Основні функції ГІС

Лекція 9

Тема: Сутність сучасних геоінформаційних систем і технологій

План

1. Основні функції ГІС

2. Класифікація ГІС

3. Структура геоінформаційних систем

4. Вимоги до сучасних ГІС

ГЕОІНФОРМАЦІЙНІ СИСТЕМИ, КЛАСИФІКАЦІЯ, СТРУКТУРА, ВИМОГИ, КАРТА, ЕОМ

1. Берлянт, А.М. Геоинформационное картографирование / А.М. Берлянт– М.: Астрея, 1997 – 64 с.

2. Берлянт, А. М. Картоведение: учебник для вузов / А.М. Берлянт. – М.: Аспект-Пресс, 2003. – 477 с.

3. Володченко, А. О новой картографии или «неокартографии / А. Володченко – Часопис картографії: Збірник наукових праць. – К.: КНУ ім. Тараса Шевченка, 2011. – Вип. 1. – 248 с.

4. Геоінформаційне картографування в Україні: концептуальні основи та напрямки розвитку / [Л.І. Руденко, Т.І. Козаченко, Д.О. Ляшко та ін.] – К.: «Наукова думка», 2011. – 102 с.

5. Dangermond, J.GIS in a Changing World [Електронний ресурс] / J. Dangermond // – Essays on Geography and GIS. – 2011. – Vol 3. – P. 55-59. –Режим доступу: http://www.esri.com/library/bestpractices/essays-on-geography-gis-vol3.pdf.

6. Goodchild, M. Looking Forward: Five Thoughts on the Future of GIS [Електронний ресурс] / M. Goodchild // – Essays on Geography and GIS. – 2012. – Vol 4.– P. 26-29. – Режим доступу: http://www.esri.com/~/media/ dd70ac63271840b8a4ade4a62ef9bf2b.pdf

Основні функції ГІС

ГІС (GIS) – апаратно-програмний людино-машинний комплекс, що забезпечує збір, обробку, відображення, поширення просторово координованих даних, інтеграцію даних і знань про територію для їх ефективного використання і при вирішенні наукових і прикладних географічних завдань, пов'язаних з інвентаризацією, аналізом, моделюванням, прогнозуванням та управлінням довкіллям і територіальною організацією суспільства.

Відмінною рисою ГІС є наявність в їх складі специфічних методів аналізу просторових даних, що в сукупності із засобами введення, збереження, маніпулювання і представлення просторово-координованої інформації і складають основу технології географічних інформаційних систем. ГІС можна розглядати як систему технологічних засобів, програмного забезпечення і процедур, призначену для збору просторових даних, їх аналізу, моделювання і відображення. ГІС використовує географічні і атрибутивні дані і має в своєму розпорядженні операційні можливості, необхідні для їх просторового аналізу.

Призначення ГІС – підтримка рішень по управлінню просторово-розподіленими об’єктами. Одна з основних функцій ГІС – створення і використання електронних карт, атласів і іншої картографічної продукції.

До обов’язкових ознак ГІС належить:

- географічна (просторова) прив’язка даних;

- генерування нової інформації на основі синтезу наявних даних;

- відображення просторово-тимчасових зв’язків об’єктів;

- забезпечення прийняття рішень;

- можливість оперативного оновлення баз даних за рахунок нової інформації.

Умовно функції ГІС можна поділити на п’ять груп:

Інформаційно-довідкова функція – створення і ведення банків просторово-координованої інформації, в тому числі:

- створення цифрових (електронних) атласів;

- створення і ведення банків даних систем моніторингу;

- створення й експлуатація кадастрових систем, муніципальних інформаційних систем, просторово-розподілених інформаційних систем водного і лісового кадастрів, кадастрів нерухомості, та ін.

Функція автоматизованого картографу вання – створення високоякісних загально географічних і тематичних карт, що задовольняють сучасним вимогам до картографічної продукції.

Функція просторового аналізу і моделювання природних, природно-господарських та соціально-економічних територіальних систем, що ґрунтується на унікальних можливостях, наданих картографічною алгеброю, геостатистикою і мережним аналізом, які складають основу аналітичних блоків сучасних інструментальних ГІС з розвинутими аналітичними можливостями. Вона реалізується в наукових дослідженнях, а також вирішенні широкого кола прикладних завдань при територіальному плануванні, проектуванні і управлінні.

Функція моделювання процесів у природних, природно-господарських і соціально-економічних територіальних системах. Реалізується при оцінці і прогнозі поведінки природних і природно-господарських територіальних систем та їх компонентів при вирішенні різних наукових і прикладних завдань, у тому числі пов’язаних з охороною і раціональним використанням природних ресурсів.

Функція підтримки прийняття рішень у плануванні, проектуванні та управлінні. Реалізується за рахунок технологій штучного інтелекту, який забезпечує механізм формально-логічного висновку й ухвалення рішення на основі інформації, наявної в базі даних, довідково-інформаційному блоці і результатах просторово-часового аналізу та моделювання.

Класифікація ГІС

Геоінформаційні системи можна класифікувати:

- за призначенням (залежно від цільового використання і вирішуваних задач): багатоцільові, інформаційно-довідкові, моніторингові, інвестиційні, дослідницькі, навчальні, видавничі;

- по тематичній орієнтації (залежно від області застосування): екологічні, соціально-економічні, земельно-кадастрові, геологічні, інженерних комунікацій та міського господарства, надзвичайних ситуацій, навігаційні;

- по територіальному обхвату (залежно від масштабного ряду цифрових картографічних даних, складових бази даних ГІС): глобальні, загальнонаціональні, регіональні, локальні, муніципальні;

- по функціональним можливостям (залежно від наявності технічних засобів захисту візуалізації даних): потужні універсальні, настільні, персональні;

- по архітектурним типам побудови (залежно від можливості розширення і зміни): відкриті, закриті;

- способу організації географічних даних (залежно від форматів введення, зберігання, обробки і надання картографічної інформації): за моделями даних – ієрархічна, мережна, реляційна, гібридна; за формою представлення даних – векторна, растрова, векторно-растрова, трьохвимірна.

Універсальні ГІС базуються на робочих станціях або потужних ПК, концепції мережевої експлуатації систем обробки великих об’ємів інформації, які мають різноманітні засоби введення (від дигитайзерів (периферійний пристрій для вводу планшетного типу, призначений для введення інформації у цифровій формі) і сканерів до станцій обробки космічних знімків) і виведення, а також розвинені засоби документування.

Настільні геоінформаційні системи володіють дещо меншими можливостями, ніж універсальні, і призначені для вирішення, в першу чергу наукових завдань, але можуть бути використані і для вирішення завдань управління. У цих системах не ставиться настільки жорстких вимог до якості і різноманітності засобів візуалізації, обсягам оброблюваної інформації, захисту інформації та її збереження.

Ядром кожної ГІС являється база даних, під якою розуміють сукупність даних, що відображає стан об’єкту, його властивості і взаємовідношення з іншими об’єктами, а також комплекс технічних і програмних засобів для ведення цих баз даних. Формування структури ГІС починається з формування баз даних, заснованих на територіальній (географічній) прив’язці даних. Територіальна впорядкованість відомостей важлива не тільки з погляду уніфікації їх збору, але й встановлення оптимальної відповідності розмірам досліджуваних систем.

Системи для домашнього та інформаційно-довідкового використання найбільш закриті, які або не допускають зовсім внесення змін в інформацію або допускають незначну її зміну, наприклад редагування записів у базі даних або внесення нових записів.

Класифікувати ГІС можна, виходячи і з архітектурних принципів їх побудови. Всі ГІС належать до двох типів архітектури: закритим і відкритим.

Закриті системи не мають можливостей розширення, у них відсутні вбудовані мови, не передбачено написання додатків, вони виконують тільки запрограмовані операції.

Відкриті системи зазвичай мають від 70 до 90% вбудованих функцій і на 10...30% можуть добудовуватися самим користувачем за допомогою спеціального апарату створення додатків.

По формах представлення географічних даних існують наступні види ГІС: векторні, растрові, векторно-растрові, трьохвимірні.

Растрова форма – це представлення графічної інформації (карти, малюнки, фотографії) у вигляді матриці чисел, кожен елемент якої являється кодом, що характеризує яскравість відповідного елементу дискретизації зображення карти. Векторна форма – це така форма представлення, в якій інформація про місцерозташування об’єктів, їх контурах дається у вигляді структурованого набору координат точок об’єкту. Трьохвимірна форма – форма представлення інформації в системі координат X,Y, Z.

Поиск по сайту: