Слайд 1
Информационые Географические Системы/
ГеоИНФОРМАЦИОНЫЕ Системы
Dr. conf.
Vasile Grama
Слайд 2 TEMA
Эволюция и структура GIS
Слайд 3Анализ 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.
Слайд 4 СУБЪЕКТЫ
Краткая история
Дисциплины, на которых базируется GIS
Организация
GIS
Компоненты GIS
Сферы применения GIS
Слайд 5 Задачи темы
Добывание знаний эволюции ГИС/GIS,
Дисциплины, связаные
с ГИС/GIS;
Как организовать ГИС/GIS,
Компонентны ГИС/GIS,
Использование и распространение
ГИС/GIS
Слайд 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
Слайд 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
Слайд 8 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;
Слайд 9 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
Слайд 10Краткая 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”.
Слайд 11 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.
Слайд 12Краткая 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
Слайд 13 Краткая история
ГИС/GIS, сегмент-пространство воздействия
Networked
GIS
(Глобальная
сеть)
Networked
GIS
(локальная
сеть)
Stand Alone
GIS
(Индивидуаль-
ный)
Слайд 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 .
Слайд 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.
Слайд 16 Краткая история
Аксессуары/издание данных
Эволюции GIS
Слайд 17 Дисциплины, на которых базируется GIS
Географические информационные системы
представляют собой новую науку, основывающуюся на знаниях других наук (науки
о земле и информатике)
Слайд 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.)
Слайд 19 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;
Слайд 20
Фотограмметрия и телеисследования
Дисциплины,
на которых базируется GIS.
Слайд 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
Слайд 22Организация единых информационных систем
Слайд 23 Организация единых информационных систем
База данных GIS
(структура по уровням)
Слайд 24 Организация единых информационных систем
Слайд 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)
Слайд 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.
Слайд 29Компоненты 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.
Слайд 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.
Слайд 31Компоненты 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).
Слайд 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
Слайд 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.
Слайд 34 Компоненты GIS
Компоненты hardware
Сегодняшний GIS разработан для работы на персональном
компьютере, даже на графических станциях
Слайд 35 Компоненты GIS
Компоненты hardware
Ввод, вывод, данные
Слайд 36 Компоненты GIS
Компоненты hardware
Ввод, вывод, данные, (введение данных)
сканирование (цифровая таблетка),
сканирование (цифровая таблетка)
Слайд 37 Компоненты GIS
Компоненты hardware
Компоненты для сбора данных
общие
станции
спутники
Слайд 38 Компоненты GIS
Компоненты hardware
Сбор данных
Сбор данных использует метод
сканирования и технологии телеисследования
Лазер-сканер
Сканируемая
линия
GPS
Base Station
Лазер
GPS
Слайд 39 Компоненты GIS
Компоненты hardware
Сбор данных
Результат лазерного сканирования
Слайд 40Bowne Management Systems, Inc.
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
Слайд 41 Компоненты GIS
Компоненты hardware
Сбор данных
Спутники
Слайд 42 Компоненты GIS
Компоненты hardware
Для обработки данных
Слайд 43 Компоненты GIS
Компоненты hardware
Для обнародования данных
Слайд 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.
Слайд 45 Компоненты GIS
Спецперсонал
Уровень специализированого персонала вновь встречается в
„пирамиде деятельности GIS” , предложенной Марблем, для иллюстрации требований, которые
навязываются в области обучения GIS.
Слайд 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
Слайд 47 Компоненты GIS
Интерактивный
Пользователь –
ArcMap
Слайд 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.
Слайд 49 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.
Слайд 50 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);
Слайд 51 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.
Слайд 52 Сферы применения GIS
Распространение технологии GIS
Высшее
образование