Добавил:
Upload Опубликованный материал нарушает ваши авторские права? Сообщите нам.
Вуз: Предмет: Файл:

Основной_конспект_ГИС_Ламбин

.pdf
Скачиваний:
11
Добавлен:
21.02.2016
Размер:
325.95 Кб
Скачать

Выходные:

преобразованный (трансформированный) растр;

растр, полученный в результате обработки векторного материала (картограммы, отмывка и оттенение рельефа, 3D-поверхности и т.д.);

растеризованая векторная графика.

Особенности исходных растровых планово-картографических материалов

1. Сканированные планово-картографические материалы

Область применения определяется исходным масштабом (справочнообзорный 1:100000 – 1:200000, для земель за пределами населенных пунктов, границы населенных пунктов – 1:10000, для городов и поселков – 1:500 – 1:2000 (1:5000);

По актуальности ситуации большинство из них устарели (съемка 70-х годов, обновление – 80-х);

Ситуация местности отражена не полностью;

Карты масштаба 1:50000 и крупнее являются секретными.

2. Космические снимки

Область применения определяется пространственным разрешением (минимальным объектом на местности, соответствующим пикселю снимка);

Позволяют оперативно получать актуальные данные (вплоть до съемки на желаемые дату и время);

Высокая информативность и объективность;

Возможность съемки больших территорий за короткий период времени;

Периодичность съемки для целей мониторинга явлений;

Относительная дешевизна (вплоть до бесплатных снимков среднего разрешения);

Все возрастающая доступность и гибкая ценовая политика поставщиков;

Снимки являются несекретными.

3. Аэрофотоснимки

Более высокая точность и информативность по сравнению с космическими снимками;

Стоимость на порядок выше, чем у космических снимков;

Режим секретности.

3. Программное и техническое обеспечение ГИС

Аппаратные средства.

Это компьютер, на котором установлена ГИС, а также набор специфических периферийных устройств. В настоящее время ГИС работают на различных типах компьютерных платформ, от централизованных серверов до отдельных или связанных сетью настольных компьютеров.

Компьютеры.

В настоящее время ГИС работают на различных типах компьютерных платформ, от централизованных серверов до отдельных или связанных сетью локальных компьютеров. Широкое применение находят также переносные компьютеры (NooteBooc, PalmTop).

Требования к конфигурации.

Процессор.

Оперативная память.

Емкость жестких дисков.

Сетевой адаптер.

CD-RW, DVD-RW.

Видеосистема (монитор + видеокарта).

Сканеры широкоформатные Служат для ввода в ГИС растровых картографических материалов

(топокарт, топопланов, схем, графических материалов землеустройства и т.п.) для последующей их векторизации.

Бывают:

роликовые (с протяжкой документа, самые дешевые, невысокая точность);

планшетные (высокая точность, сканирование материалов на жесткой основе);

барабанные (высокая точность, большая ширина).

Формат – от А2 до А0 и больше.

Фотограмметрические – до 30*30 см, разрешение до 7-10 мкм (2500-3600 dpi), точность – до 3 мкм.

Основные производители – Contex, Vidar, Scangraphics, CalComp, Oce, XL Vision, ГНПО «Геосистема» (Винница) и др.

Дигитайзеры широкоформатные.

Служат для непосредственного ввода информации в ГИС с растровых картографических материалов. Для картографических Д. характерна стандартная точность 0.25-0.15 мм, более дорогие модели – 0.10-0.05 м. Формат

– от 600*600 мм (для закрепления номенклатурного листа целиком) до А0.

Основные производители - Summagraphics, CalComp, Mutoh, GraphTec и др.

Принтеры широкоформатные (плоттеры)

Струйные. Требовательность к материалам и чернилам. 4-7 чернильниц. Разрешение до 1400 dpi, точность – до 0.1 мм.

Основные производители – Hewlett Packard, Epson, Encad, Summagraphics, CalComp, Oce.

Приёмники глобальной системы позиционирования (GPS) Геодезические – с точностью до 5 мм в дифференциальном режиме. Одночастотные (L1) и двухчастотные (L1/L2). Сейчас - с Palm–

контроллерами.

Ввод данных в ГИС из накопителя или в on-line режиме по радиомодему.

Основные производители – Trimble, Leica, Geotroniks AB, AshTech.

Геодезические приборы (электронные тахеометры)

Основные производители – Spectra Precision, Topcon, Sokkia, Leica, Geotroniks AB, Zeiss, Trimble, УОМЗ (Россия).

Новое – Лазерные 3-мерные сканеры (рельеф поверхности и сложных конструкций - карьеров, элементов архитектуры, промышленного оборудования).

Цифровые и аналитические фотограмметрические станции Для сканирования аэрофото- и космических снимков и производства

цифровых ортофотопланов.

Основные производители – Leica, ГНПО «Геосистема» (Винница) – «Дельта».

Программное обеспечение ГИС (ПО)

Содержит функции и инструменты, необходимые для хранения, анализа и визуализации географической (пространственной) информации.

Ключевыми компонентами программных продуктов являются:

инструменты для ввода и оперирования географической информацией;

система управления базой данных (DBMS или СУБД);

инструменты поддержки пространственных запросов;

средства пространственного анализа и моделирования;

средства визуализации данных и их вывода (на печать, экспорт в другие форматы);

графический пользовательский интерфейс для легкого доступа к инструментам и функциям.

Классификация программных средств ГИС

1.Инструментальные ГИС – полнофункциональные и наиболее универсальные.

Имеют собственные языки программирования (структурные, объектно-

ориентированные и макроязыки).

ArcInfo, ArcView (ArcGIS), MapInfo, MicroStation, AutoCAD MAP, SmallWord GIS, GeoGraph/GeoDraw, Credo, Панорама, Око, …

2.Визуализаторы (ГИС-вьюеры). Картографические броузеры, или

браузеры.

3.Векторизаторы растровых картографических материалов - программные средства для выполнения растрово-векторного преобразования (векторизации) пространственных данных

ArcScan (ArcInfo), EasyTrace, MapEdit, Spotlight, Vectory

4.Специализированные средства пространственного моделирования.

CAD-Relief (AutoCAD),Spatial Analyst, 3D-Analyst, Geo Statistics, Network Analyst (ArcView)

5.Специализированные средства обработки (дешифрирования) данных

ДЗЗ.

ERDAS IMAGINE, ER Mapper, TNTmips,Idrisi, Digitals (Delta)

6.Специализированные средства преобразования данных (конвертеры) и другие средства, обслуживающие отдельные этапы геоинформационных технологий и функциональные группы.

7.Средства разработки приложений (MapObjects, ГеоКонструктор, MapX).

Программное обеспечение ГИС может поставляться в автономном и сетевом вариантах (версиях).

4. Информационное и методическое обеспечение ГИС

Информационное обеспечение ГИС.

1. Данные - наиболее важный компонент ГИС.

Они бывают пространственные и атрибутивные.

Пространственные (географические) данные отображают объекты, расположенные на поверхности Земли (а также над и под ней), в географических или геодезических координатах.

Связь с картографической проекцией и системой координат – отличие от САПР.

Объекты бывают трех типов – точечные, линейные и площадные (полигоны).

Атрибутивные данные – дополнительная информация о пространственных объектах (название, площадь, вид угодий и категория земель, собственник участка и т.д.).

2. Основные способы и особенности представления пространственной информации

Пространственные данные чаще всего группируются в слои по отдельным типам и видам данных (привести примеры слоев). Слои могут содержать объекты только одного вида (ArcView 3.*) или разные (MapInfo). Это своего рода вертикальная организация данных.

Горизонтальная организация данных – разбивка их на номенклатурные листы, административные единицы.

Основные модели пространственных данных:

векторная

-нетопологическая (типа «спагетти») (ArcView, MapInfo);

-топологическая (ArcInfo);

-объектно-ориентированная (ArcGis 8; SmolWord)

растровая

-Grid-модель (на регулярной сетке);

-TIN-модель (полигоны Тиссена или Вороного, триангуляция Делоне)

3. Организация связи пространственных и атрибутивных данных

Атрибутивная информация хранится в базах данных.

Они могут быть встроенные в файлы ГИС или находиться во внешних

(удаленных) БД.

Взаимосвязь – через идентификаторы объектов (ключевые поля БД).

Способы связи:

-геореляционная модель (смешанная или гибридная) – пространственная и атрибутивная информация хранится в отдельных файлах (таблицах), как внутренних так и внешних.

-интегрированная модель, при которой пространственные данные хранятся вместе с атрибутивными в реляционных СУБД. В этом случае ГИС выступает как надстройка над СУБД.

-объектная, а сейчас – объектно-реляционная.

Важно: рациональная организация данных в самих файлах БД

(использование классификаторов, кодификаторов, реляционных отношений 1-

, -1, - ).

4. Метаданные

Метаданные – данные о данных.

В ГИС организовываются в виде отдельных файлов и сопровождают электронные карты.

Методическое обеспечение ГИС

Нормативно-правовая и нормативно-техническая база

Законы Украины:

-«Про топографо-геодезичну і картографічну діяльність»;

-«Про авторське право і суміжні права»; Постановления КМУ:

-Програма топографо-геодезичного та картографічного забезпечення України на 1998 - 2002 роки;

-Про впровадження на території України Світової геодезичної системи координат WGS-84;

-Про Порядок використання апаратури супутникових радіонавігаційних систем під час проведення топографо-геодезичних, картографічних, аерофотознімальних, проектних, дослідницьких робіт і вишукувань та кадастрових зйомок;

-Положення про порядок розпорядження картографічною інформацією;

-Інструкція про порядок обліку, зберігання і використання документів, справ, видань та інших матеріальних носіїв інформації, які містять конфіденційну інформацію, що є власністю держави;

Документы Государственной службы геодезии и картографии:

-Державна програма з цифрового картографування України;

-Класифікатор інформації, яка відображається на топографічних картах масштабів 1:10 000, 1:25000, 1:50000, 1:100000, 1:200000, 1:50000, 1:1000000;

-Класифікатор інформації, яка відображається на топографічних планах масштабів 1:5000, 1:2000, 1:1000, 1:500;

-Основні положення створення топографічних планів масштабів 1:5000, 1:2000, 1:1000 та 1:500;

-Інструкція з топографічного знімання у масштабах 1:5000, 1:2000, 1:1000

та 1:500;

-Основні положення створення та оновлення топографічних карт масштабів 1:10000, 1:25000, 1:50000, 1:100000, 1:200000, 1:500000, 1:1000000;

-Положення про авторське право в картографії;

-Положення про редагування цифрових карт місцевості, які виготовляються на основі картографічних матеріалів з використанням растроскануючого обладнання;

-Положення про забезпечення регіональних органів державної виконавчої влади та місцевого самоврядування топографо-геодезичною та картографічною інформацією;

-Тимчасові умови використання і розповсюдження топографогеодезичної та картографічної інформації при створенні земельно-кадастрової документації;

Документы Госкомзема, СБУ и других ведомств:

-Звід відомостей, що становлять державну таємницю України;

Лицензирование деятельности

Закон Украины «О лицензировании отдельных видов хозяйственной

деятельности» - «Картографо-геодезические работы» и «Землеустроительные работы».

Постановление КМУ «О перечне документов, необходимых для получения лицензии на ведение отдельных видов хозяйственной деятельности»

Стандарты и форматы данных

За рубежом – более 20 лет стандартизации данных ГИС для обмена, использования в сетях и специализированных приложениях.

SDTS – Стандарт на передачу пространственной информации (США). На его основе разрабатываются многие национальные стандарты.

Форматы данных: разнообразие в связи с многочисленными ГИС. Наиболее известные поддерживают экспорт/импорт основных форматов.

Есть специализированное ПО – конвертеры данных ГИС.

Классификаторы

Основные – классификаторы топографической информации различных масштабов (см. выше).

Кроме того – классификаторы ведомственные (КОАТУУ, категорий земель, видов угодий, ограничений и сервитутов и т.д.).

Кроме того – кодификаторы (разработчика улиц города, типов правоустанавливающих документов и т.д.).

Методики выполнения отдельных видов работ и операций

Успешность и эффективность (в том числе экономическая) применения ГИС во многом зависит от правильно составленного плана и правил работы, которые составляются в соответствии со спецификой задач и работы организации.

Методики по сканированию и векторизации, трансформации растровых материалов, формированию математической модели рельефа, моделированию процессов и явлений в ГИС, дешифрированию материалов ДЗЗ, и др.

Защита конфиденциальной информации

В этом направлении руководствоваться следующими положениями:

-«Звід відомостей, що становлять державну таємницю України»;

-«Інструкція про порядок обліку, зберігання і використання документів, справ, видань та інших матеріальних носіїв інформації, які містять конфіденційну інформацію, що є власністю держави»;

-Положение о комерческой тайне предприятия.

Многие ГИС предусматривают парольную защиту и шифрование файлов (в т.ч. и ArcView). Эти функции способствуют сохранности данных и предотвращению их несанкционированного копирования.

Кроме того, на предприятиях и в организациях важно организовать:

Резервное копирование и архивирование

Распределенный доступ к данным.

ЛИТЕРАТУРА

1.Arc View GIS. Руководство пользователя.

2.ArcCatalog. Руководство пользователя.- К.: ЕСОММ, 2004.- 258 с.

3.ArcMap. Руководство пользователя.- К.: ЕСОММ, 2004.- 516 с.

4.ArcToolbox. Руководство пользователя.- К.: ЕСОММ, 2004.- 111 с.

5.Баранов Ю.Б., Берлянт А.М., Капралов Е.Г., Кошкарев А.В. и др. Геоинформатика. Толковый словарь основных терминов. – М.: ГИСАссоциация, 1999.- 204 с.

6.Берлянт А.М. Геоинформационное картографирование. - М.: 1997. – 64 с.

7.Гарбук С.В. Космические системы дистанционного зондирования Земли.

-СканЭкс", Москва, 1997.

8.Географічні інформаційні системи/ За ред. Ван Мервіна М., Кохан С.С.-

К.: НАУ.-2003.-206 с.

9.ДеМерс М. Географические Информационные Системы. Основы. : Пер. с

англ. –М.: Дата+, 1999, -490с.

10.Козаченко Т.І., Пархоменко П.О., Молочко А.М. Картографічне моделювання: Навчальний посібник.- Вінниця:Антекс-У, 1999.- 328 с.

11.Коновалова Н.В., Капралов Е.Г. Введение в ГИС: Учеб. пособие. - Изд. 2-е, испр. и доп. - М.: ООО "Библион", 1997. - 160 с.

12.Моделирование нашего мира (пособие ESRI по проектированию баз геоданных) .- К.: ЕСОММ, 2004.- 254 с.

13.Редактирование в ArcMap.- К.: ЕСОММ, 2004.- 245 с.

14.Светличный А.А., Андерсен В.Н., Плотницкий С.В. Географические информационные системы: технология и приложения.- Одеса: Астропринт, 1997.- 196 с.

15.Словник з дистанційного зондування Землі // За ред. членакореспондента НАН України В.І. Лялько та д.т.н. М.О. Попова. – К.: СМП

“Аверс”, 2004. – 170 с.

16.Цветков В.Я. Геоинформационные системы и технологии. - М.: Финансы и статистика, 1998.

17.Энди Митчел Руководство по ГИС анализу: - Часть 1: Пространственные модели и взаимосвязи.: Пер. с англ. – Киев, ЗАО ECOMM Co; Стилос, 2000, -198с.