Web-ориентированные геоинформационные системы

Общее понятие геоинформационных систем. Характеристика основных видов приложений, которые имеют отношение к веб-картографии. Стандарты в веб-картографии. Качество публикуемых данных. Авторские права и правовые аспекты распространения и публикации данных.
Краткое сожержание материала:

Размещено на

Министерство образования и науки Российской Федерации

«НАЦИОНАЛЬНЫЙ ИСЛЕДОВАТЕЛЬСКИЙ ЯДЕРНЫЙ УНИВЕРСИТЕТ «МИФИ».

Факультет заочного обучения

Реферат

По дисциплине: Введение в специальность

WEB-ОРИЕНТИРОВАННЫЕ ГЕОИНФОРМАЦИОННЫЕ СИСТЕМЫ

Студент гр. ИС-11-Бз

М.Ф. Палыга

Преподаватель

И.В. Охрименко

Обнинск 2014



Введение

Географические информационные системы (ГИС) лежат в основе геоинформатики - новой современной научной дисциплины, изучающей природные и социально-экономические геосистемы различных иерархических уровней посредством аналитической компьютерной обработки создаваемых баз данных и баз знаний.

Геоинформатика, как и другие науки о Земле, направлена на изучение процессов и явлений, происходящих в геосистемах, но пользуется для этого своими средствами и методами. Как было сказано выше, основой геоинформатики является создание компьютерных ГИС, имитирующих процессы, происходящие в изучаемой геосистеме. Для этого необходимо прежде всего информация (как правило, фактический материал), которая группируется и систематизируется в базах данных и базах знаний. Информация может быть самой разнообразной - картографической, точечной, статической, описательной и т.п.

В зависимости от поставленной цели, обработка ее может производиться либо с помощью существующих программных продуктов, либо с использованием оригинальных методик. Поэтому в теории геосистемного моделирования и разработки методов пространственного анализа в структуре геоинформатики придается важное значение. Существуете несколько определений ГИС. В целом они сводятся к следующему: географическая информационная система - это интерактивная информационная система, обеспечивающая сбор, хранение, доступ, отображение пространственно-организованных данных и ориентированная на возможность принятия научно-обоснованных управленческих решений. Целью создания ГИС может быть инвентаризация, кадастровая оценка, прогнозирование, оптимизация, мониторинг, пространственный анализ и т.п. Наиболее сложной и ответственной задачей при создании ГИС является управление и принятие решений. Все этапы - от сбора, хранения, преобразования информации до моделирования и принятия решений в совокупности с программно-технологическими средствами объединяются под общим названием - геоинформационные технологии (ГИС-технологии). Таким образом, ГИС-технологии - это современный системный метод изучения окружающего географического пространства с целью оптимизации функционирования природно-антропогенных геосистем и обеспечения их устойчивого развития.

В последние годы развитие интернет-технологий все в большей степени стало позволять пользователям Сети использовать новые средства доставки информации, в том числе и пространственной. В реферате рассмотрены принципы создания и актуализации географических информационных систем, а также их небольшой экскурс в историю и оценка текущей ситуации с основными игроками, данными, перспективами технологии. (1)(2)



1. Общее понятие ГИС

Современные геоинформационные системы (ГИС) представляют собой новый тип интегрированных информационных систем, которые, с одной стороны, включают методы обработки данных многих ранее существовавших автоматизированных систем (АС), с другой - обладают спецификой в организации и обработке данных. Практически это определяет ГИС как многоцелевые, многоаспектные системы. На основе анализа целей и задач различных ГИС, функционирующих в настоящее время, более точным следует считать определение ГИС как геоинформационных систем, а не как географических информационных систем. Это обусловлено и тем, что процент чисто географических данных в таких системах незначителен, технологии обработки данных имеют мало общего с традиционной обработкой географических данных и, наконец, географические данные служат лишь базой решения большого числа прикладных задач, цели которых далеки от географии. Итак, ГИС - автоматизированная информационная система, предназначенная для обработки пространственно-временных данных, основой интеграции которых служит географическая информация. (1)



2. Общее понятие Web-ГИС

геоинформационный веб картография публикация

Web-GIS - (web based Geoinformation service) - web-ориентированные геоинформационные сервисы и/или системы. В мире сложился данный термин, подразумевающий технологию создания современных картографических веб-сервисов, геоинформационных порталов (геопорталов) - для сети Интернет или корпоративных геоинформационных систем (ГИС) на «тонком» клиенте с возможностью доступа к геоданным больших компаний, имея обычный Интернет-браузер.

Web-GIS - это составная часть геоинформационных технологий и web-технологий. Развитие Интернета диктует уход ГИС в Интернет и приход в Интернет особенностей ГИС (карты, координаты геоданных, геоинформационные запросы, географические объекты, картографический дизайн).

Web-GIS - проекты, появившиеся достаточно давно. Им уже более 12 лет. Даже в России были в конце 90-х первые специализированные решения. Трудно оценить, но нами замечено много проектов (в том числе с данными дистанционного зондирования, или ДДЗ) именно в США. Еще до появления Google Earth было много в том числе удобных проектов B2C и специализированных национальных проектов B2C.

С появлением карт в крупнейших поисковиках (Google, Яндекс) Web-GIS-технология (или карты в Интернете с удобным функционалом) стала популярной: карты стали доступнее, люди стали «летать над Землей часами», не вставая с кресла. Web-GIS-технология становится все более востребованной, так как тенденции использования Интернета в государственных, бизнес-проектах становятся все очевиднее. (3)



3. Основные виды приложений имеющих отношение к веб-картографии

Разнообразие современных механизмов для создание веб-картографических приложений велико. Попробуем дать простейшую классификацию существующим инструментам разработки таких веб-приложений.

· Виртуальные глобусы (Google Maps, Google Earth, Virtual Earth, ArcGIS Explorer) - простое и эффективное средство быстрого создания и публикации данных в интернет. Эта категория инструментов характеризуется массовым распространением и быстрая доставка данных пользователям. Могут использовать в качестве клиента как веб-браузер, так и отдельное приложение. Как правило включают доступ по умолчанию к некой «подложке» - базе данных, что является одновременно их большим плюсом и не меньшим минусом, так как сменить эту подложку в большинстве случаев нельзя. Так же, как правило, этим инструментам свойственны проблемы при работе с большими объемами пользовательских данных, настраиваемостью, элементарным анализом (обрезка, пересечение слоев данных).

· Пользовательские ГИС (ArcGIS, Mapinfo, QGIS, gvSIG) - большая и сложная категория тесно связанная с веб-картографией. Как правило, пользовательские ГИС, с одной стороны, играют роль клиентов работающих с данными поставляемых картографическими веб-серверами, и с другой, в них осуществляется массовая подготовка и анализ данных перед публикацией их в веб.

· Картографические веб-сервера (MapServer, GeoServer, OpenLayers и др.) - целое семейство продуктов свободного и проприетарного характера, предназначенных для быстрой публикация пользовательских данных в веб. Эти инструменты позволяют создать интерфейс нужной сложности, интегрировать сервис с базой данных, поддерживающей классы пространственных данных (PostgreSQL, SQL Server, MySQL, ArcSDE). Главное отличие подобных систем от Google Maps является полный контроль над программным обеспечением и самими данными, однако взамен приходится расплачиваться большей сложностью установки и настройки, часто требующей хотя бы начальных знаний языков программирования (javascript, php) и основ администрирования. (2)



4. Стандарты в веб-картографии

В настоящее время общие принципы и стандарты в области разработки программного обеспечения, предоставляющего картографические веб-сервисы, разрабатываются и декларируются международной некоммерческой организацией Open GIS consortium (OGC,http://www.opengeospatial.org). OGC была основана 25 сентября 1994 года и на момент создания включала только 8 членов. С 1992 по 2004 год их число возросло с 8 до 250, и на сегодняшний день в OGS представлены наиболее крупные коммерческие, академические и государственные организации занимающиеся разработкой или исследованиями в области развития и разработки геоинформационного или IT ПО (в том числе такие крупнейшие корпорации как Boeing, Oracle, ESRI, MapInfo, Intergraph, Google (членство с весны 2006 года) и многие другие).

Во многом деятельность OGC в области геоинформационных систем можно сравнить с деятельностью W3C по стандартизации процессов и технологий во всемирной сети. Так, одной из первых разработок OGC были стандарты созданию GML - Geography Markup Language - языка группы XML, предназначенного для описания географически привязанных объектов. GML может быть использован и как язык моделирования, и как язык передачи пространственной информации в сети.

Спецификации OGC предлагают следующие типы картографических web-сервисов:

· Web Map Service (http://www.opengeospatial.org/standards/wms)

- определяет параметры запроса и предоставления картографической (пространственной) информации в виде графического изображения или набора объектов;

- описывает условия получе...