Информационые Географические Системы/ ГеоИНФОРМАЦИОНЫЕ Системы Dr. conf. Vasile

Информационые Географические Системы/ ГеоИНФОРМАЦИОНЫЕ Системы Dr. conf. Vasile Grama

TEMA Эволюция и структура GIS

Анализ предыдушего курса Информация: место и цена ей сегодня ? Когда началось управление географической информации? Как определяется слово «система»? Примеры. Какие области науки являются более приоритетными? История названия GIS? Что такое GIS? Почему GIS? Географическая информация, какого ее значение? Как выражается этот тип программного обеспечения? Чем выражается как набор инструментов? Как определяются «географические данные»? Как характеризуются GIS ? Как определяются «данные», информации? Как характеризуется термин «ATTRIBUT»? Как характеризуется термин «SPATIALE»? Какие типы векторных дат вы знаете? Что представляет собой геореференция? Что такое слои/layers в GIS? Назовите несколько плюсов GIS.

СУБЪЕКТЫ Краткая история Дисциплины, на которых базируется GIS Организация GIS Компоненты GIS Сферы применения GIS

Задачи темы Добывание знаний эволюции ГИС/GIS, Дисциплины, связаные с ГИС/GIS; Как организовать ГИС/GIS, Компонентны ГИС/GIS, Использование и распространение ГИС/GIS

6 Краткая история Карта мира – одна из самых старых, 1637 года, проектировщик - Mercator Масштаб 1:1 000 000 Современные модели презентации информационных пространств в GIS Интерактив Масштаб 1:1

7 Краткая история Пример: В 1854 году было показано, что смерти, вызванные эпидемией холеры в центре Лондона были следствием благоприятного места для развития вируса Холеры

Краткая история Этапы ГИС/GIS 1960-е Пионерия 1964 год-Г. Фишер, „Графи-ческая лаборато-рия ассистиро-вания и простран-ственного анализа “Canada Geographic Information Systems” (CGIS), апликация кадастрового инвентаря; CGIS первый удачный пример программы GIS (еще находится в использовании); Разработан в 1971году 1958 год – В. Тоблер, модель МИМО (map in – map out) для использования компьютеров в картографии; МИМО установила основы для гео-кодирования, перехвата, анализа и афиширования информации. 1969 Environmental Science Research Institute (ESRI), Jack и Laura Dangermond, Частная группа консультирования, до настоящего времени компания перешагнула цифру в 1 миллион пользователей, получившая звание „номер 1 на рынке GIS”; штаб-квартира в Redlands, California;

Краткая история Этапы ГИС/GIS 1970-е Dominated by the Harvard Laboratory 1970 год – первый симпозиум GIS, в Ottawa, Canada. Пионерия GIS: Dana Tomlin Nick Chrisman Tom Peuker Scott Morehouse Denis White Функции GIS : Topology Polygon Overlay Обучение GIS : Harvard Oneonta Buffalo Zurich 1979 – развитие Гарвардской лабораторией ODYSSEY, первый современный GIS основан на векториальной графике

Краткая история Этапы ГИС/GIS 1980-е GIS Tools (инструменты) – эмбриональная фаза Вектор GIS: ARC/INFO Strings MapInfo AutoCAD Концепция использования GIS для определения дела Компьютецио-нальная геометрия: Rubbersheeting Polygon Overlay Edge Matching Network Analysis Global Positioning System SPOT В 1986 г. ESRI выпускает PC ARC/INFO 1.0, первый GIS, доступный для персонального компьютера. 1987 г., публикация “International Journal of Geographical Information Systems”.

Краткая история Этапы ГИС/GIS 1990-е The Vendors Dominate Workstation GIS: ARC/INFO System 9 GDS MGE GeoVision Мигрирование к PC: ArcView MapInfo Microstation AutoDesk ESRI ArcView 1.0 ARC/INFO 7.0, ArcView 2.0, PC ARC/INFO 1994 г., консорциум “OpenGIS”, 220 компаний и правительствен-ных агенств.

Краткая история Этапы ГИС/GIS 2000-е Enabling Technology Архивные данные в (Warehousing) Интернет Множество методов для заготовки данных Technology -Wireless Smart Objects 2004, ESRI выпускает главную редакцию ArcGIS 9, На данный момент ArcGIS 9.2, 9.3 Autodesk выпускает AutoCAD 2005; Массовое использование Множество платформ, Потребители – десятки миллионов

Краткая история ГИС/GIS, сегмент-пространство воздействия Networked GIS (Глобальная сеть) Networked GIS (локальная сеть) Stand Alone GIS (Индивидуаль- ный)

14 Краткая история Первый титулованный GIS - “Канадская информационно-географическая система” (CGIS), была создана с целью инвентаризации аграрных полей, начата в 1962 г., закончена в 1971 г. Была выполнена в очень широком масштабе и на протяжении длительного времени совершенствовалась, Canada Geographic Information System (CGIS) функционирует и по сегодняшний день. Общая эволюция развития GIS привела к множеству концептуальных вкладов и техник .

15 Краткая история XX век знаком с серией инноваций и достижений в области геоинформационных технологий, таких как: Фотограметрия интенсивно использована во время Второй Мировой войны; Запуск спутников в 1966 году PAGEOSS и в 1970 году Landsat; Начало кампании со стороны США геодезических измерений всей планеты, с помощью фотограмметрического оборудования высокого разрешения и др.

16 Краткая история Аксессуары/издание данных Эволюции GIS

Дисциплины, на которых базируется GIS Географические информационные системы представляют собой новую науку, основывающуюся на знаниях других наук (науки о земле и информатике)

18 Дисциплины, на которых базируется GIS Статистика – предоставляет многочисленные методы построения моделей расчета, алгоритмов или/и их анализа. Статистика анализируется для распознавания ошибок, Математика - научная основа геометрии, топологии, дающая многочисленные методы, которые используются в GIS; Информатика - дает аналитикам широкую гамму методов и инструментов в виде программного обеспечения (CAD; компьютерная графика, SGBD, и т.д.)

Дисциплины, на которых базируется GIS. География – познает мир и место, которое занимает человеческое существо в данном месте; Картография – занимается представлением о информационном пространстве, подвидом карт. Наличие карт – источник новых компьютерных систем; Телеиследование – технология сбора информации со спутников и воздушных платформ; Фотограмметрия – использование снимков и технических интерпретаций информации; Топография – точное определение позиций объектов надземной поверхности;

20 Фотограмметрия и телеисследования Дисциплины, на которых базируется GIS.

21 Организация единых информационных систем Процесс планирования и использования GIS Вход данных Источники данных Управление данными Возврат и анализ данных Анализ Поставляемая информация Пользователи Реальный мир Сбор данных

Организация единых информационных систем

Организация единых информационных систем База данных GIS (структура по уровням)

Организация единых информационных систем

25 Компоненты GIS GIS состоит из 5 основных компонентов, исходящих из определения 1. Данные (Data) 2. Софт (специальные программы) 3. Hardware (оборудование) 4. Персонал (staff) 5. Методы/ процедуры (methods)

26 Компоненты GIS Данные Один из главных факторов – количество данных, собранных в базе данных. Взятая как единица цены hardware-я, цена развития программ является 10, а тех собранных данных в базе данных, 100. Очень важная проблема - создание базы данных цифровых картографий, которая определяет базу любой GIS.

27 Компоненты GIS Данные

28 Компоненты GIS Источники данных

29 Компоненты GIS Данные Традиционная форма – карта (представленные данные под видом точек, линий, нанесенных площадей на опорный план и закодированных в специальные символы), Карта вместе с пояснительными элементами формирует базу данных. На классической карте анализ может быть сделан только человеком. Эффективное определение зависит от качества карты и знаний человека.

30 Компоненты GIS База данных База данных пространства состоит из: - Графической базы данных; Символической базы данных. Цифровая карта является набором графических символов, к которой причисляется набор атрибутов для каждого определенного объекта на карте.

31 Компоненты GIS Компоненты программного обеспечения Геоинформационные системы могут быть развиты при использовании широкой гаммы программного обеспечения. Могут быть укомплектованы в одну из следующих категорий: • специализированное программное обеспечение проектирования для развития GIS ( ARC/INFO, MapObjects, ArcSDE); • программное обеспечение для ассистированного проектирования на компьютере (CAD) или ассистированного картографирования на компьютере (Computer Aided Mapping – CAM); • программное обеспечение, главным заданием которого является система ведения базы данных (SGBD).

32 Компоненты GIS Компоненты программного обеспечения Database Management System and Analysis Input Software/Ввод Output/Выход/Результаты Географическая база данных / GEOGRAPHIС DATABASE Topology Attributes Position

33 Компоненты GIS Компоненты программного обеспечения Решение выбора программных пакетов является далеко не легким бременем. Современная интерактивная система предполагает использование некоторых программ, компоненты которых соответствуют следующим требованиям: •Ввод, выпуск, проверка и утверждение данных; • Ведение базы данных; • анализ и изменение данных; • обнародование и передача данных.

34 Компоненты GIS Компоненты hardware Сегодняшний GIS разработан для работы на персональном компьютере, даже на графических станциях

35 Компоненты GIS Компоненты hardware Ввод, вывод, данные

36 Компоненты GIS Компоненты hardware Ввод, вывод, данные, (введение данных) сканирование (цифровая таблетка), сканирование (цифровая таблетка)

37 Компоненты GIS Компоненты hardware Компоненты для сбора данных общие станции спутники

38 Компоненты GIS Компоненты hardware Сбор данных Сбор данных использует метод сканирования и технологии телеисследования Лазер-сканер Сканируемая линия GPS Base Station Лазер GPS

39 Компоненты GIS Компоненты hardware Сбор данных Результат лазерного сканирования

08/12/2017 Bowne Management Systems, Inc. 40 The laser imagery, collected in digital format, contained x,y, and z coordinates, in addition to light intensity and timing codes allowing time-tagged video recording with the laser imagery Железная дорога Wires – fire электрический, телеграфический Железнодорожная платформа Ступеньки Деревья

41 Компоненты GIS Компоненты hardware Сбор данных Спутники

42 Компоненты GIS Компоненты hardware Для обработки данных

43 Компоненты GIS Компоненты hardware Для обнародования данных

44 Компоненты GIS Спецперсонал Технология GIS имела бы ограниченное значение без хорошо инструктированного спецперсонала, который управляет системой и разрабатывает стратегии для их применения к проблемам реального мира. Такие специалисты: Проектируют и поддерживают систему, Используют инструмент для решения проблем в области данной деятельности.

45 Компоненты GIS Спецперсонал Уровень специализированого персонала вновь встречается в „пирамиде деятельности GIS” , предложенной Марблем, для иллюстрации требований, которые навязываются в области обучения GIS.

46 Компоненты GIS Специализированный персонал П Исследование SIG Проектирование, развитие способностей Оператор GIS Специалисты: Топогеодезия, фотограмметрия, телеисследования , урбанизм, охрана среды, публичное управление, защита и т.д. Потребитель GIS Aналитик, Анализ пространства Развитие GIS

47 Компоненты GIS Интерактивный Пользователь – ArcMap

48 Компоненты GIS Методы, процедуры GIS должен действовать согласно утвержденному плану и хорошо разработанному регламенту. Установление модели и практика единых действий. Поиск проблем, требующих решения. Метод ввода данных в базы данных GIS, также как и метод хранения и анализа, зависит от предложенных целей GIS, от моделей и методов, которые будут использованы для обработки данных.

Сферы применения GIS Функцию метода определения картографических цифровых данных, можно задать в 2 основные группы потребителей технологий GIS: Производители картографических цифровых баз данных; 2) Потребители картографических цифровых баз данных.

Сферы применения GIS Технология GIS доказывает свою целесообразность в любой области, действие которой базируется на обработке пространственной информации как: Урбанизм, планировка и местное управление (городской кадастр; оптимизация городского транспорта; оптимальное размещение новых объектов и т.д.); Кадастр (комплексная интеграция кадастровых процессов, начинается с измерения территории и заключается с выпуском планов и регистров кадастрового учета и т.д.); Охрана среды (надзор за природными резервами, анализ загрязнения земель…); Сельское хозяйство, почвоведение, лесоводство и мелиорация земель (сортировка почвоведения, земельная сортировка);

Сферы применения GIS 5. Картография (осуществление и обновление карт и топографических планов; осуществление и обновление тематических карт); 6. Муниципальное оснащение – накладка AM/FM (Automated Mapping/Facilities Management) для компаний, занимающихся распределением электричества, газа, воды; 7. Транспорт и телекоммуникации (проектирование, содержание и оптимизация транспортных сетей (дороги, железные дороги, кабеля; оптимизация транспортных трас…) 8. Коммерция (расположение оптовых магазинов с подъездными путями, конкуренцией, потребителями; организация распределения товара среди клиентов…) 9. Геология(сортировка геологических организаций); 10. Статистика, учет населения, перепись, демография (регистр населения; анализ по территориям данных переписи…); 11. Финансы – банки (деление на зоны по финансовым округам; сбор пошлины и налогов; инвентаризация клиентов. 12. Политика (различные исследования) и т.д.

Сферы применения GIS Распространение технологии GIS Высшее образование

INTREBARI ?