Internet-atlasteet. Niiden rakenteessa on karttojen ja interaktiivisten työkalujen lisäksi välttämättä työkaluja lisätietojen ja karttojen etsimiseen Internetistä.
  • Monimutkaisten elektronisten kartastojen kartat sisältävät erilaisia ​​tietokerroksia:
  • monitoimiset pohjakerrokset, joita käytetään monissa kartoissa;
  • analyyttiset ja synteettiset kerrokset tietyistä aiheista;
  • nopeasti päivitetyt temaattiset tasot.

Kaikki ne voidaan sisällyttää eri kartastokarttojen sisältöön, esimerkiksi pohjakerroksen "geologista rakennetta" voidaan käyttää paitsi itse geologiseen karttaan, myös jollain toisella yleistyksellä - mineraalikarttoihin, hydrogeologisiin, tekniikan karttoihin. -geologiset, geoekologiset jne. Yhdistelmäkerrokset yksinkertaistavat merkittävästi työvaltaisia ​​karttojen laatimis- ja sovitusprosesseja.
Useimmat maat ovat luoneet kansallisia sähköisiä kartastot. Yleensä ne perustuvat moniosaisiin paperikartasteihin. Sähköiset kartastot eivät kuitenkaan aina toista paperiprototyyppiään juuri jatkuvan karttojen päivittymisen, uusien tonttien syntymisen ja jopa osittaisten rakennemuutosten vuoksi.
Ensimmäistä kertaa Ukrainan valtion historiassa a Ukrainan kansallinen atlas - tietosanakirjatason kartografinen teos. Atlas heijastaa kaikenlaista tietoa Ukrainan nykyaikaisesta alueesta. Sähköisessä versiossa yhdistyvät perinteiset kartografiset lähestymistavat ja modernit geoinformaatioteknologiat, jotka on suunniteltu heijastamaan kattavaa tietoa 2000-luvun alun Ukrainan historiasta, luonnosta, sosiaalisista ja ympäristöllisistä piirteistä.
Ukrainan kansallisatlasin sähköinen versio on suunniteltu monenlaisille käyttäjille. Jokainen löytää itselleen paljon hyödyllistä tietoa: koululaisista ja opiskelijoista maantieteilijöihin. Kyky työskennellä sähköisen version kanssa riippuu vain käyttäjien taidoista ja kiinnostuksesta.
Atlas sisältää 875 ainutlaatuista karttaa, jotka on luotu uusimman tiedon ja tilastotiedon sekä tekstien, grafiikan ja valokuvien pohjalta. Se yhdistää orgaanisesti kuusi temaattista lohkoa.
Yleiset luonteenpiirteet . Tietoa Ukrainan geopoliittisesta asemasta, sen fyysisistä ja maantieteellisistä olosuhteista ja hallinnollisesta rakenteesta, sen paikasta Euroopan ja maailman luonnonvaroissa, taloudellisesta ja demografisesta potentiaalista.
Tarina . Tietoja Ukrainan kansan ja valtion historian päävaiheista.
Luonnonolosuhteet ja luonnonvarat . Tietoa maan luonnonolojen ominaisuuksista ja laadusta, luonnonvarojen saatavuudesta ja määrästä.
Väestö . Tiedot väestön koosta, jakautumisesta ja liikkuvuudesta, asutusrakenteesta, kansallisesta koostumuksesta, väestörakenteen, sosioekonomisen ja humanitaarisen kehityksen piirteistä.
Talous . Tiedot, jotka heijastavat Ukrainan tuotantovoimien kehitystasoa, talouden rakennetta, erikoistumista ja alueellista organisaatiota sekä talouden muutosten yleisiä suuntauksia.
Ympäristön ekologinen tila . Kartat heijastavat kattavaa arviota ympäristön ja luonnon yksittäisten osien saastetilasta ja tasosta, seurantajärjestelmää, luonnonsuojelurahastoa ja muita suojelualueita.
Ukrainan kansallisatlasin sähköinen versio on ainutlaatuinen kokoelma yhdelle levylle paljon Ukrainaa koskevaa tietoa, ja se on laadittu alansa johtavien asiantuntijoiden ohjauksessa. Käyttäjäystävällinen käyttöliittymä ja helppokäyttöisyys varmistavat, että löydät tarvitsemasi tiedot helposti.

Tietojärjestelmien käyttöönotto ihmisen toiminnan eri aloilla löytää paikkansa geodesian ja siihen liittyvien tutkimusalojen sekä muiden maanpäällisten alueiden kentällä. Satelliittigeodesian syntymisen ja kehityksen kanssa rinnakkaisen kurssin jälkeen tietojärjestelmät tarjosivat teknologisia, johtamis-, geologisia, meteorologisia, kartografisia, kuljetus- ja monihaaraisia ​​mahdollisuuksia tarvittavan paikkatiedon hankkimiseen tietyn tarkkuudella.

Mikä tahansa paikkatietojärjestelmä (GIS) on nykyaikaisesti ennen kaikkea tieteelliseen ja käytännön tietoon perustuva projekti, jonka tavoitteena on saada jokin lopputulos tietystä aiheesta.

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

Ilmaisu "maantieteellinen tietojärjestelmä" sisältää kolme perussanaa, jotka paljastavat sen olemuksen.

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

Lausun "tieto"-komponentti liittyy menetelmiin, joilla vastaanotettu tieto voidaan käsitellä ja muuntaa 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, paikkakuvan kanssa, mutta ei yksinkertaisen kuvan kanssa, vaan joka on rekisteröity. Rekisteröintiprosessi (snapping) sisältää tiettyjä toimenpiteitä kuvien suuntaamiseksi tietyllä tavalla tietyssä 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 itse, vaan sillä on erikoisattribuutteja (kuvaavia ominaisuuksia), jotka eivät ole spatiaalisia. Paikkatiedon 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 näytteenotosta ja niiden tallentamisesta tietovälineille;
  • Kolmas osa on teknologinen, jonka tehtävänä on systematisoida, kuvata, vertailla, korostaa ja ennen kaikkea analysoida tietoa eri tavoin;
  • Neljäs osa on lopputulos, jossa on johtopäätökset lopputuloksista vaadituissa muodoissa teknisten eritelmien 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 paikan tietyillä alueilla on?
  • Missä tietty kohde sijaitsee?
  • Arvioi ajan, tilan, tilavuuden ja niin edelleen muutosten dynamiikkaa;
  • mitä tilarakenteita on olemassa?
  • Mahdollistaa mallinnuksen tietyillä teknisillä suunnitteluehdoilla (esimerkiksi maamassojen kartogrammi)

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.

Maantieteellisten tietojen rakentamisen tyypit

On syytä korostaa mahdollisuutta luokitella GIS eri kriteerien mukaan:

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

Geotietorakenteiden kehittämisen näkymät

Tällä hetkellä seuraavia pidetään lupaavina alueina geotietojärjestyksen kehittämiselle:

  • maan kaukokartoitusdata (kaikki, mitä saamme avaruuden monispektrikuvista eri etäisyyksiltä, ​​radiodata keinotekoisista maasatelliiteista);
  • globaali paikannus (GPS-tekniikka) GIS-sovelluksilla viestintätilassa;
  • Internet- ja maantieteelliset tietojärjestelmät (tietojen tallentaminen verkkoon pilviteknologian, hakukoneiden, muiden portaalien avulla);
  • GIS-televisio;
  • GIS2 (GIS, joka tutkii itseään).

1. Mikä on GIS?

GIS on joukko tietokonelaitteistoja, maantieteellisiä tietoja ja ohjelmistoja kaikenlaisten tilaviittausten keräämiseen, käsittelyyn, tallentamiseen, mallintamiseen, analysointiin ja näyttämiseen.

GIS on väline, joka yhdistää maantieteelliset tiedot (missä asiat ovat) kuvaileviin tietoihin (mitä ne ovat). Toisin kuin perinteiset paperikartat (jopa skannatut), joissa "se mitä näet, se on mitä saat", GIS tarjoaa käyttöön useita kerroksia erilaisia ​​yleisiä maantieteellisiä ja temaattisia tietoja.


2. Miten tiedot tallennetaan GIS:ään?

Kaikki alkuperäiset tiedot - missä pisteet sijaitsevat, kuinka pitkät tiet ovat tai järven pinta-ala - on tallennettu erillisiin kerroksiin digitaalisessa muodossa tietokoneelle. Ja kaikki nämä maantieteelliset tiedot on lajiteltu tasoihin, joista jokainen edustaa erityyppistä ominaisuutta (aihetta). Yksi näistä aiheista voi sisältää kaikki tiet tietyllä alueella, toinen - järvet ja kolmas - kaikki kaupungit ja muut asutukset samalla alueella.

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

3. GIS:ää voidaan pitää kolmena tyyppinä:

GIS:ää voidaan pitää kolmena tyyppinä:

Tietokannan tyyppi: GIS on ainutlaatuinen tietokanta maailmasta – maantieteellinen tietokanta. Tämä on "maantieteen tietojärjestelmä". GIS perustuu jäsenneltyyn tietokantaan, joka kuvaa maailmaa maantieteellisesti sen esineiden ja ilmiöiden tilallisen sijainnin näkökulmasta.

Korttityyppi: GIS on kokoelma älykkäitä karttoja ja muita graafisia näkymiä, jotka näyttävät maanpinnan ominaisuuksia ja niiden suhteita. Karttoja voidaan luoda ja käyttää "ikkunana tietokantaan" tukemaan kyselyitä, analysointia ja tietojen muokkaamista. Näitä toimia kutsutaan geovisualisoinniksi.

Mallin tyyppi: GIS on joukko työkaluja tiedon muuntamiseen. Niiden avulla voit luoda uusia maantieteellisiä tietojoukkoja olemassa olevista soveltamalla niihin erityisiä analyyttisiä toimintoja - geoprosessointityökaluja. Toisin sanoen yhdistämällä tietoja ja soveltamalla joitain sääntöjä voit luoda mallin, joka auttaa sinua vastaamaan kysymyksiisi.

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


4. Mitä voit tehdä GIS:llä?

Suorita tilakyselyitä ja analyyseja

hakea tietokannoista ja tehdä tilakyselyitä

tunnistaa vaadituille toiminnoille sopivat alueet; tunnistaa eri parametrien väliset suhteet (esimerkiksi maaperä, ilmasto ja sato); tunnistaa sähkökatkojen paikat

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


5. Missä GIS:ää käytetään?

Kiinteistönvälittäjät etsivät GIS:n avulla esimerkiksi kaikki tietyn alueen talot

GIS:iä käytetään karttojen graafiseen rakentamiseen ja tiedon hankkimiseen yksittäisistä kohteista

Insinööriviestintäyritys

GIS auttaa esimerkiksi sellaisten ongelmien ratkaisemisessa, kuten erilaisten tietojen toimittaminen kaavoitusviranomaisten pyynnöstä, alueellisten ristiriitojen ratkaiseminen, optimaalisten (eri näkökulmista ja eri kriteerien mukaan) kohteiden sijoituspaikkojen valinta jne.

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


6. Mikä on GPS?

GPS - satelliittinavigointijärjestelmä , joka tarjoaa etäisyyden, ajan ja sijainnin mittauksia.

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


7. Kuka käyttää GPS:ää?

GPS:llä on useita sovelluksia maalla, merellä ja ilmassa. Periaatteessa niitä voidaan käyttää kaikkialla, missä satelliittisignaali voidaan vastaanottaa, paitsi rakennusten sisällä, kaivoksissa ja luolissa, maan alla ja veden alla.

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


8. Mikä on GPS-vastaanotin (GPS-navigaattori)?

GPS-vastaanotin- radiovastaanottolaite vastaanotinantennin nykyisen sijainnin maantieteellisten koordinaattien määrittämiseksi NAVSTAR-ryhmän satelliittien lähettämien radiosignaalien saapumisaikaviiveiden perusteella. Venäjällä GLONASS-järjestelmän kehittämisen myötä useat suunnittelutoimistot ja organisaatiot aloittivat GLONASS-vastaanottimien sarjatuotannon.

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


9. Miten kortteja käytetään GPS-vastaanottimissa?

Kortin läsnäolo parantaa merkittävästi vastaanottimen käyttäjäominaisuuksia. Kartoilla varustetut vastaanottimet näyttävät paitsi itse vastaanottimen myös sen ympärillä olevien kohteiden sijainnin.

Kaikki elektroniset GPS-kartat voidaan jakaa kahteen päätyyppiin - vektori- ja rasterikartat.

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


Geokätköily(geokätköily osoitteesta kreikkalainenγεο- - Maa ja Englanti kätkö- kätkö) - turistipeli, joka käyttää satelliittinavigointijärjestelmät, joka koostuu löytämisestä välimuistit, jonka muut pelin osallistujat ovat piilottaneet.

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


11. Kuka pelaa geokätköilyä?

Sitä voidaan pelata perheen, seuran tai yksin

Geokätköilyä käytetään aktiivisesti yritysviihteenä. Toimitusyrityksen työntekijät piilottavat kätköjä, ohjaavat osallistujia ja antavat heille laitteita ja GPS-navigaattoreita.

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


12. Mikä Google Earth on?

Googlen projekti, jossa satelliittikuvia koko maan pinnasta lähetettiin Internetiin. Joidenkin alueiden valokuvissa on ennennäkemättömän korkea resoluutio.

Monissa tapauksissa Google Earthin venäläistä versiota kutsutaan Google Earthiksi esimerkiksi päävalikossa tai virallisella verkkosivustolla.

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


13. Google Earthin ominaisuudet?

  • Satelliittikuvien katselu - helppo navigointi, satelliittikuvien saumaton yhteys ja välitön näyttö, jossa yksityiskohdat piirretään asteittain;
  • Perspektiivikuvien (kohokuvien) rakentaminen satelliittikuvien päällekkäin;
  • Pisteiden, viivojen ja polygonien piirtäminen ja vieminen erityiseen tiedostoon (Google-muodossa) jaettavaksi muiden GE-käyttäjien kanssa;
  • Kuvien peittäminen (esimerkiksi logot, omat kartat jne.) ja niiden likimääräinen kohdistus alla olevan pinnan kanssa;
  • Mittausetäisyydet;
  • Alueen lento tietyllä korkeudella ja nopeudella.

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



2 GIS Saratov

http://saratov.2gis.ru/


Käytännön työ "2 GIS Saratov"

Harjoitus 1: Käytä Katalogi-työkalua (ohjelman vasemmassa yläkulmassa) Saratovin kaupungin organisaatioiden luetteloa.

Tehtävä 2: Käytä hakujärjestelmää. Anna osoite (valinnainen), piiri. Ohjelma ilmoittaa automaattisesti tarvittavan osoitteen.

Tehtävä 3: Käytä lohkoa rakentaaksesi reittiohjeita julkisilla kulkuvälineillä tai autolla minkä tahansa kartan pisteiden välillä "Kuinka minä pääsen?" välilehdellä Hae.


Lähetä hyvä työsi tietokanta on yksinkertainen. Käytä alla olevaa lomaketta

Opiskelijat, jatko-opiskelijat, nuoret tutkijat, jotka käyttävät tietopohjaa opinnoissaan ja työssään, ovat sinulle erittäin kiitollisia.

Lähetetty http://www.allbest.ru/

LIITTOVALTION KOULUTUSVIRASTO

Valtion ammatillinen korkeakouluoppilaitos

"Pietarin valtion ammattikorkeakoulu"

JOHTO- JA TIETOTEKNOLOGIAN INSTITUUTTI

(sivuliike) Pietarin valtion ammattikorkeakoulun Tšerepovetsissa

(IMIT SPbSPU)

Johtamisen laitos

Tiivistelmä aiheesta: "Geotietojärjestelmät"

Täydennetty opiskelija gr. 0,182 Ermushin Eduard Nikolajevitš

Opettaja Shutikova

Tšerepovets 2012

Johdanto

Paikkatietojärjestelmä eli GIS on tietokonejärjestelmä, joka mahdollistaa tietojen näyttämisen sähköisellä kartalla. GIS:llä luotuja karttoja voidaan helposti kutsua uuden sukupolven kartoiksi. GIS-kartoilla voidaan kartoittaa paitsi maantieteellistä, myös tilastollista, demografista, teknistä ja monia muita tietoja ja soveltaa niihin erilaisia ​​analyyttisiä operaatioita. GIS:llä on ainutlaatuinen kyky paljastaa piilotettuja suhteita ja trendejä, joita on vaikea tai mahdoton havaita perinteisillä paperikartoilla. Näemme tiedoillamme uuden, laadukkaan merkityksen, emme yksittäisten osien mekaanista sarjaa.

GIS:ssä luotua sähköistä karttaa tukevat tehokkaat analyyttisten työkalujen arsenaali, runsaat työkalut objektien luomiseen ja muokkaamiseen sekä tietokannat, erikoisskannauslaitteet, tulostus- ja muut tekniset ratkaisut, Internet-työkalut - ja jopa satelliittikuvat ja -tiedot.

On olemassa erilaisia ​​aktiviteetteja, joissa kartat - sähköiset, paperilliset tai ainakin mielessä visualisoidut - ovat välttämättömiä. Loppujen lopuksi monia asioita ei voida aloittaa ilman, että ensin selvitetään, MISSÄ ponnistelumme sovelluskohta on. Jopa arkielämässä työskentelemme tunneittain ja joskus jopa minuuttein tietojen kanssa esineiden maantieteellisestä sijainnista; kauppa, päiväkoti, metro, työ, koulu. Tilaajattelu on luonnollista tietoisuudellemme.

Kaikkea GIS-tekniikoiden avulla saatua tietoa eivät käytä maantieteilijät, vaan tavalliset ihmiset - tiedemiehet, liikemiehet, lääkärit, lakimiehet, virkamiehet, markkinoijat, rakentajat, ekologit - ja jopa kotiäidit, jos he eivät halua tuhlata aikaa. kauppojen ympärillä.

1. Olemus ja peruskonseptiGIS

Paikkatietojärjestelmät(Myös GIS-- paikkatietojärjestelmä) -- järjestelmät, jotka on suunniteltu keräämään, tallentamaan, analysoimaan ja graafisesti visualisoimaan paikkatietoa ja siihen liittyvää tietoa paikkatietojärjestelmässä esitettävistä objekteista. Toisin sanoen GIS on nykyaikainen tietokonetekniikka todellisen maailman kohteiden, meneillään olevien ja ennustettujen tapahtumien ja ilmiöiden kartoittamiseen ja analysointiin. Geoinformatiikka tutkii GIS:n suunnittelun, luomisen ja käytön tieteellisiä, teknisiä, teknologisia ja soveltavia näkökohtia.

GIS yhdistää perinteiset tietokantatoiminnot – kyselyt ja tilastolliset analyysit – sekä kartan tarjoaman monipuolisen visualisoinnin ja maantieteellisen (spatiaalisen) analyysin edut. Tämä ominaisuus tarjoaa ainutlaatuiset mahdollisuudet GIS:n käyttöön monenlaisten ilmiöiden ja tapahtumien analysointiin, niiden todennäköisten seurausten ennustamiseen ja strategisten päätösten suunnitteluun liittyvien ongelmien ratkaisemiseen.

Paikkatietojärjestelmien tiedot tallennetaan joukkona temaattisia kerroksia, jotka kootaan yhteen niiden maantieteellisen sijainnin perusteella. Tämä joustava lähestymistapa ja paikkatietojärjestelmien kyky työskennellä sekä vektori- että rasteritietomallien kanssa ratkaisevat tehokkaasti kaikki paikkatietoon liittyvät ongelmat.

Paikkatietojärjestelmät liittyvät läheisesti muihin tietojärjestelmiin ja käyttävät niiden tietoja objektien analysointiin.

GIS erottuu seuraavista:

· kehitetty analyyttisiä toimintoja;

· kyky hallita suuria tietomääriä;

· työkalut paikkatietojen syöttämiseen, käsittelyyn ja näyttämiseen.

Pmaantieteellisten tietojärjestelmien edut

· käyttäjäystävällinen paikkatietojen näyttö. Paikkatietojen kartoitus, mukaan lukien kolmiulotteinen, on kätevintä havaitsemiseksi, mikä yksinkertaistaa kyselyjen rakentamista ja niiden myöhempää analysointia.

· Tietojen integrointi organisaation sisällä. Paikkatietojärjestelmissä yhdistyvät yrityksen eri osastoille tai jopa koko alueen organisaatioiden eri toiminta-alueille kertynyt tieto. Kerätyn tiedon kollektiivinen käyttö ja integroiminen yhdeksi tietomatriisiksi tarjoaa merkittäviä kilpailuetuja ja tehostaa paikkatietojärjestelmien toimintaa.

· tehdä tietoisia päätöksiä. Paikkatietoon liittyvien ilmiöiden analysointi- ja raportointiprosessin automatisointi nopeuttaa ja tehostaa päätöksentekomenettelyä.

· kätevä työkalu karttojen luomiseen. Paikkatietojärjestelmät optimoivat avaruus- ja ilmatutkimuksista saatujen tietojen purkuprosessin ja käyttävät jo luotuja maastosuunnitelmia, kaavioita ja piirustuksia. GIS säästää merkittävästi aikaresursseja automatisoimalla karttojen käsittelyn ja luomalla kolmiulotteisia maastomalleja.

GIS:n suorittamat toimenpiteet

· datan syöttö. Paikkatietojärjestelmissä digitaalisten karttojen luontiprosessi on automatisoitu, mikä lyhentää radikaalisti teknologista kiertoaikaa.

· Tiedonhallinta. Paikkatietojärjestelmät tallentavat paikka- ja attribuuttitietoja jatkoanalyysiä ja käsittelyä varten.

· tietojen kysely ja analysointi. Paikkatietojärjestelmät tiedustelevat kartalla olevien kohteiden ominaisuuksia ja automatisoivat monimutkaisen analyysin prosessin vertaamalla monia parametreja tiedon saamiseksi tai ilmiöiden ennustamiseksi.

· tietojen visualisointi. Tietojen kätevä esittäminen vaikuttaa suoraan niiden analysoinnin laatuun ja nopeuteen. Paikkatietojärjestelmä paikkatietojärjestelmässä näkyy interaktiivisten karttojen muodossa. Kohteiden tilasta voidaan laatia raportteja kaavioiden, kaavioiden ja kolmiulotteisten kuvien muodossa.

GIS-ominaisuudet

GIS-järjestelmä mahdollistaa:

· määrittää, mitkä esineet sijaitsevat tietyllä alueella;

· määrittää kohteen sijainti (tilaanalyysi);

· antaa analyysin jonkin ilmiön jakautumistiheydestä alueella (esimerkiksi asutustiheys);

· määrittää väliaikaiset muutokset tietyllä alueella);

· simuloida mitä tapahtuu, kun objektien sijaintiin tehdään muutoksia (esimerkiksi jos lisäät uuden tien).

GIS-luokitus

Alueellisen kattavuuden mukaan:

· globaali GIS;

· mannermainen GIS;

· kansallinen paikkatietojärjestelmä;

· alueellinen GIS;

· osa-alueellinen GIS;

· paikallinen tai paikallinen GIS.

Hallintotason mukaan:

· liittovaltion GIS;

· alueellinen GIS;

· kunnallinen GIS;

· yrityksen GIS.

Toimivuuden mukaan:

· täysin toimiva;

· GIS tietojen katseluun;

· GIS tietojen syöttämistä ja käsittelyä varten;

· erikoistunut GIS.

Aihealueen mukaan:

· kartografinen;

· geologinen;

· kaupungin tai kunnan GIS;

· ympäristö GIS jne.

Jos järjestelmässä on GIS-toiminnallisuuden lisäksi digitaalisia kuvankäsittelyominaisuuksia, niin tällaisia ​​järjestelmiä kutsutaan integroiduiksi GIS-järjestelmiksi (IGIS). Monimittakaavaiset tai mittakaavasta riippumattomat GIS-tietojärjestelmät perustuvat tilaobjektien useisiin tai monimittakaavaisiin esityksiin, jotka tarjoavat graafisen tai kartografisen esityksen tiedoista millä tahansa valitulla mittakaavalla yksittäisen tietojoukon perusteella, jolla on korkein tilaresoluutio. Spatiotemporal GIS käyttää spatiotemporaalista dataa.

GIS:n käyttöalueet

· Maanhoito, maakatastrit. Ratkaistakseen ongelmia, joilla on paikkaviittaus, he alkoivat luoda GIS:ää. Tyypillisiä tehtäviä ovat maarekisterien laatiminen, luokituskartat, tonttien alueiden ja niiden välisten rajojen määrittäminen jne.

· Inventointi, kirjanpito, hajautetun tuotantoinfrastruktuurin sijoituksen suunnittelu ja hallinta. Esimerkiksi öljy- ja kaasuyhtiöt tai yritykset, jotka hallinnoivat energiaverkkoa, huoltoasemajärjestelmää, myymälää jne.

· Suunnittelu, tekniset selvitykset, suunnittelu rakentamisessa, arkkitehtuuri. Tällaiset GIS-järjestelmät mahdollistavat laajan valikoiman alueen kehittämiseen, rakenteilla olevan alueen infrastruktuurin optimointiin, tarvittavaan laitteiden, työvoiman ja resurssien määrään liittyviä ongelmia.

· Temaattinen kartoitus.

· Maa-, ilma- ja vesiliikenteen hallinta. GIS:n avulla voit ratkaista liikkuvien kohteiden ohjaamiseen liittyviä ongelmia edellyttäen, että tietty suhdejärjestelmä niiden ja kiinteiden kohteiden välillä täyttyy. Voit milloin tahansa selvittää, missä ajoneuvo sijaitsee, laskea kuorman, optimaalisen lentoradan, saapumisajan jne.

· Luonnonvarojen hallinta, ympäristönsuojelu ja ekologia. GIS auttaa määrittämään havainnoitujen resurssien nykytilan ja varannot, mallintaa luonnonympäristön prosesseja ja toteuttaa alueen ympäristöseurantaa.

· Geologia, mineraalivarat, kaivosteollisuus. GIS tekee näytteiden tulosten perusteella mineraalivarantojen laskelmia (tutkimuskairaukset, koekuopat) tunnetulla esiintymän muodostumisprosessin mallilla.

· Hätätilanteet. GIS:n avulla ennakoidaan hätätilanteita (palot, tulvat, maanjäristykset, mutavirrat, hurrikaanit), lasketaan mahdollisen vaaran aste ja tehdään päätökset avun antamisesta, lasketaan tarvittava määrä voimia ja resursseja hätätilanteiden poistamiseen. , lasketaan optimaaliset reitit katastrofipaikalle, arvioidaan aiheutuneet vahingot.

· Sodankäynti. Ratkaisemalla monenlaisia ​​erityisongelmia, jotka liittyvät näkyvyysalueiden laskemiseen, optimaalisiin reitteihin epätasaisessa maastossa, vastatoimien huomioimiseen jne.

· Maatalous. Sadon ennustaminen ja maataloustuotteiden tuotannon lisääminen, niiden kuljetuksen ja myynnin optimointi.

GIS-rakenne

GIS-järjestelmä sisältää viisi avainkomponenttia:

· laitteisto. Tämä on tietokone, joka käyttää GIS:ää. Nykyään GIS-järjestelmät toimivat erityyppisillä tietokonealustoilla keskitetyistä palvelimista yksittäisiin tai verkotettuihin pöytätietokoneisiin.

· ohjelmisto. Sisältää toimintoja ja työkaluja, joita tarvitaan maantieteellisen tiedon tallentamiseen, analysointiin ja visualisointiin. Tällaisia ​​ohjelmistotuotteita ovat: työkalut maantieteellisten tietojen syöttämiseen ja käsittelemiseen; tietokannan hallintajärjestelmä (DBMS tai DBMS); työkalut tilakyselyiden, analyysin ja visualisoinnin tukemiseen;

· tiedot. Paikalliset sijaintitiedot (maantieteelliset tiedot) ja niihin liittyvät taulukkotiedot voidaan kerätä ja tuottaa käyttäjä itse tai ostaa toimittajilta kaupallisesti tai muulla tavalla. Paikkatietojen hallintaprosessissa GIS integroi paikkatiedot muiden tietotyyppien ja -lähteiden kanssa, ja se voi myös käyttää monien organisaatioiden käyttämää DBMS-järjestelmää hallitakseen ja ylläpitääkseen käytettävissään olevia tietoja.

· esiintyjät. GIS-käyttäjät voivat olla sekä teknisiä asiantuntijoita, jotka kehittävät ja ylläpitävät järjestelmää, että tavallisia työntekijöitä, joita GIS auttaa ratkaisemaan ajankohtaisia ​​arjen asioita ja ongelmia;

· menetelmät.

2. GIS:n historia

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

Perusmahdollisuuksien tutkimus, tiedon ja teknologian raja-alueet, empiirisen kokemuksen kehittäminen, ensimmäiset suuret projektit ja teoreettinen työ.

· Elektronisten tietokoneiden (tietokoneiden) ilmaantuminen 50-luvulla.

· Digitalisoijien, plotterien, graafisten näyttöjen ja muiden oheislaitteiden synty 60-luvulla.

· Ohjelmistoalgoritmien ja -menettelyjen luominen tietojen graafiseen esittämiseen näytöillä ja piirtureiden käyttämiseen.

· Muodollisten tilaanalyysimenetelmien luominen.

· Tietokannan hallintaohjelmiston luominen.

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

Valtion tuki GIS:lle edisti GIS-alan kokeellisen työn kehittämistä, joka perustuu tietokantojen käyttöön katuverkoissa:

· Automatisoidut navigointijärjestelmät.

· Yhdyskuntajätteiden ja jätteiden poistojärjestelmät.

· Ajoneuvojen liikkuminen hätätilanteissa jne.

Kaupallinen kehityskausi (1980-luvun alku - nykyhetki)

Laajat markkinat erilaisille ohjelmistoille, työpöydän GIS-kehitys, niiden käyttöalueen laajentaminen integroimalla ei-tilatietokantoihin, verkkosovellusten ilmaantuminen, huomattavan määrän ei-ammattimaisia ​​käyttäjiä, järjestelmiä, jotka tukea yksittäisiä tietojoukkoja yksittäisissä tietokoneissa, tasoittaa tietä järjestelmille, jotka tukevat yritys- ja hajautettuja geotietokantoja.

Käyttäjäkausi (1980-luvun loppu - nykyhetki)

Lisääntynyt kilpailu paikkatietotekniikan palvelujen kaupallisten tuottajien välillä tuo etuja GIS-käyttäjille: ohjelmistojen saatavuus ja "avoimuus" mahdollistavat ohjelmien käytön ja jopa muokkaamisen, käyttäjä "kerhojen", puhelinkonferenssien, maantieteellisesti erillään olevien mutta toisiinsa liittyvien käyttäjäryhmien syntymisen, lisääntynyt geotiedon tarve, globaalin paikkatietoinfrastruktuurin muodostumisen alku.

GIS Venäjällä

Venäjällä käytetyimmät ohjelmistotuotteet ovat ESRI:n ArcGIS ja ArcView, Intergraph Corporationin GeoMedia-tuoteperhe ja Pitney Bowesin MapInfo MapInfo Professional. elektroniset maantieteelliset tiedot

Myös muita kotimaisen ja ulkomaisen kehityksen ohjelmistotuotteita käytetään: Bentleyn MicroStation, IndorGIS, STAR-APIC, Zulu, DoubleGIS jne.

3. NäkymätGIS

GeoDesign on GIS:n kehityksen evoluution vaihe. Se on erittäin tärkeä alueiden suunnittelun ja kehittämisen kannalta, erityisesti maankäytön ja ympäristönsuojelun alalla, mutta sillä on laaja kysyntä lähes kaikilla muilla soveltavilla ja tieteen aloilla. Esimerkiksi tätä menetelmää käytetään laajasti vähittäiskaupassa uusien myymälöiden avaamiseen ja vanhojen sulkemiseen, rakennusinsinöörit sijoittamaan infrastruktuuria, kuten teitä, sopivimpiin paikkoihin, kunnallisverkkoja ylläpitävät organisaatiot, maataloudessa, metsätaloudessa ja vesihuollossa. , voimaosastot, energiayhtiöt, armeija ja monet muut. Tämä lähestymistapa lisää GIS:n merkitystä entisestään siirtämällä sen yksinkertaisen maailman "sellaisena kuin se on" kuvailemisen lisäksi tulevaisuuden luomiseen tarkoitettujen konseptien kehittämiseen ja toteuttamiseen integroimalla maantieteellisen (tilallisen) ajattelun kaikkiin toiminta-alueihimme.

Tulevaisuus kuuluu paikkatietoteknologioihin, joissa on tekoälyn elementtejä, jotka perustuvat paikkatietojärjestelmien ja asiantuntijajärjestelmien integrointiin. Tällaisen symbioosin edut ovat ilmeisiä: asiantuntijajärjestelmä sisältää tietyn alan asiantuntijan tiedot ja sitä voidaan käyttää päätös- tai neuvontajärjestelmänä.

Uusien tietokonegeotekniikoiden nykytilanteen määräävät suuret valtionohjelmat ja ulkomaiset investoinnit, jotka tähtäävät ilma- ja satelliittikuvien, digitaalisten karttojen ja tietokantojen visualisoinnin laajaan käyttöön.

Tulevaisuuden kaupunkien GIS mahdollistaa paitsi semanttisen tiedon vastaanottamisen kartalla olevista kohteista pyynnöstä, myös alueen kehityksen ennustamisen, antaa kaupungin johdolle mahdollisuuden pelata poliittisia päätöksiä, mahdollista rakentamista. uusi kaupunginosa jne. Samalla GIS pystyy yhdessä simulaatiomallinnusjärjestelmän kanssa näyttämään kaupunkisuunnittelijoille, kuinka kuormat jakautuvat uudelleen kaupungin sähköverkoissa, liikennevirtojen voimaa, kuinka kiinteistöjen hinta muuttuu rakentamisen mukaan. lisävaltateitä tai uuden kauppakeskuksen rakentaminen tietylle alueelle.

Johtopäätös

Tällä hetkellä GIS-järjestelmät ovat yksi nopeimmin kasvavista ja kaupallistamisen kannalta kiinnostavimmista. Käyttäjäystävällinen käyttöliittymä ja valtava tietomäärä tekevät niistä välttämättömiä jatkuvasti kiihtyvässä maailmassa.

Tällä hetkellä Venäjällä noin 200 organisaatiota harjoittaa paikkatietojärjestelmien kehittämistä ja käyttöönottoa, maarekisterin luominen mahdollistaa sen karttojen pohjalta muiden, aihekohtaisten karttojen rakentamisen ja niiden täydentämisen asianmukaisella attribuuttisisällöllä, jonka ansiosta järjestelmämme voivat kilpailla länsimaisten mallien kanssa.

Mobiilipääsyn verkkoon eri laitteiden kautta kehittyessä entistä enemmän, satelliittikuvia käyttävät GIS-järjestelmät yhdistettynä kolmiulotteiseen mallinnukseen antavat tavallisellekin käyttäjälle mahdollisuuden navigoida missä tahansa maastossa ilman ongelmia ja saada kaikki tarvittavat tiedot näistä järjestelmistä yksinkertaisesti kysymällä. kysymys.

Lähetetty osoitteessa Allbest.ru

...

Samanlaisia ​​asiakirjoja

    Paikkatietojärjestelmien kehitysjaksot. Paljon digitaalista tietoa paikkaobjekteista. Rasteri- ja vektorimallien edut. Paikkatietojärjestelmien toimivuus, joka määräytyy niiden rakentamisen arkkitehtonisen periaatteen mukaan.

    kurssityö, lisätty 14.1.2016

    Paikkatietojärjestelmien käyttö terveydenhuollossa. GIS-teknologian luominen Venäjän kansojen geenipoolissa tapahtuvien geneettisten prosessien tutkimiseen. Mobiilipaikannusjärjestelmän "ArcPad" ominaisuudet ja tietoturva.

    kurssityö, lisätty 3.4.2014

    Paikkatietojärjestelmän kehityshistoria, sen ydin ja tavoitteet, keskeiset osatekijät. Tietodatan vektori- ja rasterimallien ominaisuudet. Työkustannukset maantieteellisen tietojärjestelmän luomiseksi.

    esitys, lisätty 22.5.2009

    Paikkatietojärjestelmän (GIS) osat. Ongelmat, jotka GIS ratkaisee. Työpöytäkartoitusjärjestelmät. Esimerkkejä sähköisistä korteista. Valokuvien lisääminen Google Mapsiin, Google+:aan, Yandex.Photosiin, Yandex.People's Mapiin, Wikimapiaan.

    kurssityö, lisätty 18.6.2015

    Tietojenvaihdon prosessien parantaminen yksityisten ja oikeushenkilöiden välillä Internetiä ja intranetiä käyttäen. Paikkatietojärjestelmien kehityksen historia. Kiinteistötietojen käsittely: tietojen analysointi ja mallintaminen, tietojen visualisointi.

    tiivistelmä, lisätty 22.5.2015

    Tietoliiketoiminnan kehittäminen, Internet-pohjainen sähköinen kaupankäynti. Kuvaus aihealueesta, prosesseista ja tyypillisestä tapahtumien kulusta luotaessa tietojärjestelmää virtuaaliselle yritykselle. Sähköisen kaupankäynnin kehittämisen kustannukset.

    kurssityö, lisätty 22.5.2015

    Toimialueen arviointi: käsitteelliset vaatimukset; tietoobjektien ja niiden välisten yhteyksien tunnistaminen; tietokannan rakentaminen. Tietojärjestelmän "Tietokonekauppa" syöttö- ja lähtötietojen kuvaus. Käyttötapauskaavion analyysi.

    kurssityö, lisätty 13.4.2014

    Käyttöjärjestelmien kehityksen historia. Nykyaikaisen tietokonejärjestelmän pääelementit: prosessori, verkkoliitäntä, RAM, levyt, näppäimistö, tulostin, näyttö. Tietokonejärjestelmän laitteistot, järjestelmäohjelmat ja sovellukset.

    esitys, lisätty 24.7.2013

    Paikkatietojärjestelmien käsite, niiden päätarkoitus. Microsoft Wordin ominaisuuksien analyysi, kutsukortin kehittäminen. "Kirjasto"-tietokantalomakkeen luomisen ominaisuudet. Tekstieditorien mahdollisuudet, laskentataulukoiden käyttö.

    testi, lisätty 05.07.2012

    Yleinen käsite maantieteellisistä tietojärjestelmistä. Web-kartoitukseen liittyvien pääsovellustyyppien ominaisuudet. Verkkokartoituksen standardit. Julkaistujen tietojen laatu. Tietojen jakelun ja julkaisemisen tekijänoikeus- ja oikeudelliset näkökohdat.

Paikkatietojärjestelmät (GIS) ovat automatisoituja järjestelmiä, joiden tehtävänä on kerätä, tallentaa, integroida, analysoida ja graafisesti tulkita spatiotemporaalista tietoa sekä niihin liittyvää attribuuttitietoa kohteista GIS:ssä.

GIS ilmestyi 1960-luvulla, kun DBMS-järjestelmään tulivat tiedonkäsittelytekniikat ja graafisen datan visualisointi CAD:ssa, automatisoitu karttatuotanto ja verkonhallinta.

GIS:n tarkoituksen määräävät sen ratkaisemat tehtävät (tieteelliset ja soveltavat), kuten resurssien inventointi, hallinta ja suunnittelu sekä päätöksenteon tuki.

GIS:n luomisen vaiheet:

Suunnittelua edeltävä tutkimus, mukaan lukien käyttäjien vaatimusten ja käytetyn ohjelmiston toimivuuden tutkiminen,

Toteutettavuustutkimus (TES)

Kannattavuusarviointi,

GIS-järjestelmän suunnittelu, mukaan lukien pilottihankkeen vaiheessa, GIS-kehitys;

GIS:n testaaminen pienellä aluefragmentilla tai testialueella tai prototyypin luominen,

GIS:n käyttöönotto;

GIS:n käyttö ja ylläpito.

Tietolähteet GIS:n luomiseen:

Pohjakerros - kartografiset materiaalit (topografiset ja yleiset maantieteelliset kartat, hallinnollis-aluejaon kartat, maarekisterisuunnitelmat jne.), joita käytetään geodeettisen koordinaattijärjestelmän ja lähdemateriaalien kartografisten projektioiden, geodeettisten koordinaattien ja projektioiden tasaisten suorakulmaisten koordinaattien muodossa luoduista pohjakartoista, joiden pohjalta digitaalisten mallien rakentaminen paikkatietojärjestelmään ja kaikki niiden tehtävät toteutetaan käytännössä.

Kaukokartoitusdata (RSD): mukaan lukien avaruusaluksista ja satelliiteista vastaanotetut materiaalit Kuvat vastaanotetaan ja lähetetään Maahan eri kiertoradoilla sijaitsevista kuvantamislaitteista. Tuloksena saadut kuvat erottuvat erilaisilla näkyvyys- ja yksityiskohdilla luonnonympäristön kohteiden esittämisessä useilla spektrialueilla (näkyvä ja lähi-infrapuna, lämpö-infrapuna- ja radioalue), mikä mahdollistaa monenlaisten ympäristöongelmien ratkaisemisen. Kaukokartoitusmenetelmiä ovat myös ilma- ja maatutkimukset sekä muut kosketuksettomat menetelmät, kuten merenpohjan topografian hydroakustiset tutkimukset. Tällaisten tutkimusten materiaalit tarjoavat sekä määrällistä että laadullista tietoa luonnonympäristön eri kohteista;

Geodeettisten mittausten tulokset maassa, tasoilla, teodoliitteilla, elektronisilla takymetrillä, GPS-vastaanottimilla jne.;

Valtion tilastopalvelujen tiedot kansantalouden eri sektoreilta 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.

GIS:n tehokas käyttö erilaisten tilakohtaisten ongelmien ratkaisemiseksi edellyttää, että käyttäjällä on riittävät tiedot geodeettisista koordinaattijärjestelmistä, kartografisista projektioista ja muista GIS-karttojen matemaattisen perustan elementeistä sekä tietoa menetelmistä, joilla erilaista tietoa saadaan kartalta. , matemaattiset ja muut menetelmät näiden tietojen käyttämiseksi tilaongelmien ratkaisemiseen -lokalisoidut GIS-tehtävät.

Geoinformatiikka tutkii GIS:n suunnittelun, luomisen ja käytön tieteellisiä, teknisiä, teknologisia ja soveltavia näkökohtia.

Geoinformatiikassa kerätyt tiedot luokitellaan erityiseen tietoluokkaan nimeltä geodata.

Geodata on tietoa maapallon pinnan esineistä, alueen muodoista ja infrastruktuureista, joissa tilasuhteiden tulee olla olennainen elementti.

Geodata kuvaa kohteita niiden sijainnin kautta avaruudessa suoraan (esimerkiksi koordinaatit) tai epäsuorasti (esimerkiksi yhteydet).

Yleisesti ottaen seuraavat geoinformatiikan tiedonkeruutekniikat tulisi korostaa:

Ilmakuvaus, johon sisältyy ilmakuvaus, ammunta minikantareista;

Global Positioning System (GPS);

Satelliittikuvat, jotka ovat yksi tärkeimmistä GIS-tietolähteistä luonnonvarojen tutkimuksessa, ympäristön seurannassa, maatalous- ja metsämaan arvioinnissa jne.;

Kartat tai kartografiset tiedot, jotka ovat digitaalisten GIS-mallien rakentamisen perusta;

Internetin kautta vastaanotettu data;

Maan fotogrammetrinen kartoitus toimii tietolähteenä GIS:lle kaupunkitilanteiden analysoinnissa, muodonmuutosten ja sateiden ympäristöseurannassa;

Digitaalinen fotogrammetrinen mittaus perustuu digitaalisten fotogrammetristen kameroiden käyttöön, jotka mahdollistavat tiedon tulostamisen digitaalisesti suoraan tietokoneelle;

Videografiaa GIS-tietolähteenä käytetään pääasiassa seurantatarkoituksiin;

Asiakirjat, mukaan lukien arkistotaulukot ja koordinaattiluettelot, toimivat pääasiallisena tietolähteenä ns. aihe- tai temaattisten tietojen syöttämisessä GIS-tietojärjestelmään, joka sisältää taloudellista, tilastollista, sosiologista ja muun tyyppistä tietoa;

Geodeettisia menetelmiä (automaattisia ja ei-automaattisia) käytetään koordinaattitietojen selventämiseen,

GIS-tietolähteenä ovat myös muissa paikkatietojärjestelmissä suoritetun käsittelyn tulokset;

Valokuvat, piirustukset, piirustukset, kaaviot, videokuvat ja äänet;

Tilastotaulukot ja tekstikuvaukset, tekniset tiedot;

Postiosoitteet, puhelinluettelot ja luettelot;

Geodeettiset, ympäristö- ja muut tiedot.

GIS:ää käytetään infrastruktuurisuunnittelun, kaupunki- ja aluesuunnittelun tieteellisten ja sovellettavien ongelmien ratkaisemiseen, luonnonvarojen järkevään käyttöön, ympäristötilanteiden seurantaan, nopeaan toimenpiteisiin hätätilanteissa jne.

GIS luokitellaan seuraavien kriteerien mukaan:

1. Toimintojen mukaan:

Täysin toimiva 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 sen rakentamisen arkkitehtoninen periaate:

Suljetuissa järjestelmissä ei ole laajennusominaisuuksia, vaan ne pystyvät suorittamaan vain ne toiminnot, jotka on selkeästi määritelty ostohetkellä; - Avoimet järjestelmät eroavat helposti mukauttamis- ja laajennusominaisuuksista, koska käyttäjä voi itse täydentää ne erityisellä laitteella (sisäänrakennetut ohjelmointikielet).

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

3. Ongelmateemaattisen suuntautumisen mukaan - yleinen maantieteellinen, ympäristö- ja ympäristöjohtaminen, alakohtainen (vesivarat, metsätalous, geologinen, matkailu jne.).

4. Järjestämismenetelmällä maantieteelliset tiedot - vektori, rasteri, vektori-rasteri GIS.

GIS-rakenne sisältää joukon teknisiä keinoja (CTS) ja ohjelmistoja (SW), tietotukea (IS).

CTS on laitteistokokonaisuus, johon kuuluu työasema (henkilökohtainen tietokone), tiedon syöttö-/tulostuslaitteet, tietojenkäsittely- ja tallennuslaitteet sekä tietoliikenne.

Työasemalla ohjataan paikkatietojärjestelmän toimintaa ja suoritetaan laskennallisiin ja loogisiin toimintoihin perustuvia tietojenkäsittelyprosesseja.

Tietojen syöttäminen tapahtuu erilaisin teknisin keinoin ja menetelmin: suoraan näppäimistöltä, digitoijalla tai skannerilla, ulkoisten tietokonejärjestelmien kautta. Paikkatietoa voidaan saada sähköisistä mittauslaitteista, käyttämällä digitoijaa tai skanneria tai käyttämällä fotogrammetrisia laitteita.

Tietojen käsittely- ja tallennuslaitteet on integroitu tietokoneen järjestelmäyksikköön, joka sisältää keskusprosessorin, RAM-muistin, tallennuslaitteet (kiintolevyt, kannettavat magneettiset ja optiset tallennusvälineet, muistikortit, flash-asemat jne.). Tiedonantolaitteet - näyttö, plotteri, plotteri, tulostin, jotka tarjoavat visuaalisen esityksen aika-aikatiedon käsittelyn tuloksista.

Ohjelmisto - toteuttaa GIS-toiminnallisuuden. Se on jaettu perus- ja sovellusohjelmistoihin.

Perusohjelmistot sisältävät käyttöjärjestelmät (OS), ohjelmistoympäristöt, verkkoohjelmistot, tietokannan hallintajärjestelmät ja moduulit tiedon syöttö- ja tulostustilojen hallintaan, datan visualisointijärjestelmän ja moduulit tilaanalyysin suorittamiseen.

Sovellusohjelmisto on ohjelmisto, joka on suunniteltu ratkaisemaan erityisongelmia tietyllä aihealueella. Ne toteutetaan erillisinä moduuleina (sovellukset) ja apuohjelmina (aputyökalut).

IO on kokoelma tietotaulukoita, tiedon koodaus- ja luokittelujärjestelmiä.

Paikkatietojen tallentamisen ominaisuus GIS-järjestelmään on sen jakaminen kerroksiin.

Sähköisen kartan monikerroksinen organisaatio joustavalla tasonhallintamekanismilla mahdollistaa paljon suuremman tiedon yhdistämisen ja näyttämisen kuin tavallisella kartalla.

Erillisten kerrosten muodossa esitettävät tiedot ja niiden yhteisanalyysi eri yhdistelmissä mahdollistavat lisäinformaation saamisen johdettuina kerrosten muodossa niiden kartografisella näytöllä (isolineaaristen karttojen, eri indikaattoreiden yhdistettyjen karttojen muodossa jne.).

GIS-teknologia yhdistää erilaiset tiedot yhdeksi näkymäksi, mikä yksinkertaistaa tietotukea koskevien johdon päätösten tekemistä tieteen ja liikkeenjohdon suunnittelun ja hankinnan, analysoinnin ja päätöksenteon eri tasoilla.

GIS-markkinat, jotka eroavat toiminnallisuudesta, CTS-vaatimuksista, ohjelmistoista ja tietotekniikasta, ovat melko kehittyneet.

Ohjelmistot ovat yksi harvoista toimialoista, joilla Venäjän federaatio kilpailee tasavertaisesti lännen kanssa.