Презентація приклади геоінформаційних систем. Геоінформаційні моделі. Відмінність цифрової карти від ГІС-карти

Геоінформаційні системи в Інтернеті

виконала

учениця 11 класу

Бедретдінова Гульфия

Інтерактивні карти в Інтернеті.
картографічний ресурс Google Earth.
Супутникова навігація.
Висновок.
Реферат по даній темі.

географічна інформаційна система ( ГІС) - система збору, зберігання, аналізу та графічної візуалізації просторових (географічних) даних і пов'язаної з ними інформації про необхідні об'єктах.

ГІС дозволяє користувачам шукати, аналізувати і редагувати як цифрову карту місцевості, так і додаткову інформацію про об'єкти.

Інтерактивні карти в Інтернеті

В Інтернеті можна знайти інтерактивні карти світу, країн і міст. Інтерактивною картою можна управляти: збільшувати і зменшувати масштаб і зрушувати з усіх гeoграфіческім напрямками.

Інтерактивні карти: http://www.eatlas.ru

картографічний ресурс Google Earth

Сервіс Google Earth дозволяє подорожувати по інтерактивній карті планети, створеної з ідеально "зшитих" між собою космічних знімків з детальною тривимірною візуалізацією. На інтерактивній світовій карті можна вивчити будь-яку ділянку і знайти будь-яку точку, оглянути навколишню її місцевість, а при необхідності навіть прокласти оптимальний маршрут.

супутникова навігація

Супутникова навігація - система, призначена для визначення місця розташування наземних, водних і повітряних об'єктів.

Для визначення географічних координат точки, в якій знаходиться користувач, використовуються дані, отримані за допомогою радіосигналів із супутників.

У порівнянні з можливостями традиційної картографії, ГІС надають нові можливості відображення просторової інформації при збереженні і збагаченні старих картографічних прийомів. Звичайні паперові карти обмежені двома вимірами, в рамки яких часто з великими труднощами укладається різноманіття трьох - і чотиривимірних просторово - тимчасових об'єктів і явищ.

картографування

Отримання просторових даних

Лекція №1:

«Сутність і основні поняття геоінформатики»

1. Лисицький Д.В. Основні принципи цифрового картографування місцевості. М. Недра, 1988.

2. Капралов Є.Г., Кошкарев А.В. та ін. Основи геоінформатики: в 2 кн. Учеб.пособие для студ. вузів; Під ред. ТикуноваВ.С.-М .; Видавничий центр «Академія», 2004.-352 і 480 стор.

3. Карпик А.П. Методологічні та технологічні основи геоінформаційного забезпечення територій: Монографія. - Новосибірськ: СМДА,2004.-260с.

4. Класифікатор топографічної інформації. М .: ГУГК СРСР,

5. ГОСТ 28441 -90. Картографія цифрова. Терміни та визначення. - М .; 1990.

6. ГОСТ Р 50828 -95. Геоінформаційне картографування. Просторові дані, цифрові та електронні карти. Загальні вимоги. М .; 1995.

7. Берлянт А.М. Геоінформаційне картографування. М ,: 1997

8. Жалковський Е.А., Халугін Є.І. та ін. Цифрова картографія та геоінформатика. Короткий термінологічний словник / За загальною редакцією Е.А., Жалковський. - М., «Картгеоцентр- Геодезіздат», 1999.- 46 с.

Вся історія розвитку людства поділяється на 3 епохи:

1. 6000 років тривала сільськогосподарська епоха

2. 150 років тривала епоха промислова (індустріальна)

3. На рубежі XX і XXI століть людство вступило в

інформаційну епоху

Це означає, що основним фактором розвитку людської цивілізації стають інформаційні ресурси, а

інформація є невід'ємною частиною всіх видів людської діяльності.

Найважливішою складовою інформації є Геоінформація - просторово-координована інформація про навколишній нас географічному просторі.

У завданнях територіального управління близько 70% рішень пов'язані з використанням геоінформації.

Питання отримання і використання геоінформації базуються на

новому понятті - геоінформатика.

визначення геоінформатики

Геоінформатика сталася як засіб аналізу і досліджень навколишнього середовища в географії і визначається в трьох аспектах:

1. Як наука

2. Як інформаційна технологія

3. Як виробництво (Інформаційна індустрія)

Геоінформатика як наука:

«Наукова дисципліна, що вивчає природні

і соціально-економічні геосистеми за допомогою

комп'ютерного моделювання

на основі баз даних і географічних знань »

Геоінформатика як

інформаційна технологія:

«Технологія збору, обробки, накопичення, зберігання, перетворення, аналізу і відображення просторово координованої інформації»

Геоінформатика як

виробництво:

«Виробнича діяльність по отриманню та переробці просторово координованої інформації та підготовці просторових рішень, а також по створенню та експлуатації геоінформаційних систем і технологій»

Зв'язок геоінформатики із суміжними галузями науки і виробництва

геодезія Картографія

Географія Геоинформатика Геоекологія

Дистанційне Інформатика зондування

Найважливіші особливості геоінформатики:

1. Однозначна ідентифікація об'єктівпростору за допомогою координатної прив'язки

2. Моделювання всіх об'єктів

простору як точок, ліній і площ, абстрагуючись від їх сутності

3. математична обробка

абстрактних об'єктів - точок, ліній і площ

Складові розділи геоінформатики

Геоінформаційне картографування

- створення просторового інформаційного ресурсу

ГІС-обробка - п ереработка просторового ресурсу в просторові рішення

Сутність і основні поняття ГІС Геоінформаційні системи (також ГІС) призначені для збору, зберігання, аналізу та графічної візуалізації просторових даних і пов'язаної з ними інформації про представлених в ГІС об'єктах. Іншими словами ГІС - сучасна комп'ютерна технологія для картографування і аналізу об'єктів реального світу, що відбуваються і прогнозованих подій і явищ.

ГІС-система дозволяє: визначити які об'єкти розташовуються на заданій території; визначити місце розташування об'єкта (просторовий аналіз); дати аналіз щільності розподілу по території якогось явища (наприклад щільність розселення); визначити тимчасові зміни на певній площі); змоделювати, що станеться при внесенні змін до розташування об'єктів (наприклад, якщо додати нову дорогу).

Класифікація ГІС За територіальним охопленням: глобальні ГІС; субконтинентальним ГІС; національні ГІС; регіональні ГІС; субрегіональні ГІС; локальні або місцеві ГІС. За рівнем управління: федеральні ГІС; регіональні ГІС; муніципальні ГІС; корпоративні ГІС. За функціональністю: повнофункціональні; ГІС для перегляду даних; ГІС для введення та обробки даних; спеціалізовані ГІС. За предметної області: -картографіческіе; геологічні; -міські або муніципальні ГІС; -пріродоохранние ГІС і т. п.

Області застосування ГІС Управління земельними ресурсами, земельні кадастри. Інвентаризація, облік, планування розміщення об'єктів розподіленої виробничої інфраструктури та управління ними. Проектування, інженерні вишукування, планування в будівництві, архітектурі. Тематичне картографування. Управління наземним, повітряним та водним транспортом. Управління природними ресурсами, природоохоронна діяльність та екологія. Геологія, мінерально-сировинні ресурси, гірничодобувна промисловість Надзвичайні ситуації. Військова справа. Рішення широкого кола специфічних завдань, пов'язаних з розрахунком зон видимості, оптимальних маршрутів руху по пересіченій місцевості з урахуванням протидії і т. П. Сільське господарство.

Історія ГІС Піонерський період (пізні 1950-ранні 1970-ті рр.) Дослідження принципових можливостей, прикордонних областей знань і технологій, напрацювання емпіричного досвіду, перші великі проекти і теоретичні роботи. Поява електронних обчислювальних машин (ЕОМ) в 50-х роках. Поява ціфрователей, плотерів, графічних дисплеїв і інших периферійних пристроїв в 60-х. Створення програмних алгоритмів і процедур графічного відображення інформації на дисплеях і за допомогою плоттерів. Створення формальних методів просторового аналізу. створення програмних засобів управління базами даних. Період державних ініціатив (поч. 1970-поч. 1980-рр.) Державна підтримка ГІС стимулювала розвиток експериментальних робіт в області ГІС, заснованих на використанні баз даних по вуличним мереж: автоматизовані системи навігації. Системи вивезення міських відходів і сміття. РУХ ТРАНСПОРТНИХ ЗАСОБІВ У надзвичайних ситуаціях і т. Д. Період комерційного розвитку (ранні 1980-ті даний час) Широкий ринок різноманітних програмних засобів, розвиток настільних ГІС, розширення сфери їх застосування за рахунок інтеграції з базами непросторових даних, поява мережевих додатків, поява значного числа непрофесійних користувачів, системи, що підтримують індивідуальні набори даних на окремих комп'ютерах, Відкривають шлях системам, які підтримують корпоративні та розподілені бази геоданих. Призначений для користувача період (пізні 1980-теперішній час) Підвищена конкуренція серед комерційних виробників геоінформаційних технологій послуг дає переваги користувачам ГІС, доступність і «відкритість» програмних засобів дозволяє використовувати і навіть модифікувати програми, поява користувальницьких «клубів», телеконференцій, територіально роз'єднаних, але пов'язаних єдиною тематикою призначених для користувача груп, Зросла потреба в годинних, початок формування світової геоінформаційної інфраструктури.

Перспективи ГІС ГеоДізайн це еволюційний етап розвитку ГІС. Він дуже важливий для процесу планування та розвитку територій, особливо в сфері землекористування та охорони навколишнього середовища, але широко затребуваний і практично у всіх інших прикладних і наукових областях. Майбутнє за ГІС-технологіями з елементами штучного інтелекту на базі інтеграції ГІС та експертних систем. Переваги такого симбіозу цілком очевидні: експертна система буде містити в собі знання експерта в конкретній галузі і може використовуватися як вирішальна або радна система. Сучасний статус нових комп'ютерних геотехнологій визначається великими державними програмами, Зарубіжними інвестиціями, спрямованими на широке використання аерофотознімків і космічних знімків, цифрових карт, візуалізації баз даних. Міська ГІС майбутнього дозволятиме не тільки отримувати за запитом семантичну інформацію про об'єкти на карті, але і прогнозувати розвиток території, дозволяти керівництву міста програвати варіанти директивних рішень, можливого будівництва нового району міста і т.п. При цьому ГІС разом з системою імітаційного моделювання зможе показати містобудівникам, як перерозподіляться навантаження в міських інженерних мережах, потужність транспортних потоків, як зміниться ціна об'єктів нерухомості в залежності від проведення додаткових магістралей або споруди нового торгового центру в тому чи іншому районі.

висновок В наразі ГІС системи є одними з найбільш швидко розвиваються і цікавих в плані комерціалізації, з їх зручним призначеним для користувача інтерфейсом і величезною кількістю містилася в них інформації роблять їх незамінними при все прискорюється світі. На даний момент в Росії близько 200 організацій займаються розробкою і впровадженням ГІС систем, створення земельного кадастру дозволить на основі його карт будувати інші, предметно орієнтовані карти і доповнювати їх відповідним атрибутивною наповненням, що дозволить нашим системам конкурувати із західними зразками. При більшому розвитку мобільного доступу в мережу через різні пристрої Гіс системи із застосуванням супутникових знімків в купе з тривимірним моделюванням дозволять навіть пересічному користувачеві без жодних проблем орієнтуватися на будь-якій місцевості і отримувати від даних систем всю потрібну інформацію просто задавши питання.

слайд 2

1. Що таке ГІС?
ГІС - це набір комп'ютерного обладнання, географічних даних і програмного забезпечення для збору, обробки, зберігання, моделювання, аналізу і відображення всіх видів просторово прив'язаної інформації.
ГІС - це середовище, яке пов'язує географічну інформацію (Де що знаходиться) з описової (що собою це являє). На відміну від звичайних паперових карт (навіть відсканованих), на яких «що ви бачите, то і отримаєте», ГІС надає в ваше розпорядження безліч шарів різноманітної загальногеографічної і тематичної інформації.

слайд 3

Як зберігається інформація в ГІС

Вся вихідна інформація - де розташовані точки, яка довжина доріг або площа озера - зберігається в окремих шарах в цифровому вигляді на комп'ютері. І всі ці географічні дані розсортовані по верствам, причому кожен шар представляє свій тип об'єктів (тему). Одна з таких тем може містити всі дороги на певній території, інша - озера, а третя - всі міста і інші населені пункти на тій же території.

слайд 4

ГІС можна розглядати в трьох видах

ГІС можна розглядати в трьох видах:
Вид бази даних: ГІС є унікальним типом бази даних про наш світ - географічної бази даних. Це «Інформаційна система для географії». В основі ГІС лежить структурована БД, що описує світ в географічних термінах, з точки зору просторового розташування його об'єктів та явищ.
Вид карти: ГІС - це набір інтелектуальних карт і інших графічних видів, Які показують об'єкти і їх взаємини на земній поверхні. Карти можна сформувати і використовувати як «вікно в базу даних» для підтримки запитів, аналізу і редагування інформації. Ці дії називаються геовізуалізаціей.
Вид моделі: ГІС - це набір інструментів для перетворення інформації. Вони дозволяють формувати нові географічні набори даних з уже існуючих, застосовуючи до них спеціальні аналітичні функції - інструменти геообработки. Іншими словами, шляхом об'єднання даних і застосування деяких правил ви можете створити модель, яка допомагає знайти відповіді на поставлені питання.

слайд 5

Що можна робити за допомогою ГІС

Робити просторові запити і проводити аналіз
проводити пошук в базах даних і здійснювати просторові запити
виявляти території відповідні для необхідних заходів; виявляти взаємозв'язки між різними параметрами (наприклад, грунтами, кліматом та врожайністю с / г культур); виявляти місця розривів електромереж

слайд 6

Де застосовуються ГІС

Ріелтори використовують ГІС для пошуку, наприклад, всіх будинків на певній території
Компанія, що займається інженерними комунікаціями
ГІС служать для графічного побудови карт і отримання інформації як про окремі об'єкти
ГІС допомагає, наприклад, в рішенні таких задач, як надання різноманітної інформації за запитами органів планування, вирішення територіальних конфліктів, вибір оптимальних (з різних точок зору і за різними критеріями) місць для розміщення об'єктів і т. Д.

слайд 7

Що таке GPS

GPS - супутникова система навігації, яка забезпечує вимірювання відстані, часу і визначальна местоположеніe.

слайд 8

GPS має ряд застосування на землі, в морі і в повітрі. В основному їх можна застосовувати всюди, де можна отримати сигнал з супутника, за винятком всередині будівель, в шахтах і печерах, під землею і під водою.

слайд 9

GPS-приймач - Радіоприймальні пристрої для визначення географічних координат, де ви знаходитесь антени приймача, на основі даних про тимчасові затримки приходу радіосигналів, випромінюваних супутниками групи NAVSTAR. У Росії з розвитком системи ГЛОНАСС почався серійний випуск ГЛОНАСС-приймачів поруч конструкторських бюро і організацій.

слайд 10

Наявність карти суттєво покращує призначені для користувача характеристики приймача. Приймачі з картами показують положення не тільки самого приймача, але і об'єктів навколо нього.
Всі електронні GPS-карти можна поділити на два основних типи - векторні і растрові.

слайд 11

Що таке геокешіг

Геокешінга (geocaching отгреч.γεο- - Земля іангл.cache - тайник) - туристична гра з прімененіемспутнікових навігаційних систем, Що складається в нахожденіітайніков, захованих іншими учасниками гри.

слайд 12

У неї можна грати сім'єю, компанією або поодинці
Геокешінга активно застосовується в якості корпоративного розваги. Співробітники забезпечує фірми ховають тайники, інструктують учасників, забезпечують їх екіпіровкою та GPS-навігаторами.

слайд 13

проект компанії Google, В рамках якого в мережі Інтернет було розміщено супутникові фотографії всієї земної поверхні. Фотографії деяких регіонів мають безпрецедентно високий дозвіл.
У багатьох випадках російська версія Google Earth називається Google Планета Земля, наприклад, в головному меню або на офіційному сайті.

слайд 17

Завдання 1: За допомогою інструменту Каталог (у верхньому лівому кутку програми) подивіться каталог організацій міста Саратова.Заданіе 2: Скористайтеся системою «Пошук». Введіть адресу (за вашим бажанням), район. Програма автоматично вкаже необхідний адрес.Заданіе 3: Для побудови проїзду на міському транспорті або автомобілі між будь-якими точками на карті скористайтеся блоком «Як проїхати?» на вкладці Пошук.

слайд 18

Подивитися всі слайди

Геоінформатика - наука, технологія і виробнича діяльність по науковому обґрунтуванню, проектування, створення, експлуатації та використання географічних інформаційних систем, з розробки геоінформаційних технологій, за додатком ГІС для практичних і наукових цілей.

Геоінформаційна система (ГІС) -

це інформаційна система, що забезпечує збір, зберігання, обробку, доступ, відображення і аналіз просторових (просторово-координованих) даних.

Дані (просторові дані):

позиційні (географічні): місце розташування об'єкта на земній поверхні, його координати в обраній системі координат;
непозиційної (атрибутивні, або метадані) - описові текстові, електронні документи, Дані графічного типу, включаючи фотографії об'єктів, тривимірні зображення об'єктів, відеоматеріали і т.д.

введення даних в машинну середу (data input) шляхом їх імпорту з існуючих наборів цифрових даних або за допомогою оцифрування джерел;
перетворення або трансформація даних (data transformation), включаючи конвертування даних з одного формату в інший, трансформацію картографічних проекцій, зміна систем координат;
зберігання, маніпулювання та управління даними у внутрішніх і зовнішніх базах даних;
картометричних операції (див. картометрии), включаючи обчислення відстаней між об'єктами в проекції карти або на еліпсоїді, довжин кривих ліній, периметрів і площ полігональних об'єктів;

операції обробки даних геодезичних вимірювань (COGO);
операції накладення (накладення);
операції "картографічної алгебри" (map algebra) для логіко-арифметичної обробки растрового шару як єдиного цілого;
просторовий аналіз (spatial analysis) - група функцій, що забезпечують аналіз розміщення зв'язків та інших просторових відносин об'єктів, включаючи аналіз зон видимості / невидимості, аналіз сусідства (див. аналіз близькості), аналіз мереж, створення і обробку цифрових моделей рельєфу, аналіз об'єктів в межах буферних зон та ін .;

просторове моделювання або геомоделірованіе (spatial modeling, geo-modeling), включаючи операції, аналогічні використовуваним в математико-картографічному моделюванні і картографічному методі дослідження;
візуалізація вихідних, похідних або підсумкових даних і результатів обробки, включаючи картографічну візуалізацію, проектування і створення (генерацію) картографічних та інших просторових зображень, включаючи тривимірні;
висновок даних (data output) - графічній, табличній і текстовій документації, в тому числі її тиражування, документування, або генерацію звітів (reporting);
обслуговування процесу прийняття рішень (decision making)

цифрова обробка зображень (даних дистанційного зондування);
засоби експертних систем;
засоби настройки на вимоги користувача (customization);
засоби розширення функціональних можливостей ГІС:

вбудовані макромови (макроси); інструментарії розробника (developer "s toolkit).
вбудовані макромови (макроси);
інструментарії розробника (developer "s toolkit).

Кожному просторовому об'єкту відповідає запис в базі даних з набором атрибутивної інформації
ГІС зберігає інформацію у вигляді набору тематичних шарів, які об'єднані на основі географічного положення

приклади шарів

Населені пункти
Автомобільні дороги
Залізниці
Гідротехнічні споруди (шлюзи, канали, насосні станції, греблі)
мости
газопроводи
Заповідні території (місцевого, національного і міжнародного значення)
Сільгосп угіддя (рілля, сади, виноградники, пасовища, рисові чеки)
Землі водного, лісового, природоохоронного та с / г призначення
Рослинний покрив (плавні, ліси)
Адміністративний поділ, державний кордон
Водотоки (річки, протоки, малі річки)
Водойми (озера, рибпруди і т.д.)
рельєф

Векторна і растрова моделі даних

У векторній моделі інформація про точках, лініях і полігонах кодується і зберігається у вигляді набору координат X, Y (В сучасних ГІС часто додається третя просторова і четверта, наприклад, тимчасова координати). Векторна модель особливо зручна для опису дискретних об'єктів і менше підходить для опису безупинно мінливих властивостей (наприклад, щільність населення).

Класи вирішуваних завдань

Інформаційно-довідкові завдання
Мережеві завдання

(Аналіз географічних мереж: вулиць, річок, доріг, трубопроводів, ліній електропередачі або зв'язку та ін.)

Просторовий аналіз і моделювання

Приклади запитів, на які може відповісти ГІС

Отримання інформації за місцем розташування
Позиціонування за інформацією
Часовий аналіз змін об'єктів на території
Показати просторові співвідношення і взаємозв'язку між об'єктами на заданій території
Що, якщо ...? (Аналіз "what if")