- •Міністерство освіти і науки, молоді та спорту україни національна металургійна академія україни
- •Кафедра екології, теплотехніки та охорони праці
- •Конспект лекцій
- •Модуль № 1. Загальна характеристика гіс
- •Модуль № 2. Просторові дані в гіс
- •Модуль № 3. Застосування гіс у задачах оцінкі якості довкілля
- •1.1.Поняття про геоінформаційні системи
- •1.2. Інформатика , геоінформатика, геоінформаційні технології і географія
- •1.3. Визначення гіс. Відмінність гіс від інших інформаційних систем
- •1.4. Історія розвитку геоінформаційних технологій
- •1.5. Функції й галузі застосування гіс і геоінформаційних технологій
- •1.6 Класифікація сучасних гіс
- •Лекція № 2 Апаратне забезпечення геоінформаційних систем і технологій
- •2.2. Пристрої збору і введення інформації
- •До діючих у наш час систем супутникового місцевизначення відносять системи gps (navstar) – сша, глонасс (glonass) – Російська Федерація, galileo - Європейський Союз.
- •2.3. Пристрої візуалізації і подання даних
- •2.4. Тенденції розвитку апаратного забезпечення
- •Лекція № 3. Атрибутивна інформація в гіс
- •3.2. Бази даних як подання об'єктів реального світу
- •3.3. Моделі даних
- •3.4. Функціонування баз даних
- •3.5. Керування даними в гіс
- •3.6. Розподілені бази даних
- •Модуль № 2. Просторові дані в гіс Лекція № 4. Методи формалізації просторово–розподіленої інформації
- •4.2. Картографічні проекції
- •4.3. Просторова інформація в гіс
- •4.4. Растрове подання просторових даних
- •4.4.1. Загальна характеристика
- •4.4.2. Ієрархічні растрові структури
- •4.4.3. Стиснення растрових даних
- •4.5. Векторне подання метричних даних
- •4.5.1. Загальна характеристика
- •4.5.2. Точкова полігональна структура
- •4.5.3. Dime–структура
- •4.5.4. Структури «дуга–вузол»
- •4.5.5. Геореляційна структура
- •4.6. Порівняння векторної й растрової моделі даних
- •4.7. Вибір способу формалізації і перетворення структур даних
- •4.8. Internet–сервіси і гіс
- •Лекція № 5 . (м2) Технології введення просторових даних
- •5.2. Джерела вхідних даних для гіс
- •5.2.1. Картографічні матеріали
- •5.2.2. Дані дистанційного зондування Землі
- •5.2.3. Дані електронних геодезичних приладів
- •5.2.4. Джерела атрибутивних даних
- •5.3. Технології цифрування вхідних даних
- •5.3.1. Сканування
- •5.3.2. Векторизування
- •5.3.3. Геокодування
- •5.4. Контроль якості створення цифрових карт
- •Лекція № 6. (м2)
- •6.2. Методи і технології візуалізації інформації в гіс
- •6.2.1. Подання картографічних шарів
- •6.2.2. Подання екранних видів (вікон)
- •6.2.3. Подання векторних об'єктів
- •6.2.4. Подання поверхонь і растрових карт
- •6.3. Тематичне картографування. Картодіаграми
- •6.3.1. Ранжовані діапазони
- •6.3.2. Стовпчасті та кругові діаграми
- •6.3.3. Ранжовані символи
- •6.3.4. Точки із заданими вагами
- •6.3.5. Індивідуальні значення
- •6.3.6. Легенди тематичних карт і картодіаграм
- •6.4. Карти як результат і засіб візуалізації
- •6.5. Програмні і технічні засоби візуалізаиії картографічної інформації
- •6.5.1. Електронні атласи
- •6.5.3. Системи автоматизованого картографування
- •7.1.2. Глобальні геоінформаиійні системи
- •7.2. Регіональні інформаційні системи охорони навколишнього природного середовища та раціонального природокористування
- •7.3. Відомчі гіс–технології в екології
- •Лекція №8 Інформаційне забезпечення екологічного картографування
- •8.1. Класифікація інформації для екологічного картографування та її коротка характеристика
- •8.2. Застосування гіс–технологій в інформаційному забезпеченні екологічного картографування
- •Лекція № 9. Інформаційнезабезпечення екологічного моніторингу
- •9.1. Роль і зміст інформаційного забезпечення екологічного моніторингу
- •9.2. Структура сучасної системи екологічного моніторингу
- •9.3. Гіс єдиного екологічного моніторингу регіону
- •Перелік скорочень
- •Основна використана література
4.8. Internet–сервіси і гіс
Технологія Internet ґрунтується на каталогізації й індексації гігантської кількості електронних документів, а так само поданні цих документів у певному стандарті. Фактично в наш час діють стандарти мов HTML (HyperText Markup Language) i XML (Extensible Markup Language), на яких складено величезну кількість документів, що використовуються у всесвітній мережі. Так само використовується об'єктно–орієнтована мова Java, яка призначена для складання складних документів із засобами керування і формування запитів.
Популярність Internet зумовила необхідність розміщення в мережі картографічних сайтів і створення Інтернет–сервісів (Web–сервісів) по роботі з просторовими даними. У той же час формат більшості картографічних баз даних не дозволяє прямо виносити їх на електронний документ, оскільки потрібно підключення великої кількості спеціальних графічних функцій. У цьому випадку передача навіть невеликого картографічного зображення потребувала б одночасної передачі на комп'ютер користувача значної частини програмної оболонки ГІС, що привело б до нефункціонального збільшення обсягу документа, а також зачіпало б комерційні інтереси розробника програмного забезпечення ГІС. Використання ж растеризованих копій картографічних баз для подання і передачі даних значно збіднює можливості ГІС.
У зв'язку з цим для створення картографічних сайтів розробниками ГІС–програм (ESRI, Autodesk і ін.) складені спеціалізовані модулі, що дозвол яють перетворювати картографічні документи і табличні бази даних з оригінальногоформату ГІС у формати HTML або Java. Частина інформації з картографічної бази даних подана у вигляді карти, і дає користувачу можливість робити уточнюючі запити за допомогою картографічного інтерфейсу. Наприклад, модуль ArcIMS (Internet Map Server), що входить до складу сімейства пакетів ГІС ArcGIS розробки ESRI, дозволяє розробнику створювати «під ключ» Internet–сайти з картографічними документами і можливістю обробки картографічних баз даних.
Картографічний інтерфейс (панорамування, зумування, вибір у рамці, пошук і вибір за атрибутами) дозволяє користувачу звертатися на сайт зі специфічними запитами, що стосуються визначення місця розташування, розрахунку маршрутів руху з відображенням на карті, видачею переліку об'єктів, які знаходяться на певній відстані від цього маршруту чи певної точки та ін.
У наш час уже доступна велика кількість Web–сервісів, заснованих на ArcIMS. До них належать інформаційні сервісні служби багатьох американських і західноєвропейських міст та інших територіальних адміністративних одиниць, що надають користувачу дані про якість життя і комунальне обслуговування населення, а також іншу суспільно–значущу інформацію. Ще одним із напрямків обслуговування інформаційних запитів є земельно–кадастрові системи, що надають відомості про стан і статус земельних ділянок, їхню вартість та ін.
Так само стають популярними ГІС–сервіси, які засновані на аналізі транспортних і інженерних мереж. За запитом користувача розраховується маршрут для відвідування визначених об'єктів, видаються адреси об'єктів з маршрутами проїзду, маршрут між довільними точками та ін. Створюються системи диспетчеризації суспільного транспорту, які дозволяють в оперативному режимі реагувати на зміну пасажиропотоку, на аварії і пробки, проводити контроль навколишнього середовища тощо.
Для користувачів, які періодично звертаються до баз даних розподілених ГІС, розроблений модуль ArcExplorer, що надає мінімальний набір функцій: завантаження картографічних шарів, організація запитів за просторовими або атрибутивними даними, вимір дистанцій і створення буферних зон, пошук адреси та ін.
На основі окремих ГІС–сервісів розпочате створення глобальної системи Geography Network, яка поєднує сховища геоінформації, пошукові служби і користувачів в усьому світі.
Контрольні запитання і завдання для самостійної роботи.
1. Щотаке картографування?
2. Як описується положення об'єкта на поверхні Землі в географічній
системі координат?
3. Поясніть поняття як азимутальної проекції.
4. Дайте характеристику поняттям крапок, ліній і полігонів..
5. На чому ґрунтується растрова модель даних.?
6. Як здійснюється географічна прив'язка растрових зображень?
7. Поясніть розходження між векторною й растровою моделями.
8. Дайте характеристику ієрархічних растрових структур.
9. Як здійснюється стиснення растрових даних?
10. Охарактеризуйте точкову полігональну структуру.
11. Проаналізуйте DIME–структуру.
12. Що є подальшим розвитком DIME–структури ?
13. Дайте характеристику поняття геореляційна структура.
14. Проаналізуйте векторну полігональну структуру просторових даних –
трикутну нерегулярну мережу.
15. Поясніть переваги і недоліки растрових і векторних структур даних.
