- •Геоинформационны е системы
- •План – лекции
- •Лабораторные работы
- •Список рекомендуемой литературы
- •Лекция 1 Основные понятия и определения ГИС
- •Содержание
- •Введение История развития ГИС
- •Введение
- •Первые ГИС
- •ГИС первого поколения (1960-70-е гг.) ориентировались на чисто утилитарные задачи: инвентаризацию земельных ресурсов,
- •Формат GBF-DIME
- •SYMAP
- •ESRI
- •Intergraph
- •В конце 1980-х гг. ГИС завоевывают новые сферы науки, появляются новые источники данных
- •Для баз данных (БД) 1990-х гг. характерны многоплатформенность и разнообразие клиентских приложений, возрастание
- •Open GIS
- •Текущее состояние и перспективы развития
- •Разработка ГИС на основе концепции создания и эксплуатации с учетом структуры и функций
- •Основные тенденции развития ГИС в III тысячелетии связываются с введением большого числа новых
- •Современные программные ГИС пакеты
- •Основные понятия геоинформатики
- •Основные понятия геоинформатики
- •Свойства информации
- •Источник информации
- •Сообщение и источник сообщения
- •Прямые и косвенные источники сообщения
- •Классификация сообщений
- •Геоинформация
- •Геоданные
- •Система отсчета
- •Геоинформатика
- •Область исследования геоинформатики
- ••Математические методы, математическое, информационное, лингвистическое и программное обеспечение для ГИС.
- •Структура и классификация ГИС
- •Структура и классификация ГИС
- •В системном анализе под системой понимается множество элементов, находящихся в отношениях и связях
- •Назначением ГИС является ввод, хранение, обработка и вывод геопространственной информации по запросам пользователей.
- •Поскольку геопространственные данные менее подвержены изменениям, чем семантические данные, они часто являются основой
- •Классификации ГИС
- •Классификация ГИС по проблемной ориентации
- •Отраслевые (тематические) ГИС. По проблеме одной отрасли. Основные проблемы, решаемые современными ГИС, сводятся
- •Классификация ГИС по целевому назначению
- •Классификация ГИС по территориальному охвату
- ••Региональные и субрегиональные. К этому уровню относят ГИС на основе топографических и картографических
- •Классификация ГИС по типу исходных данных
- •Этапы создания ГИС проектов
- •Группы задач ГИС
- •Типы запросов из баз данных ГИС
- •Группы функций ГИС
- •При всем многообразии операций, целей, областей моделирования, проблемной ориентации тех или иных атрибутов,
- •1.Аппаратные средства. Эго компьютер или сеть компьютеров, входящих в ГИС а также состав
- •3. Данные, один из наиболее важных компонентов ГИС.
- •4. Геоинформационный менеджмент
- •Определения из ГОСТа
- •ГОСТ Р 52438-2005
- •Геоинформационная система; ГИС: Информационная система, оперирующая пространственными данными.
- •Пространственный объект (геообъект, геоинформационный объект, географический объект): Цифровая модель материального или абстрактного объекта
- •Инфраструктура пространственных данных; ИПД: Информационно- телекоммуникационная система, обеспечивающая доступ граждан, хозяйствующих субъектов, органов
- •Базовые пространственные данные; БПД: Общедоступная часть ресурсов пространственных данных, включающая информацию об их
- •Геоинформационная технология: Совокупность приемов, способов и методов применения программно-технических средств обработки и передачи
- •Слой (пространственных данных): Подмножество пространственных объектов предметной области, обладающих тематической общностью и единой
- •Геометрический примитив (элементарный (пространственный) объект): Тип пространственного объекта с присущими ему геометрическими свойствами
- •Полигональный объект (Нрк. полигон, область): Двухмерный пространственный объект, ограниченный замкнутым линейным объектом и
- •Поверхность: Двухмерный пространственный объект, образованный в своих границах набором значений функции двухмерных координат
- •Шкалы измерений. Для определения количественной характеристик природных объектов используют четыре типа шкал измерений,
- •Модель (пространственных) данных: Набор пространственных объектов и межобъектных связей, сформированных с учетом общих
- •Векторная нетопологическая модель (пространственных) данных: Векторная модель пространственных данных, не включающая в себя
- •Растровая модель (пространственных) данных: Модель пространственных данных, описывающая пространственные объекты в виде набора
- •База (пространственных) данных; БД (база геоданных, пространственная база данных, база данных ГИС): Совокупность
- •Пространственный запрос "объект в полигоне": Запрос на поиск пространственных объектов внутри или вне
- •Цифровое моделирование рельефа: Создание цифровой модели рельефа и ее использование.
- •Сеточная модель (рельефа): Описание рельефа в виде набора высотных отметок в узлах прямоугольной
- •ГИС-операции
- •(Топологический) оверлей: Наложение двух или более полигональных объектов, в результате которого образуется новый
- •СПАСИБО ЗА ВНИМАНИЕ!
Типы запросов из баз данных ГИС
В большинстве практически функционирующих ГИС все многообразие задач ГИС сводится в основном к выполнению запросов из БД двух типов:
1)запрос информации «через карту» посредством «картографического интерфейса», с одной стороны, и
2)создание/выдача картографического отчета (т.е. в виде карты) по запросу из БД.
При этом оба типа запросов могут иметь дополнительные ограничения, основанные на пространственных и непространственных характеристиках с использованием понятий расстояния, включения, пространственных взаимоотношений объектов (например, соседства или пересечения).
Группы функций ГИС
Выполнение каждой задачи можно рассматривать как с позиции функциональности отдельных подсистем ГИС, так и в аспекте их программно- аппаратного обеспечения. Функции ГИС закладываются в процессе создания ГИС. Акцент на функции определяет конфигурацию ГИС. Различные аспекты применения ГИС могут быть сведены к следующим группам функций ГИС:
1.сбор, кодирование и ввод информации - обеспечение формирования циф рового представления пространственных объектов и явлении;
2.редактирование, обновление, эффективное хранение данных, реорганизация в разные формы, контроль правильности и качества данных, поддержание системы на актуальном уровне;
3.получение информации - в первичном и обобщенном виде (в том числе генерализированном, суммарном, усредненном) и в виде результатов анализа, моделирования и интегрирования разнородной информации;
4.сложные запросы, в том числе осуществляемые в ходе сложного анализа;
5.вывод результатов в виде документов - таблиц, карт, диаграмм.
При всем многообразии операций, целей, областей моделирования, проблемной ориентации тех или иных атрибутов, логически организованных в них, в любой ГИС выделяются блоки (подсистемы), выполняющие определенные группы функций.
Если рассматривать ГИС как системотехническое устройство, то она включает в себя:
1.аппаратные средства,
2.программное обеспечение,
3.данные и ресурсы,
4.технологии и информационный менеджмент.
1.Аппаратные средства. Эго компьютер или сеть компьютеров, входящих в ГИС а также состав специализированных информационно-технических средств, обеспечивающих функционирование ГИС.
2.Программное обеспечение ГИС содержит системные и прикладные фун кции и инструменты, необходимые для хранения, анализа и визуализации геопространственной информации. Ключевыми компонентами программных продуктов являются:
1)инструменты для ввода и оперирования геоданными;
2)система управления базой данных (СУБД);
3)инструменты поддержки пространственных запросов, анализа и визуализации (отображения);
4)графический пользовательский интерфейс для легкого доступа к инст рументам.
3. Данные, один из наиболее важных компонентов ГИС.
Данные о пространственном положении (геопространственные данные) и связанные с ними табличные данные могут собираться и подготавливаться самим пользователем либо приобретаться у поставщиков на коммерческой или другой основе.
В процессе управления ГИС интегрирует пространственные данные с другими типами и источниками данных, а также может использовать СУБД, применяемые многими организациями для упорядочивания и поддержки имеющихся в их распоряжении данных.
4. Геоинформационный менеджмент
Широкое применение ГИС-технологии невозможно без людей, которые работают с программными продуктами и разрабатывают планы их использования при решении реальных задач.
Пользователями ГИС могут быть как технические специалисты, разрабатывающие и поддерживающие систему, так и обычные сотрудники (конечные пользователи), которым ГИС помогает решать текущие каждодневные дела и проблемы.
Успешность и эффективность (в том числе экономическая) применения ГИС во многом зависит от правильно составленного плана и правил работы, которые составляются в соответствии со спецификой задач и работы каждой организации.
Определения из ГОСТа
ГОСТ Р 52438-2005
Разработан Федеральным государственным унитарным предприятием "Государственный научно-внедренческий центр геоинформационных систем и технологий" (ФГУП "ГОСГИСЦЕНТР"), Институтом географии Российской Академии наук (ИГ РАН) и Федеральным государственным унитарным предприятием "Всероссийский научно-исследовательский институт стандартизации и сертификации в машиностроении" (ВНИИНМАШ)
Внесен Техническим комитетом по стандартизации ТК 394 "Географическая информация/геоматика"
Утвержден и введен в действие Приказом Федерального агентства по техническому регулированию и метрологии от 28 декабря 2005 г. N 423-ст
Введен впервые 2006-07-01
Геоинформационная система; ГИС: Информационная система, оперирующая пространственными данными.
Информационная система: Система, предназначенная для хранения, обработки, поиска, распространения, передачи и представления информации. [ГОСТ 7.0-99, статья 3.1.30]
Данные: Информация, представленная в виде, пригодном для обработки автоматическими средствами при возможном участии человека. [ГОСТ 15971-90, статья 1]
Примечания:
По пространственному охвату различают глобальные,
субконтинентальные, национальные, межнациональные, региональные, субрегиональные и локальные ГИС.
ВРоссийской Федерации принято различать федеральные ГИС (ФГИС),
региональные (РГИС), муниципальные (МГИС) и локальные (ЛГИС).
Пространственный объект (геообъект, геоинформационный объект, географический объект): Цифровая модель материального или абстрактного объекта реального или виртуального мира с указанием его идентификатора, координатных и атрибутивных данных.
Пространственные данные (геоинформационные данные, геопространственные данные, географические данные, геоданные): Данные о пространственных объектах и их наборах.