данные описывающие положение и форму географических объектов называются
Геоинформационные системы (ГИС)
ГИС используют для решения научных и прикладных задач инфраструктурного проектирования, городского и регионального планирования, рацион
ГИС появились в 1960 гг при появлении технологий обработки информации в СУБД и визуализации графических данных в САПР, автоматизированного производства карт, управления сетями.
Назначение ГИС определяется решаемыми в ней задачами (научными и прикладными), такими как инвентаризация ресурсов, управление и планирование, поддержка принятия решений.
Этапы создания ГИС:
предпроектные исследования, в тч изучение требований пользователя и функциональные возможности используемого ПО,
технико-экономическое обоснование (ТЭО)
системное проектирование ГИС, включая стадию пилот-проекта, разработку ГИС;
тестирование ГИС на небольшом территориальном фрагменте или тестовом участке или создание опытного образца,
эксплуатация и обслуживание ГИС.
Источники данных для создания ГИС:
данные дистанционного зондирования (ДДЗ): в тч, получаемые с космических аппаратов и спутников материалы, Изображения получают и передают на Землю с носителей съемочной аппаратуры, размещенных на разных орбитах. Полученные снимки отличаются разным уровнем обзорности и детальности отображения объектов природной среды в нескольких диапазонах спектра (видимый и ближний инфракрасный, тепловой инфракрасный и радиодиапазон), что позволяет решать широкий спектр экологических задач. К методам дистанционного зондирования относятся также аэро- и наземные съемки, и другие неконтактные методы, например гидроакустические съемки рельефа морского дна. Материалы таких съемок обеспечивают получение как количественной, так и качественной информации о различных объектах природной среды;
результаты геодезических измерений на местности, выполняемые нивелирами, теодолитами, электронными тахеометрами, GPS приемниками и др;
данные государственных статистических служб по самым разным отраслям народного хозяйства, а также данные стационарных измерительных постов наблюдений (гидрологические и метеорологические данные, сведения о загрязнении окружающей среды и пр).
литературные данные (справочные издания, книги, монографии и статьи, содержащие разнообразные сведения по отдельным типам географических объектов). В ГИС редко используется только один вид данных, чаще всего это сочетание разнообразных данных на какую-либо территорию.
Эффективное использование ГИС для решения разнообразных пространственно-локализованных задач требует от пользователя достаточного объема знаний о геодезических системах координат, картографических проекциях и других элементах математической основы карт ГИС, знаний о методах получения по карте различной информации, математических и других методов использования этой информации для решения пространственно-локализованных задач ГИС.
Научные, технические, технологические и прикладные аспекты проектирования, создания и использования ГИС изучаются геоинформатикой.
Данные, собираемые в геоинформатике, выделяют в особый класс данных, называемых геоданными.
Геоданные описывают объекты через их положение в пространстве непосредственно (например, координатами) или косвенно (например, связями).
В целом следует выделить следующие технологии сбора данных в геоинформатике:
воздушная съемка, которая включает аэросъемку, съемку с мининосителей;
глобальная система позиционирования (GPS);
космическая съемка, которая является одним из важнейших источников данных для ГИС при проведении природоресурсных исследований, экологического мониторинга, оценки сельскохозяйственных и лесных угодий и т. д.;
карты или картографическая информация, которая является основой построения цифровых моделей ГИС;
данные, поступающие через всемирную сеть Internet;
наземная фотограмметрическая съемка служит источником информации для ГИС при анализе городских ситуаций, экологического мониторинга за деформацией и осадками;
цифровая фотограмметрическая съемка основана на использовании цифровых фотограмметрических камер, которые позволяют выводить информацию в цифровом виде непосредственно на компьютер;
видеосъемка, как источник данных для ГИС, используется в основном для целей мониторинга;
документы, включая архивные таблицы и каталоги координат, служат основным источником данных для ввода в ГИС так называемой предметной или тематической информации, к которой относятся экономические, статистические, социологические и другие виды данных;
геодезические методы (автоматизированные и не автоматизированные) используются для уточнения координатных данных,
источником данных для ГИС являются также результаты обработки в других ГИС;
фотографии, рисунки, чертежи, схемы, видеоизображения и звуки;
статистические таблицы и текстовые описания, технические данные;
почтовые адреса, телефонные книги и справочники;
геодезические, экологические и любые другие сведения.
ГИС используют для решения научных и прикладных задач инфраструктурного проектирования, городского и регионального планирования, рационального использования природных ресурсов, мониторинга экологических ситуаций, принятия оперативных мер в условиях ЧС и тд.
ГИС классифицируются по следующим признакам:
1. По функциональным возможностям:
полнофункциональные ГИС общего назначения;
специализированные ГИС, ориентированные на решение конкретной задачи в какой либо предметной области;
информационно-справочные системы для домашнего и информационно-справочного пользования. Функциональные возможности ГИС определяются также архитектурным принципом их построения:
2.По пространственному (территориальному) охвату ГИС подразделяются на глобальные (планетарные), общенациональные, региональные, локальные (в том числе муниципальные).
Структура ГИС включает комплекс технических средств (КТС) и программное обеспечение (ПО), информационное обеспечение (ИО).
Рабочая станция используется для управления работой ГИС и выполнения процессов обработки данных, основанных на вычислительных и логических операциях.
Ввод данных реализуется с помощью разных технических средств и методов: непосредственно с клавиатуры, с помощью дигитайзера или сканера, через внешние компьютерные системы. Пространственные данные могут быть получены с электронных геодезических приборов, с помощью дигитайзера или сканера, либо с использованием фотограмметрических приборов.
Базовое ПО включает операционные системы (ОС), программные среды, сетевое программное обеспечение, системы управления базами данных, и модули управления средствами ввода и вывода данных, систему визуализации данных и модули для выполнения пространственного анализа.
Многослойная организация электронной карты, при наличии гибкого механизма управления слоями, позволяет объединить и отобразить гораздо большее количество информации, чем на обычной карте.
Информация, представленная в виде отдельных слоев, и их совместный анализ в разных комбинациях позволяет получать дополнительную информацию в виде производных слоев с их картографическим отображением (в виде изолинейных карт, совмещенных карт различных показателей и тд).
ГИС-технология объединяет разрозненные данные в единый вид, что упрощает принятие управленческих решений информационного обеспечения на различных уровнях планирования и получать, анализировать и принимать решения в науке, управлении хозяйствовании.
Рынок ГИС, отличающихся по функциональным возможностям, требованиям к КТС, ПО и ИО, довольно развит.
Данные пространственные и описательные (табличные)
Данные – это важнейший компонент ГИС, описывающий изучаемую территорию. Географические информационные системы работают с данными двух основных типов:
пространственные (синоним: географические) данные, описывающие положение и форму географических объектов, а также пространственные связи между ними;
описательные(синонимы: атрибутивные, табличные) данные о географических объектах, состоящие из наборов чисел, текстов и т. п.
2 способа представления пространственной информации: векторный и растровый.
Данные, подлежащие географическому анализу в ГИС, обычно представлены в виде слоев. Слой является основной единицей географического представления территории на карте. Каждый слой описывает один тип данных и один класс родственных объектов (города, реки, ж/д пути, озера, …. ).
Пространственные отношения (связи) между данными выявляются, опираясь на их одинаковое географическое положение. (про слой читай из другого источника – ниже)
ДРУГОЙ ИСТОЧНИК (это в дополнение):
Данные встречающиеся на карте, представляют из себя связанные объекты, состоящие из геометрических примитивов и их атрибутов. К ним относятся прежде всего точки, линии и площади. Некоторые ГИС добавляют собственные примитивы, например, «спагетти», эллипсы, круги и т.д.
Атрибуты – это числовые или символьные характеристики, содержащиеся в базе данных, они могут относится как к самим примитивам, так и к объектам. Данные, хранящиеся в атрибутах, принадлежат к целым, вещественным или символьным типам, например, атрибуты для установления типа дороги можно задать следующим образом.
Задание значений атрибутов
| Атрибут | Значение |
| Тип дороги | 1 – автострада 2 – главная дорога 3 – вспомогательная дорога 4 – ремонтируемая дорога 5 – строящаяся дорога |
| Материал покрытия | 1 – бетон 2 – асфальт 3 – грунт |
| Ширина | Величина в метрах |
| Число полос | Количество полос |
| Имя | Название дороги |
Совокупность атрибутов и примитивов образует простой объект. Совокупность простых объектов образует сложный или составной объект. Иерархия объектов очень удобна, поскольку позволяет избежать дублирования информации и обеспечивает наследование: изменение объекта или атрибута порождают изменения во всех областях, частью которых он является.
Не все ГИС допускают обращение к сложному объекту, состоящему из нескольких примитивов или объектов, как к целому. Некоторые системы, например, ARC/INFO различают только точечные, линейные и площадные объекты, наследственность в них отсутствует.
Все объекты и примитивы должны иметь свой номер или идентификатор, при помощи которого можно привязать к графической информации тематическую. Использование идентификатора открывает широкие возможности для просмотра и анализа. Пользователь может указать на объект, например курсором, и система определит его идентификатор, по которому найдет относящиеся к объекту одну или несколько баз данных, и наоборот, по информации в базе можно определить графический объект.
| Сложный объект |
| Простые объекты |
| колодец |
| дорога |
| здание |
| точка |
| линия |
| площадь |
| Атрибуты Текстовые или числовое описание характеристик объектов и/или –геометрических примитивов |
| Геометрические примитивы |
Рис. 3.1 Организация информации в ГИС
Понятие слоя
Одним из общепринятых принципов организации пространственной информации является послойный принцип. Суть его заключается в том, что многообразная информация о какой-то территории организуется в виде серии тематических слоев, отвечающих конкретным потребностям. Каждый слой может содержать информацию относящуюся к одной или нескольким темам. Например, для целей изучения природных ресурсов такими темами могут выступать данные по геологии коренных пород, почвам, типам землепользования, высотам рельефа, транспортной сети. Для задач планирования развития города такой набор может включать данные по улицам, городским инженерным сетям, объектам транспортной инфраструктуры, землевладения и недвижимость.
Векторная модель данных.
Модель, базирующаяся на задании координат объектов, которые описываются одним из следующих способов: точкой, линией или полигоном.Каждая точка представлена парой географических координат, линия – последовательностью точек, полигон – замкнутой линией. Атрибутивная информация ассоциируется с каждым объектом.
— описание точек (координаты)
— Атрибутивная информация ко всему объекту (значимость дорог)
Это к полигонам: начальная точка совпадает с конечной.
1 описательная характеристика (кому принадлежит площадь и т.д.)
Модель данных, которая представляет поверхность как совокупность ячеек, которые образуют матрицу, состоящую из некоторого количества рядов и колонок. Каждая ячейка содержит атрибутивную информацию, описывающую некоторое свойство этой ячейки местности. Таким образом, растровая модель данных описывает поверхность непрерывно – ячейку за ячейкой, без изъятий. Географические координаты задаются для углов растра.
Другими примерами растровых данных являются данные дистанционного зондирования, фотографии, данные, полученные в процессе растровых операций в других ГИС.
Каждый элемент изображения имеет определенное значение, зависящее от того, как изображение было получено, и что оно содержит. Например, если оно было получено со спутника, каждый его пиксел представляет собой преобразованное в цифровое значение определенное количество световой энергии, отраженной от участков земной поверхности и попавшей на чувствительную ячейку матрицы прибора (сенсор). Производные растровые данные в каждой ячейке могут содержать информацию о высоте над уровнем моря в данной точке, о температуре почвы и воздуха, о плотности популяции вида на кв. км и т.д. Растровые данные удобное средство управления информацией о непрерывных признаках имеющие значение в каждой точке территории (таких как давление, температура, влажность и т.д.). Подробнее о различие растровых и векторных данных.
Представление данных в ГИС (Слои)
Данные в геоинформационных системах описывают, как правило, реальные объекты, такие как дороги, здания, водоёмы, лесные массивы. Реальные объекты можно разделить на две абстрактные категории: дискретные (дома, территориальные зоны) и непрерывные (рельеф, уровень осадков, среднегодовая температура). Для представления этих двух категорий объектов используются векторные и растровые данные.
Растровые данные хранятся в виде наборов величин, упорядоченных в форме прямоугольной сетки. Ячейки этой сетки называются пикселями. Наиболее распространённым способом получения растровых данных о поверхности Земли является дистанционное зондирование, проводимое при помощи спутников. Хранение растровых данных может осуществляться в графических форматах, например TIFF или JPEG.
Векторные данные обычно имеют намного меньший размер, чем растровые. Их легко трансформировать и проводить над ними бинарные операции. Векторные данные позволяют проводить различные типы пространственного анализа, к примеру поиск кратчайшего пути в дорожной сети. Наиболее распространёнными типами векторных объектов являются точки, полилинии, многоугольники.
Точки используются для обозначения географических объектов, для которых важно местоположение, а не их форма или размеры. Возможность обозначения объекта точкой зависит от масштаба карты. В то время как на карте мира города целесообразно обозначать точечными объектами, то на карте города сам город представляется в виде множества объектов. В ГИС точечный объект изображается в виде некоторой геометрической фигуры небольших размеров (квадратик, кружок, крестик), либо пиктограммой, передающей тип реального объекта.
Полилинии служат для изображения линейных объектов. Полилиния — ломаная линия, составленная из отрезков прямых. Полилиниями изображаются дороги, железнодорожные пути, реки, улицы, водопровод. Допустимость изображения объектов полилиниями также зависит от масштаба карты. Например, крупная река в масштабах континента вполне может изображаться линейным объектом, тогда как уже в масштабах города требуется её изображение площадным объектом. Характеристикой линейного объекта является длина.
Многоугольники (иногда используется калька «полигоны») служат для обозначения площадных объектов с чёткими границами. Примерами могут служить озера, парки, здания, страны, континенты. Характеризуются площадью и длиной периметра.
Семантические данные могут быть привязаны к векторным: например, на карте территориального зонирования к площадным объектам, представляющим зоны, может быть привязана характеристика типа зоны. Структуру и типы данных определяет пользователь. На основе численных значений, присвоенных векторным объектам на карте, может строиться тематическая карта, на которой эти значения обозначены цветами в соответствии с цветовой шкалой, либо окружностями разного размера. Непрерывные поля величин могут быть описаны векторными данными. Поля при этом изображаются в виде изолиний или контурных линий. Одним из способов представления рельефа является нерегулярная триангуляционная сетка (TIN, triangulated irregular networks). Такая сетка формируется множеством точек с привязанными значениями (в данном случае высота). Значения в произвольной точке внутри сетки получаются путем интерполяции значений в узлах треугольника, в который попадает эта точка.
Тест Ответы по геоинформатике
Ищем педагогов в команду «Инфоурок»
1.3. Тематика заданий модульных контрольных работ
Вопросы к тесту для 1-ой модульной работы
1. Укажите термин, который не является синонимом термина «пространственные данные»
А) геостатистические данные
Б) геопространственные данные
В) географические данные
2. Способы организации пространственных данных в компьютерных средах и описания пространственных объектов принято называть.
А) моделями пространства
Б) моделями пространственных данных
В) картографическими моделями
3. Для показа и исследования реальных и непрерывных географических распределений следует использовать.
А) объектно-ориентированную модель
В) модель географических полей
4. В ходе процесса преобразования реального географического разнообразия в набор дискретных объектов происходит создание.
А) модели пространственных объектов;
Б) модели пространственных данных;
В) модели системы управления базой данных;
5. Сетевая модель хорошо подходит для представления и исследования.
А) транспортных потоков
Б) высоты земной поверхности
6. Представление, аппроксимирующее пространственные объекты и их непрерывные географические изменения совокупностью ячеек конечного размера называется.
А) векторной моделью
Б) растровой моделью
В) картографической моделью
А) вывод электронных карт на внешние устройства (принтер; сайт и т.д.)
Б) создание геоинформационных систем
В) автоматизированное создание и использование карт на основе баз географических данных и знаний.
8. Плотность населения в ГИС можно измерить с помощью.
А) номинальной шкалы
Б) порядковой шкалы
В) интервальной шкалы
9. Простейшая модель объединения векторных структур данных в векторную модель данных называется.
А) топологической векторной моделью
В) кодированием цепочек векторов
10. Чем описывается топологическая информация?
А) набором узлов и дуг
Б) набором пар координат
В) набором геометрических примитивов
11. Как называются система координат на сферической поверхности Земли?
Б) картографической прямоугольной
12. Геометрическое тело, ограниченное уровенной поверхностью морей и океанов, связанных между собой и имеющих единую водную массу называется.
Б) эллипсоидом вращения
13. Способ отображения одной поверхности на другую, устанавливающий аналитическую зависимость между координатами точек эллипсоида (сферы) и соответствующих точек плоскости называется.
А) картографической сеткой
Б) картографическим моделированием
В) картографической проекцией
14. Положение сфероида по отношению к центру Земли определяет.
15. Поверхности в ГИС не могут быть представлены.
В) триангуляционной сетью
16. Свойство, качественный или количественный признак, характеризующий пространственный объект называется.
17. Минимальный линейный размер самого мелкой части географического пространства, для которого в слое записываются данные называется.
А) зоной растрового слоя
Б) значением ячеек растра
В) разрешением растра
18. На каком уровне топологии устанавливается связь между отдельными точками, отрезками и целыми участками метрики разных объектов, находящихся в разных классификационных группировках (слоях)?
А) линейно-узловой топологии
Б) межобъектной топологии
В) межслойной топологии
19. Как называются отношения в ГИС, позволяющие описывать связанность и отделимость точек или линий, определяющих взаимосвязи объектов в слое?
20. К первичным объектам покрытия относятся:
Б) регистрационные точки
Вопросы к тесту для 2-ой модульной работы
Б) составным (сложным)
22. Наборы соединенных сегментов линий, на концах их располагаются узлы называются.
23. Линейные объекты, составленные из дуг и частей дуг называются.
24. Площадные объекты, составленные из полигонов, называются
А) сложным полигоном
25. Тики используются для.
А) создания аннотаций
Б) определения площади и формы полигональных объектов покрытия
В) регистрации и преобразования координат покрытия
26. Текстовые строки, описывающие объект при отображении в ГИС или печати карты называют.
28. Линейный объект, который может содержать несколько соединений сети, но при этом оставаться одним объектом, называется.
А) сложное ребро сети
Б) простое ребро сети
29. В гридах могут храниться.
А) непрерывные данные
Б) дискретные данные
В) данные о линейных объектах
В) триангуляционной нерегулярной сети (TIN)
31. Отображение на карте точек, соответствующих координатам, содержащимся в таблице, называется.
32. В перечень операций ГИС-анализа не входит.
А) запрос к данным ГИС
Б) ввод данных в ГИС
33. К подсистемам ввода данных в ГИС относятся.
34. СУБД включает в себя такую компоненту, как.
Б) внешнюю память компьютера
35. К числу основных функций СУБД нельзя отнести.
Б) операции над базой данных
В) управление буферами оперативной памяти
Г) обеспечение надёжности хранения данных в базе данных
37. Все изменения, производимые пользователем в базе данных ГИС, носят.
А) постоянный характер и не могут быть отменены
Б) временный характер и могут быть отменены, если они не подтверждены
38. В ARCMAP производится.
А). редактирование пространственных данных
Б). управление пространственными данными
В). формирование метаданных
А). пространственного анализа
Б). управления геоданными
40. Векторно-топологическая модель данных описывает.
А). геометрию объектов и их пространственную локализацию
Б). взаимное расположение объектов
В). непрерывные географические изменения
Курс повышения квалификации
Дистанционное обучение как современный формат преподавания
Курс повышения квалификации
Педагог дополнительного образования: современные подходы к профессиональной деятельности
Курс профессиональной переподготовки
Педагогика дополнительного образования детей и взрослых
Номер материала: ДБ-1539092
Международная дистанционная олимпиада Осень 2021
Не нашли то что искали?
Вам будут интересны эти курсы:
Оставьте свой комментарий
Авторизуйтесь, чтобы задавать вопросы.
Безлимитный доступ к занятиям с онлайн-репетиторами
Выгоднее, чем оплачивать каждое занятие отдельно
Минобрнауки утвердило перечень вступительных экзаменов в вузы
Время чтения: 1 минута
Роспотребнадзор продлил действие санитарных правил для школ
Время чтения: 1 минута
Новый ГОСТ на окна с защитой для детей вступает в силу 1 ноября
Время чтения: 1 минута
Вузам Москвы и Подмосковья рекомендовали с 8 ноября ввести смешанный формат обучения
Время чтения: 1 минута
В школе в Пермском крае произошла стрельба
Время чтения: 1 минута
«Спутник» объявили словом года в России
Время чтения: 2 минуты
Подарочные сертификаты
Ответственность за разрешение любых спорных моментов, касающихся самих материалов и их содержания, берут на себя пользователи, разместившие материал на сайте. Однако администрация сайта готова оказать всяческую поддержку в решении любых вопросов, связанных с работой и содержанием сайта. Если Вы заметили, что на данном сайте незаконно используются материалы, сообщите об этом администрации сайта через форму обратной связи.
Все материалы, размещенные на сайте, созданы авторами сайта либо размещены пользователями сайта и представлены на сайте исключительно для ознакомления. Авторские права на материалы принадлежат их законным авторам. Частичное или полное копирование материалов сайта без письменного разрешения администрации сайта запрещено! Мнение администрации может не совпадать с точкой зрения авторов.