Основы ГИС-технологий

1. Российский государственный гидрометеорологический университет Метеорологический факультет Кафедра ЭФА

Основы ГИС-технологий

2.

Оценка территории:
•сколько здесь проживает населения, чем оно занято, в каких
условиях живет;
•какие есть полезные ископаемые и в каком количестве;
•каковы инженерно-строительные условия;
•что представляют из себя лесные массивы;
•как используются пахотные земли и в каком они состоянии;
•в каком состоянии луга и пастбища и какова их продуктивность;
•что из себя представляет промышленность территории, насколько
она эффективна и какие виды промышленного производства
экономически выгодно здесь развивать;
•каковы резервы водоснабжения;
•в каком состоянии и какие резервы у энергоснабжения;
• какая транспортная сеть на территории, каковы ее транспортные
связи, в каком состоянии магистрали, железные дороги, аэропорты;
•какова, наконец, экологическая ситуация и чем она вызвана и т.п

3.

"Географическая информационная
система" - это компьютерные системы,
предназначенные для сбора, хранения,
дополнения, обработки, анализа,
моделирования, визуализации
пространственно-распределенной (т. е.
имеющей пространственную привязку,)
информации, а также проведения
экспертиз при принятии управленческих
решений

4. Функции географической информационной системы

5. Связь ГИС с научными дисциплинами и технологиями

6. Составные части и схема работы ГИС

Работающая ГИС включает в себя
пять ключевых составляющих:
аппаратные средства, программное
обеспечение, данные, исполнители и
методы

7.

8.

ГИС хранит информацию о реальном
мире в виде набора тематических
слоев, которые объединены на основе
географического положения. Этот
простой, но очень гибкий подход
доказал свою ценность при решении
разнообразных реальных задач: для
отслеживания передвижения
транспортных средств и материалов,
детального отображения реальной
обстановки и планируемых
мероприятий

9. Концептуальная схема организации данных в ГИС

10. Пространственная выборка (уточнение территории)

11. Тематическая выборка (проблемно-ориентированная)

12.

Географическая информация в ГИС представлена и хранится
послойно:
Название слоев
Информационные
слои
Базы данных
БД «Населенные пункты»: название,
численность
Населенные пункты
Транспортная сеть
БД «Транспортная сеть»: тип и ширина
покрытия
Речная сеть
БД «Речная сеть»: название, бассейн, длина
Изогипсы
БД «Изогипсы»: абсолютная высота
Растительность
БД «Растительность»: тип древостоя
Позиционные данные
Непозиционные данные
БД «Речная сеть»
Электронная карта
Название
Длина
ID
Холодная
54
1
Белая
36
1
Светлая
119
3

13.

Концепция базы географических данных
землепользование
дороги
вода
карта высот
Дополнительная атрибутивная информация хранится отдельно - в
таблицах.
Цель представления данных в виде слоев:
- четкость структуры данных
- легкость манипулирования данными
- возможность проведения географического анализа

14.

Оверлейные операции
слой с населенными
пунктами
слой с транспортной
сетью
слой с речной сетью
слой с изогипсами
слой с растительностью
Окончательный вариант
карты

15.

Подходы к представлению
пространственных объектов
растровый способ: пиксели
векторный способ: точки, линии, полигоны

16.

Форматы представления позиционной составляющей
Векторный формат данных
Населенные пункты
Речная сеть
Растительность
1: x1, y1
2: x2, y2
3: x3, y3
...
n: xn, yn
1: (x1, y1), (x2, y2), (x3, y3), (x4, y4),
(x5, y5), (x6, y6)
2: (x1, y1), (x2, y2), (x3, y3), (x4, y4)
...
n: (x1, y1), (x2, y2), (x3, y3) ...
1: (x1, y1), (x2, y2), (x3, y3), (x4, y4),
(x5, y5), (x6, y6), (x7, y7), (x8, y8),
(x9, y9), (x10, y10), (x11, y11), (x12,
y12), (x1, y1)
...
n: (x1, y1), (x2, y2), (x3, y3) ... (x1,
y1)

17.

Форматы представления позиционной составляющей
Растровый формат данных
Номера столбцов
0
1
2
3
4
5
6
7
8
0
1
2
3
4
Номера строк
Растр (позиционная составляющая)

18.

Растровая модель данных
Разбивает всю изучаемую территорию на элементы
регулярной сетки или ячейки
Каждая ячейка содержит только одно значение
Является
пространственно заполненной,
поскольку каждое местоположение на
изучаемой территории соответствует ячейке
растра, иными словами - растровая модель
оперирует элементарными местоположениями

19.

Векторная модель данных
Основана на векторах (направленных отрезках
прямых)
Базовым примитивом является точка
Объекты создаются путем соединения точек
прямыми линиями или дугами
Площади определяются набором линий
Представляет собой объектноориентированную систему

20. Запрос и анализ

При наличии ГИС и географической
информации пользователь сможет
получать ответы на самые
разнообразные запросы. Запросы
можно задавать как простым
щелчком мышью на определенном
объекте, так и с посредством
развитых аналитических средств.

21.

Типовые вопросы,
на которые способна ответить ГИС:
Где находится А?
Как расположено А по отношению к В?
Сколько А расположено в пределах расстояния D от B?
Каково значение функции Z в точке X?
Как велико по размерам B?
Каков результат пересечения A и B?
Каков оптимальный маршрут от X до Y?
Что находится в X1, X2, ..., Xn?
Какие объекты следуют за теми, у которых наблюдается
определенное сочетание определенных свойств?
Как изменится пространственное распределение объектов,
если изменить существующую классификацию?
Что может случиться с А, если изменится В и его
расположение относительно А?

22. ПОЛНОФУНКЦИОНАЛЬНЫЕ ГИС

СИСТЕМЫ ЗАПАДНОГО ПРОИЗВОДСТВА :
MapInfo Professional,
WinGIS,
ArcGIS ArcEditor, ArcGIS ArcInfo ,
ArcGIS ArcViewGIS,
Autodesk Map,
GeoMedia Professional,
MicroStation/J,
Manifold System Professional.
ОТЕЧЕСТВЕННЫЕ РАЗРАБОТКИ :
GeoGrahp;
Граф Ин;
«Горизонт»;
«ИнГео»
ПАРК;
GeoLink;
GK 32;
Zulu;
WinPlan.

23.

СВОЙСТВА ВСЕХ ПОЛНОФУНКЦИОНАЛЬНЫХ ГИС:
работают на платформе Windows;
• все системы поддерживают обмен пространственной
информацией (экспорт и импорт) со многими ГИС и САПР
через основные обменные форматы.
• обеспечивают работу с растровой информацией,
поддерживая при этом все основные форматы;
• обеспечивают работу со всеми основными СУБД;
•позволяют расширять свои возможности путем
программирования на языках высокого уровня.
Наиболее распространенные зарубежные системы в
России:
ArcView GIS, MapInfo Professional, MicroStation/J,
WinGIS, Autodesk Map.
Отечественные:
GeoGrahp, Панорама (Карта 2000), ПАРК, GeoLink.

24. Доли ПО различных производителей на российском геоинформационном рынке

25.

Мировое распределение продаж
ГИС

26. Распределение затрат при реализации геоинформационных проектов в России

27. Основные поставщики пространственных данных в России