- •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!
Геоинформация
Одним из важных и широко используемых понятий является геоинформация. Под геоинформацией понимается пространственно- распределенная информация об объектах или явлениях материального и нематериального вида.
Примерами геоинформации может быть плотность населения по территориальным образованиям, толщина залегания полезных ископаемых в точках бурения, измерение метеоусловий на станциях слежения и т.д., распределение голосов избирателей в регионе и т.д.
Геоданные
Объект - совокупность предметов, понятий, свойств или других элементов некоторого множества. Пространственные данные об объектах различаются по характеру локализации. Различают объекты с дискретным, линейным и площадным характером локализации.
Геоданные (пространственные, геопространственные данные) - данные об объектах и явлениях окружающей среды, требующие представления в координатно-временной форме.
Геопространственными данными могут быть охарактеризованы все реальные объекты и явления местности, для которых важны положение, форма, размеры, взаиморасположение относительно других объектов и явлений и, следовательно, заданы системы отсчета и позиционирования в пространстве.
Система отсчета
Важнейшей составляющей геоданных является система отсчета (координатно-временная привязка).
Сама система отсчета геоданных является динамической системой, так как она, будучи связанной с Землей или звездами, движется вместе с ними во Вселенной.
Может быть несколько систем отсчета, поэтому одной из задач является переход из одной системы отсчета в другую.
Геоинформатика
Геоинформатика (GIS technology, geo-informatics) - область науки, техники и технологии, изучающая структуру, общие свойства и закономерности геоданных, а также методы и процессы проектирования, создания, эксплуатации и использования пространственных информационных систем.
В задачи геоинформатики входят обеспечение информацией, контроль и поддержка принятия управленческих решений в сферах планирования и проектирования, исследований в науках о Земле и смежных с ними социально-экономических науках, в развитии образования и культуры, сохранении экологического равновесия, предупреждении чрезвычайных ситуаций, обеспечении обороноспособности страны.
Область исследования геоинформатики
•Теоретические и экспериментальные исследования в области развития научных и методических основ геоинформатики.
•Технические средства и технологии сбора, регистрации, хранения, передачи и обработки геоинформации с использованием вычислительной техники.
•Геоинформационные системы (ГИС) разного назначения, типа (справочные, аналитические, экспертные и др.), пространственного охвата и тематического содержания.
•Базы и банки пространственной информации по разным предметным областям, а также системы управления базами данных.
•Базы знаний по разным предметным областям.
•Математические методы, математическое, информационное, лингвистическое и программное обеспечение для ГИС.
•Геомоделирование, системный анализ многоуровневой и разнородной геоинформации.
•Геоинформационное картографирование и другие виды компьютерных геоизображений новых видов и типов, включая трехмерные видеоданные, анимационные, мультимедийные, виртуальные и другие электронные продукты.
•Геоинформационные инфраструктуры, методы и технологии хранения
ииспользования геоинформации на основе распределенных баз данных
изнаний.
•Телекоммуникационные системы сбора, анализа, обработки и распространения пространственно-временной геоинформации.
•Взаимодействие геоинформатики, геодезии, картографии, дистанционного зондирования и других наук о Земле.
Структура и классификация ГИС
Структура и классификация ГИС
Базовый составляющим геоинформатики являются геоинформационные системы.
Геоинформационная система (ГИС) - специализированная информационная система, предназначенная для работы на интегрированной основе с геопространственными и различными по содержанию семантическими данными.
Поскольку ГИС является сложной интегрированной системой, она подчиняется всем принципам системного анализа.
Системный анализ - это совокупность методов и средств исследования сложных, многоуровневых и многокомпонентных систем, объектов, процессов, опирающихся на комплексный подход, учет взаимосвязей и взаимодействий между элементами системы.
В системном анализе под системой понимается множество элементов, находящихся в отношениях и связях друг с другом, которое образует определенную целостность, единство. Элементами системы являются ее части, представление о которых нецелесообразно подвергать дальнейшему членению.
Интеграцией называют восстановление и повышение качественного уровня взаимосвязей между элементами системы, а также процесс создания из нескольких разнородных систем единой системы с целью исключения функциональной и структурной избыточности и повышения общей эффективности функционирования.
Назначением ГИС является ввод, хранение, обработка и вывод геопространственной информации по запросам пользователей.
Таким образом, ГИС интегрируется, с одной стороны, с системами сбора информации (дистанционное зондирование, геодезическая съемка, мониторинг окружающей среды), с другой - с системами хранения информации (информационно-поисковые системы, базы данных, базы знаний, экспертные системы), с третьей стороны, с системами обработки информации (обработка изображений, моделирование, генерализация), с четвертой стороны, с системами отображения информации (компьютерная графика, электронные карты, создание трехмерных видеомоделей и сцен).