Разработване на географски информационни системи. Програми за ГИС: модерен софтуер за ГИС Как работи ГИС

Географска информационна система е система за събиране, съхраняване, анализиране и графично визуализиране на пространствени (географски) данни и свързана с тях информация за необходимите обекти. Използва се и в по-тесен смисъл - като инструмент (софтуерен продукт), който позволява на потребителите да търсят, анализират и редактират както цифрова карта на района, така и допълнителна информация за обекти.

"Географска информационна система"е набор от хардуерни и софтуерни средства и алгоритмични процедури, предназначени за събиране, въвеждане, съхраняване, математическо и картографско моделиране и фигуративно представяне на геопространствена информация.

Геопространствени данни"означава информация, която идентифицира географското местоположение и свойствата на естествени или изкуствено създадени обекти, както и техните граници на земята. Тази информация може да бъде получена чрез (наред с други средства) дистанционно наблюдение, картографиране и различни видове геодезия.

Географските данни съдържат четири интегрирани компонента: местоположение,

Свойства и характеристики, пространствени отношения, време.

ГИС: география, картография, дистанционно наблюдение, топография и фотограметрия, компютърни науки, математика и статистика.

2. Области на използване на ГИС.

ГИС включва възможностите на системи за управление на бази данни (СУБД), редактори на растерна и векторна графика и аналитични инструменти и се използва в картографията, геологията, метеорологията, управлението на земята, екологията, общинското управление, транспорта, икономиката, отбраната и много други области.

3. ГИС класификация.

По функционалност: - пълнофункционална ГИС с общо предназначение;

Специализирана ГИС, насочена към решаване на конкретен проблем във всяка предметна област;

Информационни и справочни системи за домашно и информационно-справочно ползване. Функционалността на ГИС се определя и от архитектурния принцип на нейното изграждане:

Затворените системи нямат възможности за разширение; - отворените системи се отличават с лекота на адаптиране и възможности за разширяване, тъй като те могат да бъдат завършени от самия потребител с помощта на специално устройство (вградени езици за програмиране).

Според пространствения (териториален) обхват ГИС се делят на глобални (планетарни), национални, регионални, локални (включително общински).

По проблемно-тематична насоченост - общогеографски, екологични и екологични, секторни (водни ресурси, горско стопанство, геоложки, туризъм и др.).

Според метода на организиране на географски данни - векторни, растерни, векторно-растерни ГИС.

4. ГИС структура.

Непозиционни (атрибутивни): описателни.

Данни (пространствени данни):

Позиционно (географско): местоположението на обект на земната повърхност.

Хардуер (компютри, мрежи, устройства, скенери, плотери и др.).

Софтуер (софтуер).

Технологии (методи, процедури и др.).

Географските информационни системи (ГИС) са автоматизирани системи, чиито функции са събиране, съхранение, интегриране, анализ и графична интерпретация на пространствено-времеви данни, както и свързана атрибутивна информация за обекти, представени в ГИС.

ГИС се появява през 60-те години на миналия век с появата на технологии за обработка на информация в СУБД и визуализация на графични данни в CAD, автоматизирано създаване на карти и управление на мрежата.

Целта на ГИС се определя от задачите, които решава (научни и приложни), като инвентаризация на ресурсите, управление и планиране и подкрепа за вземане на решения.

Етапи на създаване на ГИС:

Проучване преди проектиране, включително проучване на изискванията на потребителите и функционалността на използвания софтуер,

Предпроектно проучване (TES)

Оценка на рентабилността,

Проектиране на ГИС система, включително етап на пилотен проект, развитие на ГИС;

Тестване на ГИС на малък териториален фрагмент или тестова зона или създаване на прототип,

Въвеждане на ГИС;

Експлоатация и поддръжка на ГИС.

Източници на данни за създаване на ГИС:

Базов слой - картографски материали (топографски и общогеографски карти, карти на административно-териториално деление, кадастрални планове и др.), използвани под формата на геодезическа координатна система и плоски правоъгълни координати на картографски проекции на изходни материали, геодезически координати и проекции създадени базови карти, въз основа на които практически се изпълняват изграждането на цифрови модели в ГИС и всичките им задачи.

Данни от дистанционно наблюдение (RSD): включително материали, получени от космически кораби и сателити. Изображенията се получават и предават на Земята от оборудване за изображения, разположено в различни орбити. Получените изображения се отличават с различни нива на видимост и детайлност при изобразяване на обекти от природната среда в няколко спектрални диапазона (видим и близък инфрачервен, топлинен инфрачервен и радио диапазон), което позволява решаването на широк спектър от екологични проблеми. Методите за дистанционно наблюдение също включват въздушни и наземни изследвания и други безконтактни методи, като хидроакустични изследвания на релефа на морското дъно. Материалите от такива проучвания предоставят както количествена, така и качествена информация за различни обекти на природната среда;

Резултати от теренни геодезически измервания, извършени с нивелири, теодолити, електронни тотални станции, GPS приемници и др.;

Данни от държавните статистически служби за различни сектори на националната икономика, както и данни от стационарни измервателни пунктове за наблюдение (хидроложки и метеорологични данни, информация за замърсяване на околната среда и др.).

Литературни данни (справочни публикации, книги, монографии и статии, съдържащи разнообразна информация за определени видове географски обекти). В ГИС рядко се използва само един вид данни; най-често това е комбинация от различни данни за всяка територия.

Ефективното използване на ГИС за решаване на различни пространствено локализирани проблеми изисква от потребителя да има достатъчно знания за геодезически координатни системи, картографски проекции и други елементи на математическата основа на ГИС карти, познаване на методите за получаване на различна информация от карта , математически и други методи за използване на тази информация за решаване на пространствени задачи - локализирани ГИС задачи.

Научните, техническите, технологичните и приложните аспекти на проектирането, създаването и използването на ГИС се изучават от геоинформатиката.

Данните, събрани в геоинформатиката, се класифицират в специален клас данни, наречени геоданни.

Геоданните са данни за обекти, форми на територия и инфраструктури на повърхността на Земята и пространствените отношения трябва да присъстват като съществен елемент в тях.

Геоданните описват обектите чрез тяхната позиция в пространството директно (например координати) или индиректно (например връзки).

Като цяло трябва да се подчертаят следните технологии за събиране на данни в геоинформатиката:

Въздушна фотография, която включва въздушна фотография, заснемане от мини носители;

Глобална система за позициониране (GPS);

Сателитни изображения, които са един от най-важните източници на данни за ГИС при провеждане на природни ресурси, мониторинг на околната среда, оценка на земеделски и горски земи и др.;

Карти или картографска информация, която е основа за изграждане на цифрови ГИС модели;

Данни, получени чрез интернет;

Наземното фотограметрично изследване служи като източник на информация за ГИС при анализ на градски ситуации, мониторинг на околната среда на деформации и валежи;

Цифровото фотограметрично заснемане се основава на използването на цифрови фотограметрични камери, които позволяват цифрово извеждане на информация директно към компютър;

Видеозаписът, като източник на данни за ГИС, се използва главно за целите на мониторинга;

Документите, включително архивни таблици и координатни каталози, служат като основен източник на данни за въвеждане на така наречената предметна или тематична информация в ГИС, която включва икономически, статистически, социологически и други видове данни;

Геодезическите методи (автоматизирани и неавтоматизирани) се използват за изясняване на координатни данни,

Източник на данни за ГИС са и резултатите от обработка в други ГИС;

Снимки, рисунки, рисунки, диаграми, видео изображения и звуци;

Статистически таблици и текстови описания, технически данни;

Пощенски адреси, телефонни указатели и указатели;

Геодезическа, екологична и всякаква друга информация.

ГИС се използва за решаване на научни и приложни проблеми на инфраструктурното проектиране, градското и регионалното планиране, рационалното използване на природните ресурси, мониторинг на екологичните ситуации, предприемане на бързи мерки при извънредни ситуации и др.

ГИС се класифицират по следните критерии:

1. По функционалност:

Напълно функционална ГИС с общо предназначение;

Специализирана ГИС, насочена към решаване на конкретен проблем във всяка предметна област;

2. Според пространствения (териториалния) обхват ГИС се делят на глобални (планетарни), национални, регионални, локални (включително общински).

3. Според проблемно-тематична насоченост - общогеографски, екологични и екологични, секторни (водни ресурси, горско стопанство, геоложки, туризъм и др.).

4. По метода на организиране на географските данни - векторни, растерни, векторно-растерни ГИС.

Структурата на ГИС включва набор от технически средства (КТС) и софтуер (ПО), информационна поддръжка (ИС).

CTS е комплекс от хардуер, включващ работна станция (персонален компютър), устройства за вход/изход на информация, устройства за обработка и съхранение на данни и телекомуникации.

Работната станция се използва за управление на работата на ГИС и извършване на процеси за обработка на данни въз основа на изчислителни и логически операции.

Въвеждането на данни се извършва с различни технически средства и методи: директно от клавиатурата, чрез дигитайзер или скенер, чрез външни компютърни системи. Пространствените данни могат да бъдат получени от електронни геодезични инструменти, с помощта на дигитайзер или скенер или с помощта на фотограметрични инструменти.

Устройствата за обработка и съхранение на данни са интегрирани в системния блок на компютъра, който включва централен процесор, RAM, устройства за съхранение (твърди дискове, преносими магнитни и оптични носители, карти с памет, флаш памети и др.). Устройства за извеждане на данни - монитор, плотер, плотер, принтер, които осигуряват визуално представяне на резултатите от обработката на пространствено-времеви данни.

Софтуер – осигурява внедряването на ГИС функционалност. Разделя се на основен и приложен софтуер.

Основният софтуер включва операционни системи (ОС), софтуерни среди, мрежов софтуер, системи за управление на бази данни и модули за управление на съоръжения за въвеждане и извеждане на данни, система за визуализация на данни и модули за извършване на пространствен анализ.

Приложният софтуер е софтуер, предназначен да решава специализирани проблеми в конкретна предметна област. Те са реализирани под формата на отделни модули (приложения) и помощни програми (спомагателни инструменти).

IO е колекция от информационни масиви, системи за кодиране и класификация на информация.

Характеристика на съхраняването на пространствени данни в ГИС е разделянето им на слоеве.

Многослойната организация на електронната карта с гъвкав механизъм за управление на слоевете ви позволява да комбинирате и показвате много по-голямо количество информация, отколкото на обикновена карта.

Информацията, представена под формата на отделни слоеве и техният съвместен анализ в различни комбинации, дава възможност за получаване на допълнителна информация под формата на производни слоеве с тяхното картографско показване (под формата на изолинейни карти, комбинирани карти с различни показатели и др.).

ГИС технологията комбинира разнородни данни в единна форма, което опростява приемането на управленски решения за информационна поддръжка на различни нива на планиране и получаване, анализ и вземане на решения в науката и управлението на бизнеса.

Пазарът на ГИС, който се различава по функционалност, изисквания към CTS, софтуер и информационни технологии, е доста развит.

Софтуерът е една от малкото индустрии, в които Руската федерация се конкурира при равни условия със Запада.

ГИС (съкращение от „Географски информационни системи“) са компютърни системи, които правят възможно показването на данни на екран в електронен вид. Изображенията, получени чрез ГИС, принадлежат към новото поколение карти.

География на екрана

Освен с географски карти, такива карти могат да бъдат снабдени с други данни от областта на статистиката, демографията и др. Те позволяват различни видове аналитични операции, които не са достъпни за стари хартиени носители.

Техническата поддръжка за електронни карти съществува под формата на огромен брой анализи, инструменти за редактиране и обширни бази данни. При създаването и използването им участват много съвременни инструменти - от скенери до космически спътници, които правят снимки на земната повърхност.

Информацията, получена с помощта на новите технологии, се използва не само от географите, но и в бизнеса, строителството, маркетинга и публичната администрация. Дори домакините знаят какво представляват географските информационни системи. И доста успешно използват електронни карти!

ГИС – определение и основни понятия

Какво точно означава този термин? Географски информационни системи (ГИС) е името на системи, чиято цел е да събират, съхраняват и анализират пространствени данни, както и тяхното графично визуализиране. ГИС принадлежи към новото поколение компютърни технологии. Науката, която изучава приложните и техническите аспекти на работата с ГИС е геоинформатиката.

ГИС е успешна комбинация от възможността за работа с бази данни (заявки, анализи) и характерната за картите пространствена визуализация. Данните се съхраняват в такава система в тематични слоеве, обвързани с географско местоположение. ГИС работят както с растерни, така и с векторни данни, така че всеки проблем, свързан с пространствена информация, може да бъде ефективно разрешен с тяхна помощ.

Какво ги прави различни

Характерните характеристики на географската информационна система включват усъвършенстван анализ, работа с огромни количества информация и наличието на специални инструменти за обработка на пространствени данни.

Основните им предимства са удобството за потребителя (данните в триизмерни измерения са най-лесни за възприемане), възможността за интегриране на информация, натрупана от различни източници, и създаване на единен масив за колективна употреба.

След това - автоматичен анализ на геопространствени данни и доклад, използване на декодиране на въздушна и космическа фотография, предварително създадени диаграми и планове на терена, което повишава ефективността на приложението с порядък. Значителни икономии на времеви ресурси и възможност за създаване на триизмерни модели на географски обекти.

Основни задачи

ГИС функциите са поредица от операции върху:

въвеждане на данни (цифровите карти се създават автоматично),
управление на данни (всички те се съхраняват с възможност за последваща обработка и използване),
тяхното запитване и анализ чрез сравняване на множество параметри,
визуализация на получените и обработени данни под формата на интерактивни карти.

Отчетите за всеки обект могат да бъдат под формата на графика, диаграма или триизмерно изображение.

ГИС възможности

С помощта на ГИС система става възможно да се определи на дадена територия наличието, количеството и относителното местоположение на всички съществуващи обекти. В допълнение, той се използва, например, за анализ на геопространствени данни, характеризиращи гъстота на населението и т.н., и определяне на различни промени във времето.

С помощта на ГИС системите стана възможно да се симулира очакваната ситуация по отношение например на добавяне на нов обект - път, жилищна зона и др.

ГИС - класификация

Има няколко класификации на тези системи. Ако ги разделим според принципа на покритие на територията, тогава всяка ГИС може да бъде класифицирана като глобална, субконтинентална, национална, регионална, субрегионална, както и локална или локална система.

Въз основа на нивото на управление тези системи се състоят от федерални, регионални, общински и корпоративни.

Отличават се и с функционалност. ГИС (абревиатурата е ясна за голям брой потребители) може да бъде или напълно функционална, или специализирана, предназначена за решаване на конкретни задачи - например преглед на данни, въвеждане и обработка.

В зависимост от предметната област ГИС могат да бъдат класифицирани като картографски, геоложки, екологични и общински или градски.

Интегрираните географски информационни системи са тези, в които освен стандартната функционалност е възможно изображенията да се подлагат на цифрова обработка. Пълномащабната ГИС възпроизвежда данни във всеки избран от вас мащаб. Пространствено-времевите системи позволяват да се работи с информация в миналото или бъдещето.

Къде се използват ГИС?

ГИС е универсален инструмент с широк спектър от приложения. Коя точно?

Типична област на тяхното използване е управление на земята, съставяне на кадастри, изчисляване на площи и определяне на границите на поземлени имоти. Именно за решаването на такива проблеми са създадени първите подобни системи.
Друга област е управлението на съоръженията на производствената инфраструктура, тяхното отчитане, планиране и инвентаризация. Създаване и разполагане на мрежа от обекти със специфично предназначение - магазини, бензиностанции и др.
Инженерни проучвания и планиране в областта на архитектурата и строителството, решаване на проблеми за развитие на територията и оптимизиране на нейната инфраструктура.
Създаване на тематични карти.
Управление на всички видове транспорт – от сухопътен до воден и въздушен.

Други области

Природозащитни дейности, екологични дейности, планиране и управление на природните ресурси, екологичен мониторинг, моделиране на процеси в околната среда.

Област на геологията и минното дело. С помощта на ГИС стана възможно да се изчислят минералните запаси въз основа на проби от проучвателни сондажи и моделиране на структурата на находището.

По-нататъчно развитие

От 70-те години благодарение на държавната подкрепа се появиха експериментални проекти за използването на ГИС в системите за навигация и отстраняване на отпадъци, транспортния трафик и др.

От 80-те години започва период на развитие на търговска основа. Пазарът беше пълен с много софтуер, появиха се всякакви приложения, броят на потребителите, които научиха какво представляват ГИС технологиите, надхвърли броя на професионалистите.

В настоящия период, който може да се нарече потребителски период, благодарение на високата конкуренция между производителите, стана възможно създаването на тематични потребителски групи, провеждането на телеконференции и формирането на единна глобална геоструктура.

За перспективите на ГИС

Нов етап от еволюцията в развитието на ГИС може да се счита за появата на геодизайн, който сега се изисква навсякъде - от областта на земеползването и опазването на природата до планирането на нови инфраструктурни и строителни проекти, както и при поддръжката на комунални мрежи и др. .

Бъдещето принадлежи на ГИС технологиите, съдържащи началото на изкуствения интелект. Съвременните ГИС са най-новите компютърни разработки, базирани на използването на космически и въздушни снимки, служещи за изпълнение на глобални правителствени програми.

В наши дни ГИС системите се развиват с безпрецедентни темпове и са сред най-интересните търговски решения. Днес в Русия около 200 различни организации се занимават с тяхното разработване и внедряване, което ни позволява да говорим за конкуренция със западните производители. Вече не е тайна за никого, че новите технологии имат огромни перспективи въз основа на по-нататъшното развитие на средствата за компютърна обработка на информация.

Трудно е да се даде недвусмислено, кратко определение на това явление. Географската информационна система (ГИС) е възможност за нов поглед към света около нас. Без обобщения и изображения, ГИС е съвременна компютърна технология за картографиране и анализиране на обекти в реалния свят, както и на събития, случващи се на нашата планета. Тази технология съчетава традиционните операции с бази данни, като заявка и статистически анализ, с предимствата на богата визуализация и географски (пространствен) анализ, които предоставя картата. Тези възможности отличават ГИС от другите информационни системи и предоставят уникални възможности за използването й в широк спектър от задачи, свързани с анализ и прогноза на явления и събития в заобикалящия свят, с разбиране и открояване на основните фактори и причини, както и техните възможни последствия, с планиране на стратегически решения и текущите последици от предприетите действия.

Картографирането и географският анализ не са съвсем нови. Въпреки това, ГИС технологията предоставя нов, по-модерен, по-ефективен, удобен и по-бърз подход за анализиране на проблеми и решаване на проблеми, пред които е изправено човечеството като цяло и конкретна организация или група от хора в частност. Автоматизира процедурата за анализ и прогнозиране. Преди използването на ГИС, само малцина притежаваха изкуството да обобщават и напълно анализират географска информация, за да вземат информирани оптимални решения, базирани на съвременни подходи и инструменти.

ГИС сега е индустрия за милиони долари, включваща стотици хиляди хора по целия свят. ГИС се преподава в училища, колежи и университети. Тази технология се използва в почти всички сфери на човешката дейност - било то при анализ на такива глобални проблеми като пренаселеност, замърсяване на земята, намаляване на горските площи, природни бедствия или при решаване на специфични проблеми, като намиране на най-добрия маршрут между точки, избор на оптимална локация за нов офис, претърсване на жилища на негов адрес, прокарване на тръбопровод в района, различни общински задачи.

Компоненти на ГИС

Една работеща ГИС има пет ключови компонента: хардуер, софтуер, данни, хора и методи.
Хардуер. Това е компютърът, работещ с ГИС. Днес ГИС работят на различни видове компютърни платформи, от централизирани сървъри до индивидуални или мрежови настолни компютри.

ГИС софтуерът съдържа функциите и инструментите, необходими за съхраняване, анализиране и визуализиране на географска (пространствена) информация. Основните компоненти на софтуерните продукти са: инструменти за въвеждане и манипулиране на географска информация; система за управление на бази данни (СУБД или СУБД); инструменти за поддръжка на пространствени заявки, анализ и визуализация (дисплей); графичен потребителски интерфейс (GUI или GUI) за лесен достъп до инструменти.

Данни. Това е може би най-важният компонент на ГИС. Данните за пространствено местоположение (географски данни) и свързаните таблични данни могат да бъдат събрани и произведени от самия потребител или закупени от доставчици на търговска или друга основа. При управлението на пространствени данни ГИС интегрира пространствени данни с други типове данни и източници и може също да използва СУБД, използвани от много организации, за да организират и поддържат данните, които притежават.

Изпълнители. Широкото използване на ГИС технологията е невъзможно без хора, които работят със софтуерни продукти и разработват планове за използването им за решаване на проблеми от реалния свят. Потребителите на ГИС могат да бъдат както технически специалисти, които разработват и поддържат системата, така и обикновени служители (крайни потребители), на които ГИС помага при решаването на текущи ежедневни дела и проблеми.

Методи. Успехът и ефективността (включително икономическата) на използването на ГИС до голяма степен зависи от правилно изготвен план и правила за работа, които се изготвят в съответствие със специфичните задачи и работа на всяка организация.

Как работи ГИС?

ГИС съхранява информация за реалния свят като набор от тематични слоеве, които са обобщени въз основа на географско местоположение. Този прост, но много гъвкав подход е доказал своята стойност при решаването на различни проблеми от реалния свят: проследяване на движението на превозни средства и материали, подробно картографиране на реални условия и планирани дейности и моделиране на глобалната атмосферна циркулация.

Цялата географска информация съдържа информация за пространственото местоположение, независимо дали е препратка към географски или други координати, или препратки към адрес, пощенски код, избирателен район или район за преброяване, идентификатор на земя или гора, име на път и др. Когато такива връзки се използват за автоматично определяне на местоположението или местоположенията на функцията(ите), се използва процедура, наречена геокодиране. С негова помощ можете бързо да определите и видите на картата къде се намира обектът или явлението, което ви интересува, например къщата, в която живее вашият приятел или организацията, от която се нуждаете, къде е станало земетресение или наводнение, кой маршрут е по-лесно и по-бързо да стигнете до точката, от която се нуждаете, или у дома.

Векторни и растерни модели.ГИС може да работи с два значително различни типа данни – векторни и растерни. Във векторен модел информацията за точки, линии и многоъгълници се кодира и съхранява като набор от координати X,Y. Местоположението на точка (точков обект), например сондаж, се описва с двойка координати (X,Y). Линейни характеристики като пътища, реки или тръбопроводи се съхраняват като набори от координати X,Y. Полигонални характеристики, като речни водосбори, земни парцели или обслужващи зони, се съхраняват като затворен набор от координати. Векторният модел е особено полезен за описване на отделни обекти и е по-малко подходящ за описване на непрекъснато променящи се свойства като видове почви или достъпност на обекти. Растерният модел е оптимален за работа с непрекъснати свойства. Растерното изображение е набор от стойности за отделни елементарни компоненти (клетки), подобно на сканирана карта или картина. И двата модела имат своите предимства и недостатъци. Съвременните ГИС могат да работят както с векторни, така и с растерни модели.

Проблеми, които ГИС решава.ГИС с общо предназначение обикновено изпълнява пет дейности за данни (задачи), наред с други неща: въвеждане, манипулиране, управление, заявка и анализ и визуализация.

Въведете.За да бъдат използвани в ГИС, данните трябва да бъдат преобразувани в подходящ цифров формат. Процесът на преобразуване на данни от хартиени карти в компютърни файлове се нарича дигитализация. В съвременните ГИС този процес може да бъде автоматизиран с помощта на технология за скенер, което е особено важно за големи проекти, или, за малки работни места, данните могат да бъдат въведени с помощта на дигитайзер. Много данни вече са преведени във формати, които са директно разбираеми от ГИС пакетите.

Манипулация.Често, за да завършите конкретен проект, съществуващите данни трябва да бъдат допълнително модифицирани, за да отговарят на изискванията на вашата система. Например, географската информация може да бъде в различни мащаби (осевите линии на улиците са в мащаб 1:100 000, границите на преброяванията са в мащаб 1:50 000, а жилищните имоти са в мащаб 1:10 000). За съвместна обработка и визуализация е по-удобно всички данни да се представят в един мащаб. ГИС технологията предоставя различни начини за манипулиране на пространствени данни и извличане на данните, необходими за конкретна задача.

контрол.В малки проекти географската информация може да се съхранява като обикновени файлове. Но с увеличаване на обема на информацията и увеличаване на броя на потребителите е по-ефективно да се използват системи за управление на бази данни (СУБД) за съхранение, структуриране и управление на данни или специални компютърни инструменти за работа с интегрирани набори от данни (бази данни ). В ГИС е най-удобно да се използва релационна структура, в която данните се съхраняват в табличен вид. В този случай общите полета се използват за свързване на таблици. Този прост подход е доста гъвкав и се използва широко в много ГИС и не-ГИС приложения.

Запитване и анализ.Ако имате ГИС и географска информация, ще можете да получите отговори на прости въпроси (Кой е собственикът на този парцел? На какво разстояние един от друг се намират тези обекти? Къде се намира тази индустриална зона?) и по-сложни запитвания, които изискват допълнителен анализ (Къде има места за строителство на нова къща? Каква е основната почва под смърчовите гори? Как строителството на нов път ще се отрази на трафика?). Заявките могат да се задават или чрез просто щракване върху конкретен обект, или чрез използване на разширени аналитични инструменти. Използвайки ГИС, можете да идентифицирате и зададете модели за търсене и да разиграете сценарии като „какво ще се случи, ако...“. Съвременните ГИС разполагат с много мощни инструменти за анализ, сред които два са най-значимите: анализ на близост и анализ на наслагване. За да анализира близостта на обектите един спрямо друг, ГИС използва процес, наречен буфериране. Помага да се отговори на въпроси като: Колко къщи са на 100 m от това водно тяло? Колко клиенти живеят на 1 км от този магазин? Какъв е делът на добития нефт от кладенци, намиращи се в рамките на 10 km от управленската сграда на това производствено звено за нефт и газ? Процесът на наслагване включва интегриране на данни, разположени в различни тематични слоеве. В най-простия случай това е операция по картографиране, но в редица аналитични операции данните от различни слоеве се комбинират физически. Наслагването или пространственото агрегиране позволява например интегрирането на данни за почвите, наклона, растителността и владението на земята със ставките на поземления данък.

Визуализация.За много видове пространствени операции крайният резултат е представяне на данните под формата на карта или графика. Картата е много ефективен и информативен начин за съхраняване, представяне и предаване на географска (пространствено ориентирана) информация. Преди това картите са били създавани да издържат векове. ГИС предоставя невероятни нови инструменти, които разширяват и развиват изкуството и науката на картографията. С негова помощ визуализацията на самите карти може лесно да бъде допълнена с отчетни документи, триизмерни изображения, графики и таблици, снимки и други средства, например мултимедия.

Свързани технологии.ГИС е тясно свързана с редица други видове информационни системи. Основната му разлика е в способността за манипулиране и анализ на пространствени данни. Въпреки че няма единна общоприета класификация на информационните системи, следващото описание би трябвало да помогне за дистанцирането на ГИС от настолното картографиране, CAD, дистанционното наблюдение, системите за управление на бази данни (СУБД) и технологията за глобално позициониране (GPS).

Настолни системи за картографиранеизползвайте картографско представяне, за да организирате взаимодействието на потребителя с данните. В такива системи всичко се основава на карти; картата е база данни. Повечето настолни системи за картографиране имат ограничени възможности за управление на данни, пространствен анализ и персонализиране. Съответните пакети работят на настолни компютри - PC, Macintosh и UNIX работни станции от нисък клас.

CAD системиумее да прави проектни чертежи и планове на сгради и инфраструктура. За да се комбинират в една структура, те използват набор от компоненти с фиксирани параметри. Те се основават на малък брой правила за комбиниране на компоненти и имат много ограничени аналитични функции. Някои CAD системи са разширени, за да поддържат картографско представяне на данни, но като правило помощните програми, налични в тях, не позволяват ефективно управление и анализ на големи пространствени бази данни.

Дистанционно наблюдение и GPS.Дистанционното наблюдение е изкуството и науката за извършване на измервания на земната повърхност с помощта на сензори като различни камери на борда на самолети, приемници на глобална система за позициониране или други устройства. Тези сензори събират данни под формата на изображения и предоставят специализирани възможности за обработка, анализ и визуализация на получените изображения. Поради липсата на достатъчно мощни инструменти за управление и анализ на данни, съответните системи трудно могат да бъдат класифицирани като истински ГИС.

Системи за управление на бази даннипредназначени за съхраняване и управление на всички видове данни, включително географски (пространствени) данни. СУБД са оптимизирани за такива задачи, поради което много ГИС имат вградена поддръжка на СУБД. Тези системи не разполагат с инструменти за анализ и визуализация, подобни на ГИС.

Какво може да направи ГИС за вас?

Направете пространствени заявки и извършете анализ.Способността на ГИС да търси в бази данни и да извършва пространствени заявки е спестила на много компании милиони долари. ГИС помага за намаляване на времето, необходимо за отговор на заявките на клиентите; идентифициране на райони, подходящи за необходимите дейности; идентифицират връзките между различни параметри (например почви, климат и добиви от култури); идентифицирайте местата на прекъсване на захранването. Брокерите използват ГИС, за да намерят например всички къщи в определен район, които имат покриви от шисти, три стаи и 10-метрови кухни, и след това предоставят по-подробни описания на тези структури. Заявката може да бъде прецизирана чрез въвеждане на допълнителни параметри, например параметри на разходите. Можете да получите списък с всички къщи, разположени на определено разстояние от определена магистрала, гориста местност или работно място.

Подобрете интеграцията в организацията.Много организации, използващи ГИС, са открили, че едно от основните предимства е в новите възможности за подобряване на управлението на тяхната организация и нейните ресурси чрез географско агрегиране на съществуващи данни и позволяването им да бъдат споделяни и модифицирани по координиран начин между различни отдели. Възможността за споделяне и постоянно разширяване и коригиране на базата данни от различни структурни звена ви позволява да повишите ефективността както на всяко звено, така и на организацията като цяло. По този начин една компания за комунални услуги може ясно да планира ремонт или поддръжка, от получаване на пълна информация и показване на компютърен екран (или на хартиени копия) на съответните зони, като водопроводни тръби, до автоматично идентифициране на жителите, които ще бъдат засегнати от тези работи, и като ги уведомява за времето на очакваните спирания или прекъсвания на водоснабдяването.

Вземете по-информирани решения.ГИС, подобно на други информационни технологии, потвърждава добре известната поговорка, че по-добрата информация води до по-добри решения. ГИС обаче не е инструмент за вземане на решения, а инструмент, който спомага за ускоряване и повишаване на ефективността на процедурата за вземане на решения, предоставяйки отговори на запитвания и функции за анализиране на пространствени данни, представяйки резултатите от анализа във визуален и лесен за използване вид. - формуляр за четене. ГИС помага например при решаването на такива проблеми като предоставяне на разнообразна информация по искане на органите за планиране, разрешаване на териториални конфликти, избор на оптимални (от различни гледни точки и според различни критерии) места за поставяне на обекти и др. Информацията необходимите за вземане на решение могат да бъдат представени в сбита картографска форма с допълнителни текстови обяснения, графики и диаграми. Наличието на информация, която е достъпна за възприятие и обобщение, позволява на вземащите решения да съсредоточат усилията си върху намирането на решение, без да отделят значително време за събиране и обмисляне на наличните хетерогенни данни. Можете бързо да разгледате няколко варианта за решение и да изберете най-ефективния и ефикасен.

Създаване на карти.Картите имат специално място в ГИС. Процесът на създаване на карти в ГИС е много по-прост и по-гъвкав от традиционните ръчни или автоматични методи за картографиране. Започва със създаването на база данни. Дигитализирането на обикновени хартиени карти може да се използва и като източник за получаване на изходни данни. Базираните на ГИС картографски бази данни могат да бъдат непрекъснати (да не са разделени на отделни плочки или региони) и да не са свързани с конкретен мащаб. Въз основа на такива бази данни е възможно да се създават карти (в електронен вид или на хартиен носител) за всяка територия, от всякакъв мащаб, с необходимото натоварване, с нейния избор и показване с необходимите символи. По всяко време базата данни може да бъде актуализирана с нови данни (например от други бази данни), а наличните в нея данни могат да бъдат коригирани при необходимост. В големи организации създадената топографска база данни може да се използва като основа от други отдели и отдели, като същевременно е възможно бързо копиране на данни и изпращането им през локални и глобални мрежи.

С развитието на интернет технологиите географските информационни системи придобиват голямо значение както за лична употреба, така и за големи предприятия. В същото време ГИС вече е снабдена с модерен софтуер. Техническата поддръжка се предоставя от различни точки - от програми за рисуване и проектиране на диаграми, завършващи с изображения от сателитни антени.

ГИС - какво е това?

Съкращението означава „географски информационни системи“. Целта на тези проекти е серия от действия с пространствени данни:

събирането им чрез снимки от различни източници;
съхранение на различни носители, натрупване и последващ трансфер;
анализ, изясняване, корекция на промените;
двуизмерна и триизмерна визуализация.

Науката геоинформатика осигурява развитието на технологиите - симбиоза на география и компютърни науки.

Основни характеристики на ГИС:

работа с база данни, която постоянно се попълва и актуализира;
пространствена 3D карта, нейният преглед.

Това също идва с допълнителни функции, например:

навигация (с определяне на местоположението);
полагане на пътя;
анализ на парцели;
БД за кадастрални инженери и геодезисти.

Непрекъснато се работи както с растерни, така и с векторни източници и цялата информация е наслоена според географското местоположение.

Ползите от създаването на географски информационни системи с помощта на софтуер

Ето предимствата от използването на ГИС:

голям аналитичен ресурс;
множество инструменти за обработка и използване на информация;
лесно възприемане на потребителските данни (яснота на изображението);
автоматизирани обобщения и справки по избрани параметри;
дешифриране на информация, получена от въздушни и сателитни изображения;
значителни спестявания на време, пари и труд поради свободния достъп;
възможност за дистанционно и бързо създаване на 3D модел на всеки обект;
автоматично въвеждане на данни;
съставяне на отчети под формата на таблици или диаграми;
установяване наличието или липсата на сгради в зададените координати;
изследване на геопространствената информация - гъстота на населението, брой индустриални сгради спрямо процент жилищни помещения и др.

Географските информационни системи се използват от широк кръг хора, използвайки компютърни програми или приложения за джаджи.

Потребители:

Кадастрални инженери. Тяхната сфера на дейност е преглед на парцели, техен анализ, кадастър, земеустройство, местоположение на граници, пресичания, разрешаване на спорни въпроси, съставяне на актове, влизане в Rosreestr.
Предприемачи, които притежават мрежи от обекти - магазини, бензиностанции, фабрики или всякакви други точки с връзки между тях. Това опростява планирането, управлението и плановете за разширяване или намаляване.
Инженерни проучвания: геоложки, географски, екологични и др. Специалистите имат възможност чрез ГИС програми да съставят списък на обектите и техните характеристики в релефа и ландшафта.
Разработчици и проектанти на сгради от началото или реконструкция на сгради.
Архитекти.
Картографи. ГИС помагат за създаване на карти във всякакъв формат за всяка област на терена с повече или по-малко детайли по различни теми - маршрутизатори, пейзажи и др.
Навигатори и водачи на всякакъв вид транспорт - земен, въздушен, воден.
Частните потребители – обикновените граждани все повече използват електронни ресурси, за да се ориентират.

Допълнителни области:

Екологични мерки – мониторинг на околната среда, управление на ресурсите, всички природни територии.
Геология и добив на руди - минно дело.
Анализ на възможни извънредни ситуации.
Агенции за войни и сигурност - разработването на стратегии става по-лесно с електронни ресурси.
Селско стопанство.