Геоинформационные системы в геологии Лекции 18 ч. Лабораторные занятия 36 ч. Зачет Курсовая работа Преподаватель: Рыбалко Владимир Игоревич 1

Понятие географической информационной системы (ГОСТ Р ) Географическая информационная система (ГИС) – Информационная система, оперирующая пространственными данными. Информационная система: Система, предназначенная для хранения, обработки, поиска, распространения, передачи и представления информации (ГОСТ , статья ). Данные: Информация, представленная в виде, пригодном для обработки автоматическими средствами при возможном участии человека (ГОСТ , статья 1).

ГИС - Объединение компьютерного аппаратного и программного обеспечения, географических данных и действий специалистов для эффективного сбора, хранения, обновления, обработки, анализа и отображения любой информации, имеющей географическую привязку 3 Понятие географической информационной (геоинформационной) системы

4 История развития ГИС В истории развития геоинформационных систем выделяются четыре периода: Пионерный период (конец 1950-х - начало 1970-х гг.) Исследование принципиальных возможностей, пограничных областей знаний и технологий, наработка эмпирического опыта, первые крупные проекты и теоретические работы.

Период государственных инициатив (начало 1970-х - начало 1980-х гг.). Развитие крупных геоинформационных проектов, поддерживаемых государством, формирование государственных институтов в области ГИС, снижение роли и влияния отдельных исследователей и небольших групп.

Период коммерческого развития (начало 1980-х - настоящее время). Широкий рынок разнообразных программных средств, развитие настольных ГИС, расширение области их применения за счет интеграции с базами непространственных данных, появление сетевых приложений, появление значительного числа непрофессиональных пользователей, системы, поддерживающие индивидуальные наборы данных на отдельных компьютерах, открывают путь системам, поддерживающим корпоративные и распределенные базы геоданных.

Пользовательский период (поздние 1980 е - настоящее время) Повышенная конкуренция среди коммерческих производителей геоинформационных технологий услуг дает преимущества пользователям ГИС, доступность и "открытость" программных средств позволяет пользователям самим адаптировать, использовать и даже модифицировать программы, появление пользовательских "клубов", телеконференций, территориально разобщенных, но связанных единой тематикой пользовательских групп, возросшая потребность в геоданных, начало формирования мировой геоинформационной инфраструктуры

8 Примеры применения ГИС: 8 Телекоммуникационная компания изучает местность для размещения новых вышек в сети сотовой связи. Бизнесмен выбирает место для новых торговых точек на основании оценки распределения потенциальных клиентов.

Примеры применения ГИС: 9 9 Построение схемы распределения мощности экспозиционной дозы (МЭД) в пределах угледобывающего предприятия

Классификация ГИС: По архитектурному принципу различают: -закрытые системы характеризуются заранее определенным классом решаемых задач, набор выполняемых функций не может быть изменен; - открытые системы обладают определенным набором функций и снабжены аппаратом для создания и встраивания пользователями специальных приложений. 10

По аппаратной платформе различают: ГИС профессионального уровня, поддерживающие многочисленные приложения, включающие блоки векторизации карт, работающих с большим количеством внешних устройств и ориентированных на рабочие станции и для сетевого использования (ERSI, Integraph и др.); ГИС настольного типа ориентированы на ПК (MapInfo, ArcView, WinGIS и др.). Обладают меньшим набором функций. 11

По территориальному охвату различают: -Глобальные -Континентальные -Национальные (государственные); - Региональные; -Локальные.

В Российской Федерации принято различать: -федеральные ГИС (ФГИС); - региональные (РГИС); - муниципальные (МГИС) и локальные (ЛГИС);

По предметной области моделирования различают: - городские, земельные, геологические, природоохранные, рекреационные и т.д.

По функциональным возможностям различают: универсальные характеризуются открытостью, работают с различными форматами данных, имеют средства разработки и внедрения различных приложений; специальные решают узкий круг задач на заданном наборе данных; ГИС-вьюеры предназначены для визуализации пространственной информации, вывода на печать.

По используемой модели данных Векторные ГИС работают с векторными моделями данных Растровые ГИС работают с растровыми моделями данных Гибридные ГИС сочетают в себе возможности векторных и растровых ГИС. 16

Схема функционирования ГИС 17 Ввод исходных данных Атрибутивная инф-ция Графическая инф-ция Визуализация исходных данных Исходные данные Атрибутивная инф-ция Графическая инф-ция Пространственный анализ, моделирование Визуализация и редактирование результатов Атрибутивная инф-ция Графическая инф-ция Вывод результатов работы на печать, экспорт данных

Блок 1 – ввод исходных данных. Карты, фотографии, таблицы, координаты точек, описания (текст). 18

Блок 2. Исходными данными в ГИС могут быть атрибутивные (таблица, текст), графические (карта, рисунок, диаграмма, фотография) или и те и другие данные вместе. Исходными данными являются наборы данных, с формированные в стандартных образцах (например, DBF, XLS, DOC, JPEG, GIF и т.д.) 19

Блок 3. Данные визуализируются, т.е. наглядно отображаются в удобном пользователю виде (базы данных, таблицы, электронные карты и т.п.) 20

Блок 4. Проверка корректности, истинности исходных данных, проводится выделение структур данных, которые участвуют в технологическом процессе, и ведется обработка данных. 21

Характеристика основных функций ГИС Управление данными Хранение данных; Организация структуры данных и извлечения информации средствами системы управления базами данных (СУБД). Анализ данных Запись данных и их извлечение; Формирование запросов о характеристиках объектов; Прогнозирование и моделирование физических процессов. 22

23