Informatisering heeft alle aspecten van de hedendaagse samenleving beïnvloed, en het is misschien moeilijk om een ​​terrein van menselijke activiteit te noemen – van onderwijs tot het hoge overheidsbeleid – waar de krachtige impact ervan niet voelbaar is.

De computerwetenschap “ademt door de nek” van alle aardwetenschappen, haalt ze in en sleept ze mee, transformeert ze en maakt ze soms zelfs volledig tot slaaf in het streven naar eindeloze computerperfectie. Wetenschappers kunnen zich tegenwoordig hun werk niet meer voorstellen zonder computers en digitale informatiedatabases. In de geowetenschappen gaf de informatietechnologie aanleiding tot de geo-informatica en geografische informatiesystemen (GIS), en het woord ‘geografisch’ betekent in dit geval ‘ruimtelijkheid’ en ‘territorialiteit’, evenals de complexiteit van geografische benaderingen.

GIS is een hardware-software- en tegelijkertijd mens-machinecomplex dat zorgt voor het verzamelen, verwerken, weergeven en distribueren van gegevens. Geografische informatiesystemen verschillen van andere informatiesystemen doordat al hun gegevens noodzakelijkerwijs ruimtelijk gecoördineerd zijn, dat wil zeggen gebonden zijn aan het territorium, aan de geografische ruimte. GIS wordt gebruikt bij het oplossen van allerlei wetenschappelijke en praktische problemen. GIS helpt bij het analyseren en modelleren van elke geografische situatie, het maken van voorspellingen en het beheren van processen die in de omgeving plaatsvinden. GIS wordt gebruikt om al die natuurlijke, sociale en natuurlijk-sociale objecten en verschijnselen te bestuderen die worden bestudeerd door de aardwetenschappen en aanverwante sociaal-economische wetenschappen, evenals door cartografie en teledetectie. Tegelijkertijd is GIS een complex van hardwareapparaten en softwareproducten(GIS-shells), en essentieel onderdeel Dit complex omvat automatische kaartsystemen.

De structuur van een GIS wordt doorgaans weergegeven als een systeem van informatielagen. Conventioneel kunnen deze lagen worden beschouwd in de vorm van een ‘laagcake’ of zoiets, waarbij op elke plank een kaart of digitale informatie over een specifiek onderwerp is opgeslagen.

Tijdens het analyseproces worden deze lagen “uit de schappen gehaald”, afzonderlijk onderzocht of in verschillende combinaties gecombineerd, geanalyseerd en met elkaar vergeleken. Voor een bepaald punt of gebied kun je gegevens voor alle lagen tegelijk verkrijgen, maar het belangrijkste is dat het mogelijk wordt om afgeleide lagen te verkrijgen. Eén van de belangrijkste eigenschappen van GIS is juist dat ze op basis van bestaande informatie nieuwe afgeleide informatie kunnen genereren.

Bron-GIS is een van de meest voorkomende soorten GIS in de geowetenschappen. Ze zijn bedoeld voor inventarisatie, beoordeling, bescherming en rationeel gebruik van hulpbronnen, om de resultaten van hun werking te voorspellen. Meestal worden voor hun vorming bestaande thematische kaarten gebruikt, die worden gedigitaliseerd en in databases worden ingevoerd in de vorm van afzonderlijke informatielagen. Naast cartografisch materiaal bevat GIS gegevens van langetermijnobservaties, statistische informatie, enz. Een voorbeeld is "GIS -", gemaakt door de landen van het Zwarte Zeebekken. Dit bekken, met zijn gevarieerde zeeleven, overvloedige visbestanden, warme zandstranden en uniek mooie kustlandschappen die toeristen aantrekken, heeft de afgelopen decennia te maken gehad met catastrofale aantasting van het milieu. Dit vermindert de visbestanden sterk, vermindert het recreatiepotentieel en leidt tot degradatie van waardevolle wetlands aan de kust. Om de goedkeuring van dringende maatregelen om de Zwarte Zee te redden te centraliseren, hebben de landen in de regio een ‘Programma om de Zwarte Zee te redden’ ontwikkeld. Een belangrijk onderdeel van dit programma was de creatie van een hulpbronnen- en milieu-GIS - Zwarte Zee. Dit GIS vervult twee functies: modelleren en informeren over de algemene en individuele onderdelen zijn omgeving. Informatie is nodig voor het uitvoeren van wetenschappelijk onderzoek in het watergebied en het aangrenzende deel van het Zwarte Zeebekken en voor het nemen van beslissingen over de bescherming en bescherming van dit unieke watergebied. "GIS - Zwarte Zee" bevat ongeveer 2000 kaarten. Ze worden gepresenteerd in zeven thematische blokken: geografie, biologie, meteorologie, fysische oceanografie, chemische oceanografie, biologie en visserijhulpbronnen.

Geo-informatie in kaart brengen

De interactie van geo-informatica en cartografie werd de basis voor de vorming van een nieuwe richting: geo-informatie, d.w.z. het geautomatiseerd modelleren en in kaart brengen van objecten en verschijnselen op basis van GIS.

Met de introductie van GIS heeft de traditionele cartografie een radicale herziening ondergaan. Het kan alleen worden vergeleken met de veranderingen die gepaard gingen met de overgang van handgeschreven kaarten naar gedrukte druk. In hun stoutste dromen hadden cartografen uit vroegere tijden niet kunnen voorzien dat het in plaats van op een lithografische steen te graveren, mogelijk zou zijn een kaart te tekenen door een cursor over een computerscherm te bewegen. En tegenwoordig heeft het in kaart brengen van geo-informatie deze technologie bijna volledig vervangen traditionele methoden samenstellen en publiceren van kaarten.

Softwaregestuurde mapping dwingt ons om met een frisse blik naar veel traditionele problemen te kijken. De keuze van de wiskundige basis en lay-out van kaarten is fundamenteel veranderd, computerkaarten kunnen snel van de ene projectie naar de andere worden overgebracht, vrij worden geschaald, het "snijden" van vellen worden gewijzigd, nieuwe visuele middelen worden geïntroduceerd (bijvoorbeeld knipperende of bewegende tekens); de kaart), gebruik wiskundige filters voor generalisatie en afvlakkingsfuncties, enz. Voorheen arbeidsintensieve handelingen zoals het berekenen van lengtes en gebieden, het converteren van kaarten of het combineren ervan zijn routineprocedures geworden. Elektronische cartometrie ontstond. Het maken en gebruiken van kaarten is tijdens deze periode één proces geworden computerverwerking beelden worden voortdurend getransformeerd en gaan van de ene vorm naar de andere.

GIS-technologieën hebben aanleiding gegeven tot een nieuwe richting: operationele mapping, dat wil zeggen het maken en gebruiken van kaarten in realtime of bijna realtime. Er is een mogelijkheid om gebruikers snel, of beter gezegd, tijdig te informeren en het verloop van het proces te beïnvloeden. Met andere woorden, met real-time mapping wordt binnenkomende informatie onmiddellijk verwerkt en worden kaarten opgesteld voor beoordeling, monitoring, beheer en controle van processen en verschijnselen die in hetzelfde tempo veranderen.

Operationele computerkaarten waarschuwen (signaleren) voor ongunstige of gevaarlijke processen, stellen u in staat de ontwikkeling ervan te volgen, aanbevelingen te doen en de ontwikkeling van situaties te voorspellen, opties te kiezen om de loop van het proces te stabiliseren of te veranderen. Dergelijke situaties ontstaan ​​bijvoorbeeld wanneer ze zich voordoen in de taiga, wanneer het nodig is om de verspreiding ervan snel in de gaten te houden en snel maatregelen te nemen om de brand te blussen. Tijdens de periode van smeltende sneeuw en catastrofale regenbuien is het noodzakelijk om rivierlozingen en overstromingen te monitoren, en in noodsituaties veranderingen in de ecologische toestand van het gebied. Tijdens de liquidatie van het ongeval in Tsjernobyl verlieten cartografen dag en nacht hun computers niet, terwijl ze operationele kaarten opstelden van de beweging van wolken van radioactieve besmetting boven de gebieden grenzend aan de bron van de ramp. Ze volgen ook de ontwikkeling van politieke gebeurtenissen en militaire operaties op hotspots op de planeet. De initiële gegevens voor operationele kartering zijn lucht- en ruimtebeelden, directe observaties en metingen, statistisch materiaal, resultaten van enquêtes, volkstellingen, referenda, enz. Cartografische animaties bieden enorme mogelijkheden en soms onverwachte effecten. Modules animatie programma's in staat om kaarten of driedimensionale diagrammen over het scherm te verplaatsen, de weergavesnelheid te wijzigen, individuele borden te verplaatsen, ze te laten knipperen en trillen, de kleur en verlichting van de kaart te veranderen, te ‘accentueren’ of ‘schaduwen’ aparte ruimtes afbeeldingen, enz. Op de kaart verandert bijvoorbeeld de kleur van gebieden die aan gevaar zijn blootgesteld: de "veilige" blauwachtige kleur van gletsjers verandert geleidelijk in roze en vervolgens in helderrood, karmozijnrood, wat betekent: gevaarlijk, lawines zijn mogelijk! Effecten die volkomen ongebruikelijk zijn voor cartografie creëren panorama's, perspectiefveranderingen, de schaal van delen van het beeld (je kunt de “oplost” verdelen en objecten verwijderen), de illusie van beweging over de kaart (voer een “rondvlieg” uit van de grondgebied), inclusief met verschillende snelheden. In de nabije toekomst houden de vooruitzichten voor de ontwikkeling van cartografie in de geowetenschappen in de eerste plaats en bijna volledig verband met het in kaart brengen van geo-informatie, wanneer het niet nodig is gedrukte kopieën van kaarten te maken: op verzoek zal het altijd mogelijk zijn om een beeld verkrijgen van het object of fenomeen dat in realtime op een computerscherm wordt bestudeerd. Sommige cartografen zijn van mening dat de implementatie elektronische technologieën“markeert het einde van een periode van driehonderd jaar van cartografisch tekenen en publiceren van gedrukte cartografische producten.” In plaats van kaarten en atlassen zal de gebruiker alle benodigde gegevens in machinaal leesbare of gevisualiseerde vorm kunnen opvragen en onmiddellijk ontvangen. En zelfs het concept van de ‘atlas’ wordt voorgesteld om te worden heroverwogen.

Geografisch informatiesysteem (GIS, Ook geografisch informatiesysteem) zijn geïntegreerd in één informatie omgeving elektronische ruimtelijk georiënteerde afbeeldingen (kaarten, diagrammen, plannen, etc.) en databases. GIS omvat de mogelijkheden van databasebeheersystemen (DBMS), raster- en vectorafbeeldingen en analytische hulpmiddelen en worden gebruikt in cartografie, geologie, meteorologie, landbeheer, ecologie, gemeentelijk bestuur, transport, economie, defensie en vele andere gebieden.

Op basis van territoriale dekking zijn er mondiale GIS, subcontinentale GIS, nationale GIS, vaak met staatsstatus, regionale GIS, subregionale GIS en lokale GIS.

Hoe GIS werkt

Een GIS slaat informatie over de echte wereld op als een reeks thematische lagen die worden gecombineerd op basis van geografische locatie. Deze eenvoudige maar zeer flexibele aanpak heeft zijn waarde bewezen in een verscheidenheid aan toepassingen in de echte wereld: tracking Voertuig en materialen, gedetailleerde weergave van de werkelijke situatie en geplande activiteiten, modellering van de mondiale atmosferische circulatie.

Alle geografische informatie bevat informatie over de ruimtelijke locatie, of het nu gaat om een ​​verwijzing naar geografische of andere coördinaten, of om links naar een adres. postcode, kies- of volkstellingdistrict, perceel- of bosidentificatie, wegnaam of snelwegmijlpaal, enz.

gelaagde weergave van geografische informatie in GIS

Belangrijkste voordelen van GIS

• Gebruiksvriendelijke weergave van ruimtelijke gegevens
  Het in kaart brengen van ruimtelijke gegevens, ook in drie dimensies, is het handigst voor perceptie, wat de constructie van zoekopdrachten en de daaropvolgende analyse ervan vereenvoudigt.
• data-integratie binnen de organisatie
  Geografische informatiesystemen combineren gegevens die zijn verzameld in verschillende afdelingen van het bedrijf of zelfs in verschillende gebieden activiteiten van organisaties uit de hele regio. Het collectieve gebruik van verzamelde gegevens en de integratie ervan in één enkele informatie-array biedt aanzienlijke concurrentievoordelen en verhoogt de efficiëntie van de werking van geografische informatiesystemen.
• weloverwogen beslissingen nemen
  Het automatiseren van het proces van het analyseren en genereren van rapporten over fenomenen die verband houden met ruimtelijke gegevens helpt de besluitvormingsprocedure te versnellen en de efficiëntie ervan te vergroten.
• handig hulpmiddel voor het maken van kaarten
  Geografische informatiesystemen optimaliseren het proces van het ontcijferen van gegevens uit ruimte- en luchtonderzoeken en gebruiken reeds gemaakte terreinplannen, diagrammen en tekeningen. GIS bespaart aanzienlijk tijd door het proces van het werken met kaarten te automatiseren en driedimensionale terreinmodellen te maken.

Industrieel gebruik van GIS

De mogelijkheden van geografische informatiesystemen kunnen op een breed scala aan activiteitengebieden worden gebruikt. Hier zijn slechts enkele voorbeelden van het gebruik van GIS:

administratief-territoriaal beheer

• stadsplanning en locatieontwerp;
• het onderhouden van kadasters van technische communicatie, land, stadsplanning, groene ruimten;
• voorspelling van noodsituaties van technogene en ecologische aard;
• beheer van verkeersstromen en stedelijke transportroutes;
• het bouwen van netwerken voor milieumonitoring;
• technisch-geologische zonering van de stad.

telecommunicatie

• kofferbak en mobiel, traditionele netwerken;
• strategische planning van telecommunicatienetwerken;
• selectie van de optimale locatie van antennes, repeaters, enz.;
• bepaling van kabellegroutes;
• monitoring van de netwerkstatus;
• operationele expeditiecontrole.

technische communicatie

• beoordeling van de behoeften aan watervoorzienings- en rioleringsnetwerken;
• impactmodellering natuurrampen voor technische communicatiesystemen;
• ontwerp van technische netwerken;
• het bewaken van de toestand van nutsnetwerken en het voorkomen van noodsituaties.

vervoer

• weg-, spoor-, water-, pijpleiding-, luchtvervoer;
• beheer van de transportinfrastructuur en de ontwikkeling ervan;
• wagenparkbeheer en logistiek;
• verkeersmanagement, routeoptimalisatie en vrachtstroomanalyse.

olie- en gascomplex

• geologisch onderzoek en veldonderzoek;
• monitoring van technologische bedrijfsomstandigheden van olie- en gaspijpleidingen;
• ontwerp van hoofdpijpleidingen;
• modellering en analyse van de gevolgen van noodsituaties.

wetshandhavingsinstanties

• eerstehulpverleners, leger, politie, brandweer;
• het plannen van reddingsoperaties en veiligheidsmaatregelen;
• modellering van noodsituaties;
• strategische en tactische planning van militaire operaties;
• navigatie door eerstehulpverleners en andere wetshandhavingsinstanties.

ecologie

• beoordeling en monitoring van de toestand van de natuurlijke omgeving;
• modellering van milieurampen en analyse van de gevolgen ervan;
• planning van milieumaatregelen.

bosbouw

• strategisch bosbeheer;
• houtkapbeheer, planning van bostoegang en wegenontwerp;
• het bijhouden van boskadasters.

landbouw

• planning van de teelt van landbouwgrond;
• boekhouding van landeigenaren en bouwland;
• optimalisatie van het transport van landbouwproducten en minerale meststoffen.

GIS-voorbeelden

Google Earth

Een project van Google, waarbij satellietfoto's van het hele aardoppervlak op internet werden geplaatst. Foto's van sommige regio's hebben een ongekend hoge resolutie.

In tegenstelling tot andere soortgelijke diensten die satellietbeelden weergeven in gewone browser(bijvoorbeeld Google Maps), gebruikt deze service een speciaal clientprogramma dat naar de computer van de gebruiker wordt gedownload Google Earth. Hoewel deze aanpak het downloaden en installeren van het programma vereist, wordt dit later wel gedaan extra functies, moeilijk te implementeren via de webinterface. Dit programma is oorspronkelijk uitgebracht door Keyhole en vervolgens gekocht door Google, waardoor het programma openbaar beschikbaar werd. Er zijn ook betaalde versies Google Earth Plus en Google Aarde Pro, gekenmerkt door ondersteuning GPS navigatie, presentatietools en verhoogde printresolutie.

Mogelijkheden:

• Google Earth downloadt automatisch de afbeeldingen en andere gegevens die de gebruiker nodig heeft van internet en slaat deze op in het geheugen van de computer en op de harde schijf voor verder gebruik. De gedownloade gegevens worden op schijf opgeslagen en bij daaropvolgende lanceringen van het programma worden alleen nieuwe gegevens gedownload, waardoor u aanzienlijk verkeer kunt besparen.
• Om het beeld te visualiseren wordt een driedimensionaal model van alles gebruikt wereldbol(rekening houdend met de hoogte boven zeeniveau), die op het scherm wordt weergegeven met behulp van DirectX- of OpenGL-interfaces. Het belangrijkste verschil ligt in de driedimensionaliteit van de landschappen van het aardoppervlak Google-programma's Earth van zijn voorganger Google Maps. De gebruiker kan eenvoudig naar elk punt op de planeet gaan door de positie van de “virtuele camera” te regelen.
• Vrijwel het gehele landoppervlak is bedekt met beelden verkregen van DigitalGlobe, die een resolutie hebben van 15 m per pixel. Er zijn bepaalde delen van het oppervlak (meestal de hoofdsteden en enkele grote steden van de meeste landen van de wereld) die een meer gedetailleerde resolutie hebben. Moskou werd bijvoorbeeld gefilmd met een resolutie van 0,6 m/pc, en veel Amerikaanse steden werden gefilmd met een resolutie van 0,15 m/pc. De landschapsgegevens hebben een resolutie van ongeveer 100 meter.
• Er is ook een enorme hoeveelheid extra gegevens die op verzoek van de gebruiker kunnen worden gekoppeld. Bijvoorbeeld namen van nederzettingen, reservoirs, luchthavens, wegen, spoorwegen en andere informatie. Bovendien zijn er voor veel steden meer gedetailleerde informatie- straatnamen, winkels, benzinestations, hotels, etc. Er is een geodatalaag (via internet gesynchroniseerd met de bijbehorende database), die (met ruimtelijke referentie) links naar artikelen uit Wikipedia weergeeft. In Rusland kun je de namen van de straten van alle steden in de centrale regio's zien.
• Gebruikers kunnen hun eigen tags maken en hun afbeeldingen over satellietbeelden heen leggen (dit kunnen kaarten zijn, of meer gedetailleerde afbeeldingen verkregen uit andere bronnen). Deze tags kunnen worden gedeeld met andere gebruikers van het programma via het Google Earth Community-forum. Tags die naar dit forum worden verzonden, worden na ongeveer een maand voor iedereen zichtbaar Google-gebruikers Aarde.
• Het programma heeft een ‘3D Buildings’-laag, waaraan driedimensionale modellen zijn toegevoegd door ontwikkelaars of gebruikers zelf via de 3D Warehouse-service. In Russische steden kun je modellen vinden van enkele belangrijke architectonische monumenten.
• Er is ook een vereenvoudigde Java-versie van het programma voor mobiele telefoons.
• Er is een functie voor het meten van afstanden.
• Versie 4.2 introduceerde Google Sky-technologie, waarmee je de sterrenhemel kunt bekijken.
• In versie 5.0 werd de mogelijkheid geïntroduceerd om een ​​driedimensionale kaart van de bodem van zeeën en oceanen te bekijken.

GeoMedia-technologie is een nieuwe generatie GIS-architectuur waarmee u direct kunt werken zonder tegelijkertijd te importeren/exporteren met een verscheidenheid aan ruimtelijke gegevens in verschillende formaten. Dit wordt bereikt door gebruik te maken van speciale componenten gegevenstoegang - Intergraph GeoMedia Data Server.

Hiermee kunt u ruimtelijke informatie visualiseren en analyseren (zoeken, filteren op voorwaarde, dynamische visualisatie op voorwaarde of op basis van veranderingen in informatie in de database, bufferzones, statistieken, nabijheidsanalyse, topologische analyse (zoals "bevindt object A zich in object B" , enz.) en vele anderen), kaarten voorbereiden voor afdrukken. Voor eindgebruikers(geen GIS-ontwerpers en -beheerders) het uitvoeren van sjabloonquery's in een aangepaste werksessieomgeving. Rechtstreeks (zonder de gegevens op dit punt te converteren of te beschadigen) maakt verbinding met de volgende informatiebronnen (servers en bestanden in de juiste formaten): ArcGIS, MapInfo, MGE, GeoMedia (opslag op het Microsoft Access-platform, MicrosoftSQL Server, Oracle-server), universele basissen Oracle-gegevens Server, IBM DB2 en Microsoft SQL Server, vectorkaarten of afbeeldingen in MicroStation (Bentley Systems), AutoCAD (Autodesk) en andere formaten, rastergegevens (met en zonder georeferentie) zoals lucht- en ruimtevaartafbeeldingen en gescande papieren kaarten in TIFF-formaten, JPEG, CIT, RLE, enz., WMS-webservers, spreadsheets, tabellarische bronnen ODBC-gegevens en zelfs ASCII-teksten(als een volwaardige opslag, maar uiteraard geformatteerd). Niet geschikt voor het bewerken en/of aanmaken van gegevens (digitale kaarten).

NASA Wereldwind

Een volledig 3D interactieve virtuele wereldbol gemaakt door NASA. Maakt gebruik van NASA-satellietbeelden en USGS-luchtfotografie om 3D-modellen van de planeet te bouwen. Aanvankelijk bevat het programma kaarten met een lage resolutie. Bij het naderen van een bepaald gebied in kwestie op de kaart worden afbeeldingen uit hoge resolutie gedownload van NASA-servers.

Met het programma kunt u de schaal, richting en kijkhoek, zichtbare lagen selecteren en zoeken op geografische namen. Het is mogelijk om de namen van geografische objecten en politieke grenzen weer te geven.

De zoomfunctie wordt in World Wind geïmplementeerd door de hoogte te veranderen van waaruit de camera naar het oppervlak kijkt. Vanaf grote hoogte ziet het beeld er vlak uit, maar vanaf een hoogte van enkele tientallen kilometers in de bergen is het effect van perspectief duidelijk zichtbaar en het vloeiende scrollen van het beeld wekt de indruk dat je over het echte terrein vliegt.

Naast het beeld van de aarde toont het programma ook het oppervlak van de maan. De beelden zijn afkomstig van de Clementine-satelliet, die in 1994 werd gelanceerd en sindsdien ongeveer 1,8 miljoen beelden heeft gemaakt. Met NASA World Wind kunt u de maan op vrijwel elk punt observeren door de zoom van het beeld aan te passen. De afbeelding toont duidelijk het reliëf van de natuurlijke satelliet, bergen, kraters en spleten. Sommige afbeeldingen zijn zo gedetailleerd dat het mogelijk is om het zicht op het maanoppervlak vanaf twintig meter aan te passen.

gvSIG

Gratis geografisch informatiesysteem met open source. Eerst werkende versie verscheen eind 2006 en werd via internet verspreid. Het is een tool voor geografisch informatiebeheer met een intuïtieve interface die perfect werkt met zowel raster- als vectorformaten. gvSIG wordt ontwikkeld met overheidssubsidie ​​uit Spanje.

Het programma ondersteunt alles noodzakelijke functies GIS:

• Werken met lagen, waardoor u alleen de noodzakelijke kunt weergeven dit moment voorwerpen;
• Kaartzoomfuncties;
• Ondersteuning voor het opslaan van de benodigde kaartweergaven;
• Automatische berekeningen van de afstand tussen objecten en gebieden van gebieden;
• Accommodatie actieve objecten op de kaart;
• Creatie van professionele geografische kaarten met noodzakelijke elementen, die later kan worden afgedrukt.

ArcGIS

Een familie van softwareproducten van het Amerikaanse bedrijf ESRI, een van de leiders op de wereldmarkt van geografische informatiesystemen. ArcGIS is er bovenop gebouwd COM-technologieën, .NET, Java, XML, SOAP. De nieuwste versie is ArcGIS 10.

Met ArcGIS kunt u grote hoeveelheden geografisch gerefereerde statistische informatie visualiseren (aanwezig in de vorm van een digitale kaart). Kaarten van alle schaalgroottes worden in de omgeving gemaakt en bewerkt: van plattegronden tot een wereldkaart.

Ook heeft ArcGIS ingebouwde brede tools voor het analyseren van ruimtelijke informatie.

ArcGis wordt op verschillende gebieden gebruikt:

• Landenregister, landbeheer
• Vastgoedboekhouding (zie: AIS voor vastgoedboekhouding, ISOGD)
• Technische communicatie
• Ministerie van Binnenlandse Zaken en Ministerie van Noodsituaties
• Telecommunicatie
• Olie en gas
• Ecologie
• Staatsgrensdienst
• Vervoer
• Bosbouw
• Watervoorraden
• Teledetectie
• Gebruik van de ondergrond
• Geodesie, cartografie, geografie
• Bedrijf
• Handel en diensten
• landbouw
• Onderwijs

Opgemerkt moet worden dat GRASS GIS een van de oudste geografische informatiesystemen is. De ontwikkeling ervan werd in 1982 geïnitieerd door het Amerikaanse Army Construction Engineering Research-laboratorium. In 1995 bronteksten GRASS is gepubliceerd onder de GPL-licentie.

Het belangrijkste kenmerk van GRASS is de modulaire structuur, die de vorming van een GIS mogelijk maakt uit individuele functionele eenheden, geoptimaliseerd voor de behoeften van de eindgebruiker.

Hoofdgroepen modules:

• visualisatie;
• interactie met DBMS (opslag van ruimtelijke en attribuutinformatie);
• beeldverwerking (verwerking van satellietbeelden, creëren van samengestelde beelden, geometrische en chromatische correctie);
• printbeheer;
• werken met rasterkaarten (schaduwmodellen, schaling);
• werken met vectorkaarten (ruimtelijke analyses, attribuutquery's);
• en etc.
GeoMedia is zowel een GIS-technologie als een familie van GIS-producten.GeoMedia-technologie is een nieuwe generatie GIS-architectuur waarmee u direct kunt werken zonder tegelijkertijd te importeren/exporteren met een verscheidenheid aan ruimtelijke gegevens in verschillende formaten. Dit wordt bereikt door gebruik te maken van speciale componenten voor gegevenstoegang: Intergraph GeoMedia Data Server.Tegenwoordig hebben GeoMedia-gebruikers toegang tot componenten voor alle belangrijke industriële formaten voor het opslaan van digitale kaartgegevens: ArcInfo, ArcView, ASCII, AutoCAD, FRAMME, GeoMedia, GML, MapInfo, MGE, MicroStation, Oracle Spatial, enz., inclusief raster-, tabel- en multimediagegevens. Gebruikers kunnen echter hun eigen GeoMedia Data Server ontwikkelen op basis van een aangepast formaatsjabloon. Met de componenten van Intergraph GeoMedia Data Server kunt u gegevens uit een willekeurig aantal bronnen bekijken en tegelijkertijd analyseren, opgeslagen in verschillende formaten, coördinatensystemen en met variërende nauwkeurigheid, op één kaart. Vond dit leuk:

Hoe werkt GIS?

Een GIS slaat informatie over de echte wereld op als een reeks thematische lagen die worden samengevoegd op basis van geografische locatie. Deze eenvoudige maar zeer flexibele aanpak heeft zijn waarde bewezen bij het oplossen van een verscheidenheid aan problemen in de echte wereld: het volgen van de beweging van voertuigen en materialen, het gedetailleerd in kaart brengen van reële omstandigheden en geplande activiteiten, en het modelleren van de mondiale atmosferische circulatie.

Alle geografische informatie bevat informatie over de ruimtelijke locatie, of het nu gaat om een ​​verwijzing naar geografische of andere coördinaten, of verwijzingen naar een adres, postcode, kiesdistrict of volkstelling, land- of bosidentificatie, wegnaam, enz. Wanneer dergelijke links worden gebruikt om automatisch de locatie of locaties van het (de) element(en) te bepalen, wordt een procedure gebruikt die geocodering wordt genoemd. Met zijn hulp kun je snel bepalen en op de kaart zien waar het object of fenomeen waarin je geïnteresseerd bent zich bevindt, zoals het huis waar je vriend woont of de organisatie die je nodig hebt, waar een aardbeving of overstroming heeft plaatsgevonden, welke route is gemakkelijker en sneller om op het punt te komen dat u nodig heeft of thuis.

Vector- en rastermodellen. GIS kan werken met twee aanzienlijk verschillende soorten gegevens: vector en raster. In een vectormodel wordt informatie over punten, lijnen en polygonen gecodeerd en als een set opgeslagen X,Y-coördinaten. De locatie van een punt (puntobject), bijvoorbeeld een boorgat, wordt beschreven door een coördinatenpaar (X,Y). Lineaire kenmerken zoals wegen, rivieren of pijpleidingen worden opgeslagen als sets van X- en Y-coördinaten. Veelhoekkenmerken, zoals stroomgebieden van rivieren, percelen of servicegebieden, worden opgeslagen als een gesloten reeks coördinaten. Het vectormodel is vooral nuttig voor het beschrijven van discrete objecten en is minder geschikt voor het beschrijven van continu veranderende eigenschappen zoals bodemtypes of objecttoegankelijkheid. Het rastermodel is optimaal voor het werken met continue eigenschappen. Een rasterafbeelding is een reeks waarden voor individuele elementaire componenten (cellen), vergelijkbaar met een gescande kaart of afbeelding. Beide modellen hebben hun voor- en nadelen. Modern GIS kan werken met zowel vector- als rastermodellen.

Problemen die GIS oplost. Een GIS voor algemeen gebruik voert doorgaans vijf gegevensactiviteiten (taken) uit, onder meer: ​​invoer, manipulatie, beheer, bevraging en analyse, en visualisatie.

Binnenkomen. Om in een GIS te kunnen worden gebruikt, moeten gegevens worden omgezet in een geschikt digitaal formaat. Het proces van het converteren van gegevens van papieren kaarten naar computerbestanden digitalisering genoemd. In modern GIS kan dit proces worden geautomatiseerd met behulp van scannertechnologie, wat vooral belangrijk is bij het uitvoeren ervan grote projecten, of, voor een kleine hoeveelheid werk, kunnen gegevens worden ingevoerd met behulp van een digitizer. Veel gegevens zijn al vertaald in formaten die direct begrijpelijk zijn voor GIS-pakketten.

Manipulatie. Om een ​​specifiek project te voltooien, moeten bestaande gegevens vaak verder worden aangepast om aan de vereisten van uw systeem te voldoen. Geografische informatie kan zich bijvoorbeeld op verschillende schalen bevinden (hartlijnen van straten bevinden zich op een schaal van 1:100.000, grenzen van volkstellingen bevinden zich op een schaal van 1:50.000 en woningen bevinden zich op een schaal van 1:10.000). Voor gezamenlijke verwerking en visualisatie is het handiger om alle gegevens op één schaal te presenteren. GIS-technologie biedt verschillende manieren het manipuleren van ruimtelijke gegevens en het extraheren van de gegevens die nodig zijn voor een specifieke taak.

Controle. In kleine projecten kan geografische informatie worden opgeslagen als gewone bestanden. Maar met een toename van het informatievolume en een toename van het aantal gebruikers is het effectiever om databasemanagementsystemen (DBMS) te gebruiken voor het opslaan, structureren en beheren van gegevens, of speciale computerhulpmiddelen voor het werken met geïntegreerde datasets (databases ). In GIS is het het handigst om een ​​relationele structuur te gebruiken, waarin gegevens in tabelvorm worden opgeslagen. In dit geval worden gemeenschappelijke velden gebruikt om tabellen te koppelen. Deze eenvoudige aanpak is vrij flexibel en wordt veel gebruikt in veel GIS- en niet-GIS-toepassingen.

Vraag en analyse. Als u over GIS en geografische informatie beschikt, kunt u antwoorden krijgen op eenvoudige vragen (Wie is de eigenaar hiervan stuk land? Op welke afstand van elkaar bevinden deze objecten zich? Waar bevindt deze industriële zone zich?) en complexere gebieden waarvoor dit nodig is aanvullende analyse, vragen (Waar zijn plaatsen om een ​​nieuw huis te bouwen? Wat is de belangrijkste grondsoort onder sparrenbossen? Welke invloed zal de aanleg van een nieuwe weg hebben op het verkeer?). Query's kunnen worden ingesteld door simpelweg op een specifiek object te klikken of door gebruik te maken van geavanceerde analytische hulpmiddelen. Met behulp van GIS kunt u zoekpatronen identificeren en instellen, en scenario's naspelen zoals "wat zal er gebeuren als...". Moderne GIS beschikken over veel krachtige tools voor analyse, waarvan er twee de belangrijkste zijn: nabijheidsanalyse en overlay-analyse. Om de nabijheid van objecten ten opzichte van elkaar te analyseren, gebruikt GIS een proces dat buffering wordt genoemd. Het helpt bij het beantwoorden van vragen als: Hoeveel huizen bevinden zich binnen 100 meter van dit waterlichaam? Hoeveel klanten wonen er binnen een straal van 1 km van deze winkel? Wat is het aandeel olie dat wordt geproduceerd uit putten binnen een straal van 10 km van het managementgebouw van deze olie- en gasproductie-eenheid? Het overlayproces omvat de integratie van gegevens die zich in verschillende thematische lagen bevinden. In het eenvoudigste geval is dit een mapping-operatie, maar bij een aantal analytische operaties worden data uit verschillende lagen fysiek gecombineerd. Overlay, of ruimtelijke aggregatie, maakt bijvoorbeeld de integratie mogelijk van gegevens over bodem, helling, vegetatie en grondbezit met grondbelastingtarieven.

Visualisatie. Bij veel soorten ruimtelijke operaties is het eindresultaat een weergave van de gegevens in de vorm van een kaart of grafiek. Een kaart is een zeer effectieve en informatieve manier om geografische (ruimtelijk gerefereerde) informatie op te slaan, te presenteren en te verzenden. Vroeger werden kaarten gemaakt die eeuwenlang meegaan. GIS biedt verbazingwekkende nieuwe hulpmiddelen die de kunst en wetenschap van de cartografie uitbreiden en bevorderen. Met zijn hulp kan de visualisatie van de kaarten zelf eenvoudig worden aangevuld met rapportagedocumenten, driedimensionale afbeeldingen, grafieken en tabellen, foto's en andere middelen, bijvoorbeeld multimedia.

Gerelateerde technologieën. GIS is nauw verwant aan een aantal andere soorten informatiesystemen. Het belangrijkste verschil ligt in het vermogen om ruimtelijke gegevens te manipuleren en analyseren. Hoewel er geen enkele algemeen aanvaarde classificatie van informatiesystemen bestaat, zou de volgende beschrijving moeten helpen om GIS op een afstand te houden van desktop mapping, CAD, teledetectie, databasebeheersystemen (DBMS) en technologie. mondiale positionering(GPS).

Desktop mapping-systemen maken gebruik van cartografische weergave om de interactie van de gebruiker met gegevens te organiseren. In dergelijke systemen is alles gebaseerd op kaarten; de kaart is een database. De meeste desktop mapping-systemen hebben dat wel beperkte mogelijkheden databeheer, ruimtelijke analyse en configuratie. De bijbehorende pakketten werken op desktopcomputers - pc, Macintosh en low-end UNIX-werkstations.

CAD-systemen zijn in staat tekeningen en plattegronden van gebouwen en infrastructuur te ontwerpen. Om tot één enkele structuur te combineren, gebruiken ze een reeks componenten met vaste parameters. Ze zijn gebaseerd op een klein aantal regels voor het combineren van componenten en hebben zeer beperkte analytische functies. Sommige CAD-systemen zijn uitgebreid om cartografische weergave van gegevens te ondersteunen, maar in de regel maken de daarin beschikbare hulpprogramma's geen efficiënt beheer en analyse van grote ruimtelijke databases mogelijk.

Teledetectie en GPS. Teledetectie is de kunst en wetenschap van het uitvoeren van metingen aan het aardoppervlak met behulp van sensoren zoals verschillende camera's aan boord van vliegtuigen, ontvangers van mondiale positioneringssystemen of andere apparaten. Deze sensoren verzamelen gegevens in de vorm van afbeeldingen en bieden gespecialiseerde verwerkings-, analyse- en visualisatiemogelijkheden voor de resulterende afbeeldingen. Door het ontbreken van voldoende krachtige databeheer- en analysetools kunnen de bijbehorende systemen nauwelijks als echt GIS worden aangemerkt.

Databasebeheersystemen zijn ontworpen om alle soorten gegevens op te slaan en te beheren, inclusief geografische (ruimtelijke) gegevens. DBMS'en zijn geoptimaliseerd voor dergelijke taken en daarom hebben veel GIS ingebouwde DBMS-ondersteuning. Deze systemen beschikken niet over tools voor analyse en visualisatie die vergelijkbaar zijn met GIS.

geografische informatiesysteem in kaart brengen

Kadastrale ingenieurs, ontwerpers, geologen en andere specialisten worden vaak geconfronteerd met de noodzaak om cartografische gegevens in hun werk te gebruiken. Moderne ontwikkelingen maken het mogelijk om satellietbeelden van het gebied tot in de kleinste details te ontvangen, en speciaal ontwikkelde software kan deze informatie voor analytische doeleinden gebruiken en in het vereiste formaat weergeven.

Laten we het hebben over structuren die ons in staat stellen geografisch materiaal te generaliseren en te bestuderen om in elk specifiek geval de meest redelijke en optimale maatregelen te implementeren.

Definitie van GIS (GIS): waar de afkorting voor staat en wat het is

Geografische informatiesystemen (GIS) zijn vooruitstrevend Computertechnologieën, die worden gebruikt om kaarten te maken en feitelijk bestaande objecten te evalueren, evenals incidenten die zich in de wereld voordoen. In dit geval worden visualisatie en ruimtelijke overzichten gecombineerd met standaard processen met databases: informatie invoeren en statistische resultaten verkrijgen.

Het zijn de aangegeven kenmerken waardoor deze programma's op grote schaal kunnen worden gebruikt om veel problemen op te lossen:

Analyse van fysieke verschijnselen en gebeurtenissen op de planeet.

De belangrijkste oorzaken ervan begrijpen en identificeren.

Studie van het probleem van de overbevolking.

Planning veelbelovende oplossingen bij stadsplanning.

Het beoordelen van de resultaten van de huidige bedrijfsactiviteiten.

Ecologische problemen– vervuiling van gebieden, vermindering van de omvang van bosgebieden.

Naast mondiale doelen is het met behulp van dergelijke steun mogelijk om specifieke situaties te reguleren, bijvoorbeeld:

Zoekopdracht optimaal pad tussen punten.

Het kiezen van een gunstige locatie voor het bedrijf.

Het gewenste gebouw vinden op adres.

Gemeentelijke taken.

Geografische analyse is geen nieuw opkomend gebied. Maar de technologieën die wij overwegen, voldoen het beste aan de eisen van onze tijd. Dit is het meest efficiënte, effectieve en handige proces dat de procedure voor het verzamelen en verwerken van relevant materiaal automatiseert.

Tegenwoordig zijn geografische informatiesystemen een winstgevend werkterrein waar miljoenen mensen werkzaam zijn verschillende landen. Alleen al in Rusland ontwikkelen en implementeren meer dan 200 verschillende bedrijven dergelijke technologieën op alle gebieden van het bedrijfsleven.

Het heeft verschillende componenten.

Apparatuur. Dit zijn verschillende soorten computerplatforms, van persoonlijke auto's naar wereldwijde gecentraliseerde servers.

Software. Iedereen is hier aanwezig noodzakelijke hulpmiddelen voor het verkrijgen, verwerken en visualiseren van materiaal. Er kunnen afzonderlijke componenten worden gebruikt om componenten aan te duiden voor:

Introductie en manipulatie van informatie;

Databasebeheer (DBMS);

Het in kaart brengen van ruimtelijke queries;

Toegang (interface).

Welke manipulaties zijn mogelijk in programma's?

De hulpprogramma's voeren verschillende processen uit:

Binnenkomen. In dit geval wordt het materiaal omgezet naar het gewenste digitale formaat. Bij de digitalisering worden papieren kaarten als basis genomen en met behulp van scanners verwerkt. Dit is relevant voor grote objecten; voor kleine taken kun je informatie invoeren via een digitizer.

Manipulatie. Technologieën hebben verschillende manieren om materialen te wijzigen en bepaalde onderdelen aan te wijzen die nodig zijn om de onmiddellijke taak uit te voeren. Ze maken het bijvoorbeeld mogelijk om mee te schalen verschillende elementen tot één enkele waarde voor verdere algemene verwerking.

Controle. Met een aanzienlijke hoeveelheid informatie en een groot aantal gebruikers is het rationeel om databasebeheersystemen te gebruiken om het materiaal te verzamelen en te structureren. Meestal gebruikt relationeel model wanneer informatie in tabellen wordt opgeslagen.

Vraag en analyse. Met het programma kunt u antwoorden krijgen op veel primitieve en meer gedetailleerde vragen, variërend van de identiteit van de eigenaar van de site tot de overheersende grondsoorten onder het gemengde object. Het is ook mogelijk om sjablonen te maken voor zoeken op een bepaald soort verzoek. Voor de analyse worden instrumenten zoals nabijheidsbeoordeling en overlapstudies gebruikt.

Visualisatie. Dit is het gewenste resultaat van de meeste ruimtelijke acties. De kaarten zijn voorzien van bijbehorende documentatie, driedimensionale afbeeldingen, tabel waarden en grafische, multimedia- en fotografische rapporten.

Soorten GIS

De classificatie van geografische informatiesystemen is gebaseerd op het principe van territoriumdekking:

Globaal(nationaal en subcontinentaal) – bieden de mogelijkheid om de situatie op planetaire schaal te beoordelen. Hierdoor is het mogelijk natuurrampen en door de mens veroorzaakte rampen te voorspellen en te voorkomen, de omvang van de ramp in te schatten, de eliminatie van de gevolgen te plannen en humanitaire hulp te organiseren. Sinds 1997 over de hele wereld gebruikt.

Regionaal(lokaal, subregionaal, lokaal) - opereren op gemeentelijk niveau. Dergelijke technologieën weerspiegelen vele sleutelgebieden: investeringen, vastgoed, navigatie, openbare veiligheid en andere. Ze helpen bij het nemen van beslissingen bij de ontwikkeling van een bepaald gebied, wat helpt om kapitaal aan te trekken en de economie te laten groeien.

GIS slaat feitelijke informatie over objecten op in de vorm van een verzameling thematische lagen, verenigd door geografische locatie. Deze aanpak biedt oplossingen voor uiteenlopende problemen bij het reorganiseren van het gebied en het uitvoeren van evenementen.

Om de locatie van een object te vinden, worden de coördinaten van het punt, het adres, de index, het perceelnummer, enz. gebruikt. Deze informatie wordt na de geocoderingsprocedure op kaarten toegepast.

Technologieën kunnen werken met raster- en vectormodellen.

IN vectorvorm het materiaal wordt gecodeerd en opgeslagen als een reeks coördinaten. Het is meer geschikt voor stabiele elementen met permanente eigenschappen: rivieren, pijpleidingen, stortplaatsen.

Rasterschema bevat informatieblokken over afzonderlijke componenten. Het is aangepast om te werken met variabele kenmerken, zoals bodemtypes en toegankelijkheid van de locatie.

Gerelateerde innovaties

GIS werkt nauw samen met andere toepassingen. Laten we eens kijken naar het verband en de belangrijkste verschillen met soortgelijke informatietechnologieën.

DBMS. Ze dienen om te accumuleren, op te slaan en te coördineren verschillende materialen, daarom vaak opgenomen in software-ondersteuning geografische systemen. In tegenstelling tot laatstgenoemde beschikken zij niet over hulpmiddelen voor het beoordelen en ruimtelijk weergeven van gegevens.

Hulpmiddelen voor desktoptoewijzing. Kaarten worden gebruikt als informatie, maar hebben beperkte mogelijkheden om ze te beheren en te analyseren.

Teledetectie en GPS. Hier wordt informatie verzameld met behulp van speciale sensoren: boordcamera's van vliegtuigen, global positioning-sensoren en andere. In dit geval wordt het materiaal verzameld in de vorm van afbeeldingen met de implementatie van hun verwerking en studie. Door het ontbreken van bepaalde hulpmiddelen kunnen ze echter niet als geografische informatiesystemen worden beschouwd.

CAD Dit zijn programma's voor het maken van diverse tekeningen, plattegronden en bouwkundige ontwerpen. Ze gebruiken een reeks elementen met vaste parameters. Velen van hen hebben de mogelijkheid om waarden uit GIS te importeren.

Onder dergelijke hulpprogramma's is het de moeite waard om de producten van ZWSOFT te vermelden:

Een krachtig en betaalbaar GIS voor het importeren, exporteren en beheren van georuimtelijke gegevens. Wanneer u de versie selecteert voor gebruik met ZWCAD/AutoCAD, wordt deze applicatie binnenin uitgevoerd CAD-platforms en stelt gebruikers in staat georuimtelijke gegevens uit te wisselen tussen platformtekeningen en GIS-bestanden, GIS-servers of GIS-gegevensopslagplaatsen, vector- en rasterkaarten en overlays te laden en attribuutgegevens en datatabellen te beheren.

– analoog van GeoniCS. Hiermee kunt u ontwerp- en onderzoekswerk automatiseren. Hierdoor ontstaan ​​tekeningen die overeenkomen huidige normen ontwerp en normen. Bevat zes modules, waarvan het gebruik verschillende technische, inclusief geologische, problemen oplost.

– analoog van GeoniCS Surveys. Analyseert en interpreteert de resultaten van laboratorium- en veldonderzoek, voert uit statistische verwerking berekent volgens bepaalde parameters verschillende regelgevende en berekeningsindicatoren, genereert rapportage volgens de normen van de GOS-landen.

– hulpprogramma voor kadastrale ingenieurs met een volledige set tools die de voorbereiding van documenten automatiseren. Constante update zorgt ervoor dat u altijd kunt voorzien actuele informatie op papierwerk in overeenstemming met de eisen van de keuringsinstanties.

– computerondersteund ontwerpsysteem voor architecten, ingenieurs, ontwerpers. Heeft een nieuwe kernel gebaseerd hybride technologieën, combineren duidelijke interface, Unicode-ondersteuning, de mogelijkheid om driedimensionale modellen te maken op basis van hun secties. Heeft ingebouwde invoegmogelijkheid rasterkaarten door bestanden geografische referentie(geografische registratie).

GIS-voorbeelden voor beginners

Er zijn veel programma's gemaakt voor dergelijke geografische analyses. Laten we er een paar als voorbeeld bekijken.

Kaartinfo

De belangrijkste functionaliteit is:

gebruik van een duidelijk en handig uitwisselingsschema voor de overdracht van gegevens naar andere structuren;

actief venster kan in verschillende formaten worden opgeslagen: bmp, tif, jpg en wmf;

ondersteuning voor een aanzienlijk aantal geografische projecties en coördinatensystemen;

Materiaal kun je invoeren via een digitaliseerder.

Met het hulpprogramma kunt u thematische kaarten maken en 3D-landschappen bouwen.

Gegevensgrafiek

Een hulpmiddel voor ruimtelijke visualisatie, het modelleren van situaties, het construeren van synthetische indicatoren. Optimaal voor het leren van de basisprincipes van computercartografie in onderwijsinstellingen.

Met het programma kunt u:

vectorkaarten maken;

koppel een onbeperkt aantal thematische databases aan elk element;

gegevens naar een ander bestand kopiëren via het klembord;

wijzig handmatig de kenmerken van objecten en hun locaties.

Een eenvoudig hulpmiddel om onder de knie te krijgen basis niveau. Los vooral illustratieve problemen op. Hiermee kunt u gedigitaliseerde kaarten maken op basis van een gewone afbeelding en in elk grafisch formaat.

Toepassing van GIS

De mogelijkheden voor het gebruik van geografische technologieën zijn enorm. Onder de gebieden waar deze systemen het meest toepasbaar zijn, zijn:

Landbeheer. Hulpprogramma's die nodig zijn voor het samenstellen van kadasters, het berekenen van de gebieden van elementen, het markeren van de grenzen van percelen.

Beheer van de plaatsing van objecten. Hier is het gebruik ervan relevant voor het construeren van een architectonisch plan, voor het coördineren van een netwerk van industriële, winkel- en andere speciale punten.

Regionale Ontwikkeling. Technische onderzoeken van specifieke locaties, oplossingen voor problemen bij het optimaliseren van de infrastructuur en het aantrekken van investeerders zijn momenteel onmogelijk zonder een gedetailleerd onderzoek met behulp van dergelijke structuren.

Bescherming van de natuur. De programma's maken milieumonitoring en planning van het gebruik van hulpbronnen mogelijk.

Noodvoorspelling. Het volgen van veranderingen in verschillende geologische omstandigheden maakt het mogelijk om de mogelijkheid van rampen te voorspellen, maatregelen te ontwikkelen om deze te voorkomen en de verliezen als gevolg daarvan te minimaliseren.

Korte samenvatting

We hebben het concept van GIS gedecodeerd, in detail onderzocht wat geografische informatiesystemen zijn en waar ze worden gebruikt. Concluderend zullen we zeggen dat dit een veelbelovende richting is die zich actief ontwikkelt. Zonder het gebruik van dergelijke technologieën is het niet langer mogelijk om het werk van specialisten op veel gebieden voor te stellen.

GIS voor docenten	Deel 1: Inleiding tot GIS
	Doel: Begrijpen wat GIS is en waarvoor ze worden gebruikt. Trefwoorden: GIS, Computer, Kaarten, Data, Informatiesystemen, Ruimte, Analyse

Beoordeling:

Net zoals we een tekstverwerker gebruiken om met woorden te werken en documenten voor te bereiden, kunnen we deze gebruiken GIS-applicatie voor het werken met sets ruimtelijke informatie op de computer. GIS staat voor " Geografisch informatiesysteem" Elk GIS bestaat uit de volgende onderling verbonden componenten:

• Digitale gegevens– geografische informatie die u met hardware en software bekijkt en analyseert.
• Hardware– computers die worden gebruikt voor het opslaan, weergeven en verwerken van gegevens.
• Software– computerprogramma’s die op hardware draaien en waarmee u met digitale gegevens kunt werken. De software die deel uitmaakt van een geografisch informatiesysteem heet een GIS-applicatie.

Met de GIS-applicatie kunt u deze openen digitale kaarten op uw computer, creëer nieuwe ruimtelijke informatie en voeg deze toe aan uw kaart, maak afdrukbare kaarten klaar om aan uw behoeften te voldoen en voer ruimtelijke analyses uit.

Hieronder ziet u een eenvoudig voorbeeld van het gebruik van GIS. Stel je voor dat een gezondheidszorgbedrijf de woonplaats en de bezoekdatum noteert van elke patiënt die wordt behandeld:

Lengtegraad	Breedtegraad	Ziekte	datum
26.870436	-31.909519	Griep	13/12/2008
26.868682	-31.909259	Griep	24/12/2008
26.867707	-31.910494	Griep	22/01/2009
26.854908	-31.920759	Mazelen	11/01/2009
26.855817	-31.921929	Mazelen	26/01/2009
26.852764	-31.921929	Mazelen	10/02/2009
26.854778	-31.925112	Mazelen	22/02/2009
26.869072	-31.911988	Griep	02/02/2009
26.863354	-31.916406	Waterpokken	26/02/2009

Uit de tabel blijkt dat gevallen van mazelen voorkomen in januari en februari. De locatie van de woning van elke patiënt wordt in de tabel vermeld als lengte- en breedtegraad. Door deze gegevens in een GIS-toepassing te gebruiken, kunnen we snel meer details over ziektepatronen te weten komen:

Figuur 1: Voorbeeld van patiëntendossiers in een GIS-applicatie. Het is gemakkelijk te zien dat mazelenpatiënten dicht bij elkaar wonen.

Meer over GIS:

GIS is relatief nieuw gebied kennis, die teruggaat tot de jaren zeventig. Vroeger waren geautomatiseerde systemen alleen beschikbaar voor grote bedrijven en universiteiten met dure apparatuur. Tegenwoordig elke eigenaar persoonlijke computer of laptop kunnen GIS-applicaties gebruiken. In de loop van de tijd zijn GIS-toepassingen ook gebruiksvriendelijker geworden. Waar voorheen uitgebreide training nodig was, kan nu iedereen GIS gaan gebruiken voor dagelijkse behoeften. Zoals hierboven beschreven is GIS meer dan alleen software; het omvat alle aspecten van het beheer en gebruik van digitale geodata. In deze tutorial zullen we het vooral hebben over GIS-toepassingen.

Wat is een GIS-applicatie (software)?

Je kunt een voorbeeld zien van hoe het eruit ziet GIS-applicatie, hierboven in Figuur 1. GIS-toepassingen zijn computerprogramma's met een grafische gebruikersinterface die wordt bestuurd door een muis en toetsenbord. De applicatie bevat een hoofdmenu bovenaan het venster (Bestand, Bewerken, enz.), dat, wanneer erop wordt geklikt met de muis, de bijbehorende opdrachtpanelen toont. Met opdrachten kunt u de GIS-toepassing precies vertellen wat u wilt doen. U kunt het menu bijvoorbeeld gebruiken om een ​​opdracht te verzenden om een ​​nieuwe laag aan de weergavelijst toe te voegen.

Figuur 2: Het door de muis geopende applicatiemenu toont een reeks opties, elk daarvan is een uitvoerbaar commando.

Werkbalken(rijen met kleine pictogrammen met opdrachten die met een muisklik kunnen worden gestart) bevinden zich meestal direct onder het hoofdmenu en bieden snelle toegang naar de meest gebruikte functies.

Figuur 3: Werkbalken bieden snelle toegang tot veelgebruikte functies. Meestal met de muis over een pictogram bewegen
roept een tooltip aan met een beschrijving van de bijbehorende functie.

Een veelgebruikte functionaliteit van een GIS-applicatie is het weergeven cartografische lagen. Kaartlagen worden opgeslagen als bestanden op schijf of in een database. Normaal gesproken komt elke kaartlaag overeen met specifieke objecten echte wereld De laag wegen toont bijvoorbeeld het wegennetwerk.

Wanneer u een laag in een GIS-toepassing opent, verschijnt deze in gebieden in kaart brengen.

Het kaartgebied toont een grafische weergave van uw laag. Wanneer u meer dan één laag aan een kaart toevoegt, overlappen de lagen elkaar. Figuren 4-7 tonen een kaart waaraan verschillende lagen zijn toegevoegd. Een belangrijke functie van de kaart is navigatie, waaronder in- en uitzoomen en het verplaatsen van de kaart.

Figuur 4: Laag Steden toegevoegd op de kaart.	Figuur 5: Laag Scholen toegevoegd op de kaart.
Figuur 6: Laag spoorwegen, toegevoegd aan de kaart.	Figuur 7: Laag Rivieren toegevoegd op de kaart.

In tegenstelling tot papieren kaarten kunnen kaarten die in GIS-toepassingen zijn geopend, worden gewijzigd nadat ze zijn gemaakt. U kunt de vorm en kleur van kaartlaaglegenda's wijzigen. Als we bijvoorbeeld de kaart uit Figuur 7 nemen en de legenda ervan veranderen, zal deze volledig veranderen verschijning, zoals weergegeven in figuur 8. De conventies spelen belangrijke rol in de manier waarop we kaarten lezen, en ze veranderen snel en gemakkelijk in een GIS-applicatie.

Figuur 8: U kunt de symbologie eenvoudig wijzigen in een GIS-toepassing – een manier om gegevens op een kaart weer te geven.

Een ander gemeenschappelijk kenmerk van GIS-toepassingen is kaartlegenda. De kaartlegenda bevat een lijst met kaartlagen die in de GIS-applicatie zijn geladen. In tegenstelling tot een legenda op een papieren kaart biedt een legenda in een GIS-toepassing de mogelijkheid om lagen te herschikken, te verbergen en lagengroepen te maken. Door lagen met de muis te slepen, kunt u de volgorde wijzigen waarin ze op de elektronische kaart worden getekend. In figuren 9 en 10 wordt de kaartlegenda weergegeven aan de linkerkant van het GIS-toepassingsvenster. Door de volgorde van de lagen te veranderen, verschijnen rivieren bovenop wegen, in plaats van andersom.

Een GIS-applicatie op uw computer installeren:

Er zijn veel GIS-toepassingen beschikbaar. Sommige bevatten geavanceerde smal gespecialiseerd gereedschap en kost tienduizenden dollars voor elke licentie. Tegelijkertijd zijn er een aantal gratis GIS-applicaties. De keuze voor de toepassing hangt af van uw financiën en van uw persoonlijke voorkeuren. De toepassing die in deze tutorial wordt gebruikt is Quantum GIS, ook wel bekend als QGIS. Quantum GIS is volledig gratis en u kunt het kopiëren en delen met zoveel mensen als u wilt. Als u deze handleiding in gedrukte vorm hebt ontvangen, zou er een kopie van QGIS bij moeten zitten. Anders kunt u http://qgis.org bezoeken en een gratis exemplaar downloaden.

Geogegevens:

Nu we weten wat GIS en GIS-toepassingen zijn, laten we erover praten geogegevens. Gegevens zijn een zekerheid informatie. De informatie die we in GIS gebruiken, is meestal voorzien van georeferentie. Denk aan het bovenstaande voorbeeld van bedrijfsgegevens uit de gezondheidszorg. Om patiëntendossiers op te slaan, is een tabel van het volgende type gemaakt:

Lengtegraad	Breedtegraad	Ziekte	datum
26.870436	-31.909519	Griep	13/12/2008

De kolommen lengtegraad en breedtegraad bevatten geografische (ruimtelijke) gegevens. De naam en datum van de ziekte zijn niet-ruimtelijke gegevens. Een veel voorkomende functie van GIS is het tot stand brengen van een verbinding tussen de eerste en de tweede. In wezen kan een GIS-toepassing een schat aan informatie over elke locatie opslaan, in tegenstelling tot een papieren kaart, die beperkte mogelijkheden heeft. Zo kunnen bijvoorbeeld het geslacht en de leeftijd van patiënten eenvoudig in de betreffende tabel worden ingevoerd. Door een patiëntlocatielaag aan een GIS-toepassing toe te voegen, kunt u de weergave ervan instellen op basis van leeftijd of ziektetype, of een ander attribuut van de gewenste patiënt, terwijl een papieren kaart slechts één attribuut toont. Met een GIS-toepassing kunnen we dus het uiterlijk van onze kaart wijzigen op basis van de niet-ruimtelijke informatie die aan specifieke locaties is gekoppeld.

GIS-systemen werken met talloze soorten gegevens. Vectorgegevens worden in het computergeheugen opgeslagen in de vorm van reeksen coördinatenparen (X,Y). Vectorgegevens worden gebruikt om punten, lijnen en gebieden (polygonen) weer te geven. Figuur 11 laat zien Verschillende types vectorgegevens geopend in een GIS-toepassing. Vectorgegevens worden later in deze tutorial gedetailleerder besproken.

Figuur 11: Vectorgegevens gebruikt voor representatie punten (stad), lijnen (rivieren) en polygonen (districtsgrenzen).

Rastergegevens opgeslagen als een raster van waarden. Talloze satellieten draaien in een baan om de aarde en de foto's die ze produceren zijn rasterafbeeldingen die in een GIS-toepassing kunnen worden bekeken. Een van de belangrijkste zichtbare verschillen tussen rastergegevens en vectorgegevens is dat wanneer u inzoomt rasterafbeelding te dichtbij, het bestaat uit vierkanten (zie figuren 12 en 13). Elk van deze vierkanten is een afzonderlijke cel in het gegevensraster waaruit de rasterafbeelding bestaat. Rastergegevens worden later in deze zelfstudie gedetailleerder besproken.

Figuur 12: Satellietbeeld - typisch voorbeeld rastergegevens. Deze foto toont bergen.		Figuur 13: Dezelfde gegevens, maar deze keer met meer nadert. De rasterstructuur van de afbeelding is zichtbaar.

Wat hebben we geleerd?

Laten we het materiaal dat we hebben geleerd consolideren:

• GIS is een systeem van hardware, software en geodata.
• GIS-applicatie Hiermee kunt u geodata bekijken en is een belangrijk onderdeel van het GIS.
• Een GIS-toepassing omvat doorgaans: Hoofdmenu, werkbalken, kaart gebied En legende.
• Geografische gegevens die in een GIS-toepassing worden gebruikt, zijn rooster En vector.
• Geografische gegevens kan gecombineerd worden met niet-ruimtelijke gegevens.

Probeer het zelf!

Hieronder vindt u enkele voorbeelden praktische taken voor uw studenten:

• Beschrijf het concept van GIS aan uw leerlingen, zoals gedaan in deze handleiding. Vraag hen drie redenen te noemen waarom het gebruik van GIS beter is dan het gebruik van papieren kaarten. Hieronder vindt u voorbeeldantwoorden:
  • Met de GIS-applicatie kunt u er veel maken diverse kaarten gebaseerd op dezelfde gegevens;
  • GIS is een uitstekende visualisatietool waarmee u uw kaart op verschillende schalen kunt bekijken;
  • Het maken van papieren kaarten vergt veel werk en zelfs het bekijken ervan duurt lang. GIS kan zeer grote hoeveelheden gegevens opslaan en maakt het proces van het vinden van gewenste locaties eenvoudig en snel.

• Bedenk hoe rastergegevens van satellieten worden gebruikt. Bijvoorbeeld:
  • Tijdens natuurrampen kunnen rastergegevens getroffen gebieden weergeven. Een recent satellietbeeld dat tijdens een overstroming is gemaakt, helpt bijvoorbeeld bij het lokaliseren van mensen wier huizen onder water stonden.
  • Soms veroorzaken mensen schade aan het milieu, bijvoorbeeld door het opslaan van gevaarlijke chemicaliën die planten en dieren doden. Met behulp van satellietgegevens kunnen we dergelijke problemen monitoren.
  • Stadsplanners gebruiken rastergegevens van satellieten om nieuwe ontwikkelingen te identificeren en de infrastructuur te helpen plannen.

Als u geen computer heeft:

Veel van de onderwerpen die in deze handleiding worden behandeld, kunnen worden gevisualiseerd met behulp van een projectieapparaat en transparanten, omdat... ze tonen een soortgelijke overlay van informatielagen. Een goed begrip van GIS wordt echter altijd beter bereikt met behulp van een computer.