Скачать учебники

Тикунов В. С. Геоинформатика. Общая технологическая схема ввода, обработки и вывода данных в ГИС

Скачать полную версию учебника (с рисунками, формулами, картами, схемами и таблицами) одним файлом в формате MS Office Word Скачать книгу

Общая технологическая схема ввода, обработки и вывода данных в ГИС, поддерживаемая соответствующими программными средствами, может быть представлена в виде набора обобщенных функций (функциональных групп), среди которых принято выделять следующие:
1. Ввод и редактирование данных. Сюда входит аналого-цифровое преобразование данных, в том числе методы и технологии цифрования картографических источников с помощью цифрователеи (дигитайзеров) с ручным обводом или путем сканирования аналоговых оригиналов с последующей векторизацией, а также импорт готовых цифровых данных, контроль ошибок цифрования, топологической и геометрической корректности и общая оценка качества получаемой цифровой модели.
2. Поддержка моделей пространственных данных. Полученная цифровая модель может существовать, храниться и обрабатываться в рамках определенных моделей (представлений); к ним относят растровую, векторную, квадротомическую и иные двух- и трехмерные модели данных, которым соответствуют некоторые форматы данных.
3. Хранение данных. Проектирование и ведение баз данных (БД) атрибутивной информации ГИС, поддержка функций систем управления базами данных (СУБД), включая ввод, хранение, манипулирование, обработку запросов (в том числе пространственных), поиск, выборку, сортировку, обновление, сохранение целостности, защиту данных и создание базы метаданных в рамках основных моделей организации данных БД: иерархической, сетевой и реляционной, реализация геореляционного и объектно-ориентированного подходов к БД ГИС.
4. Преобразование систем координат и трансформация картографических проекций. Наиболее распространенные задачи — переход от условных декартовых прямоугольных координат источника к географическим координатам, пересчет координат пространственных объектов из одной картографической проекции в другую, эластичные преобразования растровых изображений по сети опорных точек. Сюда же разумно включить все иные операции с пространственными объектами, выполняемые на эллипсоиде или шаре.
5. Растрово-векторные операции. Обслуживают возможности совместного использования двух наиболее употребительных моделей пространственных данных — растровой и векторной, экспорт и импорт в среду других программных продуктов, ввод или вывод данных. Автоматическое или полуавтоматическое преобразование (конвертирование) растрового представления пространственных объектов в векторное (векторизация), векторного — в растровое (растеризация) и графическое совмещение растровых и векторных слоев данных.
6. Измерительные операции и операции аналитической (координатной) геометрии. Вычисление длин отрезков прямых и кривых линий, площадей, периметров, объемов, характеристик форм объектов и т.п., автоматизация обработки данных геодезических измерений.
7. Полигональные операции. Включают определение принадлежности точки полигону, линии полигону, наложение полигонов (топологический оверлей), уничтожение границ и слияние полигонов, индикацию и удаление паразитных полигонов, генерацию полигонов Тиссена (диаграмм Вороного).
8. Пространственно-аналитические операции (операции пространственного анализа). Одна из базовых функциональных групп ГИС, включающая анализ близости (окрестности), расчет и анализзон видимости/невидимости, анализ сетей (сетевой анализ), расчет и построение буферных зон (буферизация).
9. Пространственное моделирование (геомоделирование). Построение и использование моделей пространственных объектов, их взаимосвязей и динамики процессов (математико-статистический анализ пространственных размещений и временных рядов, меж-слойный корреляционный анализ взаимосвязей разнотипных объектов и т.п.) средствами встроенных функций пространственного моделирования или путем создания интерфейса с моделями вне среды ГИС.
10. Цифровое моделирование рельефа и анализ поверхностей. Создание и обработка цифровых моделей рельефа, расчет производных морфометрических характеристик (углов наклона, экспозиции и формы склонов), построение трехмерных изображений местности, профилей поперечного сечения, вычисление объемов, генерация линий сети тальвегов и водоразделов и иных особых точек и линий рельефа, интерполяция высот, построение изолиний по множеству значений высот, автоматизация аналитической отмывки рельефа, цифровое ортотрансформирование изображений. Сюда же можно отнести моделирование трехмерных объектов (тел) в рамках моделей данных «истинных» трехмерных ГИС.
11. Вывод данных. Генерация отчетов, документирование результатов в текстовой, графической (в том числе картографической), табличной формах с использованием различных графических периферийных устройств (принтеров, графопостроителей и т.п.), экспорт данных.

Существо операций приведенной технологической схемы, алгоритмы, лежащие в их основе, способы и особенности их программной реализации будут подробно рассмотрены в гл. 2 «Функциональные возможности ГИС».
Выделенные базовые функциональные группы не исчерпывают всего разнообразия операций, образующих технологическую основу ГИС. Конкретные универсальные и тем более специализированные программные средства ГИС могут содержать и поддерживать многие другие операции, в том числе выходящие далеко за пределы чисто геоинформационного функционалитета. К примеру, известны растровые ГИС, позволяющие выполнять операции «алгебры карт» (map algebra), сходные с матричными операциями, и даже достаточно развитые функции цифровой обработки данных дистанционного зондирования. С учетом активных интеграционных процессов базовый набор функций может быть значительно расширен; к таким функциональным расширениям можно отнести аппарат экспертных систем и баз знаний, нейросети, интеллектуальный (содержательный) анализ данных (data mining), методы искусственного интеллекта в целом, методы виртуальной реальности.
Для обозначения геоинформатики как производственной деятельности используют термин геоинформационная индустрия (ГИС-индустрия). Ядро отрасли составляют разработка, продажа и сопровождение программных средств ГИС и выполнение геоинформационных проектов (ГИС-проектов) на их основе. Сюда же относят разнообразный сервис, или геоинформационные услуги по внедрению (приложениям) геоинформационных технологий в целом или отдельных ее операций и этапов. Они включают цифрование и векторизацию бумажных картографических источников, конвертирование данных из одного формата в другой, системную интеграцию с иными информационными системами и технологиями (дистанционного зондирования, глобального позиционирования и т.п.).
К отдельной подотрасли условно можно отнести геоинформационное образование (ГИС-образование), профессиональную подготовку специалистов в области геоинформатики и ГИС. В проблематику ГИС-образования входят образовательные стандарты, программы геоинформационных курсов для средних специальных учебных заведений и вузов, внедрение начал геоинформатики в школьное обучение, создание учебных (обучающих) ГИС.
С развитием и диверсификацией ГИС-индустрии как отрасли намечается четкая специализация в профессиональной сфере и в обучении ГИС-специальностям; формируются профессии «ГИС-аналитик», «ГИС-менеджер», «ГИС-специалист», «ГИС-техник», «ГИС-программист».
Геоинформационная индустрия порождает рынок, связанный с производством и потреблением (использованием) геоинформационных продуктов и услуг. К геоинформационному рынку (ГИС-рынку) относят геоинформационные технологии, программные продукты ГИС, пространственные данные, персонал, занятый выполнением геоинформационных проектов, компьютерную технику и специализированное оборудование, включая периферийные устройства, геодезические приборы, съемочную и иную аппаратуру. Глобальный геоинформационный рынок естественным -образом распадается на национальные сегменты, или на национальные рынки, которые в свою очередь образованы региональными и местными сегментами, следуя территориальному принципу его организации. Более или менее сформировавшийся геоинформационный рынок разделяется на сегменты, соответствующие крупным группам потребителей продуктов и услуг (например, отраслям хозяйства или науки), предметным областям и технологиям.

Контрольные вопросы

1. Что составляет предмет и метод геоинформатики?
2. Какие научные дисциплины и технологии образуют окружение геоинформатики?
3. В чем заключается отличие геоинформатики от геоматики?
4. Какие основные функциональные группы выделяются в технологической схеме обработки данных в ГИС?
5. Какие функции составляют ядро геоинформационных технологий и
почему?
6. Почему геоинформационные технологии могут служить средой интеграции всех иных технологий, связанных с обработкой пространственно-координированных данных?
7. Какие интеграционные процессы сопровождают современное развитие геоинформатики?
8. Что входит в понятие геоинформационной индустрии?
9. Какие сегменты образуют геоинформационный рынок?
10. Какие тенденции характерны для современного мирового геоинформационного рынка?

< Модели соотношения картографии (К), дистанционного зондирования (ДЗ) и геоинформационных систем (ГИС)

Содержание книги "Тикунов В. С. Геоинформатика."

Периодизация развития геоинформатики. 60-70-е годы >

Скачать полную версию учебника (с рисунками, формулами, картами, схемами и таблицами) одним файлом в формате MS Office Word Скачать книгу

При копировании информации обязательны прямые ссылки на сайт, а также на авторов книг.
Все книги являются собственностью их авторов и служат исключительно для ознакомления.
© Edu-Knigi.ru, 2011. © Дизайн и программирование от студии "ПСГ".