Дисциплины «Введение, Применение, Картографирование в гис»

1. Понятие об инф-ных и информационно-поисковых системах, геогр инф-ных системах (ГИС-аппаратно-програмный, человеко-машинный комплекс, обесп сбор, обработку, отображ пространств данных, решение прикладных задач). Место ГИС в системе наук (геоинформатика-взаимодействует с картографией, дистанционным зондированием, математикой, информатикой, программир). Классиф ГИС по терр охвату(глобальные, субконтинентальные, национал, межнац, регион, субрегион, местные), по целям(по обьекту:1.феномены реальности-лес,земля,вода; 2.процессы-наводнение, землетр; 3.нематериальные обьекты-идеи), по тематике(По проблемной ориентации: инвентаризация, анализ, оценка, мониторинг, планирование, сбор, обработка данных). Структура ГИС(Базы данных-сбор данных, Програмные средства-программы и сис-мы, Аппаратура-компы, носители инф, ввод и вывод данных, Пользователи). История развития ГИС(1963-71 канадская гис-инвентаризация земель страны; 60-е гарвардские гис-электр карты, 3D, работа с растрами: SYМAP, GRID, ODYSSEY; 1976 шведская, 70-е застой, 80-е зрелость гис: институт США ESRI создал ПО ArcInfo; 90-е интернет и гис). Основные этапы развития ГИС в РФ (80-х годах минобороны ссср, в 90-е первые коммерческие, на сег день: ГеоГраф ГИС, ГИС Карта 2008, ГИС «Нева», ДубльГИС, ГеоКонструктор, MapInfo, ArcGIS, ENVI, ERDAS IMAGINE ).

2.Технологии ввода данных (дигитайзер, цифрователи, сканеры, 3D сканеры, в ручную). Структурирование пространственных данных (ПД-цифровые данные о пространств обьектах, данные о местополож, форме, св-вах; Данные: позиционные-коорд, непозиц-имена, атрибуты; неактуальные данные-устаревшие; Источники данных-карты дистанц зондир, данные систем спутникового позиционир-я GPS и Глонасс). Модели пространственных данных (Пространственный обьект-цифровое представление обьекта содержащее указание его места, набор с-в:атрибуты; Совокуп-ть простр обьектов образуют простр данные; Модели простр данных: Растровая-растр-прямоуг решетка кот разбивает изобр на составные части-пикселы: они имеют код обознач-ий цвет; Регулярно-ячеистая модель-единицей данных служит пространств ячейка; Квадротомическая-разбиение изобр на вложенные друг в друга пикселы и ячейки, кот образуют древовидную структуру; Векторная-для представления обьекта в цифру используют устройства, дигитайз). Аналого-цифровое преобразование данных(Цифрование – перевод исходных картографических материалов на твердой основе: бумага, пластик в цифровую форму; Единая цифровая картогр основа-сис-ма цифровых картогр материалов, имеет масштаб, усл знаки, содержание). Понятие о базах данных (БД) и их разновидностях(База данных-упорядоченная сов-ть данных, предназначенных для хранения, накопления и обработки с помощью ЭВМ; разновидности: иерархические,сетевые,реляционные,

объектные,объектно-ориентированные,объектно-реляционные.). Системы управления БД(Для создания и ведения базы данных используется набор языковых и программных средств, называемых системой управления базы данных (СУБД).

3. Особенности использования геоинформационных технологий в экологических исследованиях(эко исслед вкл в себя оценку сост ос в целом и её отд компонентов. Используют изолинейные карты:создается база данных, вводят координаты точек, скважин, привязывают инф о загр различ в-вами, строят цифровые модели загрязнения.). Основы составления карт(Техног нагрузка на ландшафты или терр хар-ся с помощью: картограмм-передают обьемы выбросов, сбросов, ТВ отходов, пестицидов на ед площади либо в расчете на численность нас; картодиаграммы-абс хар-ки воздействий в пределах терр; Легенда карт: значки, линейные знаки, изолинии, фон, ареал). Основные методы построения геоэкологических карт (Для отображения используют значки, указывают макс и мин концентр). Применение геоинформ технологий в научных эко исследованиях-загр подземных вод (при составлении карт исслед защищ гр вод, мощность, глуб залег водоносн горизонта, фильтрац и миграц св-в грунта, расположение источн загр).

4.ГИС-продукты: настольные(ArcView, ArcMap, MapInfo: устанавливают на отдельных ПК за кот может работать 1 пользов), серверные(ArcGIS Server: для многих пользователей по сети), встраиваемые(ArcGIS Engine: используют вместе с Word и Excel), мобильные(ArcPad: устанавл на разл моб устройства с GPS для просмотра инф в полевых усл). Краткий обзор, используемых в РФ (MapInfo Professional, ArcGIS, ENVI, ERDAS IMAGINE: создание, обмен, управление, анализ и публикация географической информации). Коммерческие пакеты программ-ArcView(один из пакетов арк гис в неё входит ArcMap, ArcCatalog и ArcToolbox), ArcGIS (картографирования, создания отчетов и картографического анализа), EASYTRACE (для векторизации растров отсканированных карт; подготовка гео инф), SPATIAL ANALYST(анализ растровых и векторных данных, опред расст по карте, анализ поверхности), 3D ANALYST(получение и анализ 3д карт), ENVI(для работы с данными дист зондир, обработка и дешифр косм снимков), IDL(для разработки программ-обработки, анализа, визуализации простр данных).

5.Способы внесения информации в БД ГИС(БД-упорядоченная сов-ть данных, предназначенных для хранения, накопления и обработки с помощью ЭВМ; разновидности: иерархические, сетевые, реляционные, объектные, объектно-ориентированные, объектно-реляционные; Инф в виде данных инф зондирования в граф формате jpg, Png, bmp; с бумажного носителя; без участия человека). Векторизация картографического материала(авто векторизация easy trase; рисование граф части данных: новая тема; тема событий-инф в виде набора точек с корд; координаты в таблице; вносят точки на карту; статистич инф в базах данных).

6.Методы выполнения поисковых операций с данными ГИС(запросы по табл, актив теме-поиск инф используя табл атрибутов). Язык запросов(составление логических запросов: >,=,<,; логические операции: или, не; однопозиционные-одно название; составные-позиции соединенные с логическими связками: и, или; несколько таблиц-многотабл поиск; результат-строка в табл), анализ пространственных отношений (ПО-проверка; «находится внутри»; слои: точки, полигоны, линии-запросы могут использовать характерисики слоёв).

7. Картографические проекции(КП-математическое отображение поверхности эллипсоида или глобуса на плоскость карты; способ перехода от шара к плоскости), их виды и назначение(1.Равновеликие проекции сохраняют площади без искажений, для измерения площадей объектов, однако, в них значительно нарушены углы и формы, что особенно заметно для больших территории; 2. Равноугольные проекции (Меркатора) оставляют без искажений углы и формы контуров, показанных на карте; для определения направлений и прокладки маршрутов по заданному азимуту, поэтому их всегда используют на навигационных картах; искажения площадей; 3. Равнопромежуточные проекции-масштаб длин постоянен, искажения площадей и углов; 4.Произвольные проекции — это все остальные виды проекций, в которых в тех или иных произвольных соотношениях искажаются и площади, и углы; 5.Цилиндрические; 6.коническая; 7.азимутальная-плоскость; Топографическая карта в проекции Гаусса-Крюгера; Косая перспективно-цилиндрическая проекция М. Д. Соловьёва-Россия, часть материка; Псевдоцилиндрическая равновеликая проекция Мольвейде-дома-цилиндр горизонтально).

8. Состав информационной базы ГИС: слои данных(точки-коорд; полигоны-список точек полилинии-замкнутая линия; линии-в виде табл с номером и корд, атрибут подпись-в виде списка; всё вместе атрибутивная часть и простр привязка); шейп-файл(три файла-файл внутренней организации: shp, dbf; шейп файл-файл базы данных+индексный файл-для быстрого поиска; опирации с шейп файлами: обьединение, пересеч, дополн, слияние, вычитание, разбиение). Методы географической визуализации в ГИС(редактор легенды, настройка изобр; подобрать цвет символа, толщину линии, размер, символ, полигон-заливка, штриховка, надписи-размещение, шрифт, линия рельефа-на карте например каждая четвертая-освобождение от нагрузки). Цвет, размер символов, масштрабирование(обьемные фигуры 3D-создание сцены 3D, настройка изобр: Arc Scene, Spatial Analist 3D, Statistical Analist), классификация(методы классиф-разработка легенды).