GIS (Sisteme de Informații Geografice) - sisteme informatice care fac posibilă afișarea datelor pe ecran în în format electronic. Imaginile GIS sunt hărți de nouă generație.

Geografia pe ecran

Astfel de hărți pot fi furnizate, pe lângă date geografice și alte date din domeniul statisticii, demografiei etc. Cu ele este posibil tipuri diferite operațiuni analitice inaccesibile suporturilor de hârtie vechi.

Suportul tehnic pentru hărți electronice există sub forma unei cantități uriașe de analize, instrumente de editare și baze de date extinse. Mulți sunt implicați în crearea și utilizarea lor. mijloace moderne- de la scanere la sateliți spațiali fotografierea suprafeței pământului.

Informațiile obținute cu ajutorul noilor tehnologii sunt folosite nu numai de geografi, ci și în mediile de afaceri, construcții, marketing și administrație publică. Chiar și gospodinele știu ce este geo. Sisteme de informare. Și folosesc cu succes cardurile electronice!

GIS - definiție și concepte de bază

Ce înseamnă mai exact acest termen? Sisteme de informații geografice (GIS) - denumirea sistemelor al căror scop este colectarea, stocarea și analiza datelor spațiale, precum și vizualizarea lor grafică. GIS aparține noii generații de tehnologii informatice. Știința care studiază aspectele aplicate și tehnice ale lucrului cu GIS este geoinformatica.

GIS este o combinație de succes a capabilităților bazei de date (interogări, analiză) și caracteristică de vizualizare spațială a hărților. Datele sunt stocate într-un astfel de sistem prin straturi tematice legate de o locație geografică. GIS funcționează atât cu date raster, cât și cu date vectoriale, astfel încât orice sarcină legată de informațiile spațiale poate fi rezolvată eficient cu ajutorul lor.

Ce îi face diferiți

Trăsăturile caracteristice pe care le are un sistem de informare geografică includ analize avansate, lucru cu matrice uriașă de informații, prezența unelte speciale pentru prelucrarea datelor spațiale.

Principalele lor avantaje sunt ușurința de utilizare (datele 3D sunt cele mai ușor de perceput), capacitatea de a integra informațiile acumulate din diverse surse și de a crea o singură matrice pentru utilizare colectivă.

Apoi - analiza automată a datelor geospațiale și un raport, utilizarea interpretării imaginilor aeriene și spațiale, scheme create anterior și planuri de teren, ceea ce crește eficiența aplicării cu un ordin de mărime. Economii semnificative de resurse de timp și capacitatea de a crea Modele 3D obiecte geografice.

Sarcini principale

Funcțiile GIS sunt o serie de operații pentru:

• introducerea datelor (hărțile digitale sunt create automat),
• gestionarea datelor (toate acestea sunt stocate cu posibilitatea de prelucrare și utilizare ulterioară),
• cererea și analiza lor prin compararea unei varietăți de parametri,
• vizualizarea datelor primite și prelucrate sub formă de hărți interactive.

Rapoartele despre fiecare obiect pot lua forma unui grafic, diagramă sau imagine 3D.

Capabilitati GIS

Cu ajutorul unui sistem GIS, devine posibil să se determine prezența, cantitatea și poziția relativă a tuturor obiectelor disponibile pe un anumit teritoriu. În plus, este folosit, de exemplu, pentru a analiza date geospațiale care caracterizează densitatea așezării etc. și pentru a determina diferite schimbări în timp.

Cu ajutorul sistemelor GIS, a devenit posibilă simularea situației așteptate privind, de exemplu, adăugarea unui nou obiect - un drum, o zonă rezidențială etc.

GIS - clasificare

Există mai multe clasificări ale acestor sisteme. Dacă sunt împărțite conform principiului de acoperire a teritoriului, atunci fiecare GIS poate fi atribuit sistemelor globale, subcontinentale, naționale, regionale, subregionale, precum și locale sau locale.

Pe baza nivelului de management, aceste sisteme constau din federal, regional, municipal și corporativ.

Ele se disting și prin funcționalitate. GIS (abrevierea este de înțeles un numar mare utilizatori) pot fi atât cu funcții complete, cât și specializate, concepute pentru a rezolva sarcini specifice - de exemplu, vizualizarea datelor, introducerea și procesarea acestora.

În funcție de domeniu, GIS poate fi clasificat în cartografice, geologice, de mediu, precum și municipale sau urbane.

Sistemele informatice geografice integrate sunt acelea in care, pe langa funcționalitate standard, este posibilă procesarea digitală a imaginilor. GIS la scară completă reproduce datele la orice scară aleasă. Sistemele spațio-temporale fac posibilă operarea informațiilor în timpul trecut sau viitor.

Unde se aplică GIS?

GIS este un instrument versatil cu o gamă largă de aplicații. Ce anume?

• O zonă tipică de utilizare a acestora este administrarea terenului, compilarea cadastrală, calculul suprafețelor și delimitarea parcelelor de teren. Pentru a rezolva astfel de probleme au fost create primele astfel de sisteme.
• Un alt domeniu este managementul infrastructurii industriale, contabilitatea, planificarea și inventarul acestora. Crearea și amplasarea unei rețele de obiecte pentru un anumit scop - magazine, benzinării etc.
• Studii inginerești și planificare în domeniul arhitecturii și construcțiilor, rezolvarea problemelor de dezvoltare a teritoriului și optimizarea infrastructurii acestuia.
• Realizarea de hărți tematice.
• Gestionarea tuturor tipurilor de transport - de la uscat la apă și aer.

Alte domenii

Activitati pentru protectia naturii, activitati de mediu, planificarea si managementul resurselor naturale, monitorizarea mediului, modelarea proceselor de mediu.

Sfera geologiei și industriei miniere. Cu ajutorul GIS, a devenit posibilă calcularea rezervei de minerale pe baza probelor de foraj de explorare și modelarea structurii zăcământului.

Dezvoltare în continuare

Din anii 70. datorită sprijinului guvernamental, au apărut proiecte pilot privind utilizarea GIS în sistemele de navigație și eliminarea gunoiului, trafic etc.

Din anii 80 a început o perioadă de dezvoltare pe bază comercială. Piața este plină de instrumente software, au apărut diverse aplicații, numărul utilizatorilor care au învățat ce sunt tehnologiile GIS a depășit numărul profesioniștilor.

În perioada actuală, care poate fi numită o perioadă de utilizare, datorită concurenței ridicate dintre producători, a devenit posibilă crearea unor grupuri tematice de consumatori, desfășurarea teleconferințelor și formarea unei geostructuri globale unificate.

Despre perspectivele GIS

O nouă etapă în evoluția dezvoltării GIS poate fi considerată apariția geodesignului, care este acum solicitată peste tot - de la sfera utilizării terenurilor și protecției naturii până la planificarea de noi infrastructuri și proiecte de construcție, precum și în întreținere. a reţelelor de utilităţi etc.

Viitorul aparține tehnologiilor GIS care conțin începuturile inteligenţă artificială. GIS-urile moderne sunt cele mai recente dezvoltări computerizate bazate pe utilizarea spațiului și a fotografiei aeriene, care servesc la implementarea programelor guvernamentale globale.

Sistemele GIS se dezvoltă acum într-un ritm fără precedent și sunt printre cele mai interesante soluții din punct de vedere comercial. În Rusia de astăzi, aproximativ 200 de organizații diferite sunt implicate în dezvoltarea și implementarea lor, ceea ce ne permite să vorbim despre concurența cu producătorii occidentali. Nu mai este un secret pentru nimeni că în spatele noilor tehnologii se află perspective uriașe bazate pe dezvoltarea în continuare a mijloacelor informatice de prelucrare a informațiilor.

GIS (DoubleGIS Barnaul)

Este destul de dificil să oferim o scurtă definiție clară a acestui fenomen. Sistemul de informații geografice (GIS) Este o oportunitate pentru o nouă privire asupra lumii din jurul nostru. Dacă ne lipsim de generalizări și imagini, atunci GIS este un modern tehnologia calculatoarelor pentru cartografierea și analizarea obiectelor din lumea reală, precum și a evenimentelor care au loc pe planeta noastră. Această tehnologie combină operațiuni tradiționale de baze de date, cum ar fi interogarea și analize statistice, cu beneficiile vizualizării complete și analizei geografice (spațiale) oferite de hartă. Aceste capabilități disting GIS de alte sisteme informaționale și oferă oportunități unice pentru aplicarea sa într-o gamă largă de sarcini legate de analiza și prognoza fenomenelor și evenimentelor din lumea înconjurătoare, cu înțelegerea și evidențierea principalelor factori și cauze, precum și a posibilelor consecințe ale acestora, cu planificarea deciziilor strategice și a actualului consecințele acțiunilor întreprinse. Realizarea hărților și analiza geografică nu sunt complet noi. Cu toate acestea, tehnologia GIS oferă un nou, mai actualizat, mai eficient, convenabil și abordare rapidă la analiza problemelor și soluționarea problemelor cu care se confruntă umanitatea în ansamblu și o anumită organizație sau grup de oameni, în special. Automatizează procedura de analiză și prognoză. Înainte de utilizarea GIS, puțini oameni aveau arta de a rezuma și analiza complet informațiile geografice pentru a lua decizii informate pe baza abordări moderne si mijloace. GIS este acum o industrie de mai multe milioane de dolari care implică sute de mii de oameni din întreaga lume. GIS este predat în școli, colegii și universități. Această tehnologie este utilizată în aproape toate domeniile activității umane - fie că este vorba de analiza acestora probleme globale suprapopularea, poluarea teritoriului, reducerea terenurilor forestiere, dezastrele naturale, precum și soluționarea problemelor private, cum ar fi căutarea cel mai bun traseuîntre puncte, selectarea locației optime a unui nou birou, căutarea unei case la adresa sa, așezarea unei conducte la sol, diverse sarcini municipale. După acoperirea teritorială, există GIS global (GIS global), GIS subcontinental, GIS național, adesea cu statut de stat, GIS regional (GIS regional), GIS subregional și GIS local sau local (GIS local).

GIS diferă în domeniul modelării informațiilor, de exemplu, GIS urban sau GIS municipal, MGIS (GIS urban), GIS de mediu (GIS de mediu), etc.; printre acestea, o denumire specială, ca fiind deosebit de răspândită, a fost dată sistemelor informaționale terestre. Orientarea către problema a unui GIS este determinată de sarcinile pe care le rezolvă (științifice și aplicate), printre care inventarierea resurselor (inclusiv inventarul), analiza, evaluarea, monitorizarea, managementul și planificarea, suportul decizional. GIS integrat, IGIS (GIS integrat, IGIS) combină funcționalitatea GIS și a sistemelor prelucrare digitală imagini (date teledetecție) într-un singur mediu integrat.

GIS multiscale sau independent de scară (GIS multiscale) se bazează pe reprezentări multiple sau multiscale ale obiectelor spațiale (reprezentare multiplă, reprezentare multiscale), oferind reproducere grafică sau cartografică a datelor la oricare dintre nivelurile de scară selectate pe baza unui singur set de date cu cea mai mare rezoluție spațială . GIS spațio-temporal (GIS spațio-temporal) operează cu date spațio-temporale. Implementarea proiectelor de geoinformare (proiect GIS), crearea GIS in în sens larg cuvinte, include etapele: studii de pre-proiectare (studiu de fezabilitate), inclusiv studiul cerințelor utilizatorilor (cerințe ale utilizatorului) și funcţionalitate Software GIS utilizat, studiu de fezabilitate, evaluarea raportului cost/beneficiu (costuri/beneficii); Proiectare sistem GIS (design GIS), inclusiv etapa de proiect pilot (proiect-pilot), dezvoltare GIS (dezvoltare GIS); testarea acestuia pe un mic fragment teritorial, sau zonă de testare (zonă de testare), prototipare sau crearea unui prototip sau prototip (prototip); Implementare GIS (implementare GIS); funcţionare şi utilizare. Aspectele științifice, tehnice, tehnologice și aplicative ale proiectării, creării și utilizării GIS sunt studiate de geoinformatică.

Istoria GIS

Perioada inițială (sfârșitul anilor 1950 - începutul anilor 1970)

Cercetare de posibilități fundamentale, domenii de frontieră ale cunoașterii și tehnologiilor, dezvoltarea experienței empirice, primele proiecte majore și lucrări teoretice.

• Apariția electronicului calculatoare(calculator) în anii 50.
• Apariția digitizatoarelor, plotterelor, afișajelor grafice și a altor periferice în anii 60.
• Crearea de algoritmi software și proceduri pentru afișarea grafică a informațiilor pe afișaje și utilizarea plotterelor.
• Crearea de metode formale de analiză spațială.
• Crearea de software de gestionare a bazelor de date.

Perioada inițiativelor de stat (începutul anilor 1970 - începutul anilor 1980)

Sprijinul de stat pentru GIS a stimulat dezvoltarea lucrărilor experimentale în domeniul GIS bazate pe utilizarea bazelor de date pe rețelele stradale:

• Sisteme automate de navigație.
• Sisteme de eliminare a deșeurilor urbane și a gunoiului.
• Mișcarea vehiculelor în situații de urgență etc.

Perioada de dezvoltare comercială (începutul anilor 1980 - prezent)

O piață largă pentru diverse instrumente software, dezvoltarea GIS desktop, extinderea domeniului de aplicare a acestora prin integrarea cu baze de date non-spațiale, apariția aplicații de rețea, apariția unui număr semnificativ de utilizatori non-profesioniști, sisteme care suportă seturi de date individuale pe calculatoare individuale, deschid calea pentru sistemele care acceptă bazele de geodate de afaceri și distribuite.

Perioada utilizator (sfârșitul anilor 1980 - prezent)

Concurența sporită între producătorii comerciali de servicii de tehnologie geoinformatică oferă avantaje utilizatorilor GIS, disponibilitatea și „deschiderea” software-ului vă permite să utilizați și chiar să modificați programe, apariția unor „cluburi” de utilizatori, teleconferințe, dispersate geografic, dar conectate printr-un singur tema grupurilor de utilizatori, o nevoie crescută de geodate, începutul formării infrastructurii globale de geoinformație.

Cum funcționează GIS

Un GIS stochează informații despre lumea reală ca un set de straturi tematice care sunt grupate în funcție de locația geografică. Această abordare simplă, dar extrem de flexibilă și-a dovedit valoarea într-o mare varietate de aplicații din lumea reală, cum ar fi urmărirea vehiculelor și materialelor, cartografierea detaliată a situațiilor reale și a evenimentelor planificate și modelarea circulației atmosferice globale. Orice informație geografică conține informații despre o locație spațială, indiferent dacă este referită la coordonate geografice sau la alte coordonate, sau trimiteri la o adresă, cod poștal, circumscripție sau district de recensământ, identificator de teren sau de teren forestier, nume de drum etc. Când utilizați astfel de link-uri pentru detecție automată locația sau locațiile caracteristicii (trăsăturilor) se aplică o procedură numită geocodare. Cu ajutorul acestuia, poți determina și vezi rapid pe hartă unde se află obiectul sau fenomenul care te interesează, cum ar fi casa în care locuiește prietenul tău sau se află organizația de care ai nevoie, unde s-a produs cutremurul sau inundația, ce traseu este mai ușor și mai rapid să ajungeți la punctul de care aveți nevoie sau acasă.

Modele vectoriale și raster

Un GIS poate funcționa cu două tipuri foarte diferite de date - vector și raster. Într-un model vectorial, informațiile despre puncte, linii și poligoane sunt codificate și stocate ca un set Coordonatele X,Y. Locația unui punct (obiect punct), cum ar fi un foraj, este descrisă de o pereche de coordonate (X,Y). Caracteristicile liniare precum drumurile, râurile sau conductele sunt stocate ca seturi de coordonate X,Y. Caracteristicile poligonului, cum ar fi bazinele hidrografice, parcelele sau zonele de serviciu, sunt stocate ca un set închis de coordonate. Modelul vectorial este util în special pentru descrierea obiectelor discrete și mai puțin potrivit pentru descrierea proprietăților în continuă schimbare, cum ar fi tipurile de sol sau accesibilitatea obiectelor. Modelul raster este optim pentru lucrul cu proprietăți continue. O imagine raster este un set de valori pentru componentele elementare individuale (celule), este similară cu o hartă sau o imagine scanată. Ambele modele au avantajele și dezavantajele lor. GIS modern poate funcționa atât cu modele vectoriale, cât și cu modele raster.

Straturi GIS

Toate informațiile cartografice dintr-un GIS sunt organizate în straturi. Straturile sunt primul nivel de abstractizare în GIS. Lucrând cu GIS, ni se cere să împărțim datele pe care le avem în straturi. Fiecare strat conține obiecte de un anumit tip, combinate caracteristici generale. Lucrând într-un GIS, putem conecta și deconecta straturi de interes pentru noi sau putem schimba ordinea în care sunt afișate. Straturile sunt de următoarele tipuri:

Punct

Straturile punctuale conțin obiecte care pot fi abstractizate până la un punct, cum ar fi o fântână sau un oraș. De dragul clarității înțelegerii, chiar și un oraș poate fi reprezentat printr-un punct.

Liniar

Aceste obiecte pot fi extrase în linii întrerupte sau netede, cum ar fi râuri, drumuri sau conducte.

Poligonală sau areală

Obiectele de acest tip sunt reprezentate ca fiind într-un anumit poligon, cum ar fi zonele de licență.

Obiectele areale pot consta din mai multe contururi. Acest lucru este necesar dacă doriți să reprezentați un poligon cu o gaură în interior. Figura prezintă un exemplu de poligon obișnuit și un poligon format din două contururi.

Ultimul punct al unui poligon trebuie să se potrivească întotdeauna cu primul punct. Indiferent dacă este corect sau nu, este exact așa cum este în sistemele de geoinformații. Astfel, un poligon nu poate avea mai puțin de patru puncte. Dacă poligonul are zonă zero, adică degenerează, atunci trebuie șters. De asemenea, poligonul nu trebuie să aibă auto-intersecții. Astfel de deficiențe pot duce ulterior la erori grave în calcule și, prin urmare, ar trebui evitate.

Imagini

Grafice bitmap care sunt georeferențiate, cum ar fi imagini din satelit sau hărți scanate.

Modele de grilă

Acestea sunt hărți structurale și hărți parametri. Inițial, aceste modele s-au bazat pe grilă dreptunghiulară, unde nodurile grilei indică valoarea lui Z (parametru).

Acum structura unor astfel de modele este adesea mai complexă, dar prin tradiție ele continuă să fie numite grile sau grile. Grilele moderne pot conține pauze, zone de rafinare sau pot fi bazate pe spline. Sensul modelelor de grilă rămâne același: o reprezentare continuă a unui parametru pe o anumită zonă.

O plasă spline diferă de o plasă obișnuită prin faptul că suprafața sa este perfect netedă, ceea ce este mai natural pentru majoritatea modelelor. Ochiurile cu defecte conțin segmente suplimentare pentru a modela o discontinuitate lină. Pe un model de grilă convențional, discontinuitatea este treptă. Modelele de grilă sunt numite și hărți de contur.

Tipuri speciale de straturi

Aceste cinci tipuri de straturi sunt standard pentru orice GIS profesional, dar pe lângă ele, pot exista și alte tipuri speciale de date, datorită domeniului de aplicare al acestui sistem. De exemplu, acestea pot fi defecte (pentru modelarea grilelor cu defecte), hărți raster (pentru reprezentarea foarte mari). bitmaps), modele 3D (pentru modele de rezervor 3D).

Tabele de date GIS

Punctele liniilor și poligoanele au tabele cu date de atribute pentru caracteristicile lor.

Fiecare obiect de pe hartă corespunde unui rând din tabelul de date. Folosind tabelul de date, puteți găsi și sorta obiecte, le puteți selecta pe hartă după atribute sau puteți vizualiza atributele obiectelor selectate. Tabelul de atribute vă permite să căutați obiecte, să le sortați, să le selectați după condiții, să le grupați, să creați filtre și să efectuați calcule. Un tabel de atribute transformă un GIS într-o bază de date în care puteți analiza sau gestiona datele folosind instrumente GIS avansate. Fără tabele de atribute, sistemele de informații geografice nu ar avea sens, iar hărțile din ele nu ar fi hărți, ci pur și simplu desene, ca desenele în CorelDraw sau Paint.

Punctele din linii și poligoane au, de asemenea, propriile lor tabele de atribute. Deci, de exemplu, profilele seismice pot fi încărcate împreună cu date despre orizonturile selectate și utilizate pentru a construi hărți în izolinii. Tabelul de date acceptă conceptul de obiecte selectate, astfel de rânduri din tabel sunt marcate cu o culoare diferită. Obiectele selectate sunt, de asemenea, afișate oarecum diferit pe hartă. Selectarea obiectelor este foarte des folosită în analiza datelor. Puteți selecta obiecte atât în ​​tabel, cât și pe hartă, precum și în funcție de condițiile specificate.

Formarea stratului

Un subiect foarte important este formarea corectă a structurii stratului. Utilitatea oricărei baze de date, inclusiv a unui GIS, depinde în mare măsură de structura corectă a datelor. Puteți chiar formula următoarele: utilitatea bazei este direct proporțională cu ea organizare adecvatăși ordine în date. Dacă datele din baza de date conțin un număr mare de erori sau nu sunt organizate corespunzător, atunci acest lucru poate anula toate avantajele bazei de date ca atare. Din acest motiv, abilitatea de a structura corect informațiile este importantă. De exemplu, dacă încărcați date seismice, atunci ar fi corect să combinați toate echipajele seismice într-un singur strat și să nu creați mai multe straturi grupându-le pe regiuni sau zone. Este mai bine să respectați această regulă: un tip de date - un tabel (sau un strat). Pe de altă parte, obiectele eterogene sunt mai bine plasate în straturi diferite, chiar dacă sunt unite printr-o temă comună. Deci, drumurile și căile ferate sunt mai bine împărțite în două straturi și apoi plasate în grupul „Rute de transport”.

Coordonatele

Toată lumea știe că pământul este rotund, dar harta este plată, iar suprafața mingii nu poate fi transformată într-un plan fără deformare. Din acest motiv, proiecțiile sunt folosite în cartografie. Proiecțiile sunt reguli și formule pentru transformarea unei coordonate în alta. De obicei, se folosește o transformare de la coordonatele sferice (geografice) la coordonatele în unghi drept (coordonatele hărții). Proiecțiile pot fi cu suprafață egală sau conformă, adică păstrează aria obiectelor sau unghiurilor. Uneori, o proiecție le poate distorsiona pe ambele, minimizând distorsiunea în general. Pentru țara noastră, sistemul de transformare standard este sistemul de coordonate „anul 42”. Sistemul „al 42-lea an” împarte teritoriul globul 60 de zone, câte 6 grade fiecare. Regiunea Tyumen, de exemplu, se află în zonele 12, 13 și 14. „Anul 42” este o proiecție cu suprafață egală. GIS-urile sunt concepute pentru a stoca date într-un sistem de coordonate și pentru a le afișa în altul. Prin urmare, este necesar să nu vă confundați cu sistemul de coordonate în care sunt stocate datele și în care sunt afișate pe hartă. Pentru a reduce confuzia cu proiecțiile, Isoline acceptă doar două opțiuni de introducere:

• Coordonate dreptunghiulare (orice coordonate arbitrare la care nu se aplică transformări).
• Coordonatele geografice (grade, minute, secunde, care, atunci când sunt afișate pe hartă, sunt convertite într-un fel de proiecție).

Iată opțiuni pentru afișarea aceleiași zone în diferite sisteme de coordonate și proiecții.

Proiecție „policonic”. Coordonatele reale sunt grade, coordonatele afișate sunt grade.

Proiectia nu este instalata. Coordonatele reale sunt „policonice”, coordonatele afișate sunt dreptunghiulare.

Proiectia nu este instalata. Coordonatele reale sunt grade, coordonatele afișate sunt dreptunghiulare.

Proiecție „policonic”. Coordonatele reale sunt „policonice”, coordonatele afișate sunt dreptunghiulare.

După cum se vede din cifre, primii doi ni se potrivesc destul de bine, dar al treilea și al patrulea nu. A treia imagine este, de fapt, destul de corectă, dar proiecția nu este specificată și, prin urmare, vedem imaginea „ca atare”, în grade. În figura a patra, am încercat să afișăm un poligon ale cărui date nu sunt grade în proiecția „policonică”, iar sistemul nu ne-a înțeles. Din aceasta putem trage următoarea concluzie: este imposibil să setați proiecția pentru coordonatele dreptunghiulare, deoarece în acest caz formulele de transformare le sunt aplicate a doua oară, iar imaginea este obținută incorect.

De asemenea, este necesar să se țină seama de faptul că o linie dreaptă trasată într-un sistem de coordonate nu este o linie dreaptă într-un alt sistem, iar zonele obiectelor pot diferi, chiar dacă proiecțiile sunt de suprafață egală.

Coordonate dreptunghiulare

„policonic”, fără corecție de afișare.

Sistemul de coordonate Mollweide.

policonic”, cu reglaj afișaj.

Prin urmare, dacă aveți nevoie de lungimi precise ale liniilor, zone precise și afișare precisă, atunci trebuie să utilizați prin mijloace speciale sisteme.

Sarcini pe care le rezolvă GIS

GIS scop general, printre altele, efectuează de obicei cinci proceduri (sarcini) cu date: intrare, manipulare, control, interogare și analiză, vizualizare.

Intrare

Pentru a fi utilizate într-un GIS, datele trebuie convertite într-un format digital adecvat. Procesul de conversie a datelor de pe hărți de hârtie în fisiere de calculator numită digitizare. În GIS modern, acest proces poate fi automatizat utilizând tehnologia scanerului, care este deosebit de importantă atunci când se efectuează proiecte majore, sau, cu o cantitate mică de muncă, datele pot fi introduse folosind un digitizer. Multe date au fost deja traduse în formate care sunt percepute direct de pachetele GIS.

Manipulare

Adesea, pentru un anumit proiect, datele existente trebuie modificate în continuare pentru a îndeplini cerințele sistemului dumneavoastră. De exemplu, informațiile geografice pot fi la scări diferite (liniile centrale ale străzilor sunt disponibile la 1:100.000, limitele județului de recensământ sunt la 1:50.000, iar proprietățile rezidențiale sunt la 1:10.000). Pentru procesarea și vizualizarea în comun, este mai convenabil să prezentați toate datele pe o singură scară. Tehnologia GIS oferă o varietate de moduri de a manipula datele spațiale și de a extrage datele necesare pentru o anumită sarcină.

Control

ÎN proiecte mici informațiile geografice pot fi stocate ca fișiere obișnuite. Dar odată cu creșterea cantității de informații și creșterea numărului de utilizatori pentru stocarea, structurarea și gestionarea datelor, este mai eficient să se utilizeze sisteme de management al bazelor de date (DBMS), apoi instrumente informatice speciale pentru lucrul cu seturi integrate de date (baze de date). ). În GIS, cel mai convenabil este să folosiți o structură relațională în care sunt stocate datele formă tabelară. În acest caz, câmpurile comune sunt folosite pentru a lega tabele. Această abordare simplă este destul de flexibilă și este utilizată pe scară largă în multe aplicații GIS și non-GIS.

Cerere și analiză

Cu GIS și informații geografice, puteți obține răspunsuri la întrebări simple (Cine deține acest teren? Cât de departe sunt aceste obiecte? Unde se află această zonă industrială?) și interogări mai complexe care necesită analize suplimentare (Unde sunt locuri pentru construirea unei case noi? Care este principalul tip de sol sub pădurile de molid? Cum va afecta construirea unui drum nou traficul?) . Interogările pot fi setate atât printr-un simplu clic de mouse pe un anumit obiect, cât și cu ajutorul instrumentelor analitice avansate. Cu ajutorul GIS, puteți identifica și seta modele de căutare, puteți juca scenarii precum „ce se va întâmpla dacă...”. GIS-urile moderne au multe instrumente puternice pentru analiză, dintre ele două sunt cele mai semnificative: analiza de proximitate și analiza de suprapunere. Pentru a analiza proximitatea caracteristicilor unele față de altele, un GIS utilizează un proces numit tamponare. Vă ajută să răspundeți la întrebări precum: Câte case sunt la 100 m de acest corp de apă? Câți cumpărători locuiesc pe o rază de 1 km de acest magazin? Care este proporția de petrol produs din puțuri situate la 10 km de clădirea de conducere a acestui OGPD? Procesul de suprapunere presupune integrarea datelor situate în diferite straturi tematice. În cel mai simplu caz, aceasta este o operațiune de mapare, dar într-un număr de operațiuni analitice, datele din diferite straturi sunt combinate fizic. O suprapunere sau o agregare spațială permite, de exemplu, integrarea datelor privind solul, panta, vegetația și proprietatea asupra terenului cu cotele de impozitare pe teren.

Vizualizarea

Pentru multe tipuri de operații spațiale, rezultatul final este o reprezentare a datelor sub forma unei hărți sau a unui grafic. O hartă este o modalitate foarte eficientă și informativă de stocare, prezentare și comunicare a informațiilor geografice (referite spațial). Anterior, hărțile au fost create de secole. GIS oferă noi instrumente uimitoare care extind și avansează arta și știința cartografiei. Cu ajutorul acestuia, vizualizarea hărților în sine poate fi completată cu ușurință cu documente de raportare, imagini 3D, grafice și tabele, fotografii și alte medii, cum ar fi multimedia.

tehnologii legate de GIS

GIS este strâns legat de o serie de alte tipuri de sisteme informaționale. Principala sa diferență constă în capacitatea de a manipula și analiza datele spațiale. Deși nu există o clasificare unică general acceptată a sistemelor informaționale, următoarea descriere ar trebui să ajute la distanțarea GIS de sistemele de cartografiere desktop (mapping desktop), sisteme CAD (CAD), teledetecție (teledetecție), sisteme de gestionare a bazelor de date (DBMS sau DBMS) și poziționarea globală a tehnologiei (GPS).

Sisteme de cartografiere desktop utilizați o reprezentare cartografică pentru a organiza interacțiunea utilizatorului cu datele. În astfel de sisteme, totul se bazează pe hărți, harta este baza de date. Majoritatea sistemelor de cartografiere desktop au capacități limitate de gestionare a datelor, analiză spațială și personalizare. Pachetele corespunzătoare funcționează pe computere desktop - PC, Macintosh și modele inferioare de stații de lucru UNIX.

sisteme CAD

sisteme CAD capabil să elaboreze proiecte și planuri pentru clădiri și infrastructură. Pentru a se combina într-o singură structură, ei folosesc un set de componente cu parametri fix. Ele se bazează pe un număr mic de reguli pentru combinarea componentelor și au funcții analitice foarte limitate. Unele sisteme CAD sunt extinse pentru a suporta reprezentarea cartografică a datelor, dar, de regulă, utilitățile disponibile în ele nu permit gestionarea și analiza eficientă a bazelor de date spațiale mari.

Teledetecție și GPS

Tehnicile de teledetecție sunt arta și știința de a efectua măsurători ale suprafeței pământului folosind senzori, cum ar fi diverse camere de la bordul aeronavelor, receptoare ale sistemului de poziționare globală sau alte dispozitive. Acești senzori colectează date sub formă de imagini și oferă capabilități specializate pentru procesarea, analizarea și vizualizarea imaginilor rezultate. Din cauza lipsei de instrumente de gestionare și analiză a datelor suficient de puternice, sistemele corespunzătoare pot fi cu greu atribuite unui GIS real.

Sisteme de gestionare a bazelor de date conceput pentru a stoca și gestiona toate tipurile de date, inclusiv date geografice (spațiale). SGBD-urile sunt optimizate pentru acest tip de sarcini, așa că multe GIS-uri au suport încorporat pentru SGBD. Aceste sisteme nu au instrumente asemănătoare GIS pentru analiză și vizualizare.

Ce poate face GIS pentru tine

Faceți interogări spațiale și analizați

Capacitatea GIS de a căuta baze de date și de a efectua interogări spațiale a economisit multe companii de milioane de dolari. GIS ajută la reducerea timpului de primire a răspunsurilor la solicitările clienților; identificarea zonelor potrivite pentru activitățile solicitate; identificarea relațiilor dintre diferiți parametri (de exemplu, sol, climă și recolte); localizați întreruperile de curent. Agenții imobiliari folosesc GIS pentru a găsi, de exemplu, toate casele dintr-o anumită zonă care au acoperișuri din ardezie, trei camere și bucătării de 10 metri și apoi oferă o descriere mai detaliată a acestor clădiri. Solicitarea poate fi rafinată prin introducerea unor parametri suplimentari, cum ar fi parametrii de cost. Puteți obține o listă cu toate casele situate la o anumită distanță de o anumită autostradă, parc forestier sau loc de muncă.

Îmbunătățiți integrarea în cadrul organizației

Multe organizații care folosesc GIS au descoperit că unul dintre principalele sale beneficii constă în noile oportunități de îmbunătățire a managementului propriei organizații și a resurselor acesteia pe baza consolidării geografice a datelor existente și a capacității de a partajareași modificarea coordonată de către diferite departamente. Posibilitatea de partajare și extindere și corectare constantă a bazei de date de către diferite divizii structurale face posibilă creșterea eficienței atât a fiecărei divizii, cât și a organizației în ansamblu. Astfel, o companie angajată în comunicații de inginerie poate planifica clar reparații sau munca preventiva de la obținerea de informații complete și afișarea pe ecranul computerului (sau copii pe hârtie) a zonelor relevante, cum ar fi o conductă de apă, până la identificarea automată a rezidenților care vor fi afectați de aceste lucrări și notificarea acestora cu privire la momentul în care se preconizează oprirea sau întreruperea alimentării cu apă. .

Luarea unor decizii mai bune

GIS, ca și alte tehnologii informaționale, confirmă binecunoscutul adagiu conform căruia o mai bună informare ajută la luarea deciziilor. Cea mai bună decizie. Cu toate acestea, GIS nu este un instrument de decizie, ci un instrument care ajută la accelerarea și îmbunătățirea eficienței luării deciziilor, oferind răspunsuri la întrebări și funcții de analiză a datelor spațiale, prezentând rezultatele analizei într-o formă vizuală și ușor de înțeles. GIS ajută, de exemplu, la rezolvarea unor probleme precum furnizarea unei varietăți de informații la cererea autorităților de planificare, rezolvarea conflictelor teritoriale, alegerea unor locații optime (din diferite puncte de vedere și după diferite criterii) pentru localizarea obiectelor etc. necesare pentru luarea deciziilor pot fi prezentate într-o formă cartografică concisă cu explicații textuale suplimentare, grafice și diagrame. Disponibilitatea informațiilor care sunt accesibile pentru percepție și generalizare permite angajaților responsabili să își concentreze eforturile pe găsirea unei soluții fără a petrece timp semnificativ colectând și gândindu-se la datele eterogene disponibile. Puteți lua în considerare rapid mai multe soluții și puteți alege cele mai eficiente și mai eficiente.

Creați hărți

Hărțile în GIS au un loc special. Procesul de creare a hărților în GIS este mult mai simplu și mai flexibil decât metodele tradiționale de cartografiere manuală sau automată. Începe cu crearea unei baze de date. Digitalizarea hărților obișnuite de hârtie poate fi folosită și ca sursă pentru obținerea datelor inițiale. Bazele de date cartografice bazate pe GIS pot fi continue (nu împărțite în foi individualeși regiuni) și nu sunt legate de o scară specifică. Pe baza unor astfel de baze de date, este posibil să se creeze hărți (în formă electronică sau pe hârtie) pentru orice teritoriu, orice scară, cu încărcarea necesară, cu selecția și afișarea acesteia cu simbolurile necesare. În orice moment, baza de date poate fi actualizată cu date noi (de exemplu, din alte baze de date), iar datele pe care le conține pot fi corectate după cum este necesar. În organizațiile mari, baza de date topografică creată poate fi folosită ca bază de către alte departamente și divizii, în timp ce este posibil copie rapidă date și transferul acestora prin rețele locale și globale.

GIS în Rusia

Cele mai răspândite în Rusia din sistemele străine sunt: ​​produs software ArcGIS companiilor ESRI, familia de produse GeoMedia corporații IntergraphȘi MapInfo Professional companiilor Informații pe hartă Pitney Bowes.

Din evoluțiile interne, programul GIS Map 2008 al companiei CJSC KB „Panorama”.

Sunt utilizate și alte produse software de dezvoltare națională și străină: GIS INTEGRO, MGE corporații Intergraph(folosește MicroStation ca nucleu grafic), IndorGIS, STAR-APIC, DoubleGIS , Mappl, Geograf GIS, 4geo etc.

Sistemul de informații geografice (GIS) (ing. Sistemul de informații geografice, GIS) este un sistem de informații care asigură colectarea, stocarea, prelucrarea, accesul, afișarea și distribuirea datelor spațiale.

Datele spațiale sunt date despre caracteristicile spațiale în formă digitală.

După acoperirea teritorială, există GIS global (planetar) (GIS global), GIS subcontinental, GIS național, având adesea statutul de stat, GIS regional (GIS regional), GIS subregional și GIS local, sau local (GIS local).

GIS diferă în domeniul modelării informației: GIS urban sau GIS municipal (GIS urban), GIS de mediu (GIS de mediu), turism etc.

Integrated GIS (integrated GIS, IGIS) combină funcționalitatea GIS și a sistemelor de imagistică digitală cu teledetecție într-un singur mediu integrat analiza (spațială) pe care o oferă harta. Aceste capabilități disting GIS de alte sisteme informaționale și oferă oportunități unice pentru aplicarea acestuia într-o gamă largă de sarcini.Cartografierea și analiza geografică nu sunt ceva complet nou. Cu toate acestea, tehnologia GIS automatizează procesul de analiză și prognoză.

GIS include principalele componente: hardware, software, date

Hardwareîn general sunt Calculator personal fie separate, fie incluse într-o rețea de calculatoare.

Software GIS conține funcții și instrumente necesare pentru stocarea, analizarea și vizualizarea informațiilor geografice (spațiale). Principalele componente ale software-ului sunt: ​​instrumente pentru introducerea și informațiile geografice, SGBD, instrumente pentru susținerea interogărilor spațiale, analiză și vizualizare; personalizat grafic

Date datele de locație (date geografice) și datele tabelare asociate pot fi colectate și pregătite de utilizator sau achiziționate de la furnizori pe o bază comercială sau de altă natură. În procesul de gestionare a datelor spațiale, un GIS integrează datele spațiale cu alte tipuri și surse de date.

Un GIS poate funcționa cu două tipuri foarte diferite de date - vector și raster.

În modelul vectorial informațiile despre puncte, linii sunt codificate și stocate ca un set de coordonate X,Y (în GIS modern, o a treia coordonată spațială Z și o a patra, de exemplu, temporală, sunt adesea adăugate). Locația unui punct (obiect punct), de exemplu, o Piatră semnificativă, este descrisă de o pereche de coordonate (X,Y). Caracteristicile liniare precum drumurile, râurile sau conductele sunt stocate ca seturi de coordonate X,Y. Caracteristicile poligonului, cum ar fi bazinele hidrografice, parcelele sau zonele de serviciu, sunt stocate ca un set închis de coordonate.

Modelul vectorial este util în special pentru descrierea obiectelor discrete și mai puțin potrivit pentru descrierea proprietăților în continuă schimbare, cum ar fi densitatea populației sau accesibilitatea obiectelor.

Model raster optim pentru lucrul cu proprietăți continue. O imagine raster este un set de valori pentru componentele elementare individuale (celule), este similară cu o hartă sau o imagine scanată. GIS modern poate funcționa atât cu modele de date vectoriale, cât și cu modele raster.

Un GIS stochează informații despre lumea reală ca un set de straturi tematice care sunt grupate în funcție de locația geografică. Această abordare simplă, dar extrem de flexibilă și-a dovedit valoarea într-o mare varietate de aplicații din lumea reală, cum ar fi urmărirea vehiculelor și materialelor, cartografierea detaliată a situațiilor reale și a evenimentelor planificate și modelarea circulației atmosferice globale.

Orice informație geografică conține informații despre poziția spațială, indiferent dacă este obligatorie pentru coordonatele geografice sau de altă natură, sau trimite către o adresă, un cod poștal, un identificator al unui teren sau al unei păduri, numele unui drum sau al unui post kilometric pe o autostradă, etc.

Atunci când astfel de legături sunt folosite pentru a determina automat locația sau locațiile unui obiect(lor), se apelează o procedură geocodare.

Cu ajutorul acestuia, puteți determina și vedea rapid pe hartă unde se află obiectul sau fenomenul care vă interesează, cum ar fi casa în care locuiește clientul companiei de turism sau se află organizația de care aveți nevoie, locul memorabil în care a avut loc evenimentul istoric și informațiile disponibile despre acesta, care traseu este mai ușor și ajungeți mai repede la punctul dorit sau acasă, etc.

Pentru multe tipuri de operații spațiale, rezultatul final este o reprezentare a datelor sub forma unei hărți sau a unui grafic. O hartă este o modalitate foarte eficientă și informativă de stocare, prezentare și comunicare a informațiilor geografice (referite spațial). Anterior, hărțile au fost create de secole. GIS oferă noi instrumente uimitoare care extind și avansează arta și știința cartografiei. Cu ajutorul acestuia, vizualizarea hărților în sine poate fi completată cu ușurință cu documente de raportare, imagini tridimensionale, grafice, tabele, diagrame, fotografii și alte mijloace, cum ar fi multimedia.

Capacitatea GIS de a căuta baze de date și de a efectua interogări spațiale a permis multor companii să câștige milioane de dolari.

Exemplu

82.500 de dolari au fost cheltuiți pentru crearea unui sistem de informare geografică orientat spre turism pentru orașul Pinawa și teritoriile înconjurătoare (Canada).Peste 3 ani, sistemul a adus venituri de 5.000.000 de dolari.

Până în prezent, afacerile turistice din țările CSI nu se pot lăuda cu succese uriașe în domeniul GIS, unele rezultate au orașe centrale Moscova și Sankt Petersburg.

Informațiile, totuși, sunt prezentate acolo într-o singură perspectivă - card electronic fără referire la timp real, adică este imposibil să găsiți Teatrul Bolșoi pe hartă și să obțineți imediat o listă a spectacolelor de astăzi, o fotografie a fațadei sau cel puțin un link către site-ul său oficial.

În prezent, în lumea GIS, acestea sunt strâns asociate cu tehnologiile prin satelit pentru navigație (determinarea locației utilizatorului pe o hartă electronică).

Sisteme similare sunt instalate în străinătate pentru operatorii de turism extrem.

Exemplu de utilizare

În GIS, puteți introduce o hartă care va arăta cele mai mari stațiuni cu care compania cooperează, introduceți planuri pentru aceste teritorii, clădiri, informații despre calitatea serviciilor, fotografii ale camerelor, plajelor, nume ale mâncărurilor originale ale bucătăriei colorate locale. , etc. Prin furnizarea de acces la Internet unei astfel de agenții de turism GIS sau unui oraș stațiune va avea un avantaj enorm față de ceilalți vânzători ai acestui tip de serviciu. Sau puteți plasa un fragment dintr-o fotografie aeriană a unei zone istorice, pe care sunt marcate puncte de interes. Făcând clic pe locurile marcate cu mouse-ul, utilizatorul are posibilitatea de a obține informații complete despre acest obiect cu text și fotografii.

, economie , apărare .

După acoperirea teritorială, există GIS global (GIS global), GIS subcontinental, GIS național, adesea cu statut de stat, GIS regional (GIS regional), GIS subregional și GIS local sau local (GIS local).

GIS diferă în domeniul modelării informațiilor, de exemplu, GIS urban sau GIS municipal, MGIS (GIS urban), GIS de mediu (GIS de mediu) Șablon: Nobr ; printre acestea, o denumire specială, ca fiind deosebit de răspândită, a fost dată sistemelor informaționale terestre. Orientarea către problema a unui GIS este determinată de sarcinile pe care le rezolvă (științifice și aplicate), printre care inventarierea resurselor (inclusiv inventarul), analiza, evaluarea, monitorizarea, managementul și planificarea, suportul decizional. Integrated GIS, IGIS (integrated GIS, IGIS) combină funcționalitatea GIS și a sistemelor de imagini digitale (date de teledetecție) într-un singur mediu integrat.

GIS multiscale sau independent de scară (GIS multiscale) se bazează pe reprezentări multiple sau multiscale ale obiectelor spațiale (reprezentare multiplă, reprezentare multiscale), oferind reproducere grafică sau cartografică a datelor la oricare dintre nivelurile de scară selectate pe baza unui singur set de date cu cea mai mare rezoluție spațială . GIS spațio-temporal (GIS spațio-temporal) operează cu date spațio-temporale. Implementarea proiectelor de geoinformații (proiect GIS), crearea unui GIS în sensul larg al cuvântului, include următoarele etape: studii pre-proiect (studiu de fezabilitate), inclusiv studiul cerințelor utilizatorilor (cerințele utilizatorului) și funcționalitatea a software-ului GIS utilizat, un studiu de fezabilitate, o evaluare a raportului „costuri/profituri” (costuri/beneficii); Proiectare sistem GIS (design GIS), inclusiv etapa de proiect pilot (proiect-pilot), dezvoltare GIS (dezvoltare GIS); testarea acestuia pe un mic fragment teritorial, sau zonă de testare (zonă de testare), prototipare sau crearea unui prototip sau prototip (prototip); Implementare GIS (implementare GIS); funcţionare şi utilizare. Aspectele științifice, tehnice, tehnologice și aplicative ale proiectării, creării și utilizării GIS sunt studiate de geoinformatică.

Sarcini GIS

• Introducere a datelor. Pentru a fi utilizate într-un GIS, datele trebuie convertite într-un format digital adecvat (digitizat). În GIS modern, acest proces poate fi automatizat folosind tehnologia scanerului sau, cu o cantitate mică de muncă, datele pot fi introduse folosind un digitizer.
• Manipularea datelor (de exemplu, scalare).
• Management de date. În proiectele mici, informațiile geografice pot fi stocate sub formă de fișiere obișnuite, iar odată cu creșterea volumului de informații și creșterea numărului de utilizatori, un SGBD este utilizat pentru stocarea, structurarea și gestionarea datelor.
• Interogarea și analiza datelor - obținerea de răspunsuri la diverse întrebări (de exemplu, cine deține acest teren? Cât de departe sunt situate aceste obiecte? Unde este situată această zonă industrială? Unde este un loc pentru a construi o casă nouă? Care este principal tip de sol sub pădurile de molid Cum va afecta traficul construcția noului drum?).
• Vizualizarea datelor. De exemplu, prezentarea datelor sub forma unei hărți sau a unui grafic.

Capabilitati GIS

GIS include capabilitățile unui DBMS, raster și grafica vectorialași instrumente analitice și sunt utilizate în cartografie, geologie, meteorologie, gospodărire a terenurilor, ecologie, administrație municipală, transport, economie, apărare. GIS vă permite să rezolvați o gamă largă de sarcini - fie că este vorba de analiza unor probleme globale precum suprapopularea, poluarea teritoriului, reducerea terenurilor forestiere, dezastrele naturale, precum și rezolvarea problemelor private, cum ar fi găsirea cea mai bună rută între puncte, selectarea locației optime a unui nou birou, găsirea unei case după adresa sa, așezarea conductei la sol, diverse sarcini municipale.

Sistemul GIS permite:

• determinați ce obiecte sunt situate pe un anumit teritoriu;
• determina locația obiectului (analiza spațială);
• dați o analiză a densității distribuției pe teritoriul unui fenomen (de exemplu, densitatea așezării);
• determina modificări temporare într-o anumită zonă);
• simulați ce se întâmplă atunci când modificați locația obiectelor (de exemplu, dacă adăugați un drum nou).

clasificare GIS

După zonă:

• GIS global;
• GIS subcontinental;
• GIS național;
• GIS regional;
• GIS subregional;
• GIS local sau local.

După nivel de management:

• GIS federal;
• GIS regional;
• GIS municipal;
• GIS corporativ.

După funcționalitate:

• cu funcții complete;
• GIS pentru vizualizarea datelor;
• GIS pentru introducerea și prelucrarea datelor;
• GIS specializat.

Pe tematica:

• cartografic;
• geologice;
• GIS orășenesc sau municipal;
• GIS de mediu etc.

Dacă, pe lângă funcționalitatea GIS, sistemul are capabilități de procesare a imaginilor digitale, atunci astfel de sisteme se numesc GIS integrat (IGIS). GIS-ul multi-scală sau independent de scară se bazează pe reprezentări multiple sau multi-scale ale obiectelor spațiale, oferind o reprezentare grafică sau cartografică a datelor la oricare dintre nivelurile de scară selectate, pe baza unui singur set de date cu cea mai mare rezoluție spațială. GIS spațiotemporal funcționează cu date spațiotemporale.

Aplicații ale GIS

• Administrare teren, cadastre funciare. Pentru a rezolva problemele care au o referință spațială, au început să creeze GIS. Sarcinile tipice sunt compilarea inventarelor, hărțile de clasificare, determinarea ariei parcelelor și a limitelor dintre ele etc.
• Inventariere, contabilitate, planificare pentru amplasarea obiectelor unei infrastructuri de producție distribuită și gestionarea acestora. De exemplu, companii de petrol și gaze sau companii care operează o rețea energetică, un sistem de benzinării, magazine etc.
• Proiectare, studii inginerești, planificare în construcții, arhitectură. Astfel de GIS permit rezolvarea unei game complete de sarcini pentru dezvoltarea teritoriului, optimizarea infrastructurii zonei în construcție, cantitatea necesară de echipamente, forțe și mijloace.
• Hartă tematică.
• Managementul transportului terestru, aerian și pe apă. GIS vă permite să rezolvați problemele de gestionare a obiectelor în mișcare, cu condiția ca un anumit sistem de relații între acestea și obiectele staționare să fie îndeplinit. În orice moment, puteți afla unde se află vehiculul, puteți calcula încărcătura, traiectoria optimă, ora de sosire etc.
• Managementul resurselor naturale, protecția mediului și ecologie. GIS ajută la determinare Starea curentași rezerve de resurse observabile, modelează procesele din mediul natural și efectuează monitorizarea de mediu a zonei.
• Geologie, resurse minerale, industria minieră. GIS efectuează calcule ale rezervelor minerale pe baza rezultatelor probelor (foraj exploratoriu, gropi de testare) cu un model cunoscut al procesului de formare a zăcămintelor.
• Urgențe. GIS este folosit pentru a prezice situații de urgență (incendii, inundații, cutremure, curgeri de noroi, uragane), pentru a calcula gradul de pericol potențial și pentru a lua decizii privind acordarea asistenței, pentru a calcula numărul necesar de forțe și mijloace pentru eliminarea situațiilor de urgență, pentru a calcula rutele optime către locul dezastrului, evaluați daunele provocate.
• Război. Rezolvarea unei game largi de sarcini specifice legate de calculul zonelor de vizibilitate, trasee optime de deplasare pe teren accidentat, luând în considerare contracararea etc.
• Agricultură. Prognoza randamentului si cresterea productiei de produse agricole, optimizarea transportului si comercializarii acestuia.

Agricultură

Înainte de începerea fiecărui sezon de vegetație, fermierii trebuie să ia 50 de decizii critice: ce să crească, când să semăneze, dacă să folosească îngrășământ etc. Oricare dintre acestea poate afecta producția și rezultatele finale. Anterior, fermierii luau astfel de decizii pe baza experienței anterioare, a tradiției sau chiar a conversațiilor cu vecinii și alte cunoștințe. Astăzi, agricultura generează mai multe date geo-referențiate decât majoritatea celorlalte industrii. Datele provin de la diverse surse: telemetria mașinii, statii meteorologice, senzori de sol, probe de sol, supraveghere la sol, sateliți și drone. Cu ajutorul GIS, companiile agricole pot colecta, procesa și analiza date pentru a maximiza resursele, a monitoriza siguranța culturilor și a crește randamentele.

Transport si logistica

Mutarea oamenilor și a lucrurilor vine adesea cu provocări logistice uriașe. Imaginați-vă un spital care vrea să ofere pacienților săi anumit timp cea mai bună și mai rapidă rută spre casă, sau o administrație locală care dorește să organizeze cele mai bune rute pentru autobuze și metrou ușor, sau un producător care dorește să-și livreze produsele cât mai eficient și mai economic posibil, sau o companie petrolieră care intenționează să pună conducte. În fiecare dintre aceste cazuri, analiza datelor despre locație este necesară pentru a lua decizii de afaceri informate.

Energie

În explorarea resurselor energetice, fotografiile prin satelit, hărțile geologice ale suprafeței pământului și teledetecția rezervoarelor sunt utilizate pentru a determina fezabilitatea economică a exploatării miniere într-o anumită zonă. Companiile energetice folosesc o cantitate imensă de date geografice, deoarece senzorii industriali sunt acum instalați peste tot: senzori laser pe avioane, senzori pe suprafața pământului la forarea puțurilor, monitoare pentru conducte etc. Cartografierea și analiza spațială oferă cunoștințe necesare să ia decizii în conformitate cu cerințele autorităților de reglementare privind alegerea siturilor și localizarea resurselor.

Cu amănuntul

Pe măsură ce consumatorii folosesc din ce în ce mai mult smartphone-urile și dispozitivele portabile, comercianții tradiționali pot folosi tehnologia geospațială pentru a obține o imagine mai bună a comportamentului cumpărătorilor din trecut și prezent. Deoarece datele geospațiale nu se referă doar la locație, ci și la date legate de locație, cum ar fi datele demografice ale cumpărătorilor sau informații despre locul în care oamenii petrec cel mai mult timp într-un magazin. Toate aceste date pot fi folosite atunci când alegeți un loc pentru un magazin, determinați un set de mărfuri și plasarea acestora etc.

Apărare și informații

Tehnologia geospațială a schimbat operațiunile militare și de informații în orice parte a lumii unde sunt staționate contingentele militare. Comandanții, analiștii și alți profesioniști au nevoie de date GIS precise pentru a-și rezolva problemele. GIS ajută la evaluarea situației (creează un proces complet prezentare vizuală informații tactice), efectuează operațiuni pe uscat (arată condițiile terenului, altitudinile, traseele, acoperirea vegetației, obiectele și așezările), în aer (transmite piloților date despre vreme și vizibilitate; direcționează trupele și proviziile, dă desemnarea țintei) și pe mare ( arată curenții, înălțimea valurilor, mareele și vremea).

Guvernul federal

Inteligența geospațială oportună și precisă are esenţial pentru luarea deciziilor de către agențiile federale care sunt responsabile de siguranță și securitate, infrastructură, managementul resurselor și calitatea vieții. GIS vă permite să organizați securitatea și siguranța cu suport operațional, coordonarea apărării, răspunsul la dezastre naturale, aplicarea legii, securitate națională și servicii de urgență. În ceea ce privește infrastructura, GIS ajută la gestionarea resurselor și activelor dedicate autostrăzilor, portului, transport public si aeroporturi. agentii federale de asemenea, utilizați GIS pentru a înțelege mai bine datele actuale și istorice necesare pentru gestionarea agriculturii, silviculturii, minerit, apă și alte resurse naturale.

Autoritățile locale

Autoritățile locale iau zilnic decizii care afectează direct rezidenții și vizitatorii. De la reparații de drumuri și utilități până la evaluarea și dezvoltarea terenurilor, aplicațiile de cartografiere sunt folosite pentru a analiza și interpreta datele GIS. În plus, populația și peisajul orașelor și orașelor se pot schimba dramatic într-o perioadă relativă un timp scurt. Pentru a se adapta la aceste schimbări și pentru a oferi oamenilor nivelul de serviciu pe care se așteaptă, administrațiile locale folosesc pe scară largă tehnologie moderna GIS pentru monitorizarea traficului și a condițiilor rutiere, a calității mediului, a răspândirii bolilor, a distribuției de utilități (de exemplu, energie electrică, apă și canalizare), pentru gestionarea parcurilor și a altor terenuri publice și pentru eliberarea autorizațiilor pentru înființarea locurilor de campare , pentru vânătoare, pescuit etc.

Structura GIS

Compoziția GIS.

Un sistem GIS include cinci componente cheie:

• hardware. Acesta este computerul care rulează GIS. GIS rulează în prezent pe diverse tipuri de platforme informatice, de la servere centralizate la computere desktop autonome sau în rețea;
• software. Conține funcții și instrumente necesare pentru stocarea, analizarea și vizualizarea informațiilor geografice. Astfel de produse software includ: instrumente pentru introducerea și operarea informațiilor geografice; sistem de management al bazelor de date (DBMS sau DBMS); instrumente pentru susținerea interogărilor spațiale, analiză și vizualizare;
• date. Datele de locație (date geografice) și datele tabelare asociate pot fi colectate și pregătite de utilizator sau achiziționate de la vânzători comercial sau în alt mod. În procesul de gestionare a datelor spațiale, un GIS integrează datele spațiale cu alte tipuri și surse de date și poate folosi și DBMS, care sunt folosite de multe organizații pentru a organiza și menține datele pe care le au la dispoziție;
• interpreți. Utilizatorii GIS pot fi specialisti tehnici dezvoltarea și menținerea sistemului și angajati obisnuiti pentru care GIS ajută la rezolvarea problemelor și problemelor curente de zi cu zi;
• metode.

Istoria GIS

Perioada de pionier (sfârșitul anilor 1950 - începutul anilor 1970)

Cercetare de posibilități fundamentale, domenii de frontieră ale cunoașterii și tehnologiilor, dezvoltarea experienței empirice, primele proiecte majore și lucrări teoretice.

• Apariția computerelor electronice (calculatoare) în anii 50.
• Apariția digitizatoarelor, plotterelor, afișajelor grafice și a altor periferice în anii 60.
• Crearea de algoritmi software și proceduri pentru afișarea grafică a informațiilor pe afișaje și utilizarea plotterelor.
• Crearea de metode formale de analiză spațială.
• Crearea de software de gestionare a bazelor de date.

Perioada inițiativelor de stat (începutul anilor 1970 - începutul anilor 1980)

Sprijinul de stat pentru GIS a stimulat dezvoltarea lucrărilor experimentale în domeniul GIS bazate pe utilizarea bazelor de date pe rețelele stradale:

• Sisteme automate de navigație.
• Sisteme de eliminare a deșeurilor urbane și a gunoiului.
• Mișcarea vehiculelor în situații de urgență etc.

Perioada de dezvoltare comercială (începutul anilor 1980 - prezent)

O piață largă pentru diverse instrumente software, dezvoltarea GIS desktop, extinderea domeniului lor de aplicare prin integrarea cu baze de date non-spațiale, apariția aplicațiilor de rețea, apariția unui număr semnificativ de utilizatori neprofesioniști, sisteme care suportă date individuale seturi pe computere separate, deschid calea sistemelor care acceptă baze de date corporative și distribuite.

Perioada utilizator (sfârșitul anilor 1980 - prezent)

Concurența sporită între producătorii comerciali de servicii de tehnologie geoinformatică oferă avantaje utilizatorilor GIS, disponibilitatea și „deschiderea” software-ului vă permite să utilizați și chiar să modificați programe, apariția unor „cluburi” de utilizatori, teleconferințe, dispersate geografic, dar conectate printr-un singur tema grupurilor de utilizatori, o nevoie crescută de geodate, începutul formării infrastructurii globale de geoinformație.

Structura GIS

1. Date (date spațiale):
   • pozițional (geografic): locația obiectului pe suprafața pământului.
   • nonpozițional (atributiv): descriptiv.
2. Hardware (calculatoare, rețele, unități, scanner, digitizatoare etc.).
3. Software (software).
4. Tehnologii (metode, proceduri etc.).

GIS printre tehnologiile informaționale

Prima întrebare a unei persoane care nu este familiarizată cu sistemele de informații geografice (GIS) va fi, desigur: „De ce am nevoie de asta?” Într-adevăr, rar folosim atlase și hărți în viața noastră. Și, în general, geografia, așa cum se știe din lucrările clasicilor, nu este, de asemenea, necesar să se studieze - există șoferi de taxi pentru asta. În plus, informații, și nu întotdeauna plăcute, din diverse surse, primim deja mai mult decât ne-am dori uneori. Și mai trebuie sistematizat? Este ceva la care să te gândești aici. Dar, dacă te uiți la el, GIS este mai mult decât o hartă transferată pe un computer. Deci, ce este și cu ce „mănâncă”?

Dar, din păcate, cu o definiție scurtă, pe înțelesul tuturor și, așa cum a spus profesorul Preobrazhensky din Inima unui câine, „actuală”, totul nu este atât de simplu. Ideea, aparent, este că această tehnologie, în primul rând, este în mare măsură universală și, în al doilea rând, se dezvoltă atât de repede și captează noi domenii de viață și activitate încât, ca în gluma vremurilor socialismului dezvoltat, produsele (adică definițiile) nu nu ai timp sa livrezi. Autorii fiecărei noi cărți fundamentale despre GIS (și astfel de cărți sunt publicate constant), și cu atât mai mult numeroase monografii referitoare la unul dintre nenumăratele domenii de aplicare a acestora, încearcă să-și aducă propria contribuție la crearea unei astfel de definiții. Vă trimitem la aceste cărți dacă doriți să găsiți cea mai acceptabilă definiție pentru dvs. Oricine s-a cufundat în această lume este liber să-și dea pe a lui. Noi, în niciun fel pretinzând originalitate, le vom lua pe cele existente.

Iată, de exemplu, două definiții: una este „lirică”, cealaltă este „practică”. În primul rând: „Aceasta este o oportunitate pentru o nouă privire asupra lumii din jurul nostru”. În al doilea rând: „GIS este o tehnologie computerizată modernă pentru cartografierea și analizarea obiectelor din lumea reală, precum și a evenimentelor care au loc pe planeta noastră, în viața și munca noastră”.

Mergând dincolo de definiție la descriere, această tehnologie combină operațiunile tradiționale ale bazelor de date, cum ar fi interogarea și analiza statistică, cu beneficiile complete de vizualizare și analiză geografică (spațială) ale unei hărți. Aceste capabilități disting GIS de alte sisteme informaționale și oferă perspective unice pentru aplicarea acestuia într-o gamă largă de sarcini legate de analiza și prognozarea fenomenelor și evenimentelor din lumea înconjurătoare, cu înțelegerea și evidențierea principalelor factori și cauze, precum și a acestora. consecințe posibile, cu planificarea deciziilor strategice și consecințe curente ale acțiunilor întreprinse.

Unul dintre moduri mai bune afla ce este GIS - vezi cum folosesc alti oameni aceasta tehnologie. Ei bine, atunci, fără întârziere, începeți să lucrați cu GIS și demonstrați-vă realizările altora. Orice persoană cu o atitudine creativă față de afaceri la vederea posibilităților GIS începe imediat să mâncărime ... La urma urmei, GIS este, de asemenea, un set de instrumente cu care puteți rezolva probleme pentru care uneori nu există soluții gata făcute.

Dar înapoi la început. La prima vedere, doar utilizarea GIS în pregătirea și tipărirea hărților și, poate, în procesarea imaginilor aeriene și spațiale este destul de evidentă. Gama reală de aplicații ale GIS este mult mai largă și, pentru a o aprecia, ar trebui să ne uităm la utilizarea computerelor în general: atunci locul GIS va fi mult mai clar.

Calculatoarele nu oferă doar o mare comoditate pentru a efectua operațiuni binecunoscute cu documente - ele sunt purtătorii unei noi direcții a activității umane. Această direcție este tehnologiile informaționale și pe ele se bazează în mare măsură societatea modernă. Ce este asta - tehnologia informației?

Termenul „informație” este adesea înțeles prea restrâns (cum ar fi „informația” raportată de jurnaliști). În realitate, informația ar trebui să se numească tot ceea ce poate fi reprezentat sub formă de litere, cifre și imagini. Deci, toate metodele, tehnicile, tehnicile, mijloacele, sistemele, teoriile, direcțiile etc. etc., care au ca scop colectarea, prelucrarea și utilizarea informațiilor, sunt denumite colectiv tehnologii informaționale. Și GIS este unul dintre ele.

GIS este acum o industrie de mai multe milioane de dolari care implică milioane de oameni din întreaga lume. Astfel, conform Dataquest, în 1997 vânzările totale de software GIS au depășit 1 miliard de dolari, iar ținând cont de software și hardware aferent, piața GIS se apropie de 10 miliarde de dolari.GIS este studiat în școli, colegii și universități. Această tehnologie este utilizată în aproape toate sferele activității umane - fie că este vorba de analiza unor probleme globale precum suprapopularea, poluarea teritoriului, foamea și supraproducția de produse agricole, reducerea terenurilor forestiere, dezastrele naturale sau soluționarea unor anumite probleme. probleme, precum găsirea celei mai bune rute între puncte, selectarea locației optime a unui nou birou, căutarea unei case la adresa acestuia, așezarea unei conducte sau a unei linii electrice în zonă, diverse sarcini municipale precum înregistrarea proprietății terenului. Cum este posibil să rezolvi probleme atât de diferite cu ajutorul unei singure tehnologii? Pentru a înțelege acest lucru, să aruncăm o privire la dispozitivul, funcționarea și exemplele de aplicație GIS în secvență.

Componentele unui GIS

Un GIS funcțional include cinci componente cheie: hardware, software, date, actori și metode.

Hardware. Acesta este computerul care rulează GIS. Astăzi, GIS rulează pe diverse tipuri de platforme de computer, de la servere centralizate la computere desktop autonome sau în rețea.

Software GIS conține funcțiile și instrumentele necesare pentru stocarea, analizarea și vizualizarea informațiilor geografice (spațiale). Componente cheie produsele software sunt: ​​instrumente pentru introducerea și operarea informațiilor geografice; sistem de management al bazelor de date (DBMS sau DBMS); instrumente pentru susținerea interogărilor spațiale, analiză și vizualizare (afișare); grafic interfața cu utilizatorul(GUI sau GUI) pentru acces ușor la instrumente și funcții.

Date. Aceasta este probabil cea mai importantă componentă a unui GIS. Datele de locație (date geografice) și datele tabelare asociate pot fi colectate și pregătite de către utilizator sau achiziționate de la vânzători comercial sau în alt mod. În procesul de gestionare a datelor spațiale, un GIS integrează datele spațiale cu alte tipuri și surse de date și poate utiliza, de asemenea, DBMS, care sunt folosite de multe organizații pentru a organiza și menține datele pe care le au la dispoziție.

Interpreți. Aplicație largă Tehnologia GIS este imposibilă fără oameni care lucrează cu produse software și dezvoltă planuri pentru utilizarea lor în rezolvarea problemelor reale. Utilizatorii GIS pot fi atât specialiști tehnici care dezvoltă și întrețin sistemul, cât și angajați obișnuiți (utilizatori finali) care sunt ajutați de GIS să rezolve treburile și problemele de zi cu zi.

Metode. Succesul și eficiența (inclusiv economică) a utilizării GIS depind în mare măsură de un plan și reguli de lucru corect elaborate, care sunt stabilite în conformitate cu sarcinile și activitatea specifice fiecărei organizații.

Cum funcționează un GIS?

Un GIS stochează informații despre lumea reală ca un set de straturi tematice care sunt grupate în funcție de locația geografică. Această abordare simplă, dar extrem de flexibilă și-a dovedit valoarea într-o mare varietate de aplicații din lumea reală, cum ar fi urmărirea vehiculelor și materialelor, cartografierea detaliată a situațiilor reale și a evenimentelor planificate și modelarea circulației atmosferice globale.

Orice informație geografică conține informații despre o locație spațială, fie că este o referire la coordonate geografice sau de altă natură, fie o referire la o adresă, un cod poștal, un district electoral sau de recensământ, un identificator de teren sau de teren forestier, un nume de drum sau un punct mile pe o autostradă; și așa mai departe. Atunci când astfel de legături sunt folosite pentru a determina automat locația sau locațiile caracteristicilor, se folosește un proces numit geocodare. Cu ajutorul acestuia, poți determina și vezi rapid pe hartă unde se află obiectul sau fenomenul care te interesează (se află casa în care locuiește prietenul tău sau organizația de care ai nevoie; locul unde s-a produs cutremurul sau inundația; traseul). care face mai ușor și mai rapid să ajungeți la punctul dorit sau acasă).

Modele vectoriale și raster. Un GIS poate funcționa cu două tipuri foarte diferite de date - vector și raster. Într-un model vectorial, informațiile despre puncte, linii și poligoane sunt codificate și stocate ca un set de coordonate X,Y (în GIS modern, se adaugă adesea o a treia coordonată spațială și o a patra, de exemplu, de timp). Locația unui punct (obiect punct), cum ar fi un foraj, este descrisă de o pereche de coordonate (X,Y). Caracteristicile liniare precum drumurile, râurile sau conductele sunt stocate ca seturi de coordonate X,Y. Caracteristicile poligonului, cum ar fi bazinele hidrografice, parcelele sau zonele de servicii sunt stocate ca un set închis de coordonate. Modelul vectorial este util în special pentru descrierea obiectelor discrete și mai puțin potrivit pentru descrierea proprietăților în continuă schimbare, cum ar fi densitatea populației sau accesibilitatea obiectelor. Modelul raster este optim pentru lucrul cu proprietăți continue. O imagine raster este un set de valori pentru componentele elementare individuale (celule); este ca o hartă sau o imagine scanată. Ambele modele au avantajele și dezavantajele lor. GIS modern poate funcționa atât cu modele de date vectoriale, cât și cu modele raster.

Sarcini pe care le rezolvă GIS

GIS de uz general, printre altele, efectuează de obicei cinci proceduri (sarcini) cu date: introducere, manipulare, control, interogare și analiză, vizualizare.

Intrare. Pentru a fi utilizate într-un GIS, datele trebuie convertite într-un format digital adecvat. Procesul de conversie a datelor din hărțile de hârtie în fișiere computerizate se numește digitizare. În GIS modern, acest proces poate fi automatizat folosind tehnologia scanerului, care este deosebit de importantă atunci când se realizează proiecte mari. Cu o cantitate relativ mică de muncă, datele pot fi introduse folosind un digitizer. Unele GIS au vectorizatoare încorporate care automatizează procesul de digitizare a imaginilor raster. Multe date au fost deja traduse în formate care sunt percepute direct de pachetele GIS.

Manipulare. Adesea, pentru un anumit proiect, datele existente trebuie modificate în continuare pentru a îndeplini cerințele sistemului dumneavoastră. De exemplu, informațiile geografice pot fi prezentate la diferite scări (liniile centrale ale străzilor sunt disponibile la 1:100.000, limitele județului de recensământ sunt la 1:50.000, iar dezvoltările de locuințe sunt la 1:10.000). Pentru procesarea și vizualizarea în comun, este mai convenabil să prezentați toate datele pe o singură scară și aceeași proiecție pe hartă. Tehnologia GIS oferă o varietate de moduri de a manipula datele spațiale și de a extrage datele necesare pentru o anumită sarcină.

Control. În proiectele mai mici, informațiile geografice pot fi stocate ca fișiere obișnuite. Dar odată cu creșterea cantității de informații și creșterea numărului de utilizatori pentru stocarea, structurarea și gestionarea datelor, este mai eficientă utilizarea sistemelor de management al bazelor de date (DBMS), instrumente informatice speciale pentru lucrul cu seturi de date integrate (baze de date). . În GIS, cel mai convenabil este să folosiți o structură relațională în care datele sunt stocate în formă tabelară. În acest caz, câmpurile comune sunt folosite pentru a lega tabele. Această abordare simplă este suficient de flexibilă pentru a fi utilizată pe scară largă în multe aplicații GIS și non-GIS.

Cerere și analiză. Cu disponibilitatea GIS și a informațiilor geografice, veți putea primi răspunsuri atât la întrebări simple (cui deține acest teren? cât de departe sunt situate aceste obiecte? unde se află această zonă industrială?) cât și la un loc pentru a construi o casă nouă. ? care este principalul tip de sol sub pădurile de molid? cum va afecta traficul construcția unui nou drum?). Întrebările pot fi adresate printr-un simplu clic pe un anumit obiect, precum și prin instrumente analitice avansate. Cu ajutorul GIS, puteți identifica și seta modele de căutare, puteți juca scenarii precum „ce se va întâmpla dacă...”. GIS-urile moderne au multe instrumente puternice de analiză. Dintre acestea, două sunt cele mai semnificative: analiza de proximitate și analiza de suprapunere. Pentru a analiza proximitatea caracteristicilor unele față de altele, un GIS utilizează un proces numit tamponare. Ajută la răspunsul la următoarele tipuri de întrebări: Câte case sunt la 100 de metri de acest corp de apă? Câți cumpărători locuiesc pe o rază de 1 km de acest magazin? care este proporția de petrol produs din puțuri situate la 10 km de clădirea de control a acestui OGPD? Procesul de suprapunere presupune integrarea datelor situate în diferite straturi tematice. În cel mai simplu caz, aceasta este o operațiune de mapare, dar într-un număr de operațiuni analitice, datele din diferite straturi sunt combinate fizic. O suprapunere sau o agregare spațială permite, de exemplu, integrarea datelor privind solul, panta, vegetația și proprietatea asupra terenului cu cotele de impozitare pe teren.

Vizualizarea. Pentru multe tipuri de operații spațiale, rezultatul final este o reprezentare a datelor sub forma unei hărți sau a unui grafic. O hartă este o modalitate foarte eficientă și informativă de stocare, prezentare și comunicare a informațiilor geografice (referite spațial). Anterior, hărțile au fost create de secole. GIS oferă noi instrumente uimitoare care extind și avansează arta și știința cartografiei. Cu ajutorul acestuia, vizualizarea hărților în sine poate fi completată cu ușurință cu documente de raportare, imagini tridimensionale, grafice, tabele, diagrame, fotografii și alte mijloace, cum ar fi multimedia.

Tehnologii conexe

GIS este strâns legat de o serie de alte tipuri de sisteme informaționale. Principala sa diferență constă în capacitatea de a manipula și analiza datele spațiale. Deși nu există o clasificare unică general acceptată a sistemelor informaționale, descrierea de mai jos ar trebui să contribuie la distanțarea GIS de sistemele de cartografiere desktop (desktop maping), sistemele CAD (CAD), teledetecția (teledetecția), sistemele de gestionare a bazelor de date (DBMS sau DBMS) și tehnologie de poziționare globală (GPS).

Sisteme de cartografiere desktop utilizați o reprezentare cartografică pentru a organiza interacțiunea utilizatorului cu datele. În astfel de sisteme, totul se bazează pe hărți, harta este baza de date. Majoritatea sistemelor de cartografiere desktop au capacități limitate de gestionare a datelor, analiză spațială și personalizare. Pachetele corespunzătoare funcționează pe computere desktop - PC, Macintosh și modele inferioare de stații de lucru UNIX.

sisteme CAD sunt capabili să creeze desene de proiect, planuri de clădiri și infrastructură. Pentru a se combina într-o singură structură, ei folosesc un set de componente cu parametri fix. Ele se bazează pe un număr mic de reguli pentru combinarea componentelor și au funcții analitice foarte limitate. Unele sisteme CAD sunt extinse pentru a suporta reprezentarea cartografică a datelor, dar, de regulă, utilitățile disponibile în ele nu permit gestionarea și analiza eficientă a bazelor de date spațiale mari.

Teledetecție și GPS. Tehnicile de teledetecție sunt atât o artă, cât și o știință pentru a efectua măsurători ale suprafeței pământului folosind senzori, cum ar fi diverse camere de la bordul avioanelor, receptoare ale sistemului de poziționare globală și alte dispozitive. Acești senzori colectează date sub formă de seturi de coordonate sau imagini (în prezent predominant digitale) și oferă capabilități specializate de prelucrare, analiza și vizualizarea datelor obținute. Din cauza lipsei unor instrumente de gestionare și analiză a datelor suficient de puternice, sistemele corespunzătoare în formă pură, adică fără caracteristici suplimentare, cu greu pot fi atribuite unui GIS real.

Sisteme de gestionare a bazelor de date conceput pentru a stoca și gestiona toate tipurile de date, inclusiv date geografice (spațiale). SGBD-urile sunt optimizate pentru acest tip de sarcini, așa că multe GIS-uri au suport încorporat pentru SGBD. Aceste sisteme, în cea mai mare parte, nu au instrumente similare cu GIS pentru analiză și vizualizare.

Ce poate face GIS pentru tine?

Poate că principalul „atu” al GIS este reprezentarea cea mai naturală (pentru o persoană) atât a informațiilor spațiale în sine, cât și a oricăror alte informații legate de obiectele situate în spațiu (așa-numita informații despre atribute). Modalitățile de prezentare a informațiilor atributive sunt diferite: poate fi valoare numerică de la un senzor, un tabel dintr-o bază de date (atât locală cât și la distanță) despre caracteristicile unui obiect, fotografia acestuia sau o imagine video reală. Astfel, GIS poate ajuta oriunde sunt folosite informații spațiale și/sau informații despre obiecte situate în anumite locuri din spațiu. În ceea ce privește domeniile lor de aplicare și impactul economic, GIS poate:

1. Faceți interogări spațiale și analizați. Capacitatea GIS de a căuta baze de date și de a efectua interogări spațiale a permis multor companii să câștige milioane de dolari. GIS ajută la reducerea timpului necesar pentru a obține răspunsuri la solicitările clienților; identificarea zonelor potrivite pentru activitățile solicitate; identificarea relațiilor dintre diferiți parametri (de exemplu, sol, climă și recolte); localizați întreruperile de curent. Agenții imobiliari folosesc GIS pentru a găsi, de exemplu, toate casele dintr-o anumită zonă care au acoperișuri din ardezie, trei camere și bucătării de 10 metri și apoi vin cu mai multe descriere detaliata aceste clădiri. Solicitarea poate fi rafinată prin introducerea unor parametri suplimentari, cum ar fi parametrii de cost. Puteți obține o listă cu toate casele situate la o anumită distanță de o anumită autostradă, parc forestier sau loc de muncă.
2. Îmbunătățiți integrarea în cadrul organizației. Multe organizații care folosesc GIS au constatat că unul dintre principalele lor avantaje constă în noile oportunități de îmbunătățire a managementului propriei organizații și a resurselor acesteia pe baza consolidării geografice a datelor existente, capacitatea de a partaja și coordona modificarea acestora de către diferite departamente. Posibilitatea de utilizare colectivă și baza de date, care este în continuă creștere și este corectată de diferite divizii structurale, fac posibilă creșterea eficienței atât a fiecărei divizii, cât și a organizației în ansamblu. De exemplu, o companie de utilități poate planifica în mod clar lucrările de reparații sau întreținere, de la obținerea de informații complete și afișarea pe ecranul computerului (sau pe copii pe hârtie) a zonelor relevante, cum ar fi o conductă de apă, până la identificarea automată a rezidenților care vor să fie afectați de aceste lucrări, și să-i înștiințeze asupra calendarului propus de oprire a încălzirii sau întreruperi în alimentarea cu apă.
3. Ajutați să luați decizii mai informate. GIS, ca și alte tehnologii informaționale, confirmă binecunoscuta zicală că o mai bună informare duce la decizii mai bune. Dar GIS nu este un instrument de emitere a deciziilor, ci un instrument care ajută la accelerarea și creșterea eficienței procedurii de luare a deciziilor. Oferă răspunsuri la întrebări și funcții pentru analiza datelor spațiale, prezentând rezultatele analizei într-o formă vizuală și ușor de înțeles. GIS ajută, de exemplu, la rezolvarea unor probleme precum furnizarea unei varietăți de informații la solicitarea autorităților de planificare, rezolvarea conflictelor teritoriale, alegerea optimă (din diferite puncte de vedere și după diferite criterii) locuri pentru amplasarea obiectelor etc. Informațiile necesare pentru luarea deciziilor pot fi prezentate într-o formă cartografică concisă cu explicații textuale suplimentare, grafice și diagrame. Disponibilitatea informațiilor care sunt accesibile pentru percepție și generalizare permite angajaților responsabili să-și concentreze eforturile pe găsirea unei soluții fără a petrece timp semnificativ cu colectarea și înțelegerea datelor eterogene disponibile. Puteți lua în considerare rapid mai multe soluții și puteți alege dintre ele cele mai eficiente și mai rentabile.
4. Creați hărți. Hărțile în GIS au un loc special. Procesul de creare a hărților în GIS este mai simplu și mai flexibil decât metodele tradiționale de cartografiere manuală sau automată. Începe cu crearea unei baze de date. Digitalizarea hărților obișnuite de hârtie poate fi folosită și ca sursă pentru obținerea datelor inițiale. Bazele de date cartografice bazate pe GIS pot fi continue (fără împărțire în foi și regiuni separate) și nu pot fi asociate cu o scară specifică sau cu o proiecție pe hartă. Pe baza unor astfel de baze de date, este posibil să se creeze hărți (în formă electronică sau pe hârtie) ale oricărui teritoriu, la orice scară, cu încărcătura necesară, cu selecția și afișarea acesteia cu simbolurile necesare. În orice moment, baza de date poate fi actualizată cu date noi (de exemplu, din alte baze de date), iar datele disponibile în ea pot fi corectate și afișate imediat pe ecran după cum este necesar. În organizațiile mari, baza de date topografică creată poate fi folosită ca bază de către alte departamente și divizii; în același timp, este posibilă copierea rapidă a datelor și transferul lor prin rețele locale și globale.

„CAD și grafică” 5 „2000