Коммерческого развития (ранние 1980 до наст время)

4. пользовательский (поздние 1980-е-наст. Вр).

Начальный период: конец 50-х – начало 70-х годов прошлого столетия. В этот период в сфере информационных технологий выполняются работы по изучению новых возможностей картографии с использованием электронной вычислительной техники.

Прорывом в области создания геоинформационных систем и началом развития геоинформатики является разработка и создание Географической Информационной Системы Канады. Ведущим разработчиком ГИС Канады, или как называют его на родине «Отцом» ГИС считается Роджер Томлинсон. Период государственных инициатив: с 70-х годов по начало 80-х годов. Данный период характеризуется созданием и развитием крупных геоинформационных проектов под покровительством государства. Результатом работы является перепись населения США в 1970 г, которая была проведена с учетом применения геоинформационной системы. Пользовательский (коммерческий) период: Начиная с 1981 года и по настоящее время. Для этого периода характерно массовая коммерческая эксплуатация программных продуктов и приложений ГИС.

 

3. Структура и функциональные возможности современных ГИС.

Структура ГИС состоит из нескольких частей, которые должны выполняться последовательно и взаимосвязано. Первая часть – это непосредственно пространственные данные, которые делятся на позиционные (географические) и непозиционные (атрибутивные). Вторая – это аппаратное обеспечение (ЭВМ, сети, накопители, сканер, дигитайзеры и т. д.). Третья часть – программное обеспечение (ПО) и четвертая часть – технологии (методы, порядок действий и т. д.).

Функциональные возможности ГИС

 ввод и редактирование данных;

- растровые и векторные операции (векторизация (перевод изображения из растрового в вектроное) и девектаризация

 преобразование данных, трансформация картографических проекций, конвертирование данных в различные форматы;

 хранение и управление данными;

 картометрические операции и др.

-измерительная операция и операция аналитической геометрии (вычесление линий. Отрезков, периметра и объема)

- полигональные операции(объединение полигонов)

-пространственное моделирование

-цифровое моделирование рельефа и анализ поверхностей (анализ угла наклона. Экспозиция склона)

-вывод данных

4. Сферы применения геоинформационных систем

 

ГИС эффективны во всех областях, где осуществляется учет и управление территорией и объектами на ней. Это практически все направления деятельности органов управления и администраций: земельные ресурсы и объекты недвижимости, транспорт, инженерные коммуникации, развитие бизнеса, обеспечение правопорядка и безопасности, управление ЧС, демография, экология, здравоохранение, рекламные агентства и т. д. В области транспорта ГИС - возможность использования наиболее актуальной информации о состоянии дорожной сети и пропускной способности позволяет строить действительно оптимальные маршруты. ГИС позволяют вести учет численности, структуры и распределения населения и одновременно использовать эту информацию для планирования развития социальной инфраструктуры, транспортной сети, оптимального размещения объектов здравоохранения, противопожарных отрядов и сил правопорядка.

С помощью ГИС можно проводить мониторинг экологической ситуации и учет природных ресурсов. С помощью геоинформационных систем определяются взаимосвязи между различными параметрами (например, почвами, климатом и урожайностью сельскохозяйственных культур), выявляются места разрывов электросетей. Риэлтеры используют ГИС для поиска, к примеру, всех домов на определенной территории. Можно получить список всех домов, находящих на определенном расстоянии от конкретной магистрали, лесопаркового массива или места работы. Геоинформационная система может использоваться для осмотра как больших территорий (панорама города, штата или страны), так и ограниченного пространства, к примеру, зала казино. Беспроводные мобильные устройства с поддержкой системы глобального позиционирования (GPS) широко используются для доступа к наборам данных полевых измерений и другой ГИС-информации. Мобильные ГИС как один из важных рабочих инструментов используется пожарными службами, туристскими фирмами для прокладки маршрутов, инженерно-техническими бригадами, геодезистами, землемерами, коммунальными службами, военными и другими. На сегодняшний день Геоинформационные технологии постепенно завоевывают Российский рынок. Создание земельного кадастра позволит на основе его карт строить другие, предметно ориентированные карты и дополнять их соответствующим атрибутивным наполнением. Для создания туристско-ориентированных ГИС потребуется объединение усилий всех заинтересованных сторон, это необходимо для создания информационного контента баз данных, постоянного поддержания его актуальности и соответствия действительности. Также необходима финансовая и законодательная поддержка со стороны государства, ввиду высокой дороговизны ГИС проектов.

5. Классификация ГИС. Программы вьюверы, векторизаторы, программые ориентированные на обработку ДЗЗ, программы работающие с данными GPS, ГЛОНАСС.

 

По функциональным возможностям:

- полнофункциональные ГИС общего назначения; (QGis)

-ГИС-вьюеры (глабал мэппер)

-средства обработки данных дистанционного зондирования (сканекс имэдж процессор)

-векторизаторы растровых картографических изображений (мапэдит).

-вэб-гис (яндекс.карты, космоснимки.ру).

- мобильные приложения (гис вью)

-средства пространственного моделирования (сага гис)

-информационно-справочные системы для домашнего и информационно-справочного использования (дубль гис)

По пространственному (территориальному) охвату:

- глобальные (планетарные);

общенациональные;

региональные;

локальные (в том числе муниципальные).

По проблемно-тематической ориентации:

- общегеографические;

экологические и природопользовательские;

 отраслевые (водных ресурсов, лесопользования, геологические, туризма и т.д.);

 По способу организации географических данных: - векторные; растровые; векторно-растровые ГИС.

Вьювер - это альтернативный способ представления данных из одной или нескольких таблиц. Вьювер можно представлять себе как фильтр, через который пропускаются табличные данные, прежде чем их увидит пользователь. Вьювер создается на базе одной или нескольких таблиц, расположенных в базе данных. Таблицы, из которых строится вьювер называются базовыми или основными. Вьювер может быть также построен на основе другого вьювера. Средства обработки данных дистанционного зондирования - материалы, получаемые в результате аэро- и космических съемок, требуют большой предварительной обработки, которая и производится с помощью продуктов этого класса. Векторизаторы растровых картографических изображений - этот класс продуктов связан с вводом картографических данных. Поскольку основная аналитическая работа в ГИС-пакетах реализуется на векторной модели данных, то существует обширная группа задач по обработке отсканированных растровых картографических изображений. Векторизаторы - это ГИС-аналоги популярнейшего семейства OCR. Программы работающие с GPS/ГЛОНАСС, например GPS/ГЛОНАСС трекеры - это специализированные устройства, преимущественно предназначенные для отслеживания того или иного объекта удаленно. Трекеры, в основном, используются людьми, за которыми производится слежение. Оба типа устройств настраиваются в специальных программах.

 

6. Понятие о системе координат и проекции.

Существует 2 типа системы координат:

-географическая

-спроектированная

Географическая система координат использует сферические угловые географические координаты (широта, долгота) базируется на одном из эллипсоидов. Элипс - фигура, упрощенно описывающая форму Земли. Самые распространенные эллипсоиды WGS84, эллипсоид Красовского Пулково 42. Датум - размеры эллипсоида, принятого за основу в данной стране + коэффициенты, хар-щие его смещение и поворот для совмещения с территорией данной страны.

Спроектированная система координат — прямоугольная система, с началом координат в определенной точке, чаще всего имеющей координаты 0,0. Спроектированная система координат связана с географической набором специальных формул — проекцией.

Проекция - набор математических формул, использующаяся для преобразования сферической поверхности в плоскость.

По типу поверхности, на которую осуществляется проектирование проекции разделяются на:

-Конические (проектирование сфероида на коническую поверхность)

-Цилиндрические (проектирование сфероида на цилиндрическую поверхность)

-Азимутальные (проектирование сфероида на плоскость касательную сфероида)

       По характеру искажений вносимых в содержание карты после проектирования карты проекции делятся на равноплощадные (отсутствуют искажения площадей), равноугольные (отсутствуют искажения углов и, следовательно формы объектов), равнопромежуточные (отсутствуют искажения длин - расстояния остаются неизменными в определенных направлениях). Существуют также проекции, в которых искажения минимизированы сразу по двум или трем показателям (углы, длины, площади). Проекции, в которых сохранялся бы масштаб длин во всех направлениях не существует.