حل مسئله

سیستم اطلاعات جغرافیایی متشکل از. سیستم های اطلاعات جغرافیایی (GIS). به روش سازماندهی داده های جغرافیایی

GIS (DublGIS Barnaul)

ارائه یک تعریف کوتاه بدون ابهام از این پدیده بسیار دشوار است. سیستم اطلاعات جغرافیایی (GIS) - این فرصتی است برای نگاهی نو به جهان پیرامون ما. اگر ما از کلیات و تصاویر چشم پوشی کنیم ، پس GIS یک فناوری رایانه ای مدرن برای نقشه برداری و تجزیه و تحلیل اشیا in در دنیای واقعی و همچنین رویدادهایی است که در سیاره ما اتفاق می افتد. این فناوری عملکردهای پایگاه داده سنتی مانند پرس و جو و تجزیه و تحلیل آماری را با مزایای تجسم کامل و تجزیه و تحلیل جغرافیایی (مکانی) نقشه ترکیب می کند. این قابلیت ها GIS را از سایر سیستم های اطلاعاتی متمایز می کند و با برنامه ریزی تصمیمات استراتژیک فرصتهای منحصر به فردی را برای کاربرد آن در طیف وسیعی از وظایف مربوط به تجزیه و تحلیل و پیش بینی پدیده ها و حوادث در جهان پیرامون فراهم می کند و عواقب فعلی اقدامات انجام شده نقشه برداری و تجزیه و تحلیل جغرافیایی چیز جدیدی نیست. با این حال ، فناوری GIS یک رویکرد جدید ، مدرن تر ، کارآمدتر ، راحت تر و سریع تر برای تجزیه و تحلیل مشکلات و حل مشکلات پیش روی بشریت به عنوان یک کل ، و یک سازمان یا گروه خاصی از مردم به طور خاص فراهم می کند. این روش تجزیه و تحلیل و پیش بینی را خودکار می کند. قبل از استفاده از GIS ، فقط تعداد کمی از افراد تعمیم و تجزیه و تحلیل کامل اطلاعات جغرافیایی را به منظور تصمیم گیری بهینه آگاهانه بر اساس رویکردها و ابزارهای مدرن انجام می دادند. GIS اکنون صنعتی چند میلیون دلاری است که صدها هزار نفر را در سراسر جهان درگیر می کند. GIS در مدارس ، کالج ها و دانشگاه ها مورد مطالعه قرار می گیرد. این فناوری تقریباً در همه زمینه های فعالیت های انسانی مورد استفاده قرار می گیرد - خواه تجزیه و تحلیل مشکلات جهانی مانند افزایش جمعیت ، آلودگی قلمرو ، کاهش زمین های جنگلی ، بلایای طبیعی یا حل وظایف خاص مانند یافتن بهترین مسیر بین نقاط ، انتخاب مکان بهینه برای یک دفتر جدید ، جستجو در خانه در آدرس او ، قرار دادن یک خط لوله بر روی زمین ، کارهای مختلف شهرداری. با توجه به پوشش سرزمینی ، GIS جهانی (GIS جهانی) ، GIS شبه قاره ، GIS ملی ، اغلب دارای وضعیت دولت ، GIS منطقه ای (GIS منطقه ای) ، GIS زیر منطقه ای و GIS محلی یا GIS محلی (GIS محلی) وجود دارد.

GIS در زمینه موضوع مدل سازی اطلاعات متفاوت است ، به عنوان مثال GIS شهری یا GIS شهری ، MGIS (GIS شهری) ، GIS محیطی (GIS محیطی) و غیره. در میان آنها ، به ویژه به طور گسترده ، نام خاصی به سیستم های اطلاعاتی زمین داده می شد. جهت گیری مسئله GIS با وظایف حل شده در آن (علمی و کاربردی) ، از جمله فهرست منابع (از جمله کاداستر) ، تجزیه و تحلیل ، ارزیابی ، نظارت ، مدیریت و برنامه ریزی ، پشتیبانی تصمیم تعیین می شود. GIS یکپارچه ، IGIS (GIS یکپارچه ، IGIS) عملکرد GIS و سیستم های پردازش تصویر دیجیتال (داده های سنجش از دور) را در یک محیط مجتمع واحد ترکیب می کند.

GIS چند مقیاس بر اساس نمایش چند یا چند مقیاس از اشیاat مکانی ، ارائه تولید مثل گرافیکی یا نقشه نگاری داده ها در هر سطح انتخاب شده از یک سری مقیاس بر اساس یک مجموعه داده با بالاترین وضوح مکانی ... GIS مکانی - زمانی (GIS مکانی - زمانی) بر اساس داده های مکانی - زمانی عمل می کنند. اجرای پروژه های اطلاعات جغرافیایی (پروژه GIS) ، ایجاد GIS به معنای گسترده کلمه ، شامل مراحل زیر است: مطالعه امکان سنجی ، از جمله بررسی نیازهای کاربر و قابلیت های عملکردی نرم افزار GIS مورد استفاده ، امکان سنجی ، ارزیابی نسبت هزینه ها / مزایا طراحی سیستم GIS (طراحی GIS) ، شامل مرحله یک پروژه آزمایشی (پروژه آزمایشی) ، توسعه GIS (توسعه GIS) ؛ آزمایش آن بر روی یک قطعه سرزمینی کوچک ، یا منطقه آزمایش ، نمونه سازی اولیه ، یا ایجاد نمونه اولیه یا نمونه اولیه ؛ اجرای GIS ؛ بهره برداری و استفاده جنبه های علمی ، فنی ، فناوری و کاربردی طراحی ، ایجاد و استفاده از GIS توسط ژئو انفورماتیک بررسی می شود.

تاریخچه GIS

دوره اولیه (اواخر دهه 1950 - اوایل دهه 1970)

بررسی فرصتهای اساسی ، مناطق مرزی دانش و فناوری ، توسعه تجربه تجربی ، اولین پروژه های بزرگ و کارهای نظری.

  • ظهور رایانه های الکترونیکی (ECM) در دهه 50 میلادی.
  • ظهور دیجیتایزرها ، پلاترها ، نمایشگرهای گرافیکی و سایر وسایل جانبی در دهه 60.
  • ایجاد الگوریتم ها و رویه های نرم افزاری برای نمایش گرافیکی اطلاعات در نمایشگرها و استفاده از پلاترها.
  • ایجاد روشهای رسمی تحلیل فضایی.
  • ایجاد ابزارهای نرم افزاری برای مدیریت پایگاه داده.

دوره ابتکارات دولت (اوایل دهه 1970 - اوایل دهه 1980)

حمایت دولت از GIS توسعه کار تجربی در زمینه GIS را بر اساس استفاده از پایگاه داده های شبکه خیابان تحریک کرده است:

  • سیستم های ناوبری خودکار.
  • سیستم های جمع آوری زباله و زباله.
  • تردد وسایل نقلیه در موارد اضطراری و غیره

دوره توسعه تجاری (اوایل دهه 1980 - تاکنون)

بازار گسترده ای برای ابزارهای مختلف نرم افزاری ، توسعه GIS دسک تاپ ، گسترش زمینه کاربرد آنها از طریق ادغام با پایگاه داده های غیر فضایی ، ظهور برنامه های شبکه ، ظهور تعداد قابل توجهی از کاربران غیرحرفه ای ، سیستم هایی که از مجموعه داده های جداگانه در رایانه های جداگانه پشتیبانی می کنند ، راه را برای سیستم های پشتیبانی از شرکت های بزرگ و توزیع شده باز می کنند پایگاه داده

دوره کاربری (اواخر دهه 1980 - اکنون)

افزایش رقابت بین تولیدکنندگان تجاری خدمات فناوری اطلاعات جغرافیایی به کاربران GIS مزایایی می بخشد ، در دسترس بودن و "باز بودن" ابزارهای نرم افزاری امکان استفاده و حتی اصلاح برنامه ها ، ظهور "باشگاه ها" کاربر ، کنفرانس های از راه دور ، از نظر جغرافیایی را جدا می کند ، اما توسط یک موضوع واحد از گروه های کاربر متصل می شود ، افزایش نیاز به داده ها ، آغاز شکل گیری زیرساخت های اطلاعات اطلاعات جهانی.

نحوه کار GIS

GIS اطلاعات مربوط به دنیای واقعی را به عنوان مجموعه ای از لایه های موضوعی ذخیره می کند که براساس موقعیت جغرافیایی گروه بندی می شوند. این رویکرد ساده و در عین حال بسیار انعطاف پذیر ، ارزش آن را در انواع وظایف دنیای واقعی ثابت کرده است: ردیابی حرکت وسایل نقلیه و مواد ، نمایش دقیق موقعیت های واقعی و فعالیت های برنامه ریزی شده و مدل سازی گردش جو در جهان. هرگونه اطلاعات جغرافیایی حاوی اطلاعاتی در مورد موقعیت مکانی است ، خواه ارجاع به مختصات جغرافیایی یا سایر مختصات باشد ، یا پیوندهایی به آدرس ، کد پستی ، حوزه انتخابیه یا منطقه سرشماری ، شناسه منطقه زمین یا جنگل ، نام جاده و غیره هنگام استفاده از چنین پیوندهایی ، روشی به نام geocoding برای تعیین خودکار مکان یا مکان های یک شی (ها) استفاده می شود. با کمک آن می توانید به سرعت تعیین کنید و در نقشه مکان مورد یا پدیده مورد علاقه خود را ببینید ، مانند خانه ای که دوست شما در آن زندگی می کند یا سازمانی که به آن نیاز دارید ، محل وقوع زلزله یا سیل ، رسیدن به نقطه مورد نیاز برای کدام مسیر راحت تر و سریعتر است یا در خانه

مدل های وکتور و شطرنجی

GIS می تواند با دو نوع داده کاملاً متفاوت - بردار و شطرنجی کار کند. در یک مدل برداری ، اطلاعات مربوط به نقاط ، خطوط و چند ضلعی ها رمزگذاری می شود و به عنوان مجموعه ای از مختصات X ، Y ذخیره می شود. محل یک نقطه (جسم نقطه ای) ، مانند یک گمانه ، توسط یک جفت مختصات (X ، Y) توصیف می شود. ویژگی های خطی مانند جاده ها ، رودخانه ها یا خطوط لوله به عنوان مجموعه مختصات X ، Y ذخیره می شوند. ویژگی های چند ضلعی مانند حوضه های آبریز رودخانه ، زمین های زمینی یا مناطق خدماتی به عنوان یک مجموعه مختصات بسته ذخیره می شوند. مدل برداری مخصوصاً برای توصیف اشیا disc گسسته مفید است و برای توصیف خصوصیات متناوب تغییر پذیر ، مانند انواع خاک یا در دسترس بودن اجسام ، کمتر مناسب است. مدل شطرنجی برای کار با خواص مداوم مطلوب است. تصویر شطرنجی مجموعه ای از مقادیر برای ملفه های ابتدایی (سلول) است ، مانند نقشه یا تصویر اسکن شده است. هر دو مدل مزایا و معایب خاص خود را دارند. GIS مدرن می تواند با هر دو مدل بردار و شطرنجی کار کند.

لایه های GIS

کلیه اطلاعات نقشه برداری در یک سیستم اطلاعات جغرافیایی به صورت لایه ای سازمان یافته است. لایه ها اولین سطح انتزاع در GIS هستند. هنگام کار با GIS ، ما موظف هستیم داده های موجود خود را به لایه ها تقسیم کنیم. هر لایه شامل اشیایی از یک نوع خاص است که با ویژگی های مشترک متحد شده اند. با کار در GIS ، می توانیم لایه های موردعلاقه خود را به هم متصل و قطع کنیم یا ترتیب نمایش آنها را تغییر دهیم. لایه ها از انواع زیر هستند:

نقطه

لایه های نقطه ای شامل اشیایی هستند که می توانید آنها را در یک نقطه انتزاع کنید ، مانند یک چاه یا یک شهر. به منظور شفافیت درک ، حتی یک شهر را می توان به عنوان یک نقطه نشان داد.

خطی

این اشیا can را می توان به صورت خطوط چند خطی یا صاف ، مانند رودخانه ها ، جاده ها یا خطوط لوله ، انتزاع کرد.

چند ضلعی یا عرضی

اشیا از این نوع به عنوان یک چند ضلعی خاص ارائه می شوند ، به عنوان مثال ، مناطق دارای مجوز.

اشیا Are منطقه ای می توانند از چندین خط تشکیل شده باشند. اگر می خواهید یک چند ضلعی با یک سوراخ در داخل داشته باشید ، این لازم است. شکل نمونه ای از چند ضلعی منظم و چند ضلعی متشکل از دو خط را نشان می دهد.

آخرین نقطه چند ضلعی باید همیشه با نقطه اول همخوانی داشته باشد. این درست باشد یا نباشد ، این روشی است که در سیستم های اطلاعات جغرافیایی وجود دارد. بنابراین ، یک چند ضلعی نمی تواند کمتر از چهار نقطه باشد. اگر چند ضلعی مساحت صفر داشته باشد ، یعنی از بین برود ، پس باید حذف شود. این چند ضلعی همچنین نباید دارای تقاطع های شخصی باشد. بعداً چنین کاستی هایی می تواند منجر به خطاهای جدی در محاسبه شود و بنابراین باید از آنها اجتناب شود.

تصاویر

گرافیک Bitmap به مختصات جغرافیایی مرتبط است ، مانند تصاویر ماهواره ای یا نقشه های اسکن شده.

مدل های مش

اینها نقشه های سازه ای و نقشه های پارامتری هستند. در ابتدا ، این مدلها بر اساس یک شبکه مستطیل شکل با مقدار Z (پارامتر) مشخص شده در نقاط شبکه بودند.

اکنون ساختار چنین مدل هایی غالباً پیچیده تر است ، اما به طور سنتی آنها همچنان شبکه یا شبکه خوانده می شوند. شبکه های مدرن می توانند حاوی شکاف ، مناطق تصفیه شده یا برآمدگی باشند. معنای مدل های شبکه همان است: نمایش مداوم یک پارامتر در یک منطقه خاص.

مش اسپلین از این نظر متفاوت است که سطح آن کاملاً صاف است و این برای اکثر مدل ها طبیعی تر است. مش های گسل دارای بخشهای دیگری برای شبیه سازی شکستگی یکنواخت هستند. در یک مدل شبکه متداول ، شکاف پله ای است. به مدل های شبکه نقشه های کانتور نیز گفته می شود.

انواع خاصی از لایه ها

این پنج نوع لایه برای هر GIS حرفه ای استاندارد است ، اما علاوه بر آنها ، ممکن است انواع دیگری از داده های خاص نیز وجود داشته باشد ، به دلیل دامنه این سیستم. به عنوان مثال ، این می تواند خطا (برای مدل سازی مش با گسل) ، نقشه شطرنجی (برای نمایش تصاویر شطرنجی بسیار بزرگ) ، مدل های سه بعدی (برای مدل مخزن سه بعدی) باشد.

جداول داده های GIS

نقاط خط و چند ضلعی ها برای ویژگی های خود جداول داده های ویژگی دارند.

هر شی روی نقشه دارای یک ردیف متناظر در جدول داده است. با استفاده از جدول داده می توانید اشیا را پیدا کرده و مرتب کنید ، آنها را بر اساس ویژگی ها روی نقشه برجسته کنید یا ویژگی های اشیا selected انتخاب شده را مشاهده کنید. جدول ویژگی به شما امکان می دهد اشیا را جستجو کنید ، آنها را مرتب کنید ، بر اساس شرایط انتخاب کنید ، گروه بندی کنید ، فیلتر ایجاد کنید ، محاسبات را انجام دهید. جدول ویژگی یک GIS را به یک پایگاه داده تبدیل می کند که در آن می توانید تجزیه و تحلیل داده ها یا مدیریت داده ها را با ابزارهای پیشرفته GIS انجام دهید. بدون جداول ویژگی ها ، سیستم های اطلاعات جغرافیایی منطقی نخواهند بود و نقشه ها در آنها نقشه نخواهند بود ، بلکه به سادگی نقاشی مانند نقاشی در CorelDraw یا Paint هستند.

نقاط در خطوط و چند ضلعی ها نیز جدول ویژگی های خاص خود را دارند. بنابراین ، به عنوان مثال ، پروفیل های لرزه ای می توانند همراه با داده های موجود در افق های مختلف بارگیری شده و برای ساختن نقشه در کانتور استفاده شوند. جدول داده از مفهوم اشیا selected انتخاب شده پشتیبانی می کند ، چنین ردیف هایی در جدول با رنگ دیگری مشخص شده اند. اشیا Select انتخاب شده نیز به روشی کمی متفاوت روی نقشه نمایش داده می شوند. در تجزیه و تحلیل داده ها اغلب از انتخاب شی استفاده می شود. می توانید اشیا را هم در جدول و هم روی نقشه و همچنین با شرایط مشخص انتخاب کنید.

تشکیل لایه ها

یک موضوع بسیار مهم تشکیل صحیح ساختار لایه است. سودمندی هر پایگاه داده ، از جمله GIS ، به ساختار داده صحیح بستگی دارد. حتی می توانید موارد زیر را بیان کنید: سودمندی پایگاه داده با سازمان و ترتیب صحیح آن در داده ها متناسب است. اگر داده های موجود در پایگاه داده حاوی تعداد زیادی خطا باشد یا به طور نادرستی سازماندهی شده باشد ، این امر می تواند کلیه مزایای پایگاه داده را نفی کند. به همین دلیل ، توانایی ساختاردهی مناسب اطلاعات مهم است. به عنوان مثال ، اگر داده های لرزه ای را بارگیری کنید ، درست است که همه خدمه لرزه نگاری را در یک لایه ترکیب کنید و با گروه بندی آنها بر اساس مناطق یا مناطق ، چندین لایه ایجاد نکنید. بهتر است به این قانون پایبند باشید: یک نوع داده - یک جدول (یا یک لایه). از طرف دیگر ، بهتر است اشیا diss غیر مشابه را در لایه های مختلف قرار دهید ، حتی اگر آنها با یک موضوع مشترک متحد شوند. بنابراین بهتر است جاده ها و راه آهن را به دو لایه تقسیم کنید و سپس آنها را در گروه "مسیرهای ترافیکی" قرار دهید.

مختصات

همه می دانند که زمین گرد است ، و نقشه مسطح است و سطح توپ را نمی توان بدون تغییر شکل به صفحه تبدیل کرد. به همین دلیل ، از پیش بینی ها در نقشه برداری استفاده می شود. ژست ها قوانین و فرمول هایی برای تبدیل مختصات به مختصات دیگر هستند. معمولاً از مختصات کروی (جغرافیایی) به مختصات مستطیل (مختصات نقشه) استفاده می شود. پیش بینی ها یا مساحت مساوی هستند یا مطابقت دارند ، یعنی سطح اشیا objects یا گوشه ها را حفظ می کنند. گاهی اوقات طرح ریزی می تواند هر دو را تحریف کند ، و به طور کلی تحریف را به حداقل می رساند. برای کشور ما ، تحول استاندارد سیستم ، سیستم مختصات "سال 42" است. سیستم "سال 42" سرزمین کره زمین را به 60 منطقه ، هر کدام 6 درجه تقسیم می کند. به عنوان مثال منطقه تیومن در مناطق 12 ، 13 و 14 قرار دارد. سال 42 پیش بینی مساحت برابر است. GIS به گونه ای طراحی شده است که می تواند داده ها را در یک سیستم مختصات ذخیره کرده و در سیستم دیگر نمایش دهد. بنابراین ، لازم نیست که با سیستم مختصاتی که داده ها در آن ذخیره شده و در آن بر روی نقشه نمایش داده می شود ، اشتباه گرفته شود. برای کاهش سردرگمی با پیش بینی ها ، ایزولین فقط از دو نوع داده اصلی پشتیبانی می کند:

  • مختصات مستطیل (هر مختصات دلخواهی که هیچ تغییری در آنها اعمال نمی شود).
  • مختصات جغرافیایی (درجه ، دقیقه ، ثانیه ، که وقتی روی نقشه نشان داده می شوند ، به هر طرح دیگری تبدیل می شوند).

در اینجا گزینه هایی برای نمایش همان طرح در سیستم مختصات و پیش بینی های مختلف وجود دارد.

فرافکنی "پلی کونیک" است. مختصات واقعی درجه هستند ، مختصات نمایش داده شده درجه هستند.

طرح نصب نشده است. مختصات واقعی "چند مکانیکی" هستند ، مختصات نمایش داده شده مستطیل شکل هستند.

طرح نصب نشده است. مختصات واقعی درجه هستند ، مختصات نمایش داده شده مستطیل شکل هستند.

فرافکنی "پلی کونیک" است. مختصات واقعی "چند مکانیکی" هستند ، مختصات نمایش داده شده مستطیل شکل هستند.

همانطور که از تصاویر می بینید ، دو نفر برتر کاملاً مناسب ما هستند ، اما سوم و چهارم اینگونه نیستند. شکل سوم در واقع کاملاً درست است ، اما فرافکنی مشخص نشده است ، بنابراین تصویر را "همانطور که هست" ، به درجه می بینیم. در شکل چهارم ، ما سعی کردیم یک چند ضلعی را نمایش دهیم ، داده های آن درجه نیست ، در یک طرح "پلی کونیک" و سیستم ما را درک نمی کند. از این رو می توان نتیجه گیری زیر را انجام داد: تنظیم پیش بینی برای مختصات مستطیل غیرممکن است ، زیرا در این حالت فرمول های تغییر شکل برای بار دوم روی آنها اعمال می شود و تصویر نادرست است.

همچنین باید این واقعیت را در نظر گرفت که خط مستقیمی که در یک سیستم مختصات کشیده می شود در سیستم دیگری خط مستقیم نیست و مناطق اشیا may ممکن است متفاوت باشد ، حتی اگر پیش بینی ها برابر باشد.

مختصات مستطیلی

"polyconic" ، بدون تصحیح نمایشگر.

سیستم مختصات Mollweide.

polyconic "، با تصحیح نمایشگر.

بنابراین ، اگر به طول خطوط دقیق ، مناطق دقیق و نمایش دقیق نیاز دارید ، لازم است از ابزارهای ویژه سیستم استفاده کنید.

وظایف حل شده توسط GIS

GIS با هدف عمومی ، از جمله موارد دیگر ، معمولاً پنج روش (وظیفه) را با داده انجام می دهد: ورودی ، دستکاری ، کنترل ، پرس و جو و تجزیه و تحلیل ، تجسم.

ورودی

برای استفاده در GIS ، داده ها باید به یک قالب دیجیتالی مناسب تبدیل شوند. به فرآیند تبدیل داده ها از نقشه های کاغذی به پرونده های رایانه ای ، دیجیتالی شدن گفته می شود. در GIS مدرن ، این فرایند را می توان با استفاده از فن آوری اسکنر ، که به ویژه هنگام انجام پروژه های بزرگ بسیار مهم است ، خودکار کرد و یا با مقدار کمی کار ، داده ها را می توان با استفاده از دیجیتایزر وارد کرد. بسیاری از داده ها قبلاً به قالب هایی ترجمه شده اند که مستقیماً توسط بسته های GIS درک می شوند.

دستکاری - اعمال نفوذ

غالباً ، برای تکمیل یک پروژه خاص ، داده های موجود باید مطابق با الزامات سیستم شما اصلاح شوند. به عنوان مثال ، اطلاعات جغرافیایی می تواند در مقیاس های مختلفی باشد (خطوط مرکز خیابان در مقیاس 1: 100،000 ، مناطق سرشماری در مقیاس 1: 50،000 و املاک مسکونی در مقیاس 1: 10،000 است). برای پردازش و تجسم مشترک ، ارائه همه داده ها در یک مقیاس راحت تر است. فناوری GIS روش های مختلفی را برای دستکاری داده های مکانی و برجسته سازی داده های مورد نیاز برای یک کار خاص فراهم می کند.

کنترل

در پروژه های کوچک ، اطلاعات جغرافیایی را می توان به عنوان پرونده های معمولی ذخیره کرد. اما با افزایش میزان اطلاعات و افزایش تعداد کاربران برای ذخیره ، ساختار و مدیریت داده ها ، استفاده از سیستم های مدیریت پایگاه داده (DBMS) و سپس ابزارهای رایانه ای ویژه برای کار با مجموعه داده های یکپارچه (پایگاه داده) کارآمدتر است. در GIS ، راحت ترین حالت استفاده از یک ساختار رابطه ای است که در آن داده ها به صورت جدول ذخیره می شوند. در این حالت از زمینه های مشترک برای پیوند دادن جداول استفاده می شود. این روش ساده به اندازه کافی انعطاف پذیر است و به طور گسترده ای در بسیاری از برنامه های GIS و غیر GIS مورد استفاده قرار می گیرد.

پرس و جو و تجزیه و تحلیل

اگر دارای GIS و اطلاعات جغرافیایی هستید ، می توانید به س questionsالات ساده پاسخ دهید (صاحب این قطعه زمین چه کسی است؟ این اشیا objects در چه فاصله ای از یکدیگر قرار دارند؟ این منطقه صنعتی در کجا واقع شده است؟) و پیچیده تر ، نیاز به تجزیه و تحلیل اضافی ، سeriesالات (مکان های ساخت کجا هستند یک خانه جدید؟ نوع اصلی خاک در زیر جنگل های صنوبر چیست؟ چگونه یک جاده جدید بر ترافیک تأثیر می گذارد؟). پرسش ها را می توان با یک کلیک ساده ماوس بر روی یک شی خاص و با کمک ابزارهای تحلیلی پیشرفته تنظیم کرد. با کمک GIS می توانید الگوهایی را برای جستجو شناسایی و تنظیم کنید ، سناریوهایی مانند "اگر ... چه اتفاقی خواهد افتاد" را بازی کنید. GIS مدرن دارای بسیاری از ابزارهای تجزیه و تحلیل قدرتمند است ، که مهمترین آنها دو مورد است: تجزیه و تحلیل مجاورت و تجزیه و تحلیل پوشش. برای تجزیه و تحلیل مجاورت اشیا نسبت به یکدیگر ، GIS از فرایندی به نام بافر استفاده می کند. این کمک می کند تا به س questionsالاتی مانند این پاسخ دهید: چند خانه در 100 متری این توده آب قرار دارد؟ چه تعداد مشتری در فاصله 1 کیلومتری این فروشگاه زندگی می کنند؟ سهم نفت تولیدی از چاههای واقع در 10 کیلومتری ساختمان مدیریت این اداره تولید نفت و گاز چقدر است؟ فرآیند پوشش شامل ادغام داده های واقع در لایه های موضوعی مختلف است. در ساده ترین حالت ، این یک عملیات نمایش است ، اما در تعدادی از عملیات تحلیلی ، داده های لایه های مختلف به طور فیزیکی ترکیب می شوند. همپوشانی یا تجمع فضایی ، به شما امکان می دهد ، برای مثال ، داده های خاک ، شیب ، پوشش گیاهی و مالکیت را با نرخ مالیات زمین ادغام کنید.

تجسم

برای بسیاری از انواع عملیات فضایی ، نتیجه نهایی نقشه یا نمودار داده ها است. نقشه یک روش بسیار کارآمد و آموزنده برای ذخیره ، ارائه و برقراری ارتباط اطلاعات جغرافیایی (با ارجاع به زمین) است. پیش از این ، نقشه ها برای قرن ها ایجاد می شدند. GIS ابزارهای جدید شگفت انگیزی را فراهم می کند که باعث گسترش و توسعه هنر و مبانی علمی کارتوگرافی می شود. با کمک آن ، به راحتی می توان تجسم نقشه ها را با اسناد گزارشگری ، تصاویر سه بعدی ، نمودارها و جداول ، عکس ها و سایر وسایل ، به عنوان مثال چندرسانه ای ، تکمیل کرد.

فناوری های مرتبط با GIS

GIS از نزدیک با تعدادی از انواع دیگر سیستم های اطلاعاتی مرتبط است. تفاوت اصلی آن در توانایی دستکاری و تجزیه و تحلیل داده های مکانی نهفته است. اگرچه طبقه بندی پذیرفته شده جهانی از سیستم های اطلاعاتی وجود ندارد ، توضیحات زیر باید به فاصله گرفتن GIS از سیستم های نقشه برداری دسک تاپ ، سیستم های CAD ، سنجش از دور ، سیستم های مدیریت پایگاه داده (DBMS یا DBMS) و فناوری کمک کند. موقعیت یابی جهانی (GPS).

سیستم های نقشه برداری دسک تاپ برای سازماندهی تعامل کاربر با داده ها از نمایش کارتوگرافی استفاده کنید. در چنین سیستم هایی ، همه چیز بر اساس نقشه ها است ، نقشه یک پایگاه داده است. اکثر سیستم های نقشه برداری دسک تاپ دارای قابلیت مدیریت داده ، تحلیل مکانی و قابلیت شخصی سازی محدود هستند. بسته های مربوطه در رایانه های رومیزی - رایانه های شخصی ، Macintosh و ایستگاه های کاری سطح پایین UNIX کار می کنند.

سیستم های CAD

سیستم های CAD قادر به ترسیم پروژه ها و نقشه های ساختمان ها و زیرساخت ها است. برای ترکیب در یک ساختار واحد ، آنها از مجموعه ای از اجزا با پارامترهای ثابت استفاده می کنند. آنها براساس تعداد کمی از قوانین برای ترکیب اجزا ساخته شده اند و عملکردهای تحلیلی بسیار محدودی دارند. برخی از سیستم های CAD برای پشتیبانی از نمایش داده های نقشه برداری گسترش یافته اند ، اما ، به طور معمول ، ابزارهای موجود در آنها به شما امکان مدیریت و تجزیه و تحلیل کارآمد پایگاه های بزرگ مکانی را نمی دهند.

سنجش از دور و GPS

تکنیک های سنجش از دور یک روند هنری و علمی برای اندازه گیری سطح زمین با استفاده از سنسورهایی مانند دوربین های مختلف در هواپیما ، گیرنده های سیستم موقعیت یابی جهانی یا سایر دستگاه ها است. این سنسورها داده ها را به صورت تصویر جمع آوری می کنند و قابلیت های تخصصی برای پردازش ، تجزیه و تحلیل و تجسم تصاویر گرفته شده را فراهم می کنند. به دلیل کمبود ابزار مدیریت و تجزیه و تحلیل داده ها به اندازه کافی قدرتمند ، سیستم های مربوطه به سختی می توانند به GIS واقعی نسبت داده شوند.

سیستم های مدیریت پایگاه داده برای ذخیره و مدیریت انواع داده ها از جمله داده های جغرافیایی (مکانی) طراحی شده اند. DBMS ها برای چنین کارهایی بهینه شده اند ، بنابراین بسیاری از GIS دارای پشتیبانی داخلی DBMS هستند. این سیستم ها ابزار تجزیه و تحلیل و تجسم شبه GIS ندارند.

آنچه GIS می تواند برای شما انجام دهد

پرس و جوهای فضایی ایجاد کنید و تجزیه و تحلیل کنید

توانایی GIS در جستجوی پایگاه داده و انجام پرس و جوهای مکانی باعث صرفه جویی میلیون ها دلار در بسیاری از شرکت ها شده است. سیستم اطلاعات جغرافیایی به شما کمک می کند تا زمان لازم برای دریافت پاسخ سوالات مشتری را کاهش دهید. مناطق مناسب برای فعالیتهای مورد نیاز را شناسایی کنید. روابط بین پارامترهای مختلف (به عنوان مثال ، خاک ، آب و هوا و عملکرد محصول) را شناسایی کنید. مکان های شبکه های برق را شناسایی کنید. معاملات مسکن با استفاده از GIS می توانند به عنوان مثال تمام خانه های یک منطقه مشخص را که دارای سقف تخته سنگ ، سه اتاق و آشپزخانه 10 متری هستند ، پیدا کنند و سپس توضیحات دقیق تری از آن ساختمان ها ارائه می دهند. این درخواست را می توان با معرفی پارامترهای اضافی ، به عنوان مثال ، پارامترهای هزینه اصلاح کرد. می توانید لیستی از تمام خانه هایی را که در فاصله مشخصی از یک بزرگراه ، پارک جنگلی یا محل کار مشخص قرار دارند ، دریافت کنید.

ادغام در سازمان را بهبود ببخشید

بسیاری از سازمانها با استفاده از GIS دریافته اند که یکی از مزایای اصلی آن در فرصتهای جدید برای بهبود مدیریت سازمان خود و منابع آن از طریق ترکیب جغرافیایی داده های موجود و امکان به اشتراک گذاری و اصلاح هماهنگ شده توسط بخشهای مختلف است. امکان استفاده مشترک و پایگاه داده که بطور مداوم در حال رشد و اصلاح توسط بخشهای مختلف ساختاری است ، امکان افزایش کارایی هر بخش و کل سازمان را فراهم می کند. بنابراین ، شرکتی که در ارتباطات مهندسی مشغول به کار است ، می تواند کارهای تعمیر یا تعمیر و نگهداری را به روشنی برنامه ریزی کند ، شروع به کسب اطلاعات کامل و نمایش در صفحه رایانه (یا روی نسخه های کاغذی) مناطق مربوطه ، به عنوان مثال ، سیستم تأمین آب ، و پایان دادن به شناسایی خودکار ساکنینی که تحت تأثیر این کارها قرار می گیرند و اطلاع از زمان خاموشی پیشنهادی یا قطع در تأمین آب.

تصمیمات بهتری بگیرید

GIS ، مانند سایر فن آوری های اطلاعات ، گفته معروف را تأیید می کند که اطلاعات بهتر به شما کمک می کند تا تصمیمات بهتری بگیرید. با این حال ، GIS ابزاری برای صدور تصمیمات نیست ، بلکه ابزاری است که به تسریع و افزایش کارایی رویه تصمیم گیری ، ارائه پاسخ به س providingالات و توابع برای تجزیه و تحلیل داده های مکانی ، ارائه نتایج تجزیه و تحلیل به صورت تصویری و قابل فهم کمک می کند. GIS ، به عنوان مثال ، در حل مشکلاتی مانند ارائه اطلاعات مختلف به درخواست مقامات برنامه ریزی ، حل تعارضات سرزمینی ، انتخاب بهترین (از دیدگاه های مختلف و با توجه به معیارهای مختلف) مکان برای قرار دادن اشیا objects و غیره کمک می کند. در یک فرم مختصر نقشه برداری با توضیحات متنی اضافی ، نمودارها و نمودارها ارائه شود. در دسترس بودن اطلاعات در دسترس برای درک و تعمیم ، به تصمیم گیرندگان این امکان را می دهد تا تلاش خود را بر یافتن راه حل متمرکز کنند ، بدون اینکه زمان قابل توجهی را برای جمع آوری و تفکر درباره داده های ناهمگن موجود صرف کنند. می توانید به سرعت چندین راه حل را در نظر بگیرید و م effectiveثرترین و موثرترین را انتخاب کنید.

ایجاد نقشه

نقشه های GIS جایگاه ویژه ای دارند. فرآیند نقشه برداری GIS بسیار ساده تر و انعطاف پذیرتر از روش های سنتی نقشه برداری دستی یا اتوماتیک است. این کار با ایجاد یک پایگاه داده شروع می شود. از دیجیتال سازی نقشه های کاغذی معمولی نیز می توان به عنوان منبعی برای بدست آوردن داده های اولیه استفاده کرد. پایگاه های اطلاعات نقشه برداری مبتنی بر GIS می توانند مداوم (بدون تقسیم به ورق و مناطق جداگانه) باشند و با مقیاس خاصی همراه نباشند. بر اساس چنین پایگاه های داده ای ، ایجاد نقشه (به صورت الکترونیکی یا بصورت نسخه چاپی) برای هر قلمرو ، از هر مقیاس ، با بار لازم ، با انتخاب و نمایش آن با علائم مورد نیاز ، امکان پذیر است. در هر زمان می توان پایگاه داده را با داده های جدید (به عنوان مثال از پایگاه های دیگر) پر کرد و در صورت لزوم داده های موجود را اصلاح کرد. در سازمان های بزرگ ، پایگاه داده توپوگرافی ایجاد شده می تواند به عنوان مبنای دیگر بخش ها و بخش ها مورد استفاده قرار گیرد ، در حالی که امکان کپی سریع داده ها و انتقال آنها از طریق شبکه های محلی و جهانی وجود دارد.

GIS در روسیه

رایج ترین سیستم های خارجی در روسیه عبارتند از: محصول نرم افزاری ArcGIS شرکت ESRI، خانواده محصولات GeoMedia شرکت های بزرگ اینترگراف و MapInfo Professional شرکت نقشه Pitney Bowes MapInfo.

از پیشرفت های داخلی ، برنامه GIS Map 2008 این شرکت گسترده شده است CJSC KB "Panorama".

سایر محصولات نرم افزاری توسعه داخلی و خارجی نیز استفاده می شود: GIS INTEGRO, MGE شرکت های بزرگ اینترگراف (از MicroStation به عنوان هسته گرافیکی خود استفاده می کند) ، IndorGIS, STAR-APIC، DublGIS ، ماپل, GeoGraph GIS, 4geo و غیره.

معرفی سیستم های اطلاعاتی در حوزه های مختلف فعالیت انسانی جایگاه خود را در زمینه ژئودزی و سایر زمینه های تحقیقاتی مرتبط ، مرتبط و زمینی پیدا می کند. به دنبال یک دوره موازی با ظهور و توسعه ژئودزی ماهواره ای ، سیستم های اطلاعاتی فرصت های فن آوری ، مدیریتی ، زمین شناسی ، هواشناسی ، نقشه برداری ، حمل و نقل ، فرصت های متنوع برای به دست آوردن اطلاعات مکانی لازم با درجه خاصی از صحت را فراهم کردند.

هر سیستم اطلاعات جغرافیایی (GIS) به اصطلاح مدرن ، اساساً طرحی مبتنی بر داده های علمی و عملی است تا بتواند به نوعی نتیجه نهایی در یک موضوع مشخص را بدست آورد.

GIS نوعی شکل جدید از جستجوی جغرافیایی است که مربوط به جمع آوری و پردازش داده های لازم توسط روش های ژئودزی ، ریاضیات کاربردی و برنامه های رایانه ای ایجاد شده است.

عبارت "سیستم اطلاعات جغرافیایی" شامل سه کلمه اساسی است که ماهیت آن را نشان می دهد.

همه اشیا اکتشافی و تحقیقاتی در داخل ، نزدیک و سطح زمین با کلمه "جغرافیایی" مرتبط هستند.

روشهای پردازش و تبدیل اطلاعات دریافتی به محصول گرافیکی دیجیتال لازم با م componentلفه "اطلاعات" عبارت مرتبط است.

"سیستم" به عنوان یک م connectingلفه اتصال در نظر گرفته می شود که به کل تصویر تحقیق یکپارچگی می بخشد و تمام عناصر و پارامترهای آن را به صورت فضایی متحد می کند.

سیستم های اطلاعات جغرافیایی را می توان به عنوان ابزارهای نرم افزاری مشاهده کرد که به شما امکان می دهد با اطلاعات مربوط به مکان ، با یک تصویر جغرافیایی کار کنید ، اما نه با یک تصویر ساده ، بلکه ثبت شده است. روند ثبت (الزام آور) متضمن اقدامات خاصی برای جهت دهی تصاویر به روشی خاص در یک سیستم مختصات خاص است. این قابلیت است که برخلاف سایر برنامه ها ، ویژگی اصلی GIS در نظر گرفته می شود.

همچنین ابزار ویژه ای دارد که به شما امکان می دهد یک نقشه معمولی را به یک مدل واقعی از سطح موجود تبدیل کنید. بنابراین در یک لحظه خاص این ایده ایجاد شد که نقشه با اطلاعات ترکیب شود ، یعنی این نقشه به خودی خود نیست ، اما دارای ویژگی های خاصی (ویژگی های توصیفی) است که غیر فضایی هستند. همبستگی اطلاعات مکانی با اطلاعات غیر فضایی ، پیوند دادن به یک سیستم واحد و ایجاد ابزارهای تجزیه و تحلیل منجر به ظهور ساختارهای GIS شد. ترکیبی از اطلاعات موقعیتی و غیر موقعیتی را می توان دانش اصلی در ساخت GIS دانست.

ساختار سیستم اطلاعات جغرافیایی

یک ساختار اطلاعات جغرافیایی از چهار م componentsلفه تشکیل شده است:

  • قسمت اول شامل جمع آوری داده ها و مواد از انواع منابع اولیه اطلاعات است. منابع اصلی موضعی (مشبک) و غیرمصورتی (توصیفی ، در جداول صفات) وجود دارد.
  • بخش دوم شامل انتخاب داده های لازم و ذخیره سازی آنها در رسانه های رایانه ای است.
  • بخش سوم ، فناوری است که در خدمت سیستم سازی ، توصیف ، مقایسه ، برجسته سازی و مهمتر از همه تجزیه و تحلیل داده ها به روش های مختلف است.
  • قسمت چهارم نتیجه گیری می شود ، با نتیجه گیری از نتایج نهایی در فرم های مورد نیاز مطابق با شرایط مرجع.

فرصت های GIS

در روند کار با سیستم های اطلاعات جغرافیایی ، می توان نتیجه گرفت که آنها به شما امکان می دهند سریع به بسیاری از سوالات پاسخ سریع داده و در زمینه های مختلف فعالیت های انسانی تصمیم گیری بهینه انجام دهید ، یعنی:

  • در مناطق خاصی از مکان چیست؟
  • شی خاص در کجا واقع شده است؟
  • پویایی تغییرات در زمان ، مکان ، حجم و غیره را ارزیابی کنید.
  • چه ساختارهای مکانی وجود دارد؟
  • اجازه می دهد تا مدل سازی با مشخصات طراحی خاص (به عنوان مثال ، یک نمودار از توده های زمین)

ویژگی های اصلی برنامه های GIS به شرح زیر است:

  • ثبت تصاویر جغرافیایی
  • خلق تصاویر جغرافیایی جدید (برداری)
  • ایجاد پایگاه داده و پردازش آماری آنها.
  • تجزیه و تحلیل و پردازش داده های مکانی (تجزیه و تحلیل ژئو) ؛
  • تجزیه و تحلیل داده های غیر فضایی (انتسابی) ؛
  • تجسم و نقشه برداری
  • ذخیره اطلاعات

انواع ساخت اطلاعات جغرافیایی

برجسته کردن امکانات طبقه بندی GIS بر اساس معیارهای مختلف ضروری است:

  • سرزمینی (جهانی ، ملی ، منطقه ای ، سرزمینی ، محلی)
  • بر اساس موضوعی (زمین شناسی ، کشاورزی ، جنگل ، هواشناسی ، شهری و غیره)
  • با ویژگی های عملکردی (چند مقیاس ، فضا-زمان)

چشم انداز توسعه ساختارهای اطلاعات اطلاعاتی

در حال حاضر ، موارد زیر جهت دهنده های امیدوار کننده ای برای توسعه نظم اطلاعات جغرافیایی در نظر گرفته شده است:

  • داده های سنجش از دور زمین (هر آنچه از تصاویر چند طیفی فضایی از دامنه های مختلف ، داده های رادیویی از ماهواره های زمین مصنوعی به دست می آوریم) ؛
  • موقعیت یابی جهانی (فناوری GPS) با کاربردهای GIS در فضای ارتباطی ؛
  • اینترنت و سیستم های اطلاعات جغرافیایی (ذخیره اطلاعات در شبکه با استفاده از فناوری "ابر" ، موتورهای جستجو ، سایر پورتال ها) ؛
  • تلویزیون GIS؛
  • GIS2 (GIS در مورد خودشان یاد می گیرند).

سیستم اطلاعات جغرافیایی

سیستم اطلاعات جغرافیایی

سیستم های اطلاعات جغرافیایی (همچنین GIS - سیستم اطلاعات جغرافیایی) - سیستم های طراحی شده برای جمع آوری ، ذخیره سازی ، تجزیه و تحلیل و تجسم گرافیکی داده های مکانی و اطلاعات مربوط به اشیا presented ارائه شده در GIS. به عبارت دیگر ، اینها ابزاری هستند که به کاربران امکان جستجو ، تجزیه و تحلیل و ویرایش نقشه های دیجیتالی و همچنین اطلاعات اضافی درباره اشیا، مانند ارتفاع ساختمان ، آدرس ، تعداد ساکنان را می دهند.

GIS شامل قابلیت های سیستم های مدیریت پایگاه داده (DBMS) ، ویرایشگرهای گرافیکی شطرنجی و برداری و ابزار تحلیلی است و در نقشه برداری ، زمین شناسی ، هواشناسی ، مدیریت زمین ، محیط زیست ، مدیریت شهری ، حمل و نقل ، اقتصاد ، دفاع و بسیاری از مناطق دیگر استفاده می شود.

از نظر پوشش سرزمینی ، GIS جهانی (GIS جهانی) ، GIS شبه قاره ، GIS ملی وجود دارد که اغلب دارای وضعیت ایالت ، GIS منطقه ای (GIS منطقه ای) ، GIS زیر منطقه ای و GIS محلی یا GIS محلی (GIS محلی) هستند.

GIS در زمینه موضوع مدل سازی اطلاعات متفاوت است ، به عنوان مثال GIS شهری یا GIS شهری ، MGIS (GIS شهری) ، GIS محیطی (GIS محیطی) و غیره. در میان آنها ، نام ویژه ای ، به ویژه گسترده ، به سیستم های اطلاعاتی زمین داده شد. جهت گیری مسئله GIS توسط وظایف حل شده در آن (علمی و کاربردی) تعیین می شود ، از جمله موجودی منابع (از جمله کاداستر) ، تجزیه و تحلیل ، ارزیابی ، نظارت ، مدیریت و برنامه ریزی ، پشتیبانی تصمیم. GIS یکپارچه ، IGIS (یکپارچه GIS ، IGIS) عملکرد GIS و سیستم های پردازش تصویر دیجیتال (داده های سنجش از دور) را در یک محیط مجتمع واحد ترکیب می کند.

GIS چند مقیاس (GIS چند مقیاس) بر اساس نمایش چند یا چند مقیاس از اشیاat فضایی ، ارائه تولید مثل گرافیکی یا نقشه نگاری داده ها در هر یک از سطوح انتخاب شده از یک سری مقیاس بر اساس یک مجموعه داده با بالاترین وضوح مکانی ... GIS فضایی - زمانی (GIS مکانی - زمانی) بر اساس داده های مکانی - زمانی عمل می کنند. اجرای پروژه های اطلاعات جغرافیایی (پروژه GIS) ، ایجاد GIS به معنای گسترده کلمه ، شامل مراحل زیر است: مطالعه امکان سنجی ، از جمله بررسی نیازهای کاربر و قابلیت های عملکردی نرم افزار GIS مورد استفاده ، مطالعه امکان سنجی ، ارزیابی نسبت هزینه ها / مزایا طراحی سیستم GIS (طراحی GIS) ، شامل مرحله یک پروژه آزمایشی (پروژه آزمایشی) ، توسعه GIS (توسعه GIS) ؛ آزمایش آن بر روی یک قطعه سرزمینی کوچک ، یا منطقه آزمایش ، نمونه سازی اولیه ، یا ایجاد نمونه اولیه یا نمونه اولیه ؛ اجرای GIS ؛ بهره برداری و استفاده جنبه های علمی ، فنی ، فناوری و کاربردی طراحی ، ایجاد و استفاده از GIS توسط ژئو انفورماتیک بررسی می شود.

تاریخچه GIS

دوره اولیه (اواخر دهه 1950 - اوایل دهه 1970)

بررسی فرصتهای اساسی ، مناطق مرزی دانش و فناوری ، توسعه تجربه تجربی ، اولین پروژه های بزرگ و کارهای نظری.

  • ظهور رایانه های الکترونیکی (ECM) در دهه 50 میلادی.
  • ظهور دیجیتایزرها ، پلاترها ، نمایشگرهای گرافیکی و سایر وسایل جانبی در دهه 60.
  • ایجاد الگوریتم ها و رویه های نرم افزاری برای نمایش گرافیکی اطلاعات در نمایشگرها و استفاده از پلاترها.
  • ایجاد روشهای رسمی تحلیل فضایی.
  • ایجاد ابزارهای نرم افزاری برای مدیریت پایگاه داده.

دوره ابتکارات دولت (اوایل دهه 1970 - اوایل دهه 1980)

حمایت دولت از GIS توسعه کار تجربی در زمینه GIS را بر اساس استفاده از پایگاه داده های شبکه خیابان تحریک کرده است:

  • سیستم های ناوبری خودکار.
  • سیستم های جمع آوری زباله و زباله.
  • تردد وسایل نقلیه در موارد اضطراری و غیره

دوره توسعه تجاری (اوایل دهه 1980 - تاکنون)

بازار گسترده ای برای ابزارهای مختلف نرم افزاری ، توسعه GIS دسک تاپ ، گسترش زمینه کاربرد آنها از طریق ادغام با پایگاه داده های غیر فضایی ، ظهور برنامه های شبکه ، ظهور تعداد قابل توجهی از کاربران غیرحرفه ای ، سیستم هایی که از مجموعه داده های جداگانه در رایانه های جداگانه پشتیبانی می کنند ، راه را برای سیستم های پشتیبانی از شرکت های بزرگ و توزیع شده باز می کنند پایگاه داده

دوره کاربری (اواخر دهه 1980 - اکنون)

افزایش رقابت بین تولیدکنندگان تجاری خدمات فناوری اطلاعات جغرافیایی به کاربران GIS مزایایی می بخشد ، در دسترس بودن و "باز بودن" ابزارهای نرم افزاری امکان استفاده و حتی اصلاح برنامه ها ، ظهور "باشگاه ها" کاربر ، کنفرانس های از راه دور ، از نظر جغرافیایی را جدا می کند ، اما توسط یک موضوع واحد از گروه های کاربر متصل می شود ، افزایش نیاز به داده ها ، آغاز شکل گیری زیرساخت های اطلاعات اطلاعات جهانی.

ساختار GIS

  1. داده ها (داده های مکانی):
    • موقعیتی (جغرافیایی): موقعیت جسمی در سطح زمین.
    • غیر موضعی (انتسابی): توصیفی.
  2. سخت افزار (رایانه ، شبکه ، دستگاه ذخیره سازی ، اسکنر ، دیجیتایزر و غیره).
  3. نرم افزار (نرم افزار).
  4. فن آوری ها (روش ها ، روش ها و غیره).

س Quesالاتی که GIS می تواند پاسخ دهد

  1. چه چیزی در ... (محل تعیین شده است).
  2. کجاست؟ (تحلیل مکانی).
  3. از سال ... چه تغییری کرده است؟ (تغییرات موقت را در یک منطقه خاص شناسایی کنید).
  4. چه ساختارهای مکانی وجود دارد؟
  5. چه می شود اگر؟ (شبیه سازی آنچه در صورت افزودن جاده جدید رخ می دهد).

GIS در روسیه

پرکاربردترین سیستم های خارجی در روسیه عبارتند از: محصول نرم افزاری ESRI's ArcGIS ، محصولات خانواده خانواده GeoMedia شرکت Intergraph و MapInfo Professional Pitney Bowes MapInfo Professional.

از تحولات داخلی ، برنامه GIS Map 2008 CJSC KB "Panorama" گسترده شده است.

از دیگر محصولات نرم افزاری توسعه داخلی و خارجی نیز استفاده می شود: GIS INTEGRO ، MGE از شرکت Intergraph (از MicroStation به عنوان یک هسته گرافیکی استفاده می کند) ، IndorGIS ، STAR-APIC ، DublGIS ، Mappl ، GeoGraph GIS و غیره

ادبیات

  • Zhurkin I.G. ، Shaytura S.V. سیستم های اطلاعات اطلاعاتی. - مسکو: KUDITS-PRESS ، 2009. - 272 ص. شابک 978-5-91136-065-8
  • Brown L.A. تاریخچه نقشه های جغرافیایی. مسکو: Tsentrpoligraf ، 2006. - 479 ص. ISBN 5-9524-2339-6 [تاریخچه GIS از دوران باستان تا قرن بیستم].

همچنین ببینید

نرم افزار عمومی GIS

پرداخت شده

رایگان

محصولات تخصصی نرم افزار GIS

سازمان ها و انجمن های غیرانتفاعی

وب سایت های GIS

جوامع GIS

  • سایت رسمی روز GIS (انگلیسی)
  • کنسرسیوم Open Geospatial (OGC) یک کنسرسیوم بین المللی غیر انتفاعی از توسعه دهندگان فناوری GIS باز است

، اقتصاد ، دفاع.

از نظر پوشش سرزمینی ، GIS جهانی (GIS جهانی) ، GIS شبه قاره ، GIS ملی وجود دارد که اغلب دارای وضعیت ایالت ، GIS منطقه ای (GIS منطقه ای) ، GIS زیر منطقه ای و GIS محلی یا GIS محلی (GIS محلی) هستند.

GIS در زمینه موضوع مدل سازی اطلاعات متفاوت است ، به عنوان مثال GIS شهری یا GIS شهری ، MGIS (GIS شهری) ، GIS محیطی (GIS محیطی) الگو: Nobr؛ در میان آنها ، سیستم های اطلاعاتی زمین ، به ویژه به طور گسترده ، نام خاصی دریافت کردند. جهت گیری مسئله GIS با وظایف حل شده در آن (علمی و کاربردی) ، از جمله فهرست منابع (از جمله کاداستر) ، تجزیه و تحلیل ، ارزیابی ، نظارت ، مدیریت و برنامه ریزی ، پشتیبانی تصمیم تعیین می شود. GIS یکپارچه ، IGIS (GIS یکپارچه ، IGIS) عملکرد GIS و سیستم های پردازش تصویر دیجیتال (داده های سنجش از دور) را در یک محیط مجتمع واحد ترکیب می کند.

GIS چند مقیاس (GIS چند مقیاس) بر اساس نمایش چند یا چند مقیاس از اشیاat فضایی ، ارائه تولید مثل گرافیکی یا نقشه نگاری داده ها در هر یک از سطوح انتخاب شده از یک سری مقیاس بر اساس یک مجموعه داده با بالاترین وضوح مکانی ... GIS فضایی - زمانی (GIS مکانی - زمانی) بر اساس داده های مکانی - زمانی عمل می کنند. اجرای پروژه های اطلاعات جغرافیایی (پروژه GIS) ، ایجاد GIS به معنای گسترده کلمه ، شامل مراحل زیر است: مطالعه امکان سنجی ، از جمله بررسی نیازهای کاربر و قابلیت های عملکردی نرم افزار GIS مورد استفاده ، مطالعه امکان سنجی ، ارزیابی نسبت هزینه ها / مزایا طراحی سیستم GIS (طراحی GIS) ، شامل مرحله یک پروژه آزمایشی (پروژه آزمایشی) ، توسعه GIS (توسعه GIS) ؛ آزمایش آن بر روی یک قطعه سرزمینی کوچک ، یا منطقه آزمایش ، نمونه سازی اولیه ، یا ایجاد نمونه اولیه یا نمونه اولیه ؛ اجرای GIS ؛ بهره برداری و استفاده جنبه های علمی ، فنی ، فناوری و کاربردی طراحی ، ایجاد و استفاده از GIS توسط ژئو انفورماتیک بررسی می شود.

وظایف GIS

  • ورود داده. برای استفاده در GIS ، داده ها باید به قالب دیجیتالی مناسب (دیجیتالی) تبدیل شوند. در GIS مدرن ، این فرایند را می توان با استفاده از فناوری اسکنر به صورت خودکار انجام داد ، یا با مقدار کمی کار ، داده ها را می توان با استفاده از دیجیتایزر وارد کرد.
  • دستکاری داده ها (به عنوان مثال مقیاس گذاری).
  • مدیریت اطلاعات. در پروژه های کوچک می توان اطلاعات جغرافیایی را به صورت پرونده های معمولی ذخیره کرد و با افزایش مقدار اطلاعات و افزایش تعداد کاربران ، از DBMS برای ذخیره سازی ، ساختار و مدیریت داده ها استفاده می شود.
  • پرس و جو و تجزیه و تحلیل داده ها - دریافت پاسخ به س questionsالات مختلف (به عنوان مثال ، صاحب این قطعه زمین چه کسی است؟ این اشیا How چقدر از یکدیگر فاصله دارند؟ این منطقه صنعتی در کجا واقع شده است؟ مکان های ساخت خانه جدید کجاست؟ نوع اصلی خاک در زیر جنگل های صنوبر چیست؟ چگونه ایجاد یک جاده جدید بر ترافیک تأثیر می گذارد؟).
  • تجسم داده ها. به عنوان مثال ، ارائه داده ها به صورت نقشه یا نمودار.

قابلیت های GIS

GIS شامل قابلیت های DBMS ، ویرایشگرهای گرافیکی شطرنجی و برداری و ابزار تحلیلی است و در نقشه برداری ، زمین شناسی ، هواشناسی ، مدیریت زمین ، محیط زیست ، مدیریت شهری ، حمل و نقل ، اقتصاد و دفاع مورد استفاده قرار می گیرد. GIS به شما امکان می دهد طیف وسیعی از وظایف را حل کنید - خواه تجزیه و تحلیل مشکلات جهانی مانند جمعیت بیش از حد ، آلودگی قلمرو ، کاهش زمین های جنگلی ، بلایای طبیعی و حل وظایف خاص مانند یافتن بهترین مسیر بین نقاط ، انتخاب مکان مناسب برای دفتر جدید ، یافتن خانه توسط آدرس ، خط لوله گذاری روی زمین ، کارهای مختلف شهرداری.

سیستم GIS اجازه می دهد تا:

  • تعیین کنید که کدام اشیا در یک منطقه مشخص قرار دارند.
  • تعیین محل شی (تجزیه و تحلیل فضایی) ؛
  • تجزیه و تحلیل تراکم توزیع در سرزمین برخی از پدیده ها (به عنوان مثال ، تراکم استقرار) ؛
  • تغییرات موقت را در یک منطقه خاص تعیین کنید)
  • آنچه را که هنگام ایجاد تغییر در مکان اشیا رخ می دهد شبیه سازی کنید (به عنوان مثال ، اگر جاده جدیدی اضافه کنید).

طبقه بندی GIS

با پوشش سرزمینی:

  • gIS جهانی؛
  • gIS شبه قاره
  • gIS ملی
  • gIS منطقه ای
  • gIS زیر منطقه ای ؛
  • gIS محلی یا محلی.

با سطح کنترل:

  • gIS فدرال ؛
  • gIS منطقه ای
  • gIS شهرداری؛
  • gIS شرکت

براساس قابلیت:

  • کاملا کاربردی؛
  • GIS برای مشاهده داده ها ؛
  • GIS برای ورود و پردازش داده ها ؛
  • gIS تخصصی

براساس منطقه موضوع:

  • نقشه برداری؛
  • زمین شناسی
  • gIS شهری یا شهری ؛
  • gIS محیطی و غیره

اگر علاوه بر عملکرد GIS ، سیستم دارای قابلیت پردازش تصویر دیجیتال باشد ، به چنین سیستم هایی GIS یکپارچه (IGIS) گفته می شود. GIS در مقیاس چند مقیاسی یا مستقل از مقیاس بر اساس نمایش چندین یا مقیاس چند ویژگی از ویژگی ها است ، تولید مثل گرافیکی یا نقشه برداری داده ها را در هر سطح انتخاب شده از یک سری مقیاس بر اساس یک مجموعه داده با بالاترین وضوح مکانی ارائه می دهد. GIS زمان-فضا بر اساس داده های فضا-زمان کار می کند.

برنامه های GIS

  • مدیریت زمین ، کاداسترهای زمین. برای حل مشکلات با مرجع مکانی و ایجاد GIS شروع شد. کارهای معمول تهیه نقشه موجودی ، نقشه طبقه بندی ، تعیین مناطق بسته ها و مرزهای بین آنها و غیره است.
  • موجودی ، حسابداری ، برنامه ریزی و مدیریت امکانات زیرساخت تولید توزیع شده. به عنوان مثال ، شرکت های نفت و گاز یا شرکت هایی که شبکه انرژی ، سیستم ایستگاه های سوخت ، مغازه ها و غیره را اداره می کنند.
  • طراحی ، بررسی مهندسی ، برنامه ریزی در ساخت و ساز ، معماری. چنین GIS امکان حل طیف وسیعی از وظایف را برای توسعه قلمرو ، بهینه سازی زیرساخت های منطقه در دست ساخت ، مقدار مورد نیاز تجهیزات ، نیروها و وسایل فراهم می کند.
  • نقشه برداری موضوعی.
  • مدیریت حمل و نقل زمینی ، هوایی و آبی. سیستم اطلاعات جغرافیایی امکان حل مشکلات کنترل اشیا moving در حال حرکت را فراهم می کند ، مشروط بر اینکه سیستم معینی از روابط بین آنها و اشیا objects ثابت تحقق یافته باشد. در هر زمان ، می توانید محل قرارگیری وسیله نقلیه را بشناسید ، بار ، مسیر بهینه ، زمان رسیدن و غیره را محاسبه کنید.
  • مدیریت منابع طبیعی ، حفاظت از محیط زیست و بوم شناسی. GIS به تعیین وضعیت موجود و ذخایر منابع مشاهده شده کمک می کند ، فرآیندهای محیط طبیعی را شبیه سازی می کند و نظارت بر محیط زیست منطقه را انجام می دهد.
  • زمین شناسی ، منابع معدنی ، صنعت معدن. GIS ذخایر معدنی را بر اساس نتایج نمونه ها (حفاری اکتشافی ، چاله های آزمایش) با یک مدل شناخته شده از روند تشکیل رسوب محاسبه می کند.
  • موارد اضطراری GIS برای پیش بینی شرایط اضطراری (آتش سوزی ، سیل ، زلزله ، جاری شدن گل و لای ، طوفان) ، محاسبه درجه خطر احتمالی و تصمیم گیری در مورد ارائه کمک ، محاسبه میزان نیروی انسانی و منابع مورد نیاز برای واکنش اضطراری ، محاسبه مسیرهای مطلوب به محل حادثه ، خسارت وارده.
  • جنگ حل طیف گسترده ای از وظایف خاص مربوط به محاسبه مناطق دید ، مسیرهای مطلوب حرکت در زمین های ناهموار ، در نظر گرفتن مخالفت و غیره
  • کشاورزی. پیش بینی بازده و افزایش تولید محصولات کشاورزی ، بهینه سازی حمل و نقل و بازاریابی آنها.

کشاورزی

قبل از شروع هر فصل رشد ، کشاورزان باید 50 تصمیم اساسی بگیرند: اینکه چه چیزی را باید بکارند ، چه موقع باید بکارند ، آیا از کود استفاده کنند و غیره. هر یک از اینها می تواند بر عملکرد و نتیجه کار تأثیر بگذارد. پیش از این ، کشاورزان چنین تجربه هایی را بر اساس تجربه گذشته ، سنت یا حتی مکالمه با همسایگان و سایر آشنایان اتخاذ می کردند. امروزه كشاورزی بیش از سایر صنایع ، داده های ارجاع شده به زمین را تولید می كند. داده ها از منابع مختلفی بدست می آیند: تله متری خودرو ، ایستگاه های هواشناسی ، حسگرهای زمینی ، نمونه های خاک ، نظارت بر زمین ، ماهواره ها و هواپیماهای بدون سرنشین. با استفاده از سیستم اطلاعات جغرافیایی ، شرکت های کشاورزی می توانند داده ها را جمع آوری ، پردازش و تجزیه و تحلیل کنند تا منابع به حداکثر برسد ، ایمنی محصول را کنترل کرده و عملکرد را افزایش دهند.

حمل و نقل و تدارکات

جابجایی مردم و چیزها اغلب یک چالش بزرگ لجستیکی است. بیمارستانی را تصور کنید که می خواهد در یک زمان مشخص بهترین و سریعترین مسیر را برای رسیدن به خانه خود به بیماران خود ارائه دهد یا دولت محلی که می خواهد مسیرهای بهینه اتوبوسرانی و راه آهن سبک را سازماندهی کند یا سازنده ای که می خواهد محصولات خود را تا حد ممکن کارآمد و اقتصادی تحویل دهد یا یک شرکت نفتی که قصد دارد خطوط لوله گذاری کند. در هر یک از این موارد ، برای تصمیم گیری آگاهانه در مورد تجارت ، به تجزیه و تحلیل داده های مکان نیاز است.

انرژی

در اکتشاف منابع انرژی ، از عکسهای ماهواره ای ، نقشه های زمین شناسی سطح زمین و سنجش از دور سازندها برای تعیین امکان اقتصادی استخراج معادن در یک منطقه خاص استفاده می شود. برنامه های کاربردی از مقدار عظیم داده های جغرافیایی استفاده می کنند زیرا سنسورهای صنعتی اکنون در همه جا نصب می شوند: سنسورهای لیزر در هواپیما ، سنسورهای سطح زمین هنگام حفر چاه ، مانیتورهای خط لوله و غیره. انتخاب سایت ها و محلی سازی منابع.

خرده فروشی

همانطور که مصرف کنندگان به طور فزاینده ای از تلفن های هوشمند و پوشیدنی استفاده می کنند ، فروشندگان سنتی می توانند با استفاده از فناوری geospatial تصویری کامل تر از خریداران گذشته و حال ارائه دهند. از آنجا که داده های جغرافیایی محدود به مکان نیست ، داده های مربوط به مکان مانند اطلاعات جمعیتی مشتری یا مکان هایی را که مردم بیشترین وقت را در فروشگاه می گذرانند ضبط می کند. از همه این داده ها می توان در هنگام انتخاب مکان برای فروشگاه ، تعریف مجموعه ای از محصولات و محل قرارگیری آنها و غیره استفاده کرد.

دفاع و شناسایی

فناوری Geospatial عملیات نظامی و اطلاعاتی را در هر قسمت از جهان که نیروهای نظامی مستقر هستند ، تغییر داده است. دستورات ، تحلیلگران و سایر متخصصان برای پاسخگویی به چالش های خود به داده های دقیق GIS نیاز دارند. GIS به ارزیابی وضعیت کمک می کند (نمایش بصری کاملی از اطلاعات تاکتیکی ایجاد می کند) ، انجام عملیات در خشکی (نشان دادن شرایط زمین ، ارتفاعات ، مسیرها ، پوشش گیاهی ، اشیا and و آبادی ها) در هوا (انتقال داده های هوا و دید به خلبانان ؛ هدایت نیروها و تجهیزات ، تعیین هدف می کند) و در دریا (جریان ها ، ارتفاع موج ، جزر و مد و هوا را نشان می دهد).

دولت فدرال

هوش مکانی به موقع و دقیق برای تصمیم گیری توسط آژانس های فدرال که مسئولیت ایمنی و امنیت ، زیرساخت ها ، مدیریت منابع و کیفیت زندگی را بر عهده دارند ، حیاتی است. GIS به شما امکان می دهد امنیت و ایمنی را با پشتیبانی عملیاتی ، هماهنگی دفاع ، پاسخ به بلایای طبیعی ، اقدامات نهادهای اجرای قانون ، آژانس های امنیت ملی و خدمات اضطراری سازماندهی کنید. از لحاظ زیرساختی ، GIS به مدیریت منابع و دارایی های بزرگراه ها ، بنادر ، حمل و نقل عمومی و فرودگاه ها کمک می کند. آژانس های فدرال همچنین از GIS برای درک بهتر داده های زنده و تاریخی مورد نیاز برای مدیریت کشاورزی ، جنگلداری ، معادن ، آب و سایر منابع طبیعی استفاده می کنند.

مسئولان محلی

مقامات محلی تصمیمات روزانه می گیرند که مستقیماً بر ساکنان و بازدید کنندگان تأثیر بگذارد. از تعمیرات جاده و تاسیسات تا ارزیابی زمین و توسعه سرزمین ، از برنامه های نقشه برداری برای تجزیه و تحلیل و تفسیر داده های GIS در همه جا استفاده می شود. علاوه بر این ، جمعیت و چشم انداز شهرها می تواند در مدت زمان نسبتاً کوتاهی به طرز چشمگیری تغییر کند. برای سازگاری با این تغییرات و ارائه سطح خدمات مورد انتظار به مردم ، دولت های محلی به طور گسترده ای از فناوری مدرن GIS برای نظارت بر وضعیت ترافیک و جاده ، کیفیت محیط ، گسترش بیماری ها ، توزیع تاسیسات (به عنوان مثال برق و تأمین آب و سرویس بهداشتی) ، برای مدیریت پارک ها و سایر مناطق عمومی زمین و همچنین برای صدور مجوز برای ایجاد اردو ، شکار ، ماهیگیری و غیره.

ساختار GIS

یک سیستم GIS شامل پنج جز key اصلی است:

  • سخت افزار این رایانه ای است که GIS را اجرا می کند. امروزه GIS روی انواع مختلف سیستم عامل های رایانه ای اجرا می شود ، از سرورهای متمرکز گرفته تا رایانه های رومیزی مستقل یا شبکه ای.
  • نرم افزار. شامل توابع و ابزارهای مورد نیاز برای ذخیره ، تجزیه و تحلیل و تجسم اطلاعات جغرافیایی است. اینگونه محصولات نرم افزاری شامل: ابزارهایی برای ورود و دستکاری اطلاعات جغرافیایی ؛ سیستم مدیریت پایگاه داده (DBMS یا DBMS) ؛ ابزارهایی برای پشتیبانی از جستجوهای مکانی ، تجزیه و تحلیل و تجسم
  • داده ها. داده های موقعیت مکانی (داده های جغرافیایی) و اطلاعات جداولی مربوط به آن ممکن است توسط کاربر جمع آوری و تهیه شود ، یا از تأمین کنندگان به صورت تجاری یا مبانی دیگر خریداری شود. در فرآیند مدیریت داده های مکانی ، GIS داده های مکانی را با انواع دیگر و منابع داده ادغام می کند ، و همچنین می تواند از DBMS استفاده شده توسط بسیاری از سازمان ها برای سازماندهی و نگهداری داده های در اختیار خود استفاده کند.
  • مجریان کاربران GIS می توانند هم متخصصان فنی باشند که سیستم را توسعه و نگهداری می کنند و هم کارمندان عادی که GIS به آنها در حل امور و مشکلات روزمره کمک می کند.
  • مواد و روش ها.

تاریخچه GIS

دوره پیشگامان (اواخر دهه 1950 - اوایل دهه 1970)

بررسی فرصتهای اساسی ، مناطق مرزی دانش و فناوری ، توسعه تجربه تجربی ، اولین پروژه های بزرگ و کارهای نظری.

  • ظهور رایانه های الکترونیکی (ECM) در دهه 50 میلادی.
  • ظهور دیجیتایزرها ، پلاترها ، نمایشگرهای گرافیکی و سایر وسایل جانبی در دهه 60.
  • ایجاد الگوریتم ها و رویه های نرم افزاری برای نمایش گرافیکی اطلاعات در نمایشگرها و استفاده از پلاترها.
  • ایجاد روشهای رسمی تحلیل فضایی.
  • ایجاد ابزارهای نرم افزاری برای مدیریت پایگاه داده.

دوره ابتکارات دولت (اوایل دهه 1970 - اوایل دهه 1980)

حمایت دولت از GIS توسعه کار تجربی در زمینه GIS را بر اساس استفاده از پایگاه داده های شبکه خیابان تحریک کرده است:

  • سیستم های ناوبری خودکار.
  • سیستم های جمع آوری زباله و زباله.
  • تردد وسایل نقلیه در موارد اضطراری و غیره

دوره توسعه تجاری (اوایل دهه 1980 - تاکنون)

بازار گسترده ای برای ابزارهای مختلف نرم افزاری ، توسعه GIS دسک تاپ ، گسترش زمینه کاربرد آنها از طریق ادغام با پایگاه داده های غیر فضایی ، ظهور برنامه های شبکه ، ظهور تعداد قابل توجهی از کاربران غیرحرفه ای ، سیستم هایی که از مجموعه داده های جداگانه در رایانه های جداگانه پشتیبانی می کنند ، راه را برای سیستم های پشتیبانی از شرکت های بزرگ و توزیع شده باز می کنند پایگاه داده

دوره کاربری (اواخر دهه 1980 - اکنون)

افزایش رقابت بین تولیدکنندگان تجاری خدمات فناوری اطلاعات جغرافیایی به کاربران GIS مزایایی می بخشد ، در دسترس بودن و "باز بودن" ابزارهای نرم افزاری امکان استفاده و حتی اصلاح برنامه ها ، ظهور "باشگاه ها" کاربر ، کنفرانس های از راه دور ، از نظر جغرافیایی را جدا می کند ، اما توسط یک موضوع واحد از گروه های کاربر متصل می شود ، افزایش نیاز به داده ها ، آغاز شکل گیری زیرساخت های اطلاعات اطلاعات جهانی.

ساختار GIS

  1. داده ها (داده های مکانی):
    • موقعیتی (جغرافیایی): موقعیت جسمی در سطح زمین.
    • غیر موضعی (انتسابی): توصیفی.
  2. سخت افزار (رایانه ، شبکه ، دستگاه ذخیره سازی ، اسکنر ، دیجیتایزر و غیره).
  3. نرم افزار (نرم افزار).
  4. فن آوری ها (روش ها ، روش ها و غیره).

ارسال کارهای خوب شما در پایگاه دانش ساده است. از فرم زیر استفاده کنید

دانشجویان ، دانشجویان تحصیلات تکمیلی ، دانشمندان جوان که از دانش استفاده می کنند در کار و کار خود بسیار سپاسگزار شما خواهند بود.

نوشته شده در http://www.allbest.ru/

آژانس آموزش فدرال

م institutionسسه آموزش عالی آموزش عالی حرفه ای

"دانشگاه پلی تکنیک دولتی سن پترزبورگ"

انستیتو مدیریت و فناوری اطلاعات

(شعبه) دانشگاه پلی تکنیک دولتی سن پترزبورگ در چرپووتس

(IMIT SPbSPU)

گروه "مدیریت"

چکیده با موضوع: "سیستم های اطلاعات جغرافیایی"

تکمیل شده توسط دانش آموز gr. 0.182 ارموشین ادوارد نیکولایویچ

معلم شوتیکووا

Cherepovets 2012

مقدمه

سیستم اطلاعات جغرافیایی - یا GIS - یک سیستم رایانه ای است که اجازه نمایش داده ها روی نقشه الکترونیکی را می دهد. نقشه های ایجاد شده با کمک GIS را می توان با خیال راحت نقشه های نسل جدید نامید. نه تنها داده های جغرافیایی ، بلکه آماری ، جمعیتی ، فنی و بسیاری از انواع دیگر داده ها را می توان روی نقشه های GIS رسم کرد و عملیات تحلیلی مختلفی را برای آنها اعمال کرد. GIS توانایی منحصر به فردی در آشکار کردن روابط و روندهای پنهان دارد که دیدن آنها با استفاده از نقشه های کاغذی آشنا دشوار یا غیرممکن است. ما یک درک جدید ، کیفی از داده های خود را می بینیم ، و نه یک مجموعه مکانیکی از قطعات جداگانه.

یک نقشه الکترونیکی ایجاد شده در GIS توسط یک زرادخانه قدرتمند از ابزارهای تحلیلی ، یک مجموعه ابزار غنی برای ایجاد و ویرایش اشیا ، همچنین پایگاه داده ، اسکن تخصصی ، چاپ و سایر راه حل های فنی ، ابزارهای اینترنت - و حتی تصاویر فضایی و اطلاعات از ماهواره ها پشتیبانی می شود.

فعالیت هایی وجود دارد که در آن نقشه ها - الکترونیکی ، کاغذی ، یا حداقل در ذهن تصور می شوند - غیر قابل تعویض هستند. از این گذشته ، نمی توان بسیاری از موارد را آغاز کرد بدون اینکه بدانیم هدف از تلاش ما کجاست. حتی در زندگی روزمره ، ما با اطلاعاتی در مورد موقعیت جغرافیایی اشیا hour ، هر ساعت و گاهی حتی هر دقیقه کار می کنیم. مغازه ، مهد کودک ، مترو ، محل کار ، مدرسه. تفکر فضایی برای آگاهی ما طبیعی است.

تمام اطلاعاتی که از طریق استفاده از فن آوری های GIS بدست می آید ، در صورتی که نمی خواهند با گشت زدن در فروشگاه ها وقت خود را تلف کنند ، توسط جغرافی دانان بلکه توسط افراد عادی - دانشمندان ، بازرگانان ، پزشکان ، وکلا ، مقامات ، بازاریان ، سازندگان ، دوستداران محیط زیست - و حتی زنان خانه دار به کار می رود.

1. ذات و مفهوم اساسی GIS

سیستم های اطلاعات جغرافیایی (همچنین GIS - سیستم اطلاعات جغرافیایی) - سیستم هایی که برای جمع آوری ، ذخیره ، تجزیه و تحلیل و تجسم گرافیکی داده های مکانی و اطلاعات مربوط به اشیا presented ارائه شده در GIS طراحی شده اند. به عبارت دیگر ، GIS یک فناوری رایانه ای مدرن برای نقشه برداری و تجزیه و تحلیل اشیا in در دنیای واقعی ، وقایع و پدیده های رخ داده و پیش بینی شده است. جنبه های علمی ، فنی ، فناوری و کاربردی طراحی ، ایجاد و استفاده از GIS توسط ژئو انفورماتیک بررسی می شود.

GIS ترکیبی از عملیات سنتی پایگاه داده - پرس و جو و تحلیل آماری - با مزایای تجسم غنی و تجزیه و تحلیل جغرافیایی (مکانی) است که نقشه ارائه می دهد. این ویژگی فرصتهای منحصر به فردی برای استفاده از GIS در حل طیف وسیعی از وظایف مربوط به تجزیه و تحلیل پدیده ها و حوادث ، پیش بینی پیامدهای احتمالی آنها و برنامه ریزی تصمیمات استراتژیک فراهم می کند.

داده ها در سیستم های اطلاعات جغرافیایی به عنوان مجموعه ای از لایه های موضوعی ذخیره می شوند که براساس موقعیت جغرافیایی آنها ترکیب می شوند. این رویکرد انعطاف پذیر و توانایی سیستم های اطلاعات جغرافیایی برای کار با هر دو مدل داده ای بردار و شطرنجی در حل مشکلات مربوط به اطلاعات مکانی مثر است.

سیستم های اطلاعات جغرافیایی ارتباط نزدیکی با سایر سیستم های اطلاعاتی دارند و از داده های آنها برای تجزیه و تحلیل اشیا استفاده می کنند.

ویژگی های GIS:

· توابع تحلیلی توسعه یافته

· توانایی مدیریت مقدار زیادی داده

· ابزاری برای ورود ، پردازش و نمایش داده های مکانی.

پمزایای سیستم های اطلاعات جغرافیایی

· نمایش کاربر پسند داده های مکانی. نگاشت داده های مکانی ، از جمله در ابعاد سه بعدی ، برای درک مناسب تر است ، که ساخت س theالات و تجزیه و تحلیل بعدی آنها را ساده می کند.

· ادغام داده ها در داخل سازمان. سیستم های اطلاعات جغرافیایی داده های جمع شده در بخشهای مختلف شرکت یا حتی در مناطق مختلف فعالیت سازمانها را در کل منطقه ترکیب می کند. استفاده جمعی از داده های جمع شده و ادغام آنها در یک آرایه اطلاعاتی واحد ، مزایای قابل توجهی در رقابت ایجاد می کند و کارایی سیستم های اطلاعات جغرافیایی را افزایش می دهد.

· اتخاذ تصمیمات آگاهانه. خودکار کردن تجزیه و تحلیل و گزارش هر گونه پدیده داده های مکانی می تواند به سرعت و بهبود تصمیم گیری کمک کند.

· ابزاری مناسب برای ایجاد نقشه. سیستم های اطلاعات جغرافیایی فرایند رمزگشایی داده ها از نظرسنجی های فضایی و هوایی را بهینه می کنند و از طرح ها ، نقشه ها ، نقشه های زمینی که قبلاً ایجاد شده استفاده می کنند. GIS با خودکار سازی روند کار با نقشه ها و ایجاد مدل های سه بعدی زمین ، به طور قابل توجهی در زمان صرفه جویی می کند.

عملیات GIS

· ورود داده. در سیستم های اطلاعات جغرافیایی ، روند ایجاد نقشه های دیجیتالی به صورت خودکار انجام می شود که به طور چشمگیری زمان چرخه فناوری را کاهش می دهد.

· مدیریت اطلاعات. سیستم های اطلاعات جغرافیایی داده های مکانی و ویژگی ها را برای تجزیه و تحلیل و پردازش بیشتر ذخیره می کنند.

· پرس و جو و تجزیه و تحلیل داده ها. سیستم های اطلاعات جغرافیایی پرس و جوهایی را در مورد خصوصیات اجسام واقع در نقشه انجام می دهند و با مقایسه پارامترهای بسیاری برای به دست آوردن اطلاعات یا پیش بینی پدیده ها ، روند تحلیل پیچیده را خودکار می کنند.

· تجسم داده ها. ارائه داده مناسب به طور مستقیم بر کیفیت و سرعت تجزیه و تحلیل آنها تأثیر می گذارد. داده های مکانی در سیستم های اطلاعات جغرافیایی به صورت نقشه های تعاملی ارائه می شوند. گزارش های مربوط به وضعیت اشیا را می توان به صورت نمودار ، نمودار ، تصاویر سه بعدی ساخت.

قابلیت های GIS

سیستم GIS اجازه می دهد تا:

· مشخص کنید که کدام یک از اشیا a در یک منطقه مشخص قرار دارند.

· تعیین محل شی (تجزیه و تحلیل فضایی) ؛

· تجزیه و تحلیل تراکم توزیع در سرزمین برخی از پدیده ها (به عنوان مثال ، تراکم استقرار).

تعیین تغییرات موقت در یک منطقه خاص) ؛

· وقتی تغییراتی را در مکان اشیا ایجاد می کنید (مثلاً اگر جاده جدیدی اضافه کنید) آنچه اتفاق می افتد را شبیه سازی کنید.

طبقه بندی GIS

با پوشش سرزمینی:

· GIS جهانی ؛

· GIS شبه قاره ؛

· GIS ملی

· GIS منطقه ای

· GIS زیر منطقه ای ؛

· GIS محلی یا محلی.

با سطح کنترل:

· GIS فدرال ؛

· GIS منطقه ای

· GIS شهرداری ؛

· GIS شرکتی.

براساس قابلیت:

· کاملا کاربردی؛

· GIS برای مشاهده داده ها ؛

· GIS برای ورود و پردازش داده ها ؛

· GIS تخصصی.

براساس منطقه موضوع:

· نقشه برداری ؛

· زمین شناسی ؛

· GIS شهر یا شهرداری ؛

· GIS محیطی و غیره

اگر علاوه بر عملکرد GIS ، سیستم دارای قابلیت پردازش تصویر دیجیتال باشد ، به چنین سیستم هایی GIS یکپارچه (IGIS) گفته می شود. GIS در مقیاس چند مقیاسی یا مستقل از مقیاس بر اساس نمایش چندین یا مقیاس چند ویژگی از ویژگی ها است ، تولید مثل گرافیکی یا نقشه برداری داده ها را در هر سطح انتخاب شده از یک سری مقیاس بر اساس یک مجموعه داده با بالاترین وضوح مکانی ارائه می دهد. GIS زمان-فضا بر اساس داده های فضا-زمان کار می کند.

برنامه های GIS

· مدیریت زمین ، ثبت اسناد و املاک. برای حل مشکلات با مرجع مکانی و ایجاد GIS شروع شد. کارهای معمول عبارتند از تهیه موجودی ها ، نقشه های طبقه بندی ، تعیین مناطق بسته ها و مرزهای بین آنها و غیره.

· موجودی ، حسابداری ، برنامه ریزی برای قرار دادن اشیا of زیرساخت های تولید توزیع شده و مدیریت آنها. به عنوان مثال ، شرکت های نفت و گاز یا شرکت هایی که شبکه انرژی ، سیستم ایستگاه های سوخت ، مغازه ها و غیره را اداره می کنند.

· طراحی ، بررسی مهندسی ، برنامه ریزی در ساخت و ساز ، معماری. چنین GIS امکان حل طیف وسیعی از وظایف را برای توسعه قلمرو ، بهینه سازی زیرساخت های منطقه در دست ساخت ، مقدار مورد نیاز تجهیزات ، نیروی انسانی و منابع فراهم می کند.

· نقشه برداری موضوعی.

· مدیریت حمل و نقل زمینی ، هوایی و آبی. GIS امکان حل مشکلات کنترل اشیا moving در حال حرکت را فراهم می کند ، مشروط بر اینکه یک سیستم مشخص روابط بین آنها و اشیا objects ثابت تحقق یابد. در هر زمان ، می توانید محل قرارگیری وسیله نقلیه را بشناسید ، بار ، مسیر بهینه ، زمان رسیدن و غیره را محاسبه کنید.

· مدیریت منابع طبیعی ، حفاظت از محیط زیست و بوم شناسی. GIS به تعیین وضعیت موجود و ذخایر منابع مشاهده شده کمک می کند ، فرآیندهای موجود در محیط طبیعی را شبیه سازی می کند و نظارت بر محیط زیست منطقه را انجام می دهد.

· زمین شناسی ، منابع معدنی ، صنعت معدن. GIS ذخایر معدنی را بر اساس نتایج نمونه ها (حفاری اکتشافی ، چاله های آزمایش) با یک مدل شناخته شده از روند تشکیل رسوب محاسبه می کند.

· موارد اضطراری GIS برای پیش بینی شرایط اضطراری (آتش سوزی ، سیل ، زلزله ، جاری شدن گل و لای ، طوفان) ، محاسبه درجه خطر احتمالی و تصمیم گیری در مورد ارائه کمک ، محاسبه میزان نیروی انسانی و منابع مورد نیاز برای واکنش اضطراری ، محاسبه مسیرهای مطلوب به محل حادثه ، ارزیابی خسارت وارده.

· جنگ. حل طیف گسترده ای از وظایف خاص مربوط به محاسبه مناطق دید ، مسیرهای مطلوب حرکت در زمین های ناهموار ، در نظر گرفتن مخالفت و غیره

· کشاورزی. پیش بینی بازده و افزایش تولید محصولات کشاورزی ، بهینه سازی حمل و نقل و بازاریابی آنها.

ساختار GIS

یک سیستم GIS شامل پنج جز key اصلی است:

· سخت افزار این رایانه ای است که GIS را اجرا می کند. امروزه GIS بر روی انواع مختلف سیستم عامل های رایانه ای اجرا می شود ، از سرورهای متمرکز گرفته تا رایانه های رومیزی مستقل یا شبکه ای.

· نرم افزار. شامل توابع و ابزارهای مورد نیاز برای ذخیره ، تجزیه و تحلیل و تجسم اطلاعات جغرافیایی است. اینگونه محصولات نرم افزاری شامل: ابزارهایی برای ورود و دستکاری اطلاعات جغرافیایی ؛ سیستم مدیریت پایگاه داده (DBMS یا DBMS) ؛ ابزارهایی برای پشتیبانی از پرس و جوهای مکانی ، تجزیه و تحلیل و تجسم

· داده ها. داده های موقعیت مکانی (داده های جغرافیایی) و داده های جداولی مربوط به آن ممکن است توسط کاربر جمع آوری و تهیه شده یا از تأمین کنندگان به صورت تجاری یا سایر موارد خریداری شود. در فرآیند مدیریت داده های مکانی ، GIS داده های مکانی را با انواع دیگر و منابع داده ادغام می کند ، و همچنین می تواند از DBMS استفاده شده توسط بسیاری از سازمان ها برای سازماندهی و نگهداری داده های موجود استفاده کند.

· مجریان. کاربران GIS می توانند هم متخصصان فنی باشند که سیستم را توسعه و نگهداری می کنند و هم کارمندان عادی که GIS به آنها در حل امور و مشکلات روزمره کمک می کند.

· مواد و روش ها.

2. تاریخچه GIS

دوره پیشگامان (اواخر دهه 1950 - اوایل دهه 1970)

بررسی فرصتهای اساسی ، مناطق مرزی دانش و فناوری ، توسعه تجربه تجربی ، اولین پروژه های بزرگ و کارهای نظری.

· ظهور رایانه های الکترونیکی (ECM) در دهه 50

· ظهور دیجیتایزرها ، توطئه گرها ، نمایشگرهای گرافیکی و سایر وسایل جانبی در دهه 60.

· ایجاد الگوریتم ها و رویه های نرم افزاری برای نمایش گرافیکی اطلاعات در نمایشگرها و استفاده از پلاترها.

· ایجاد روشهای رسمی تحلیل مکانی.

· ایجاد ابزارهای نرم افزاری برای مدیریت پایگاه داده.

دوره ابتکارات دولت (اوایل دهه 1970 - اوایل دهه 1980)

حمایت دولت از GIS توسعه کار تجربی در زمینه GIS را بر اساس استفاده از پایگاه داده های شبکه خیابان تحریک کرده است:

· سیستم های ناوبری خودکار.

· سیستم های حذف زباله های شهری و زباله ها.

· تردد وسایل نقلیه در موارد اضطراری و غیره

دوره توسعه تجاری (اوایل دهه 1980 - تاکنون)

بازار گسترده ای برای ابزارهای مختلف نرم افزاری ، توسعه GIS دسک تاپ ، گسترش زمینه کاربرد آنها از طریق ادغام با پایگاه داده های غیر فضایی ، ظهور برنامه های شبکه ، ظهور تعداد قابل توجهی از کاربران غیرحرفه ای ، سیستم هایی که از مجموعه داده های جداگانه در رایانه های جداگانه پشتیبانی می کنند ، راه را برای سیستم های پشتیبانی از شرکت های بزرگ و توزیع شده باز می کنند پایگاه داده

دوره کاربری (اواخر دهه 1980 - اکنون)

افزایش رقابت بین تولیدکنندگان تجاری خدمات فناوری اطلاعات جغرافیایی به کاربران GIS مزایایی می بخشد ، در دسترس بودن و "باز بودن" ابزارهای نرم افزاری امکان استفاده و حتی اصلاح برنامه ها ، ظهور "باشگاه ها" کاربر ، کنفرانس های از راه دور ، از نظر جغرافیایی را جدا می کند ، اما توسط یک موضوع واحد از گروه های کاربر متصل می شود ، افزایش نیاز به داده ها ، آغاز شکل گیری زیرساخت های اطلاعات اطلاعات جهانی.

GIS در روسیه

پرکاربردترین محصولات نرم افزاری در روسیه ArcGIS و ArcView توسط ESRI ، خانواده GeoMedia از شرکت Intergraph و MapInfo Professional توسط Pitney Bowes MapInfo هستند. اطلاعات جغرافیایی کامپیوتر الکترونیکی

از دیگر محصولات نرم افزاری توسعه داخلی و خارجی نیز استفاده می شود: Bentley's MicroStation، IndorGIS، STAR-APIC، Zulu، DublGIS و غیره

3. چشم اندازها GIS

GeoDesign یک مرحله تکاملی در توسعه GIS است. این امر برای برنامه ریزی و توسعه سرزمینها خصوصاً در زمینه کاربری اراضی و حفاظت از محیط زیست بسیار مهم است ، اما تقریباً در همه زمینه های علمی و کاربردی به طور گسترده ای مورد تقاضا است. به عنوان مثال ، این روش به طور گسترده در خرده فروشی برای افتتاح فروشگاه های جدید و بستن فروشگاه های قدیمی مورد استفاده قرار می گیرد ، مهندسین عمران برای قرار دادن زیرساخت هایی مانند جاده ها در مناسب ترین مکان ها ، سازمان هایی که خدمات آب و برق در کشاورزی ، جنگلداری و مدیریت آب ، قدرت ارائه می دهند بخشها ، شرکتهای انرژی ، نظامی و بسیاری دیگر. این رویکرد اهمیت GIS را بیش از پیش افزایش می دهد ، و آن را فراتر از توصیف ساده جهان "همانطور که هست" در جهت توسعه و اجرای مفاهیم برای ایجاد آینده ، یکپارچه سازی تفکر جغرافیایی (مکانی) در تمام زمینه های فعالیت ما است.

آینده متعلق به فناوری های GIS با عناصر هوش مصنوعی مبتنی بر یکپارچه سازی GIS و سیستم های خبره است. مزایای چنین همزیستی کاملاً واضح است: سیستم خبره حاوی دانش یک متخصص در یک زمینه خاص است و می تواند به عنوان یک سیستم تعیین کننده یا مشاوره مورد استفاده قرار گیرد.

وضعیت فعلی ژئوتکنولوژی های رایانه ای جدید توسط برنامه های بزرگ دولتی ، سرمایه گذاری های خارجی با هدف استفاده گسترده از عکس های هوایی و تصاویر ماهواره ای ، نقشه های دیجیتالی و تجسم پایگاه های اطلاعاتی تعیین می شود.

GIS شهری آینده به شما امکان می دهد نه تنها اطلاعات معنایی درباره اشیا on موجود در نقشه را در صورت درخواست دریافت کنید ، بلکه همچنین می توانید توسعه قلمرو را پیش بینی کنید ، به دولت اجازه می دهد تا گزینه های تصمیم گیری های مستقیم ، ساخت احتمالی یک منطقه جدید شهری و غیره را بازی کند. در همان زمان ، GIS ، همراه با یک سیستم شبیه سازی ، می تواند به برنامه ریزان شهر نشان دهد که چگونه بار در شبکه های مهندسی شهری توزیع مجدد می شود ، قدرت جریان ترافیک ، نحوه تغییر قیمت املاک و مستغلات بسته به بزرگراه های اضافی یا ساخت یک مرکز خرید جدید در یک منطقه خاص.

نتیجه

در حال حاضر ، سیستم های GIS با داشتن رابط کاربر پسند و مقدار زیادی از اطلاعات که در اختیار دارند ، یکی از سریعترین رشد و جالبترین ها از نظر تجاری هستند ، زیرا آنها را در یک دنیای همیشه شتابان ضروری می کند.

در حال حاضر ، در روسیه ، حدود 200 سازمان درگیر توسعه و پیاده سازی سیستم های GIS هستند ، ایجاد كاداستر زمینی به شما اجازه ساخت نقشه های موضوع محور دیگر را بر اساس نقشه های آن می دهد و آنها را با محتوای انتسابی مناسب تكمیل می كند و این به سیستم های ما اجازه می دهد تا با مدل های غربی رقابت كنند.

با توسعه بیشتر دسترسی موبایل به شبکه از طریق دستگاه های مختلف ، سیستم های GIS با استفاده از تصاویر ماهواره ای همراه با مدلسازی سه بعدی به شما این امکان را می دهد که حتی یک کاربر عادی بتواند بدون هیچ مشکلی در هر منطقه پیمایش کند و به سادگی با طرح یک سوال ، تمام اطلاعات لازم را از این سیستم ها بدست آورد.

ارسال شده در Allbest.ru

...

اسناد مشابه

    دوره های توسعه سیستم های اطلاعات جغرافیایی. بسیاری از داده های دیجیتالی در مورد اشیاat فضایی. مزایای مدل های شطرنجی و بردار. عملکرد سیستم های اطلاعات جغرافیایی ، تعیین شده توسط اصل معماری ساخت آنها.

    مقاله ترم ، اضافه شده در 14/1/2016

    استفاده از سیستم های اطلاعات جغرافیایی در مراقبت های بهداشتی. ایجاد فناوری GIS برای مطالعه فرایندهای ژنتیکی رخ داده در استخر ژن مردم روسیه. مشخصات و امنیت اطلاعات سیستم اطلاعات جغرافیایی موبایل "ArcPad".

    مقاله مدت دار ، اضافه شده 03/04/2014

    تاریخچه توسعه یک سیستم اطلاعات جغرافیایی ، ماهیت و اهداف آن ، م mainلفه های اصلی است. ویژگی های مدل های بردار و شطرنجی داده های اطلاعاتی. هزینه کار برای ایجاد یک سیستم اطلاعات جغرافیایی.

    ارائه در تاریخ 05/22/2009 اضافه شد

    اجزای سیستم اطلاعات جغرافیایی (GIS). وظایفی که GIS حل می کند. سیستم های نقشه برداری دسک تاپ. نمونه هایی از نقشه های الکترونیکی. افزودن عکس به Google Maps ، Google+ ، Yandex.Photos ، Yandex.Maps ، Wikimapia.

    مقاله ترم اضافه شده 2015/06/18

    بهبود فرایندهای تبادل اطلاعات بین اشخاص حقیقی و حقوقی با استفاده از اینترنت و شبکه های اینترانت. تاریخچه توسعه سیستم های اطلاعات جغرافیایی. پردازش اطلاعات کاداستر: تجزیه و تحلیل و مدل سازی داده ها ، تجسم داده ها.

    چکیده ، 2015/5/22 اضافه شد

    توسعه تجارت اطلاعاتی ، تجارت الکترونیکی مبتنی بر اینترنت. توصیف منطقه موضوع ، فرایندها و روند معمول رویدادها هنگام ایجاد یک سیستم اطلاعاتی سازمانی مجازی. هزینه توسعه تجارت الکترونیکی.

    مقاله ترم ، اضافه شده 2015/05/22

    ارزیابی دامنه: الزامات مفهومی ؛ شناسایی اشیا information اطلاعاتی و ارتباطات بین آنها ؛ ایجاد یک پایگاه داده. شرح داده های ورودی و خروجی سیستم اطلاعاتی "فروشگاه تجهیزات رایانه". نمودار مورد استفاده را تجزیه و تحلیل کنید.

    مقاله ترم در تاریخ 04/13/2014 اضافه شده است

    تاریخچه توسعه سیستم عامل ها. عناصر اصلی یک سیستم رایانه ای مدرن: پردازنده ، رابط شبکه ، حافظه دسترسی تصادفی ، دیسک ها ، صفحه کلید ، چاپگر ، مانیتور. سخت افزار ، برنامه های سیستم و برنامه های سیستم رایانه ای.

    ارائه اضافه شد 07/24/2013

    مفهوم سیستم های اطلاعات جغرافیایی ، هدف اصلی آنها. تجزیه و تحلیل توانایی های Microsoft Word ، توسعه کارت دعوت. ویژگی های ایجاد فرم پایگاه داده "کتابخانه". امکان ویرایشگرهای متن ، استفاده از صفحات گسترده.

    آزمون ، اضافه شده 05/07/2012

    مفهوم کلی سیستم های اطلاعات جغرافیایی. شرح انواع اصلی برنامه هایی که مربوط به نگاشت وب است. استانداردها در نقشه برداری وب. کیفیت داده های منتشر شده حق چاپ و جنبه های قانونی انتشار و انتشار داده ها.