LR_GIS_map_1

Лабораторная работа № 1 «Геоинформационные системы (ГИС) и цифровая картография»

Задание 1 Изучить основные принципы работы с открытыми региональными гео-

информационными системами (ГИС), прокладку маршрута и поиск информации с помощью поисковых системы Google.

Порядок выполнения:

1. Перед началом работы целесообразно вспомнить и определить основную терминологическую базу лабораторной работы. Базовая информация:

Геоинформационная система – это система сбора, хранения, анализа и графической визуализации пространственных (географических) данных и связанной с ними информацией о необходимых объектах. Термин также ис-

пользуется в более узком смысле – ГИС как инструмент (программный

продукт), позволяющий пользователям искать, анализировать и редактировать цифровые карты, а также дополнительную информацию об объектах, например высоту здания, адрес, количество жильцов.

ГИС включают в себя возможности систем управления базами данных (СУБД), редакторов растровой и векторной графики и аналитических средств и применяются в картографии, транспорте, обороне и многих других областях.

По территориальному охвату различают глобальные ГИС (global GIS), субконтинентальные ГИС, национальные ГИС, зачастую имеющие статус государственных, региональные ГИС (regional GIS), субрегиональные ГИС и локальные, или местные ГИС (local GIS).

ГИС различаются предметной областью информационного моделирования (например, городские ГИС). Проблемная ориентация ГИС определяется решаемыми в ней задачами (научными и прикладными), среди них анализ, оценка, мониторинг, управление и планирование, поддержка принятия решений. Интегрированные ГИС, ИГИС (integrated GIS, IGIS) совмещают функциональные возможности ГИС и систем цифровой обработки изображений (данных дистанционного зондирования) в единой интегрированной среде.

Полимасштабные, или масштабно-независимые ГИС (multiscale GIS) основаны на множественных, или полимасштабных представлениях пространственных объектов (multiple representation, multiscale representation),

обеспечивая графическое или картографическое воспроизведение данных на любом из избранных уровней масштабного ряда на основе единственного набора данных с наибольшим пространственным разрешением. Простран- ственно-временные ГИС (spatio-temporal GIS) оперируют пространственновременными данными.

GIS

Информатика

Пафнутьева Я.В._кафедра ВТ

2

Реализация геоинформационных проектов (GIS project) и создание ГИС включает этапы: предпроектных исследований (feasibility study), в том числе изучение требований пользователя (user requirements) и функциональных возможностей используемых программных средств ГИС, техникоэкономическое обоснование, оценку соотношения «затраты/прибыль»

(costs/benefits).

Системное проектирование ГИС (GIS designing) включает стадию пи- лот-проекта (pilot-project), разработку ГИС (GIS development); её тестирование на небольшом территориальном фрагменте, или тестовом участке (test area), прототипирование, или создание опытного образца, или прототипа

(prototype); внедрение ГИС (GIS implementation); эксплуатацию и использо-

вание.

Научные, технические, технологические и прикладные аспекты проек-

тирования, создания и использования ГИС изучаются геоинформатикой.

Электронная карта (ЭК) – это картографическое изображение, сгенерированное на основе данных цифровых карт и визуализированное на мониторе компьютера или видеоэкране другого устройства (например, спутникового навигатора).

Являясь средством оперативного контроля, каждая конкретная электронная карта существует лишь в определённый момент времени, как правило, непродолжительный, пока видна на устройстве отображения. В этом их

главное отличие от прочих визуальных картографических материалов,

визуализируемых на твёрдой подложке средствами графического вывода. Межгосударственный ГОСТ 28441-99 даёт такое определение элек-

тронной карты: электронная карта – цифровая картографическая модель,

визуализированная на экране средства отображения информации в специальной системе условных знаков, содержание которой соответствует содержанию карты определенного вида и масштаба.

При этом система условных знаков электронной карты включает в себя и специальные шрифты, а классификация электронных карт соответствует общей классификации карт, например: электронная топографическая карта, электронная авиационная карта, электронная геологическая карта и др.

Условные знаки, используемые на электронных картах, имеют свои особенности и отличаются от обычных обозначений более широкими графическими возможностями и эффектами в области анимации.

В понятие «электронные карты» также могут включаться цифровые карты (синонимы: цифровые модели местности, геоинформационные базы данных (БД), пространственные БД, БД ГИС) и программное обеспечение для их работы. Также электронными картами могут также называть компьютерные файлы, содержащие картографическое изображение в растровом, векторном или гибридном формате, визуализируемое на основе данных и правил, содержащихся в файле.

В некоторых источниках приводится такое определение электронных карт: картографическое произведение в электронной форме, представляющее

GIS

Информатика

Пафнутьева Я.В._кафедра ВТ

3

собой цифровые данные (в том числе цифровые карты или слои данных ГИС), как правило, вместе с программными средствами их визуализации, обычно картографическим визуализатором или картографическим браузером (map browser). Благодаря развитию картографических онлайн-сервисов (например, Яндекс.Карты, Рамблер-Карты, Google Maps), в которых картографические данные постоянно обновляются, электронная картография стала одним из чаще всего используемых в онлайн-режиме информационных систем.

В ГОСТ Р 50828-95 определение электронной карты идентично значению термина «цифровая карта» (являющейся, фактически, моделью или БД). Данный ГОСТ определяет электронную карту следующим образом: вектор-

ная или растровая карта, сформированная с использованием программных и технических средств в принятой проекции, системе координат и условных знаках, предназначенная для отображения, анализа и моделирования, а также решения информационных и расчетных задач по данным о местности и обстановке.

2. Изучить основную информацию о поисковой системе Google.

Поисковая система Google

Популярным инструментом поисковой системы Google является Google Maps, картографическая услуга. Для создания интерактивных карт Google использует исходные карты таких компаний, как NAVTEQ и TeleAtlas, а также данные со спутников DigitalGlobe и MDA Federal. Карты Google можно использовать для просмотра интересующего вас места или для прокладывания нужного маршрута.

Google Maps располагает несколькими режимами просмотра. Основным является представление простой карты дорог, представление в виде спутниковых снимков предусматривает наложение на спутниковые снимки данной местности карты автодорог, карта рельефа включает топографическую карту с наложенными автодорогами, а режим отображения трафика позволяет оценивать по цвету, красному, желтому или зеленому, степень загруженности транспортом основных магистралей. Для некоторых американских городов доступен режим просмотра улиц. Выбрав его для таких городов, как Орландо, штат Флорида, можно просматривать фотографии, сделанные прямо на улицах. Есть возможность виртуально бродить по городу, щелкая по стрелкам на фотографиях, и «оглядываться», разворачивая изображение на 360 градусов.

Можно также включать в Google Maps деловую информацию и использовать эту систему как поисковую машину, чтобы найти нужного адресата, например, офис компании «HowStuffWorks, г. Атланта, штат Джорджия, США». Или находить крупные фирмы.

GIS

Информатика

Пафнутьева Я.В._кафедра ВТ

4

С Google Maps связан аналогичный продукт, Google Earth, интерактивный цифровой земной шар. В нем используются те же спутниковые снимки, которые защищены лицензией Google Maps, но нужно закачать приложение и установить на своем компьютере, чтобы получить доступ ко всем его функциям. Для полной функциональности Google Earth нужно подключение к Интернету, хотя можно рассматривать места на глобусе даже в автономном режиме. Имеется также урезанная интернет-версия, ее даже можно встраивать в имеющиеся веб-сайты.

Панель инструментов Google – еще одна удобная надстройка, предлагаемая пользователям Firefox или Internet Explorer. В панели инструментов расположены настраиваемые кнопки. Каждой кнопке присваивается определенная функция, которая может предусматривать все, что угодно, от просмотра статистики ссылок веб-сайта до перевода выбранного слова с одного языка на другой.

Еще одно бесплатное приложение – рабочий стол Google. Эта программа позволяет осуществлять поиск в своем компьютере так же, как поисковая машина Google ищет информацию в Интернете. Кроме того, можно загрузить Google Gadgets, компьютерную программу, идеально встраивающуюся в рабочий стол компьютера. Каждое мини-приложение из этой программы выполняет отдельную функцию. Такие приложения играют роль часов, календарей, лент новостей и прогнозов погоды.

3. Открыть браузер (например, MS Internet Explorer ), затем в адресной строке ввести адрес web-ресурса https://maps.google.ru/ и запустить сайт с поисково-информационной картографической системой:

GIS

Информатика

Пафнутьева Я.В._кафедра ВТ

5

4. Поработать с основными инструментами и сервисами ГИС. Для этого выполните следующие операции:

Проверьте работу инструмента передвижения и масштабирования карты

(передвинуть карту вверх, вниз, влево и вправо				):

Проверьте	работу		линейки	прокрутки	масштабы	карты
		;
Проверьте	работу		инструмента,	иллюстрирующего местоположение

(будет произведен запрос о местоположении Вашего компьютера);

Проверьте работу инструмента информационных опорных точек (). Например, чтобы найти панораму, выбрав ее из имеющихся на цифровой

карте (синие маркеры), необходимо передвинуть инструмент на опорную точку

GIS

Информатика

Пафнутьева Я.В._кафедра ВТ

6

и открыть панораму

для выхода из режима нажать соответствующий маркер :

Проверьте работу сервиса прокладки маршрута (). Для этого от-

GIS

Информатика

Пафнутьева Я.В._кафедра ВТ

7

кройте соответствующий сервис и проложите, например, маршрут от г. Владивостока до п. Новошахтинский Приморского края. Последовательно выполненные операции:

Выбор сервиса

Выбор пункта отправления

Выбор пункта назначения

GIS

Информатика

Пафнутьева Я.В._кафедра ВТ

8

Прокладка маршрута

Полученные результаты:

GIS

Информатика

Пафнутьева Я.В._кафедра ВТ

9

Детализация маршрута:

Карта маршрута:

GIS

Информатика

Пафнутьева Я.В._кафедра ВТ

10

Для измерения расстояния можно использовать соответствующий инструмент (вверху – метрическая система мер (км); внизу – английская система мер (фут)):

Проверьте работу сервиса показа спутниковых карт. Нажмите иконку «Спутник» и отобразите проложенный маршрут с помощью спутниковой карты. Последовательно выполненные операции:

GIS

Информатика

Пафнутьева Я.В._кафедра ВТ