геоинфорамционные системы

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

Стоит отметить, что, начиная с момента появления первых коммерческих продуктов в области геоинформационных систем во второй половине прошлого века, круг пользователей геоинформационных систем постоянно расширяется. Увеличивается число разработчиков базового программного обеспечения ГИС обеспечения, а так же и их партнеров, предлагающих готовые наборы геоданных и собственные разработки, дополняющие возможности базовых продуктов полезными, в том числе специализированными функциями и инструментами.
В рамках исследования было определено, что геоинформационные системы начали свое развитие в 70-х годах XX века.
Геоинформационные системы способны стать инструментами решения различных задач науки и производства на основе использования пространственно — локализованных данных об объект ...

ОГЛАВЛЕНИЕ
Введение 3
1. История развития геоинформационных систем и Гис-технологий 5
2. Понятие геоинформационных систем 9
3. Применение геоинфорамционных систем 15
3.1 Геоинформационные в музейной практике 15
3.2 Геоинформационные для ведения земельного кадастра 18
Заключение 20
Список литературы 22

ВВЕДЕНИЕ

На сегодняшний день применение средств вычислительной техники стало обычным явлением, начиная от домашних компьютеров для общения и развлечения, заканчивая автоматизированными системами с огромными массивами информации различного значения. Современные условия вынуждают предприятия и компании использовать информационные системы для обеспечения эффективного выполнения процессов, значительно ускоряя и облегчая работу сотрудников предприятия.
С внедрением компьютеров решение задач информатизации общества поставлено на реальную основу. Кроме того, потребовался новый подход к организации систем обработки данных. Ключевая роль в современной инфраструктуре информатизации принадлежит системам коммуникации и вычислительным сетям, в которых сосредоточены новейшие средства вычислительной те хники, информатики, связи, а так же самые прогрессивные информационные технологии, примером которых могут стать геоинформационные системы.
В последнее время геоинформационные технологии широко применяются во всех сферах жизнедеятельности человека. Так, современные разработки прочно вошли в деятельность музеев. Примером могут стать электронное хранилище данных и каталоги, музейные Web-ресурсы, виртуальные выставки и т.д. Кроме того, широкое применение геоинформационные технологии нашли в области транспорта с целью построения оптимального маршрута перевозок. Выделим еще одно направление применения исследуемых технологий – мониторинг экологической ситуации и учет природных ресурсов. Главным предназначением геоинформационных систем является анализ информации о качестве и ценности территории и объектов на ней.
Именно такое широкое распространение геоинформационных систем и обусловило актуальность данного исследования.
Цель исследования – провести анализ возможностей геоинформационных систем.
Задачи исследования:
провести обзор литературы и Интернет-источников по вопросам применения геоинформационных систем;
выделить исторические этапы развития геоинформационных систем;
определить понятие геоинформационных систем;
провести анализ применения геоинформационных систем в различных областях профессиональной деятельности.
Вопросам применения геоинформационных систем посвящены работы многих авторов, среди которых можно выделить Линдваль В.Р. (учебное пособие посвящено вопросам применения геоинформационных сетей и технологий в телекоммуникациях); Середович В.А. (в монографии описывает назначение, функции и классификацию геоинформационных систем); Блиновскую Я.Ю. (делает акцент на применении геоинформационных систем специалистами нефтегазового дела).
Данное исследование направлено на изучение основ геоинформационных систем и возможностей их применения.

1984 год – показатели внедрения геоинформационных систем в профессиональную деятельность специалистов растут. Только в Северной Америке было инсталлировано примерно 1000 геоинформационных систем.Отметим, что в Европе разработкой ГИС занимались гораздо меньше. Лидерами в этой области были Швеция, Норвегия, Дания, Франция, Нидерланды, Великобритания и Западная Германия.Середина 80-х годов XX века – второе поколение геоинформационных систем. В конце десятилетия сформировалась мировая ГИС-индустрия, включающая аппаратные, программные средства ГИС и их обслуживание. Например, в 1988 г. только прямые расходы по этим статьям в мире превышали 500 млн. долларов США, а в 1993 составили около 2.5 млрд. долларов. Непрямые же расходы превышали эти цифры в несколько раз.Начало 90-х годов XX века - третье поколение геоинформационных систем. В этот период стремительное развитие ГИС связано, в первую очередь, с динамичной модернизацией аппаратных средств – появились 32- и 64-битовые компьютеры (мини- и микро- ЭВМ) и средства ввода и вывода пространственной информации (графопостроители, графические дисплеи, сканеры и т.д.). В это же время появились и коммерческие предложения ГИС на рынке информационных систем, которые представляли собой программную среду, позволяющую пользователю достаточно просто создавать геоинформационные системы в соответствии с его собственными запросами и возможностям.Реализацией мощного интеграционного потенциала ГИС-технологии явилось выполнение, начиная с конца 80-х годов, ряда глобальных и межнациональных проектов по мониторингу природной среды таких как, например, GRID и CORINE.Понятие геоинформационных системДля дальнейшего исследования приведем ряд определений.Информационная система – система хранения, обработки, преобразования, передачи, обновления информации с использованием компьютерной и другой техники [4, с.340]. Типичная информационная система содержит в себе три компонента:система организации, хранения и представления информации;система ввода, обновления и корректировки информации;система потребления информации.Одним из классов информационных систем являются геоинформационные системы (ГИС). Реализация таких систем основана на законах геоинфорамтики, а так же методов из области данной науки [1].Геоинформационные системы как интегрированные информационные системы предназначены для решения различных задач науки и производства на основе использования пространственно — локализованных данных об объектах и явлениях природы и общества.Для корректного функционирования ГИС необходимо наличие ряда аппаратных средств:запоминающие устройства большой емкости;подсистемы отображения;оборудование высокоскоростных сетей и т.д.основу ГИС составляют данные об одном из участков земной поверхности. Это может быть отдельный город, определенная страна или целый континегент.База данных ГИС представляет собой набор слоев информации, основу (топооснову) которого составляет географически привязанная карта местности. Далее накладываются следующие слои, которые призваны раскрыть информацию об объекте. Здесь стоит выделить такие объекты, как землепользование, промышленные объекты, земельные участки, коммуникации и т.д. Процесс наложения слоев друг на друга сопровождается процессом установки связей, что является необходимым условием для выполнения пространственных операций с объектами. Для уменьшения объема хранимой информации ,а так же упрощения операций по визуализации разработчики представляют информацию в графическом векторном виде. Помимо графической информации, ГИС содержит текстовые и табличные данные, расчетные листы, видео- и аудио- файлы, базы данных и т.п.ГИС позволяет извлечь любые типы данных, визуализировать их. Многие ГИС включают аналитические функции, которые позволяют моделировать процессы, основываясь на картографической информации.ГИС можно классифицировать по проблемной ориентации [3]:инженерные;имущественные;тематического картографирования;управления природными ресурсами;библиографические;административные;обработки космических изображений.К географическим информационным технологиям относятся:Системы глобального позиционирования (GPS, Глонасс, Gallileo)Это системы спутников, которые позволяют определять координаты объектов с точностью до сантиметров.Системы геосъёмки Это спутники или самолеты с фотоаппаратурой высокого разрешенияГеоинфрмационные системыПрограммные системы с возможностями ввода, управления, анализа и отображения географических данных.Первые два пункта-системы для ввода в ГИС. Гис обеспечивает управление данными с этих систем.4 шага к ГИС представлены на рисунке 1.284035526860500Графический редактор284035530099000Дополнительные данные из других источников291401534163000Запросы по атрибутивной информацииСложные запросыРисунок 1. 4 шага к ГИСС точки зрения хранителей карт: Гис-это система поиска и выдачи на экран монитора карт определенной территории, а также их легенд, объяснительных текстов, табличных данных, графиков, диаграмм и др.С точки зрения создателей карт: Гис должна быть скорее исследовательской или проектной средой, нежели просто справочным инструментом.Процесс создания ГИС представлен на рисунке 2.Рисунок 2. Процесс создания ГИСГИС – открытая система, включающая:набор данных о каких-либо пространственных объектах;инструкции по получению этих данных;инструменты для их обработки;инструменты для преобразования их в изображение;хорошо организованные правила получения нужной информации из системы.Что особенного дают ГИС?автоматизация деятельности, связанной с геоданными;интеграция данных из независимых источников;взаимодействие сложных геоинформационных паттернов;сложные геоинформационные запросы;комплексное геоинформационное моделирование (моделирование природных катаклизмов, управление ресурсами).Задачи ГИС:стратегическое планирование, прогнозирование и выявления потребностей в проектировании;анализ деятельности действующих предприятий;мониторинг состояния окружающей среды;оперативное реагирование на аварийные ситуации;информационное обеспечение профилактических и аварийных ремонтных работ.Внутренняя база данных ГИС содержит географическую и атрибутивную информацию. Географическая информация описывает месторасположение объектов и служит для отображения информации (хранится в shapefile, «Таблица данных векторного изображения». Атрибутивная информация содержит данные, описывающие качественные и количественные параметры объектов («Таблица внутренних атрибутов, «Таблица внешних атрибутов»)Многие ГИС включают аналитические функции, которые позволяют моделировать процессы, основываясь на картографической информации.В таблице 1 представлены отличия цифровой карты и карты ГИС.Таблица 1 - Отличие цифровой карты и карты ГИСПризнакКарта ГИСПростая картаФорма хранения и обработкиКомплект файловЕдинственный файлКоординаты объектовРеальные Условные Графические примитивыТочки, линии, полигоныТочки, линии, полигоны, текстПодписиАтрибут.граф.примитваГрафический объектПространственные запросыДаНЕТВозможность соединений соседних изображенийСтандартная операцияТрудоемкая ручная операцияПроекционные преобразованияДАНЕТКонечными продуктами ГИС являются карты, статистические отчеты, различные графики, стандартные формы определенных документов.Кроме этого, каждый картографический объект может иметь атрибутивную информацию, в которой содержится информация, которая не обязательно должна отображаться на карте (например, число жильцов какого-либо дома и их социальный статус).Подавляющее большинство ГИС-систем различают геометрическую и атрибутивную компоненты баз данных ГИС. Их часто называют также пространственными (картографическими, геометрическими) и непространственными (табличными, реляционными) данными.Картографичекая информация представляется точками, кривыми и площадными объектами.Таким образом, вся суть геоинформационного подхода к представлению и обработке данных очень проста, и основывается на том факте, что любые базы данных содержат информацию, которая имеет пространственную привязку. Поместить всю эту информацию на карту – логичный способ решения всех проблем. Геоинформационные системы позволяют сделать это.Основное преимущество геоинформации в сравнении с просто информацией-это наглядность, что дает возможность понимать ситуацию и открывать скрытые особенности, которые невозможно увидеть в таблице организации данных.Применение геоинфорамционных систем3.1 Геоинформационные в музейной практикеПрименение геоинформационных технологий позволяет повысить рейтинг музейных коллекций, обеспечить удаленный доступ к архивам тематических выставок. Выделим еще ряд важных функций:анализ посещаемости выставок;выявление интереса к тем или иным экспонатам;определение состава аудитории.Современные музеи сталкиваются с множеством проблем и трудностей, а именно отсутствие финансирования, маленькая посещаемость выставок.Многие современные западные музеи уже имеют зачатки своих ГИС, которые реализуются в виде интерактивного электронного плана музея. Это дает возможность пользователям системы осуществить виртуальное путешествие по.Выделим основные функции ГИС, реализуемых специалистами музеев:Интеграция географической информации (векторные карты и базы данных).Интеграция содержательной информации (базы данных).Извлечение информации (выборки).Анализ связей (выявленные тренды и закономерности).Отображение состояния (экологические и др. тематические карты).Принятие решений (оперативные тематические карты).Прогноз состояния (вероятностные тематические карты).Рассмотрим несколько примеров применения ГИС в музеях России и мира.1. Геоинформационная система музея-заповедника «Кижи».Музей-заповедник «Кижи» — один из крупнейших в России музеев под открытым небом. По словам научного сотрудника, руководителя компьютерного центра музея-заповедника «Кижи» в музее нашли применение три информационные системы (см. рис. 3).Рисунок 3. Информационные системы музея «Кижи»Информационные базы данных (ИБД) «Преображенская церковь» и «Наследие» представляют собой графическую оцифрованную информацию по памятникам.