Презентация Моделирование геоинформационных систем

• 1 слайд

  Моделирование геоинформационных систем
  Никишев В.К.
  

• 2 слайд

  Основа ГИС
  На чем основывается геоинформационное моделирование? Геоинформационное моделирование базируется на создании многослойных электронных карт, в которых опорный слой описывает географию определенной территории, а каждый из остальных – один из аспектов состояния этой территории. На географическую карту могут быть выведены различные слои объектов: города, дороги, аэропорты и др.
  

• 3 слайд

  ГИС - это автоматизированная информационная система, предназначенная
  для картографирования  и анализа объектов (естественных и искусственных), которые существуют, и событий (явлений), которые происходят на Земле.
  Можно выделить пять общих типов вопросов, на которые может дать ответ развитая ГИС:
  
  1.Место. Что находится в …?
  2.Условие. Где это находится?
  3.Тенденции. Что изменилось, начиная с …?
  4.Структуры. Какие пространственные распределения существуют?
  5.Моделирование. Что, если …?
  

• 4 слайд

  Рассмотрим последний пункт из общих вопросов на которые отвечает развитая ГИС - моделирование
  Одним из важнейших этапов моделирования геоинформационных задач является сама типовая структура ГИС. Рассмотрим ее подробнее.
  

• 5 слайд

  Начнем с определения автоматизированной информационной системы обработки данных ( системы электронной обработки данных). Автоматизированная информационная система обработки данных - это система, выполняющая процедуры обработки данных для получения информации, полезной для принятия решений. Информационная система в элементарной  форме  это  система  вопросов-ответов для множества данных, которая  включает  в  себя  последовательность  операций: получение данных, их анализ и использование для принятия решений. Следовательно, систему электронной обработки данных можно представить как четырехкомпонентную модель, включающую пользовательский интерфейс и подсистемы ввода, вывода и анализа данных.
  

• 6 слайд

           Все эти компоненты представляют аппаратное и программное обеспечение обработки данных. Классическими примерами автоматизированных информационных систем обработки данных являются: информационные системы управления фирмой или предприятием; банковские  информационные  системы; библиотечные  информационные  системы; автоматизированные системы управления полетами в авиации; автоматизированные системы обработки аэрокосмических изображений и другие информационные системы, обслуживающие  государственные  учреждения  и частные фирмы.
  
  
  

• 7 слайд

  Итак, ГИС - это автоматизированная информационная система, предназначенная
  для картографирования  и анализа объектов (естественных и искусственных), которые существуют, и событий (явлений), которые происходят на Земле.
  Зададимся вопросом, какие задачи можно моделировать, используя картографическую систему?
  Широкое распространение получили интерактивные географические карты(мира, различных частей света, России, Москвы и других городов) в Интернете. Такие карты обычно реализуются с использованием векторной графики и поэтому дают возможность выбирать нужный ему масштаб. Карты связаны с базами данных, которые хранят всю необходимую информацию об объектах, изображенных на карте.
  

• 8 слайд

  
  Пользователь может осуществлять поиск необходимого ему объекта на карте с помощью поисковой системы.
  
  Геоинформационные модели позволяют с помощью географических карт представлять статистическую информацию о различных регионах. Хранящаяся в базах данных информация о количестве населения, развитии промышленности, загрязнении окружающей среды и др. может быть связана с географическими картами и отражена на них. Отображение информации может производиться различными способами: закрашиванием регионов различными цветами, построением диаграмм и так далее.
  

• 9 слайд

  Однако самым главным в моделировании геоинформационных задач является не «накопительство» разнообразных карт, а создание базы данных и отображение ее информации на топооснову. Чаще всего под ГИС понимается система сбора, хранения, анализа и представления координатно-привязанной информации.
  

• 10 слайд

  Как хранится географические данные?
  
  База данных цифровой карты включает два типа информации: пространственную и описательную. Преимущество ГИС состоит в связывании этих двух типов данных и поддержании пространственных связей между объектами карты. Объекты земной поверхности картируются на плоской двухмерной карте в виде точек, линий и участков (плоских фигур). Для сопоставления положения объектов на карте с местами земной поверхности используется декартова система координат (x, y).
  Данные в геоинформационных системах хранятся в виде набора тематических слоев, которые объединены на основе их географического положения. Этот гибкий подход и возможность геоинформационных систем работать как с векторными, так и с растровыми моделями данных, эффективен при решении любых задач, касающихся пространственной информации.
  

• 11 слайд

  Геоинформационные системы тесно связаны с другими информационными системами и используют их данные для анализа объектов.
  

• 12 слайд

  Рассмотрим основные этапы моделирования геоинформационных задач
  •создание базы данных:
  
  –проектирование базы данных;
  –ввод пространственных данных;
  –редактирование и создание топологии;
  –ввод атрибутивных данных;
  –управление и манипулирование данными;
  
  •анализ данных
  
  •представление результатов данных.
  

• 13 слайд

  Шаг 1. Создание базы данных. Разработка цифровой базы данных включает в себя следующие шаги:
  •Проектирование базы данных - определение границ исследуемой территории; используемой системы координат; необходимых слоев данных или покрытий; объектов в каждом слое; атрибутов, необходимых для каждого типа объектов; способов кодирования и организации атрибутов.
  •Ввод данных в компьютер. Эта стадия состоит из следующих шагов:
  –Помещение пространственных данных в базу данных.
  –Приведение пространственных данных в пригодный вид: проверка и исправление ошибок, а затем создание топологии.
  –Помещение атрибутивных данных в базу данных - ввод атрибутивных данных в компьютер и связывание атрибутов с пространственными объектами.
  –Управление базой данных - преобразование пространственных данных в реальные координаты.
  

• 14 слайд

  Шаг 2. Анализ данных.
  
  С помощью ГИС весьма эффективно могут быть решены крайне трудоемкие или вообще не решаемые вручную задачи.
  
  Шаг 3. Представление результатов анализа.
  
  ГИС предоставляет множество возможностей для составления специализированных карт и отчетов. Конечный продукт должен четко соответствовать целям проекта и уровню планируемых потребителей, которые были определены в начале проекта. На этом шаге ключевым является ваше умение обобщать и представлять результаты анализа, как графические, так и табличные, в понятном виде. Это обеспечит реальное влияние вашего анализа на процесс принятия решений.
  

• 15 слайд

  Подготовка топоосновы
  Подготовка топоосновы обычно включает следующие этапы:
  
  -сканирование бумажных карт (оригинала топоосновы) или импорт картографических материалов, уже существующих в электронном виде
  
  -"склеивание" фрагментов в единую карту
  оцифровка карты и экспорт ее в БД
  корректировка карты – ручная или по цифровым данным топосъемки, с зачисткой погрешностей сканирования
  
  -создание навигаторов – уменьшенных копий карты, решающих проблему масштабирования
  
  

• 16 слайд

  Особенностью векторного графического редактора является хранение сетевой топологии, что позволяет решать такие задачи, как поиск оптимального пути проезда по городу или теплогидравлический расчет сети.
  Векторный редактор позволяет создавать схемы самых различных сетей: водопровод, тепловые сети, газоснабжение, электрические сети и др.
  Подготовка векторных слоев
  
  формирование библиотек примитивов и условных знаков для создания узлов и сложных линий
  
  формирование описаний типов узлов и линий для векторных слоев. Описание типа узла или линии включает в себя такие атрибуты, как пользовательское название, атрибуты визуализации, список внешних задач
  
  собственно формирование векторных слоев путем оцифровки растровой топоосновы или импорта информации из других редакторов
  Процесс векторизации включает следующие этапы:
  

• 17 слайд

  Подготовка ГИС для конечного пользователя
  
  Конечной задачей разработанной технологии является формирование доброжелательной информационной среды для пользователя.
  Информационно-картографическая среда формируется уже на первых этапах работы (параллельно с подготовкой карты) и модифицируется в процессе опытной эксплуатации в соответствии с уточняющимися требованиями. Таким образом, к моменту окончания подготовки карты заказчик имеет не "мертвую" картографию, малопригодную для конечного пользователя, а относительно обкатанную информационную систему, обладающую к тому же свойством интегрировать в себя любую другую информацию, даже не связанную напрямую с картографией.