Практическое применение гис

Все практические решения базируются на системе имеющихся теоретических знаний. С точки зрения географического содер­жания работа с ГИС должна быть всесторонней, предметно-географически охватывать все важ­нейшие компоненты географической оболочки и области географических исследований; обес­печивать решение комплексных задач.

В информационное обеспе­чение ГИС должны быть включены различные карты в цифровой форме, разно­масштабные (и может быть разновременные) аэрокосмические снимки, материалы наземных наблюдений с обязательной координатной при­вязкой, служащие базой данных о районе исследований. Важ­ным элементом ГИС являются аэро­космические снимки, используемые, во-первых, для пространственной привязки собранной ин­формации во время полевых исследований, во-вторых, для создания новых карто­графических слоев в базе данных, в-третьих, для получения разнообразной информации о районе исследования.

Задания в ГИС имеют практическое примене­ние и решают определенный круг задач:

1. Инвентаризационные - изучение текущего состояния природных ландшафтов;

2. Оценочно-диагностические - изучение ин­тенсивности антропогенного воздействия на природу, степени развития неблагоприятных процессов, эколого-географическая оценка территории;

3. Динамические - изучение динамики изме­нения природных компонентов и комплексов;

4. Прогнозные - составление прогноза на ос­нове географического моделирования, выяв­ление тенденций и темпов динамики природно-антропогенных процессов;

5. Планировочные - выработка рекомендаций по рациональному использованию территории и предотвращению опасных природно-антропогенных процессов.

ГИС - особая информационная система, ориентированная на пространственно органи­зованные данные, сочетание компьютерной техники и базы знаний о Земле. Как любая ин­формационная система, ГИС должна иметь весь спектр функциональных возможностей ра­боты с первоначальными данными с целью по­лучения информации, необходимой для ре­шения комплекса задач по управлению и пла­нированию. С другой стороны, ГИС является системой технических средств, программного обеспечения и процедур, предназначенных для сбора пространственных данных, хранения, управления и манипулирования ими, анализа их взаимосвязей, моделирования и ото­бражения. Эта техническая сторона является очень сложной, но необходимой составляющей в работе специалиста.

Можно выделить три основных блока, на ко­торых будет базироваться любая ГИС, неза­висимо от назначения и содержания.

Состав технического обеспечения ГИС

• Блок технических средств - аппаратура, включающая электронно-вычислительную машину, устройства ввода вывода информации, другие периферийные устройства, предназначенные для выполнения узконаправленных задач;

• Блок программного обеспечения - набор приложений, используемых для ввода информации, моделирования и анализа данных, вывода конечной информации, а также приложения, пред­назначенные для решения ряда технических задач.

• Блок данных, используемых программным обеспечением. Эти данные представлены первич­ной информацией, полученной в ходе полевых исследований, а также вторичной информаци­ей, полученной на основе первичной.

Дистанционное зондирование

Дистанционное зондирование является основой для создания и работы с ГИС. Дистанционное зондирование это комплекс методов определения объектов, которые находятся на поверхности земли. Основой для дистанционного зондирования служат аэрокосмические и аэрофотоснимки с самолета.

Это мультиспектральное изображение. Спутник получает отраженное от земли изображение ее поверхности в виде волн различной длинны (часто это диапазон не видимый человеческим глазом, например инфракрасное).

По снимку можно прочитать:

1. Тип растительности

2. Плотность растительного покрова.

3. Жилые массивы

4. Вводно-болотные угодья

5. Речную сеть

6. Почвы

7. Дороги.

Человеческий глаз различает узкий спектр светового изображения. С помощью спектрозональных снимков из космоса можно увидеть более полную картину распределения объектов на поверхности земли.

Например, мы видим космический снимок на котором изображено озеро. По оттенкам цвета можно определить его глубину, плотность водорослей и их распределение на озере. Все это возможно с помощью спектрального анализа изображения.

Датчики спутника фотографируют земную поверхность. Разрешение может быть различным. Некоторые спутники могут работать с участком земной поверхности площадью в 60 см. Таким образом, чем больше разрешение, тем более детальное изображение мы получаем. С помощью такого разрешения можно определить отдельную особь животного.

Спутник регистрирует отражение света с поверхности земли. Полученная информация передается на землю с помощью радиопередатчика. Благодаря приемным устройствам мы получаем данную информацию. Она преобразуется в цифровую и мы с ней работаем. Спутник содержит до 8 датчиков, которые работают в определенном диапазоне света.

Изображения имеют различный цвет или оттенок в диапазоне разных лучей. Например, с помощью инфракрасных лучей можно хорошо работать с растительным покровом. В инфракрасном луче более здоровое дерево отражает больше света. Таким образом можно получать информацию о биомассе. Чем интенсивнее свет тем выше биомасса. Оттенки цвета дают представление о здоровье насаждений. Таким образом можно определять участки с поврежденными лесными массивами, инвазии в течение определенного промежутка времени, вырубки.

Используя ГИС, дешифрируются лесные пожары, эрозия, геологические породы и их структуру, ледяные поля и толщину льда, что помогает судам находить проход в море.