- •1 Вопрос. Значение геоинформационных систем в экологических исследованиях.
- •2 Вопрос. Задачи географических информационных систем. Выдача прогнозов и рекомендаций.
- •3 Вопрос. Общая структура гис.
- •Вопрос 4. Основные характеристики географических информационных систем.
- •5 Вопрос. Виды исходной информации и методы ее преобразования для ввода в систему.
- •6 Вопрос. Методы пространственной привязки данных. Модели пространственной привязки: векторная, растровая, смешанная и группы внутри этих видов.
- •7 Вопрос. Привязка к ячейкам регулярной сети. Преимущества и недостатки растровой структуры.
- •Вопрос 8. Функции операционной возможности гис. Классификация. Оптимизация. Моделирование.
- •Вопрос 9. Использование разнородных пространственных данных в гис.
- •Вопрос 10. Выходная информация и ее виды.
- •Вопрос 11. Технические средства географических информационных систем.
- •Вопрос 12. Обработка изображений в гис. Форматы и стандарты пространственной цифровой информации.
- •Вопрос 13. Области применения гис. Исследование взаимосвязей и взаимодействия различных компонентов окружающей среды. Географическое моделирование.
- •Вопрос 16. Специализированные средства пространственного моделирования, обработки и дешифрирования данных зондирования земли. Критерии выбора программных средств.
- •Вопрос 17 . Основные положения, типы и формы представления данных.
- •Вопрос 18 .. Ввод, редактирование и преобразование данных
- •Вопрос 19 . Построение производных карт.
- •Вопрос 20 . Создание выходной карты.
7 Вопрос. Привязка к ячейкам регулярной сети. Преимущества и недостатки растровой структуры.
Привязка к ячейкам регулярной сети. Такая привязка осуществляется в очень многих ГИС. Ячейки сети чаще всего бывают квадратной формы.
Преимущества и недостатки такой растровой структуры.
Преимущества:
- геометрическая простота и легкость разработки программ;
- имеющееся хорошо развитое математическое обеспечение;
- хорошей быстро выполняются операции, связанные с ближайшим соседством;
- регулярная геометрия позволяет полностью воспроизводить информацию;
- один массив ячеек используется для хранения многих характеристик;
- обеспечивается эффективная оценка землепользования по подходящим критериям;
- обеспечивается интерпретация сложных пространственных образов.
Главные недостатки растровой структуры:
- расточительное использование машинной памяти;
- пониженная по сравнению с полигонной структурой точности линейных измерений.
Вопрос 8. Функции операционной возможности гис. Классификация. Оптимизация. Моделирование.
Основные функции ГИС - инвентаризация, мониторинг и моделирование с целью оптимизации, прогноза или ретроспективы. Выполнение этих функций опирается на операционные возможности.
Операционные возможности содержательного анализа информации - важнейшие характеристики системы, ибо вся структура конкретной системы, выбор техники, методики исходной информации и вида выходной информации подчинены одной цели-обеспечению выполнения системой ее основных функций.
Операционные возможности существующих ГИС можно условно разделить на несколько качественно различных групп.
Арифметические операции. Сюда входят такие операции как исправление линейных и нелинейных искажений, преобразование масштабов и проекций, интерполяции и экстраполяция, расчеты расстояний, площадей, координат центральных точек, взаимной видимости между точками, статистические расчеты и т.п.
Логические операции. Основные логические операции в ГИС - объединение и пересечение путем совмещения (оверлея) технических карт и изображений. Оверлей выполняется с целью комплексной классификации географических объектов на основе введенных в систему простых классификаций, переклассификации на основе новых критериев, автоматической генерализации. Другая процедура, являющаяся усовершенствованием этого подхода, топологический оверлей. Он включает предварительное преобразование графических полигонных файлов топологические структуры (дуга/узел), создание новой карты на основе композиции таких структур, обратное преобразование топологической структуры в полигонную. Процедуры, использующие топологические структуры, требуют меньшего объема памяти, обеспечивают большую скорость обработки и решают некоторые проблемы, возникающие при оверлее в случае наличия внутренних замкнутых контуров.
Оценка параметров и изменений. Операции оценки параметров состояния и динамики природных объектов являются необходимой составной частью систем для мониторинга природных ресурсов и окружающей среды. Они основаны на использовании БЗД о прошлом состоянии объектов совместно с текущей информацией, полученной, как правило, по материалам самолетных и космических съемок.
Разработана группа ГИС для оценки состояния с/х-х культур по космическим изображениям. В таких системах на базе регрессионных зависимостей оцениваются величины биомассы растительности и влажности почв, прогнозируются величины урожайности. Определяются параметры - гидрологические, радиационные и др. Изменения местности определяются путем сопоставления разновременных карт или изображений. Оценка параметров и изменений тесно связана с другими операциями - классификацией, оверилием, моделированием.
Классификация. Являясь одной из основных функций ГИС, классификация лежит в основе инвентаризации и мониторинга. Она в основном выполняется формализованными методами с обучением и без, по различным признакам, включающим геобиофизические параметры природных объектов и характеристики географических ландшафтных единиц - спектральные, текстурные и контекстуальные признаки их изображений.
Оптимизация. Ряд ГИС решают задачи оптимизации отдельных отраслей хозяйства, рассматривая альтернативные варианты и выбирая из них оптимальный на основе заданных критериев или предлагая пользователю несколько решений на выбор.
Моделирование. Наиболее перспективными являются ГИС, использующие математические модели для оценки и прогноза развития природных процессов. В настоящее время это преимущественно две группы систем: моделирования и прогноза урожайности с/х-х культур и гидрологического моделирования. В первой группе используются диагностические и прогнозные модели урожая, базирующиеся на дистанционном определении площадей с/х-х посевов, биомассы, стадии вегетации растительности, влажности почв и данных из других источников об агротехнике, сроках сева, а также климатической, исторической, экономической и политической информации. Особую группу представляют модели пространственных сетей различной природы- речных, транспортных, коммуникационных и др. Они связаны в основном с решением двух типов задач: определением кратчайшего в смысле некоторого критерия расстояния между двумя точками сети и выбором из нескольких центров одного, минимизирующего сумму расстояний до него от заданной группы узлов сети.