Тема: Геоінформаційні системи

Тема Загальні відомості про геоінформаційні системи

1. Поняття про геоінформаційні системи. 2. Узагальнені функції ГІС. 3. Класифікація ГІС. 4. Джерела даних і їх типи.

1 . Поняття про геоінформаційні системи

Геоінформатика - це специфічний розділ інформатики, що має справу з просторово прив'язаної інформацією. Географічна інформаційна система або геоінформаційна система (ГІС ) - це інформаційна система, що забезпечує збір, зберігання, обробку, аналіз і відображення просторових даних і пов'язаних з ними непросторових, а також отримання на їх основі інформації та знань про географічний простір.

ГІС- багатофункціональні засоби аналізу зведених воєдино табличних, текстових та картографічних бізнес-даних, демографічної, статистичної, земельної, адресної та іншої інформації.

Геоінформаційні технології - це сукупність методів і прийомів практичного використання досягнень геоінформатики для маніпулювання просторовими даними, їх представлення та аналізу.

Під даними розуміється сукупність фактів, відомих про об'єкти, або результати вимірювання цих об'єктів. Під інформацією розуміється сукупність відомостей, що визначають міру наших знань про об'єкт.

Просторуві дбні (англ. Spatial Data) — будь-який тип даних, що включає формальну просторову прив'язку — як наприклад, геодезична мережа. До цієї категорії відносять як дані дистанційного зондування, так і інформація з карт.)

В даний час на ринку програмних продуктів представлено кілька видів систем, що працюють з просторово розподіленою інформацією, до них зокрема, відносяться системи автоматизованого проектування, автоматизованого картографування та ГІС. ГІС в порівнянні з іншими автоматизованими системами володіють розвиненими засобами аналізу просторових даних.

2. Узагальнені функції ГІС –систем.

Функції ГІС –систем: 1. Введення і редагування даних; 2. Підтримка моделей просторових даних; 3. Зберігання інформації; 4. Перетворення систем координат і трансформація картографічних проекцій; 5. Растрово-векторні операції; 6. Вимірювальні операції; 7. Полігональні операції; 8. Операції просторового аналізу; 9. Різні види просторового моделювання; 10. Цифрове моделювання рельєфу та аналіз поверхонь; 11. Висновок результатів у різних формах.

Додаткові параметри просторових об'єктів зазвичай називаються атрибутами об'єктів (описова характеристика об'єкта). Класична схема функцій ГІС, запропонована канадцем Р.Томлінсом. Відповідно цим узагальненим функціям ГІС виділяють і підсистеми ГІС: підсистеми збору, обробки, аналізу і т.д.

Ця схема відображає функції ГІС з точки зору загальних цілей ГІС та технологічного процесу обробки та аналізу просторових даних, однак для звичайного користувача робота в ГІС виглядає трохи інакше.

3. Класифікація ГІС.

Геоінформаційні системи класифікують за такими ознаками: за призначенням — залежно від цільового використання; за проблемно-тематичною орієнтацією — залежно від сфери застосування; за територіальним охопленням — залежно від розміру території і масштабного ряду цифрових картографічних даних, що складають базу даних ГІС.

За призначенням геоінформаційні системи поділяють: на багатоцільові та спеціалізовані. Багатоцільовими системами, як правило, є регіональні ГІС, призначені для розв'язання широкого спектра завдань, пов'язаних з регіональним керуванням. Спеціалізовані ГІС забезпечують виконання однієї або кількох близьких функцій.

До спеціалізованих ГІС відносять: інформаційно-довідкові; моніторингові; інвентаризаційні; прийняття рішень; дослідницькі; навчальні.

Дослідницькі ГІС створюються для забезпечення розв'язання будь-якої наукової проблеми або сукупності наукових проблем із застосуванням методів просторово-часового аналізу й моделювання. Навчальні ГІС розробляються для забезпечення навчального процесу, як правило, у вищих навчальних закладах.

За проблемно-тематичною орієнтацією виділяють: земельно-кадастрові; екологічні і природокористувальницькі; інженерних комунікацій і міського господарства; надзвичайних ситуацій; навігаційні; соціально-економічні; геологічні; транспортні; торгово-маркетингові; археологічні; військові; інші.

За територіальним охопленням найбільш логічним є поділ геоінформаційних систем на: глобальні; загальнонаціональні; регіональні; локальні.

За функціональними можливостями: - повнофункціональні ГІС загального призначення; - спеціалізовані ГІС орієнтовані на вирішення конкретного завдання в предметній області; - інформаційно-довідкові системи для домашнього та інформаційно-довідкового користування.

Функціональні можливості ГІС визначаються також архітектурним принципом їх побудови: - закриті системи - не мають можливостей розширення, вони здатні виконувати тільки той набір функцій, який однозначно визначений на момент покупки. - відкриті системи відрізняються легкістю пристосування, можливостями розширення, так як можуть бути добудовані самим користувачем за допомогою спеціального апарату (вбудованих мов програмування).

За проблемно-тематичної орієнтації: - Загальногеографічні; - Екологічні та природокористувацькі; - Галузеві (водних ресурсів, лісокористування, геологічні, туризму тощо);

За способом організації географічних даних: - Векторні; - Растрові; - Векторно-растрові ГІС.

4 . Джерела даних і їх типи.

Картографічні матеріали. Карти, плани, атласи, схеми та інші картографічні зображення, нанесені на папір, картон, плівку, пластик чи інші носії. Такі дані повинні бути спочатку переведені в електронний вигляд за допомогою сканування або цифрового фотографування.

Дані дистанційного зондування (ДДЗ) все ширше використовуються для формування баз даних ГІС. До ДДЗ, насамперед, відносять матеріали, одержувані з космічних носіїв.

Матеріали польових вишукувань територій, включають дані топографічних, інженерно -геодезичних вишукувань, кадастрової зйомки, геодезичні вимірювання природних об'єктів, електронними тахеометрами, GPS приймачами, а також результати обстеження територій із застосуванням геоботанічних та інших методів, наприклад, дослідження по переміщенню тварин, аналіз грунтів та ін

Статистичні дані містять дані державних статистичних служб по самих різних галузях народного господарства, а також дані стаціонарних вимірювальних постів спостережень (гідрологічні та метеорологічні дані, відомості про забруднення навколишнього середовища і т. д).

Літературні дані (довідкові видання, книги, монографії та статті, що містять різноманітні відомості за окремими типами географічних об'єктів ).

Процедура векторизації розбивається на кілька основних етапів: 1 . Геометрична корекція знімка 2 . Прив'язка до необхідної картографічної проекції  3 . Склейка різних растрів в єдине полотно для суцільного покриття території 4 . Підготовка до векторизації 5 . Власне векторизація