Источники данных в геоинформатике и их типы. Возможности ГИСов и решаемые с помощью ГИС задачи. История развития ГИС- технологий. Основные виды карт. Области применения ГИС. Работа с ГИС-приложением Arcview. Классификация программных средств ГИС.
Краткое сожержание материала:

Размещено на

Федеральное агентство по образованию

Государственное образовательное учреждение

высшего профессионального образования

«Сибирский государственный

технологический

университет»

Кафедра использования водных ресурсов

К.В. Гудаев, Е.Н. Юров

ГЕОГРАФИЧЕСКИЕ

ИНФОРМАЦИОННЫЕ СИСТЕМЫ

Курс лекций для студентов специальности

250401 Лесоинженерное дело очной и заочной форм обучения

Красноярск 2006г.

УДК 630.587:681.3

Гудаев К. В., Юров Е. Н. Географические информационные системы. Курс лекций для студентов специальности 250401 (260100) очной и заочной форм обучения, - Красноярск: СибГТУ, 2006. - 73 с.

Курс лекций предназначен для студентов технических специальностей, изучающих курс «Географические информационные системы» (ГИС). Рассмотрены основные понятия геоинформатики. Дано описание структуры построения географических систем, типов используемых данных и источники данных используемых в ГИС, а также рассмотрены основные возможности геоинформационных систем и способы обработки географических данных в ГИС.

Утверждено на заседании кафедры использования водных ресурсов .03.06г., протокол №

Рекомендовано к изданию редакционно-издательским советом СибГТУ 06г., протокол №

© К.В. Гудаев

© Е.Н. Юров

© ГОУ ВПО «Сибирский государственный технологический университет», 2006.

Введение

Рациональное управление природными ресурсами в условиях интенсивного развития антропогенной деятельности, потребления все большего количества природных ресурсов, загрязнение окружающей среды - важнейшие проблемы современности, от правильного решения которых зависят не только сохранение природных богатств и поддержание экологического равновесия, но и благосостояние нынешнего и будущего поколений людей.

Необходимость в своевременном получении объективной и достоверной информации о природных ресурсах, изменениях в природной среде, приобретают важное значение в условиях интенсивного развития антропогенной деятельности и не рационального управления ресурсами.

Географические информационные системы в лесном хозяйстве - заключаются в возникновении насущной потребности получения своевременной информации о природных ресурсах и техногенном влиянии на них человека.

Особое место данной дисциплины в профессиональной подготовке обусловлено включением курса в структуру учебного плана, в цикл общеобразовательных и специальных дисциплин. Изучение данного курса тесно связано с такими дисциплинами, как «Дорожно-строительные машины», «Транспорт леса», «Использование и охрана водных ресурсов». Курс тесно связан и опирается на такие ранее изученные дисциплины, как «Информатика», «Основы рационального природопользования», «Географией».

Данная программа построена в соответствии с требованиями Государственного образовательного стандарта от 24.03.2000 г. (индекс ОПД.08). Учебная программа разработана на основе учебного плана специальности «Лесоинженерное дело».

Целью настоящего курса является изучение общих вопросов геоинформатики, функциональных возможностей географических информационных систем, принципы проектирования, аппаратно программные средства реализации, интеграции данных и технологии, особенности интеллектуализации ГИС и систем поддержки принятия решений. Уделено внимание блокам моделирования и визуализации данных, а так же прикладным аспектам геоинформатики с изложением опыта использования ГИС.

По окончании курса студент должен получить пользовательские навыки и уметь применять их для решения конкретных задач лесоинженерной практики.

Данный курс опирается на следующие дисциплины: математика, статистика, информатика, география, геодезия, современные информационные системы.

Отличительными чертами данного курса является то, что в курсе излагаются теоретические выводы, их практическое приложение, отдельные выводы опираются на выполнение практических задач геоинформатики; возможность непосредственно на практике подтвердить отдельные теоретические положения. Курс ориентирован на применение широкого комплекса программно-информационного обеспечения.

Освоение курса предполагает посещение лекций, практических занятий. Отдельное место в овладении данным курсом отводится самостоятельной работе, в процессе которой студенты более глубоко изучают отдельные разделы геоинформатики.

геоинформатика arcview карта

Лекция 1: Предмет и задачи курса

2 часа

1.Что такое ГИС

2. Возможности ГИСов и решаемые с помощью ГИС задачи

3. История развития ГИС- технологий

4. Области применения ГИС

1. Что такое ГИС

Смысловая и содержательная трактовка термина географические информационные системы, или ГИС, сильно зависит от профессиональных интересов дающего определение. Если послушать некоторых, то можно подумать, что решить проблемы вашей организации, равно как и мировые можно только с помощью ГИС. Конечно, ГИС применима для очень большого числа приложений в различных предметных сферах, и с её помощью многие задачи можно решать быстрее и эффективнее. Но всегда следует помнить, что ГИС - это только набор великолепных инструментов, по-разному применяемых специалистами для их решения. Поэтому важно понимать, каким образом можно увеличить эффективность деятельности организации с помощью ГИС.

Точное определение ГИС дать очень сложно, поскольку при работе она может рассматриваться на нескольких уровнях, и для различного применения будет означать разные вещи.

Для некоторых ГИС - набор программных инструментов, используемых для ввода, хранения, манипулирования, анализа и отображения географической информации. Это техническое определение, отражающее историю развития ГИС как объединения средств автоматизации проектирования (CAD) с цифровой картографией и программами баз данных (СУБД).

Для других ГИС может быть образом мышления, способом принятия решений в организации, где вся информация соотносится с пространством и хранится централизованно. Это скорее стратегическое определение.

Важно понимать, что ГИС может не оказаться решением ваших проблем и потребует некоторых размышлений для успешного выполнения задач.

ГИС - это система, состоящая из трех компонентов, каждый из которых необходим для успеха: пространственных данных, аппаратно-программных инструментов и проблемы, как объекта решения. Причем проблема служит главным компонентом, заставляющим выбирать и способы передачи, хранения представления, анализа данных, и программные инструментальные средства, и технологии создания той или иной предметно-ориентированной информационной системы.

Географическая информационная система (ГИС) - это совокупность технических, программных и информационных средств, обеспечивающих ввод, хранение, обработку, математико-картографическое моделирование и образное интегрированное представление пространственных и соотнесённых с ними атрибутивных данных для решения проблем территориального планирования и управления.

2. Возможности ГИС и решаемые с помощью ГИС задачи

Практически в любой сфере деятельности мы встречаемся с информацией, представленной в виде карт, планов, схем, диаграмм и пр. Это может быть план лесонасаждения, схема метро или план здания, карта экологического мониторинга территории или схема взаимосвязей между офисами компании, атлас земельного кадастра или карта природных ресурсов и многое-многое другое.

ГИС дает возможность накапливать и анализировать подобную информацию, оперативно находить нужные сведения и отображать их в удобном для использования виде.

Применение ГИС-технологий позволяет резко увеличить оперативность и качество работы с пространственно - распределенной информацией по сравнению с традиционными "бумажными" методами.

Традиционно ГИС - технологии применяются в земельном кадастре, кадастре природных ресурсов, экологии, сфере работы с недвижимостью и других областях, требующих оперативного управления ресурсами и принятия решений. Сейчас все шире начинают внедряться ГИС-системы массового пользования, типа электронных планов города, схем движения транспорта и т.п. По некоторым оценкам до 80-90% всей информации, с которой мы обычно имеем дело, может быть представлено в виде ГИС.

Таким образом, основное назначение ГИС состоит в формировании знаний о земле, отдельных территориях, местности и доведения необходимых и достаточных пространственных данных до пользователей с целью достижения наибольшей эффективности их деятельности.

Используя ГИС- технологии, мы получаем возможность:

· Значительно повысить оперативность всех этапов работы с пространственно распределенными данными, начиная от ввода исходной информации, ее анализа и до выработки конкретного решения; вам не потребуется разыскивать нужные сведения среди кип карт и планов- вы сможете получить их на экране вашего компьютера в течении нескольких минут;

· Использовать для ввода и обновления информации в базе да...