Уральский государственный горный университет

Кафедра геоинформатики

Шилина Галина Васильевна

Основы геоинформатки Курс лекций для студентов до

Екатеринбург - 2011

Лекция 1 3

Введение 3

1.1. ГЕОИНФОРМАТИКА – ЦЕЛИ И ЗАДАЧИ 4

Лекция 2 8

2.1. Геоинформационные технологии 8

2.2. Геоинформационные системы 10

2.2.1. Аппаратное обеспечение ГИС 12

Периферийные устройства 13

Устройства ввода 13

Устройства вывода информации 18

Оптимальный набор аппаратных средств 21

Лекция 3 23

3.1. Информационное обеспечение ГИС 23

Данные 23

Информация 23

Знания – производная информации 24

3.2. Особенности организации данных в геоинформационных системах 27

3.2.1 .Пространственные данные 30

Растровые данные 30

Матричные данные 32

Векторные данные 33

3.2.2. Топологическая и объектная модели 35

Лекция 4 42

4.1. Топографическая привязка данных. 42

4.2. Система геодезических координат 43

4.3. Картографические проекции 44

Лекция 5 56

5.1. Атрибутивные данные 56

5.2. Шкалы представления атрибутивных данных 58

Лекция 6 64

6.1. Цифровые модели карт 64

6.1.1. Геореляционная модель 64

6.1.2. Интегрированная модель 69

6.1.3. Объектно-ориентированная модель. 70

6.2. Метаданные 72

Лекция 7 72

7.1. Принцип послойной организации данных в ГИС 72

Лекция 8 75

8.1. Интеграция данных в БД ГИС 75

8.1.1. Способы ввода графической информации в ГИС 78

Лекция 9 84

9.1. Программное обеспечение ГИС 84

Лекция 10 93

10.1. Задачи, решаемые ГИС 93

Список литературы 98

Лекция 1 Введение

Исследование и использование природных ресурсов, рациональное ведение народного хозяйства, охрана природы и мониторинг, принятие важных технических решений, связанных с окружающей средой, невозможны без прочного информационного обеспечения. При освоении месторождения, добыче и транспортировке полезных ископаемых недропользователи в первую очередь сталкиваются с проблемой сбора, накопления и обработки больших объёмов пространственной информации. Традиционно основной способ представления любой информации о земной коре заключался в графическом построении какого-либо параметра на бумаге в виде карт изолиний, контурных карт, схем и т.п. в географических проекциях. Объем пространственной информации со временем неуклонно возрастает, ее источники многочисленны и разнообразны. Возникает проблема со сбором и обобщением имеющегося материала по площади исследования, кроме того, карты на бумажных носителях подвержены быстрому физическому старению. Не только в силу физического старения, но и по существу – пока карта готовится к изданию, она уже содержит ошибки и неточности в связи с непрерывным поступлением новой информации и новых алгоритмов ее преобразования. Таким образом, все труднее становится выполнение задачи по быстрому получению информации и поддержки ее актуальности. Поэтому столь же давно рождались идеи об автоматических и быстрых способах построения и хранения карт в цифровом виде.

В настоящее время для систематизации и анализа пространственной информации применяется новый тип информационных технологий - геоинформационные системы (ГИС), которые позволяют осуществлять сбор, хранение, увязку, обработку и анализ всех данных в цифровой компьютерной форме.

В чём же преимущество ГИС перед другими информационными системами? В первую очередь это возможность визуального отображения пространственных данных при сохранении всех особенностей по хранению и обработке информации, присущих системам управления базами данных (СУБД). В отличие от других типов инструментов ГИС базируется на информации, привязанной к координатам на карте, и позволяет представить ее в графическом виде для интерпретации и принятия решений.