ระบบสารสนเทศทางภูมิศาสตร์สำหรับข้อมูลทางภูมิศาสตร์ ปัญหาที่ GIS แก้ไขได้ องค์ประกอบหลักของระบบสารสนเทศทางภูมิศาสตร์

ActiveMap GS จัดให้ การจัดการที่มีประสิทธิภาพขั้นตอนการทำงานและทรัพยากรตามข้อมูลแผนที่ การกำหนดงานด้วยพิกัดที่แม่นยำ การมอบหมายพนักงานที่รับผิดชอบ และการติดตามความคืบหน้าของงานจะช่วยลดเวลาหยุดทำงานและเพิ่มผลผลิต

GIS 6 ฉบับเว็บ

GIS 6 Web Edition ช่วยให้คุณสามารถขยายความคล่องตัวในการใช้ข้อมูลโปรแกรม GIS 6 ได้อย่างมาก รวมถึงความสามารถของระบบ ขณะนี้การเข้าถึงข้อมูลสามารถทำได้จากอุปกรณ์ใดๆ ที่สามารถเข้าถึงอินเทอร์เน็ตหรือภายในได้ เครือข่ายองค์กร. ส่วนเซิร์ฟเวอร์โซลูชั่นเว็บสามารถใช้งานได้ทั้งบนระบบ MS Windows และ Unix ระบบอนุญาตให้คุณแก้ไข สร้าง และพิมพ์เทมเพลตฟอร์มการรายงานในเว็บอินเตอร์เฟส

GisMapServer

เซิร์ฟเวอร์การแมปสำหรับโปรแกรม GIS6 และ MapDraw 2 ช่วยให้คุณเร่งกระบวนการสร้างภาพสำหรับไคลเอนต์ได้อย่างมาก ช่วยเพิ่มปริมาณการรับส่งข้อมูล เครือข่ายท้องถิ่นรวมถึงการเข้าถึงข้อมูลเวกเตอร์และกราฟิกที่อยู่บนเซิร์ฟเวอร์อย่างปลอดภัย GisMapServer ยังสามารถใช้เป็นเซิร์ฟเวอร์แผนที่อินเทอร์เน็ตได้

ชุดเครื่องมือจีเอ็ม

ซอฟต์แวร์ GM Tool Kit มีไว้สำหรับมืออาชีพที่เกี่ยวข้องกับการตั้งค่าและการบริการเซ็นเซอร์ไฮโดรคาร์บอน IR2100 และ S4100C ซึ่งผลิตโดย General Monitors ซึ่งใช้กันอย่างแพร่หลายในอุตสาหกรรม โปรแกรมที่รวมอยู่ใน “ชุดเครื่องมือ GM” ช่วยให้คุณสามารถวินิจฉัยอุปกรณ์บนเครือข่าย Modbus หรือเซ็นเซอร์แต่ละตัวได้อย่างรวดเร็ว กำหนดค่าพารามิเตอร์ที่จำเป็น ระบุและชี้แจงข้อผิดพลาด และช่วยกำหนดค่าเครือข่ายและซอฟต์แวร์ Modbus

คอร์โปร

โปรแกรม KORPRO ใช้วิธีการสหสัมพันธ์ของการแยกความผิดปกติ (COMS) ซึ่งออกแบบมาเพื่อการวิเคราะห์สนามธรณีฟิสิกส์ที่ซ้อนทับกันของผลกระทบหลายอย่างโดยมีข้อมูลนิรนัยเกี่ยวกับลักษณะทางธรณีวิทยาที่กำลังศึกษาอยู่อย่างจำกัด วิธี COMR ช่วยให้สามารถทำนายลักษณะทางธรณีวิทยาใดๆ ที่ยังไม่ทราบได้ภายใต้สภาวะทางธรณีวิทยาและธรณีฟิสิกส์ที่เหมาะสม โดยอาศัยการวิเคราะห์ค่าพารามิเตอร์ทางธรณีฟิสิกส์หลายค่ารวมกัน

ไม่คลุมเครือ คำจำกัดความสั้น ๆปรากฏการณ์นี้ค่อนข้างอธิบายได้ยาก ระบบสารสนเทศภูมิศาสตร์ (GIS) คือโอกาสในการเปลี่ยนโฉมโลกรอบตัวเรา GIS เป็นเทคโนโลยีคอมพิวเตอร์สมัยใหม่สำหรับการทำแผนที่และวิเคราะห์วัตถุในโลกแห่งความเป็นจริง โดยไม่มีการระบุลักษณะทั่วไปและรูปภาพ รวมถึงเหตุการณ์ที่เกิดขึ้นบนโลกของเรา เทคโนโลยีนี้รวมการทำงานของฐานข้อมูลแบบดั้งเดิม เช่น การสืบค้นและ การวิเคราะห์ทางสถิติพร้อมประโยชน์ของการแสดงภาพเต็มรูปแบบและการวิเคราะห์ทางภูมิศาสตร์ (เชิงพื้นที่) ที่แผนที่มอบให้ ความสามารถเหล่านี้ทำให้ GIS แตกต่างจากระบบข้อมูลอื่นๆ และมีให้ โอกาสพิเศษเพื่อนำไปใช้ในงานต่างๆ ที่เกี่ยวข้องกับการวิเคราะห์และการพยากรณ์ปรากฏการณ์และเหตุการณ์ต่างๆ ในโลกโดยรอบ โดยมีความเข้าใจและระบุปัจจัยและสาเหตุหลักตลอดจน ผลที่ตามมาที่เป็นไปได้พร้อมการวางแผนการตัดสินใจเชิงกลยุทธ์และผลที่ตามมาในปัจจุบันของการดำเนินการ

การทำแผนที่และการวิเคราะห์ทางภูมิศาสตร์ไม่ใช่เรื่องใหม่ทั้งหมด อย่างไรก็ตาม เทคโนโลยี GIS มอบแนวทางใหม่ที่ทันสมัยกว่า มีประสิทธิภาพมากขึ้น สะดวกและรวดเร็วยิ่งขึ้นในการวิเคราะห์ปัญหาและแก้ไขปัญหาที่มนุษยชาติโดยทั่วไปเผชิญอยู่ และโดยเฉพาะองค์กรหรือกลุ่มบุคคลโดยเฉพาะ ทำให้ขั้นตอนการวิเคราะห์และการคาดการณ์เป็นไปโดยอัตโนมัติ ก่อนที่จะใช้ GIS มีเพียงไม่กี่คนเท่านั้นที่มีศิลปะในการสรุปข้อมูลทั่วไปและการวิเคราะห์ที่ครอบคลุม ข้อมูลทางภูมิศาสตร์เพื่อวัตถุประสงค์ในการรับเลี้ยงบุตรบุญธรรม โซลูชั่นที่ดีที่สุดขึ้นอยู่กับ แนวทางที่ทันสมัยและหมายถึง

ปัจจุบัน GIS เป็นอุตสาหกรรมที่มีมูลค่าหลายล้านดอลลาร์ซึ่งเกี่ยวข้องกับผู้คนหลายแสนคนทั่วโลก GIS มีการสอนในโรงเรียน วิทยาลัย และมหาวิทยาลัย เทคโนโลยีนี้ใช้ในกิจกรรมของมนุษย์เกือบทุกด้าน ไม่ว่าจะเป็นการวิเคราะห์ปัญหาระดับโลก เช่น การมีประชากรมากเกินไป มลพิษทางบก การลดพื้นที่ป่าไม้ ภัยพิบัติทางธรรมชาติ หรือการแก้ปัญหาเฉพาะ เช่น การค้นหา เส้นทางที่ดีที่สุดระหว่างจุดต่างๆ, การเลือกทำเลที่เหมาะสมที่สุดสำหรับสำนักงานใหม่, การค้นหาบ้านตามที่อยู่, วางท่อใต้ดิน, งานเทศบาลต่างๆ

ส่วนประกอบของระบบสารสนเทศภูมิศาสตร์

GIS ที่ใช้งานได้มีองค์ประกอบหลักห้าประการ ได้แก่ ฮาร์ดแวร์ ซอฟต์แวร์ ข้อมูล ผู้คน และวิธีการ
ฮาร์ดแวร์. นี่คือคอมพิวเตอร์ที่ใช้ GIS ปัจจุบัน GIS กำลังทำงานอยู่ หลากหลายชนิดแพลตฟอร์มคอมพิวเตอร์ ตั้งแต่เซิร์ฟเวอร์รวมศูนย์ไปจนถึงคอมพิวเตอร์เดสก์ท็อปส่วนบุคคลหรือเครือข่าย

ซอฟต์แวร์ GIS มีฟังก์ชันและเครื่องมือที่จำเป็นในการจัดเก็บ วิเคราะห์ และแสดงภาพข้อมูลทางภูมิศาสตร์ (เชิงพื้นที่) ส่วนประกอบสำคัญผลิตภัณฑ์ซอฟต์แวร์ ได้แก่ เครื่องมือสำหรับการป้อนและดำเนินการข้อมูลทางภูมิศาสตร์ ระบบการจัดการฐานข้อมูล (DBMS หรือ DBMS) เครื่องมือเพื่อรองรับการสืบค้นเชิงพื้นที่ การวิเคราะห์ และการแสดงภาพ (การแสดงผล) กราฟิก หน้าจอผู้ใช้(GUI หรือ GUI) สำหรับ เข้าถึงได้ง่ายถึงเครื่องมือ

ข้อมูล. นี่น่าจะมากที่สุด องค์ประกอบที่สำคัญสารสนเทศภูมิศาสตร์ ข้อมูลตำแหน่งเชิงพื้นที่ (ข้อมูลทางภูมิศาสตร์) และข้อมูลตารางที่เกี่ยวข้องอาจถูกรวบรวมและผลิตโดยผู้ใช้เอง หรือซื้อจากซัพพลายเออร์ในเชิงพาณิชย์หรือพื้นฐานอื่น ๆ ในการจัดการข้อมูลเชิงพื้นที่ GIS จะรวมข้อมูลเชิงพื้นที่เข้ากับประเภทข้อมูลและแหล่งข้อมูลอื่นๆ และยังสามารถใช้ DBMS ที่องค์กรต่างๆ ใช้เพื่อจัดระเบียบและบำรุงรักษาข้อมูลที่มี

นักแสดง. การใช้เทคโนโลยี GIS ในวงกว้างเป็นไปไม่ได้หากไม่มีผู้ที่ทำงานกับผลิตภัณฑ์ซอฟต์แวร์และพัฒนาแผนการใช้เพื่อแก้ไขปัญหาจริง ผู้ใช้ GIS สามารถเป็นได้ทั้งผู้เชี่ยวชาญด้านเทคนิคในการพัฒนาและบำรุงรักษาระบบและพนักงานทั่วไป ( ผู้ใช้ปลายทาง) ซึ่ง GIS ช่วยแก้ไขปัญหาและกิจวัตรประจำวันในปัจจุบัน

วิธีการ ความสำเร็จและประสิทธิภาพ (รวมถึงการประหยัด) ของการใช้ GIS ส่วนใหญ่ขึ้นอยู่กับแผนและกฎการทำงานที่ร่างขึ้นอย่างเหมาะสมซึ่งร่างขึ้นตามงานเฉพาะและงานของแต่ละองค์กร

จีไอเอสทำงานอย่างไร?

GIS เก็บข้อมูลเกี่ยวกับ โลกแห่งความจริงเป็นชุดของเลเยอร์เฉพาะเรื่องที่รวมกันตามที่ตั้งทางภูมิศาสตร์ วิธีการที่เรียบง่ายแต่มีความยืดหยุ่นสูงนี้ได้พิสูจน์คุณค่าแล้วในการใช้งานจริงที่หลากหลาย: การติดตาม ยานพาหนะและวัสดุ การแสดงสถานการณ์จริงโดยละเอียดและกิจกรรมที่วางแผนไว้ แบบจำลองการไหลเวียนของชั้นบรรยากาศโลก

ข้อมูลทางภูมิศาสตร์ใด ๆ ประกอบด้วยข้อมูลเกี่ยวกับตำแหน่งเชิงพื้นที่ ไม่ว่าจะเป็นการอ้างอิงทางภูมิศาสตร์หรือพิกัดอื่น ๆ หรือลิงก์ไปยังที่อยู่ รหัสไปรษณีย์, เขตการเลือกตั้งหรือการสำรวจสำมะโนประชากร, ตัวระบุผืนดินหรือป่าไม้, ชื่อถนน ฯลฯ เมื่อใช้ลิงก์ดังกล่าวเพื่อระบุตำแหน่งหรือตำแหน่งของจุดสนใจโดยอัตโนมัติ จะมีการใช้ขั้นตอนที่เรียกว่าการระบุพิกัดทางภูมิศาสตร์ ด้วยความช่วยเหลือนี้ คุณสามารถกำหนดและดูบนแผนที่ได้อย่างรวดเร็วว่าวัตถุหรือปรากฏการณ์ที่คุณสนใจนั้นอยู่ที่ไหน เช่น บ้านที่เพื่อนของคุณอาศัยอยู่หรือองค์กรที่คุณต้องการ ตำแหน่งที่เกิดแผ่นดินไหวหรือน้ำท่วม เส้นทางใด ไปยังจุดที่คุณต้องการหรือที่บ้านได้ง่ายและรวดเร็วยิ่งขึ้น

โมเดลเวกเตอร์และแรสเตอร์ GIS สามารถทำงานกับข้อมูลสองประเภทที่แตกต่างกันอย่างมีนัยสำคัญ - เวกเตอร์และแรสเตอร์ ในโมเดลเวกเตอร์ ข้อมูลเกี่ยวกับจุด เส้น และรูปหลายเหลี่ยมจะถูกเข้ารหัสและจัดเก็บเป็นชุด พิกัด X,Y- ตำแหน่งของจุด (วัตถุจุด) เช่น หลุมเจาะ อธิบายด้วยพิกัดคู่ (X,Y) คุณลักษณะเชิงเส้น เช่น ถนน แม่น้ำ หรือท่อส่งจะถูกจัดเก็บเป็นชุดของพิกัด X,Y คุณลักษณะรูปหลายเหลี่ยม เช่น ลุ่มน้ำ แม่น้ำ พื้นที่ดิน หรือพื้นที่ให้บริการ จะถูกจัดเก็บเป็นชุดพิกัดแบบปิด แบบจำลองเวกเตอร์มีประโยชน์อย่างยิ่งในการอธิบายวัตถุที่แยกจากกัน และมีความเหมาะสมน้อยกว่าสำหรับการอธิบายคุณสมบัติที่เปลี่ยนแปลงอย่างต่อเนื่อง เช่น ประเภทของดินหรือการเข้าถึงวัตถุ โมเดลแรสเตอร์เหมาะสมที่สุดสำหรับการทำงานกับคุณสมบัติต่อเนื่อง ภาพแรสเตอร์เป็นชุดของค่าสำหรับส่วนประกอบพื้นฐานแต่ละส่วน (เซลล์) ซึ่งคล้ายกับแผนที่หรือรูปภาพที่สแกน ทั้งสองรุ่นมีข้อดีและข้อเสีย GIS สมัยใหม่สามารถทำงานได้กับทั้งโมเดลเวกเตอร์และแรสเตอร์

ปัญหาที่ GIS แก้ไขได้สารสนเทศภูมิศาสตร์ จุดประสงค์ทั่วไปโดยทั่วไปจะดำเนินการห้าขั้นตอน (งาน) กับข้อมูล: การป้อนข้อมูล การจัดการ การจัดการ การสืบค้นและการวิเคราะห์ และการแสดงภาพ

เข้า.หากต้องการใช้ใน GIS ข้อมูลจะต้องถูกแปลงเป็นรูปแบบดิจิทัลที่เหมาะสม กระบวนการแปลงข้อมูลจากแผนที่กระดาษเป็น ไฟล์คอมพิวเตอร์เรียกว่าการแปลงเป็นดิจิทัล ใน GIS สมัยใหม่ กระบวนการนี้สามารถดำเนินการได้โดยอัตโนมัติโดยใช้เทคโนโลยีสแกนเนอร์ ซึ่งมีความสำคัญอย่างยิ่งเมื่อดำเนินการ โครงการสำคัญหรือสำหรับงานจำนวนเล็กน้อยสามารถป้อนข้อมูลโดยใช้ดิจิไทเซอร์ได้ ข้อมูลจำนวนมากได้รับการแปลเป็นรูปแบบที่แพ็คเกจ GIS เข้าใจได้โดยตรงแล้ว

การจัดการบ่อยครั้ง เพื่อให้โปรเจ็กต์เฉพาะเสร็จสมบูรณ์ ข้อมูลที่มีอยู่จะต้องได้รับการแก้ไขเพิ่มเติมเพื่อให้ตรงตามข้อกำหนดของระบบของคุณ เช่น ข้อมูลทางภูมิศาสตร์อาจมีอยู่ใน ตาชั่งที่แตกต่างกัน(เส้นกึ่งกลางถนนอยู่ที่มาตราส่วน 1:100,000 ขอบเขตเขตการสำรวจสำมะโนประชากรอยู่ที่มาตราส่วน 1:50,000 และทรัพย์สินที่อยู่อาศัยอยู่ที่มาตราส่วน 1:10,000) สำหรับการประมวลผลและการแสดงภาพร่วมกัน จะสะดวกกว่าในการนำเสนอข้อมูลทั้งหมดในระดับเดียว เทคโนโลยีสารสนเทศภูมิศาสตร์ให้ วิธีทางที่แตกต่างจัดการข้อมูลเชิงพื้นที่และดึงข้อมูลที่จำเป็นสำหรับงานเฉพาะ

ควบคุม.ในโครงการขนาดเล็ก ข้อมูลทางภูมิศาสตร์อาจถูกจัดเก็บเป็น ไฟล์ปกติ- แต่ด้วยปริมาณข้อมูลที่เพิ่มขึ้นและจำนวนผู้ใช้ที่เพิ่มขึ้นทำให้การใช้ระบบจัดการฐานข้อมูล (DBMS) ในการจัดเก็บจัดโครงสร้างและจัดการข้อมูลมีประสิทธิภาพมากขึ้นโดยเฉพาะ โดยวิธีคอมพิวเตอร์สำหรับการทำงานกับชุดข้อมูลรวม (ฐานข้อมูล) ใน GIS จะสะดวกที่สุดในการใช้โครงสร้างเชิงสัมพันธ์ซึ่งข้อมูลจะถูกจัดเก็บในรูปแบบตาราง ในกรณีนี้ ฟิลด์ทั่วไปจะใช้เพื่อลิงก์ตาราง วิธีการง่ายๆ นี้ค่อนข้างยืดหยุ่นและมีการใช้กันอย่างแพร่หลายในแอปพลิเคชัน GIS และไม่ใช่ GIS จำนวนมาก

แบบสอบถามและการวิเคราะห์หากคุณมีข้อมูล GIS และภูมิศาสตร์ คุณจะสามารถหาคำตอบสำหรับคำถามง่ายๆ ได้ (ใครคือเจ้าของที่ดินแปลงนี้ วัตถุเหล่านี้อยู่ห่างจากกันเท่าใด เขตอุตสาหกรรมนี้ตั้งอยู่ที่ไหน) และซับซ้อนยิ่งขึ้น คนที่ต้องการ การวิเคราะห์เพิ่มเติม, สอบถาม (มีสถานที่สร้างบ้านใหม่ที่ไหน ดินประเภทหลักใต้ป่าสปรูซคืออะไร การสร้างถนนสายใหม่จะส่งผลต่อการจราจรอย่างไร) การสืบค้นสามารถตั้งค่าได้โดยเพียงคลิกที่วัตถุเฉพาะหรือใช้การพัฒนาแล้ว เครื่องมือวิเคราะห์- เมื่อใช้ GIS คุณสามารถระบุและกำหนดรูปแบบสำหรับการค้นหา และแสดงสถานการณ์ต่างๆ เช่น "จะเกิดอะไรขึ้นถ้า..." GIS สมัยใหม่มีมากมาย เครื่องมืออันทรงพลังสำหรับการวิเคราะห์ มีสองสิ่งที่สำคัญที่สุด: การวิเคราะห์ความใกล้เคียงและการวิเคราะห์ที่ทับซ้อนกัน เพื่อวิเคราะห์ความใกล้ชิดของวัตถุที่สัมพันธ์กัน GIS จะใช้กระบวนการที่เรียกว่าบัฟเฟอร์ ช่วยตอบคำถามเช่น มีบ้านกี่หลังที่อยู่ในระยะ 100 เมตรจากแหล่งน้ำนี้ มีลูกค้ากี่คนที่อาศัยอยู่ในรัศมี 1 กม. จากร้านนี้? ส่วนแบ่งของน้ำมันที่ผลิตจากบ่อที่อยู่ห่างจากอาคารบริหารของแผนกผลิตน้ำมันและก๊าซแห่งนี้ไม่เกิน 10 กม. เป็นเท่าใด กระบวนการซ้อนทับเกี่ยวข้องกับการรวมข้อมูลที่อยู่ในเลเยอร์เฉพาะเรื่องต่างๆ ในกรณีที่ง่ายที่สุด นี่คือการดำเนินการแมป แต่ในการดำเนินการวิเคราะห์จำนวนหนึ่ง ข้อมูลจากเลเยอร์ที่แตกต่างกันจะถูกรวมเข้าด้วยกันทางกายภาพ การซ้อนทับหรือการรวมเชิงพื้นที่ ช่วยให้สามารถรวมข้อมูลเกี่ยวกับดิน ความลาดชัน พืชพรรณ และการถือครองที่ดินเข้ากับอัตราภาษีที่ดินได้

การแสดงภาพสำหรับการดำเนินการเชิงพื้นที่หลายประเภท ผลลัพธ์สุดท้ายคือการแสดงข้อมูลในรูปแบบแผนที่หรือกราฟ แผนที่เป็นวิธีการจัดเก็บ นำเสนอ และส่งข้อมูลทางภูมิศาสตร์ (อ้างอิงเชิงพื้นที่) ที่มีประสิทธิภาพและให้ความรู้ การ์ดเมื่อก่อนถูกสร้างขึ้นมาให้คงอยู่นานหลายศตวรรษ GIS มอบเครื่องมือใหม่ๆ ที่น่าทึ่งที่จะขยายและพัฒนาศิลปะและวิทยาศาสตร์ของการทำแผนที่ ด้วยความช่วยเหลือนี้ ทำให้การแสดงภาพแผนที่สามารถเสริมได้อย่างง่ายดายด้วยเอกสารการรายงาน ภาพสามมิติ กราฟและตาราง ภาพถ่าย และวิธีการอื่น ๆ เช่น มัลติมีเดีย

เทคโนโลยีที่เกี่ยวข้อง GIS มีความเกี่ยวข้องอย่างใกล้ชิดกับระบบสารสนเทศประเภทอื่นๆ อีกหลายประเภท ความแตกต่างหลักอยู่ที่ความสามารถในการจัดการและวิเคราะห์ข้อมูลเชิงพื้นที่ แม้ว่าไม่มีการจำแนกประเภทระบบข้อมูลที่เป็นที่ยอมรับโดยทั่วไปเพียงประเภทเดียว คำอธิบายต่อไปนี้น่าจะช่วยแยก GIS จากระบบการทำแผนที่เดสก์ท็อป ระบบ CAD การสำรวจระยะไกล(การสำรวจระยะไกล) ระบบการจัดการฐานข้อมูล (DBMS หรือ DBMS) และเทคโนโลยี ตำแหน่งระดับโลก(จีพีเอส).

ระบบการทำแผนที่เดสก์ท็อปใช้การแสดงแผนที่เพื่อจัดระเบียบการโต้ตอบของผู้ใช้กับข้อมูล ในระบบดังกล่าว ทุกอย่างจะขึ้นอยู่กับแผนที่ แผนที่เป็นฐานข้อมูล ระบบแผนที่เดสก์ท็อปส่วนใหญ่มี โอกาสที่จำกัดการจัดการข้อมูล การวิเคราะห์เชิงพื้นที่ และการกำหนดค่า แพ็คเกจที่เกี่ยวข้องใช้งานได้ คอมพิวเตอร์ตั้งโต๊ะ- PC, Macintosh และเวิร์กสเตชัน UNIX รุ่นเยาว์

ระบบซีเอดสามารถเขียนแบบโครงการและแผนผังอาคารและโครงสร้างพื้นฐานได้ หากต้องการรวมเป็นโครงสร้างเดียว พวกเขาใช้ชุดส่วนประกอบที่มีพารามิเตอร์คงที่ พวกเขาจะขึ้นอยู่กับ จำนวนเล็กน้อยกฎสำหรับการรวมส่วนประกอบและมีฟังก์ชันการวิเคราะห์ที่จำกัดมาก ระบบ CAD บางระบบได้รับการขยายเพื่อรองรับการแสดงข้อมูลการทำแผนที่ แต่ตามกฎแล้วยูทิลิตี้ที่มีอยู่ในระบบไม่อนุญาตให้มีการจัดการและการวิเคราะห์ที่มีประสิทธิภาพ ฐานขนาดใหญ่ข้อมูลเชิงพื้นที่

การสำรวจระยะไกลและ GPSเทคนิคการสำรวจระยะไกลเป็นศิลปะและ ทิศทางทางวิทยาศาสตร์สำหรับการวัดพื้นผิวโลกโดยใช้เซ็นเซอร์เช่น กล้องต่างๆบนเครื่องบิน เครื่องรับระบบกำหนดตำแหน่งบนพื้นโลก หรืออุปกรณ์อื่นๆ เซ็นเซอร์เหล่านี้รวบรวมข้อมูลในรูปแบบของภาพและให้ความสามารถในการประมวลผล การวิเคราะห์ และการแสดงภาพแบบพิเศษสำหรับภาพที่ได้ เนื่องจากขาดความเพียงพอ วิธีที่มีประสิทธิภาพการจัดการและการวิเคราะห์ข้อมูล ระบบที่เกี่ยวข้องแทบจะไม่สามารถจัดว่าเป็น GIS จริงได้

ระบบการจัดการฐานข้อมูลออกแบบมาเพื่อจัดเก็บและจัดการข้อมูลทุกประเภท รวมถึงข้อมูลทางภูมิศาสตร์ (เชิงพื้นที่) DBMS ได้รับการปรับให้เหมาะสมสำหรับงานดังกล่าว GIS จำนวนมากจึงรองรับ DBMS ในตัว ระบบเหล่านี้ไม่มีเครื่องมือสำหรับการวิเคราะห์และการแสดงภาพคล้ายกับ GIS

GIS สามารถทำอะไรให้คุณได้บ้าง?

สร้างแบบสอบถามเชิงพื้นที่และดำเนินการวิเคราะห์ความสามารถของ GIS ในการค้นหาฐานข้อมูลและดำเนินการสืบค้นเชิงพื้นที่ได้ช่วยบริษัทหลายแห่งประหยัดเงินได้หลายล้านดอลลาร์ GIS ช่วยลดเวลาที่ใช้ในการตอบสนองต่อคำขอของลูกค้า ระบุพื้นที่ที่เหมาะสมสำหรับกิจกรรมที่ต้องการ ระบุความสัมพันธ์ระหว่าง พารามิเตอร์ต่างๆ(เช่น ดิน ภูมิอากาศ และผลผลิตพืชผล) ระบุตำแหน่งของการจ่ายไฟขาด นายหน้าใช้ GIS เพื่อค้นหา เช่น บ้านทุกหลังในพื้นที่หนึ่งที่มีหลังคาหินชนวน ห้อง 3 ห้อง และห้องครัวยาว 10 เมตร จากนั้นให้คำอธิบายโดยละเอียดเพิ่มเติมเกี่ยวกับโครงสร้างเหล่านี้ คำขอสามารถชี้แจงได้โดยการแนะนำ พารามิเตอร์เพิ่มเติมเช่น ต้นทุน คุณสามารถดูรายชื่อบ้านทุกหลังที่อยู่ห่างจากทางหลวงสายหนึ่ง พื้นที่ป่าไม้ หรือสถานที่ทำงานในระยะที่กำหนดได้

ปรับปรุงบูรณาการภายในองค์กรองค์กรจำนวนมากที่ใช้ GIS ได้ค้นพบว่าประโยชน์หลักประการหนึ่งอยู่ที่โอกาสใหม่ในการปรับปรุงการจัดการองค์กรและทรัพยากรขององค์กรโดยการรวบรวมข้อมูลที่มีอยู่ทางภูมิศาสตร์ และอนุญาตให้มีการแบ่งปันและแก้ไขในลักษณะที่มีการประสานงานระหว่างแผนกต่างๆ ความสามารถในการแบ่งปันและขยายและแก้ไขฐานข้อมูลอย่างต่อเนื่องตามหน่วยโครงสร้างที่แตกต่างกัน ช่วยให้คุณสามารถเพิ่มประสิทธิภาพของทั้งแต่ละหน่วยและองค์กรโดยรวมได้ ดังนั้นบริษัทที่ดำเนินธุรกิจด้านการสื่อสารทางวิศวกรรมจึงสามารถวางแผนการซ่อมแซมหรือได้อย่างชัดเจน งานป้องกันเริ่มจากใบเสร็จรับเงิน ข้อมูลที่สมบูรณ์และแสดงบนหน้าจอคอมพิวเตอร์ (หรือบนสำเนากระดาษ) บริเวณที่เกี่ยวข้อง เช่น ท่อน้ำ และจุดสิ้นสุด การตรวจจับอัตโนมัติผู้อยู่อาศัยที่จะได้รับผลกระทบจากงานเหล่านี้และแจ้งให้ทราบถึงกำหนดเวลาการปิดระบบที่คาดหวังหรือการหยุดชะงักของน้ำประปา

ตัดสินใจอย่างมีข้อมูลมากขึ้น GIS เช่นเดียวกับคนอื่นๆ เทคโนโลยีสารสนเทศยืนยันคำพูดที่รู้กันว่าข้อมูลที่ดีกว่าช่วยให้ยอมรับได้ การตัดสินใจที่ดีที่สุด- อย่างไรก็ตาม GIS ไม่ใช่เครื่องมือในการตัดสินใจ แต่เป็นเครื่องมือที่ช่วยเร่งความเร็วและเพิ่มประสิทธิภาพขั้นตอนการตัดสินใจ ให้คำตอบในการสอบถามและฟังก์ชันในการวิเคราะห์ข้อมูลเชิงพื้นที่ นำเสนอผลการวิเคราะห์ในรูปแบบภาพและง่ายต่อการใช้งาน -อ่านแบบฟอร์ม ตัวอย่างเช่น GIS ช่วยในการแก้ไขปัญหาเช่นการให้ข้อมูลที่หลากหลายตามคำขอของหน่วยงานวางแผน การแก้ไขข้อขัดแย้งในดินแดน การเลือกที่เหมาะสมที่สุด (ด้วย จุดที่แตกต่างกันการมองเห็นและตามเกณฑ์ต่างๆ) สถานที่สำหรับวางสิ่งของ ฯลฯ ข้อมูลที่จำเป็นสำหรับการตัดสินใจสามารถนำเสนอในรูปแบบแผนที่ที่กระชับพร้อมคำอธิบายข้อความ กราฟ และไดอะแกรมเพิ่มเติม ความพร้อมใช้งานของข้อมูลที่สามารถเข้าถึงได้โดยการรับรู้และลักษณะทั่วไปช่วยให้ผู้มีอำนาจตัดสินใจมุ่งความสนใจไปที่การค้นหาวิธีแก้ไขโดยไม่ต้องใช้เวลาอย่างมากในการรวบรวมและวิเคราะห์ข้อมูลที่แตกต่างกันที่มีอยู่ คุณสามารถพิจารณาตัวเลือกโซลูชันต่างๆ ได้อย่างรวดเร็ว และเลือกวิธีที่มีประสิทธิภาพและประสิทธิผลสูงสุด

การสร้างแผนที่แผนที่มีสถานที่พิเศษใน GIS กระบวนการสร้างแผนที่ใน GIS นั้นง่ายกว่าและยืดหยุ่นกว่าวิธีการทำแผนที่แบบแมนนวลหรือแบบอัตโนมัติแบบดั้งเดิมมาก เริ่มต้นด้วยการสร้างฐานข้อมูล การแปลงแผนที่กระดาษธรรมดาให้เป็นดิจิทัลยังสามารถใช้เป็นแหล่งข้อมูลในการรับข้อมูลเบื้องต้นได้ ใช้ระบบสารสนเทศภูมิศาสตร์ ฐานข้อมูลการทำแผนที่ข้อมูลสามารถต่อเนื่องได้ (โดยไม่ต้องหารด้วย แยกแผ่นและภูมิภาค) และไม่เกี่ยวข้องกับระดับเฉพาะ จากฐานข้อมูลดังกล่าว คุณสามารถสร้างแผนที่ได้ (ใน ในรูปแบบอิเล็กทรอนิกส์หรือในรูปแบบฉบับพิมพ์) ไปยังดินแดนใดๆ ทุกขนาด โดยมีจำนวนโหลดที่ต้องการ พร้อมการเลือกและแสดงด้วยสัญลักษณ์ที่ต้องการ ฐานข้อมูลสามารถอัปเดตด้วยข้อมูลใหม่ได้ตลอดเวลา (เช่น จากฐานข้อมูลอื่น) และข้อมูลที่มีอยู่สามารถปรับได้ตามความจำเป็น ใน องค์กรขนาดใหญ่ฐานข้อมูลภูมิประเทศที่สร้างขึ้นสามารถใช้เป็นพื้นฐานสำหรับแผนกและแผนกอื่น ๆ ได้ในขณะที่เป็นไปได้ การคัดลอกอย่างรวดเร็วข้อมูลและการถ่ายโอนผ่านเครือข่ายท้องถิ่นและระดับโลก

การประยุกต์ใช้ GIS ในการแก้ปัญหา งานต่างๆในแผนงานองค์กรที่แตกต่างกันและด้วยข้อกำหนดที่แตกต่างกัน นำไปสู่แนวทางที่แตกต่างกันในกระบวนการออกแบบ GIS

กระบวนการออกแบบ GIS มีห้าขั้นตอนหลัก

1. การวิเคราะห์ระบบการตัดสินใจ กระบวนการเริ่มต้นด้วยการระบุการตัดสินใจทุกประเภทที่ต้องใช้ข้อมูล ต้องคำนึงถึงความต้องการของแต่ละระดับและขอบเขตการทำงานด้วย

2. การวิเคราะห์ ข้อกำหนดข้อมูล- จะกำหนดประเภทของข้อมูลที่จำเป็นสำหรับการตัดสินใจแต่ละครั้ง

3. การรวมการตัดสินใจ ได้แก่ การจัดกลุ่มงานที่ต้องใช้ข้อมูลที่เหมือนกันหรือทับซ้อนกันอย่างมีนัยสำคัญในการตัดสินใจ

4. การออกแบบกระบวนการประมวลผลข้อมูล บน ที่เวทีนี้กำลังได้รับการพัฒนา ระบบจริงการรวบรวม การจัดเก็บ การส่งผ่าน และการแก้ไขข้อมูล ต้องคำนึงถึงความสามารถของบุคลากรในการใช้เทคโนโลยีคอมพิวเตอร์ด้วย

5. การออกแบบและควบคุมระบบ ขั้นตอนที่สำคัญที่สุด- นี่คือการสร้างและการนำระบบไปใช้ ประสิทธิภาพของระบบได้รับการประเมินจากตำแหน่งที่แตกต่างกัน และทำการปรับเปลี่ยนหากจำเป็น ระบบใดๆ ก็ย่อมมีข้อบกพร่อง ดังนั้นจึงต้องมีความยืดหยุ่นและปรับเปลี่ยนได้

เทคโนโลยีสารสนเทศทางภูมิศาสตร์ได้รับการออกแบบมาเพื่อทำให้การปฏิบัติงานที่ใช้แรงงานเข้มข้นจำนวนมากเป็นไปโดยอัตโนมัติ ซึ่งก่อนหน้านี้ต้องใช้เวลา พลังงาน จิตวิทยา และค่าใช้จ่ายอื่นๆ จำนวนมากจากมนุษย์ อย่างไรก็ตาม ขั้นตอนต่างๆ ของห่วงโซ่เทคโนโลยีนั้นคล้อยตามระบบอัตโนมัติไม่มากก็น้อย ซึ่งอาจขึ้นอยู่กับการกำหนดงานเริ่มต้นที่ถูกต้องเป็นส่วนใหญ่

ประการแรก นี่คือการกำหนดข้อกำหนดสำหรับการใช้งาน ผลิตภัณฑ์ข้อมูลและวัสดุที่ได้มาจากการแปรรูป ซึ่งอาจรวมถึงข้อกำหนดในการพิมพ์แผนที่ ตาราง รายการ เอกสาร เพื่อค้นหาเอกสาร ฯลฯ ด้วยเหตุนี้ จึงควรสร้างเอกสารที่มีชื่อทั่วไปว่า "รายการข้อมูลอินพุตทั่วไป"

ขั้นตอนต่อไปคือการกำหนดลำดับความสำคัญ ลำดับการสร้าง และพารามิเตอร์พื้นฐาน (การครอบคลุมอาณาเขต ความครอบคลุมการทำงาน และปริมาณข้อมูล) สร้างระบบ- จากนั้นข้อกำหนดสำหรับข้อมูลที่ใช้จะถูกสร้างขึ้นโดยคำนึงถึงความเป็นไปได้สูงสุดในการใช้งาน

การบรรยายครั้งที่ 10 แนวคิดและข้อกำหนด GIS

ประเภทของจีไอเอส

ระบบสารสนเทศทางภูมิศาสตร์ (GIS) เป็นระบบสำหรับจัดการ วิเคราะห์ และแสดงข้อมูลทางภูมิศาสตร์ ข้อมูลทางภูมิศาสตร์จะแสดงเป็นชุดของชุดข้อมูลทางภูมิศาสตร์ที่สร้างแบบจำลองสภาพแวดล้อมทางภูมิศาสตร์ผ่านโครงสร้างข้อมูลทั่วไปที่เรียบง่าย GIS รวมถึงชุดต่างๆ เครื่องมือสำหรับการทำงานกับข้อมูลทางภูมิศาสตร์

ระบบสารสนเทศทางภูมิศาสตร์สนับสนุนมุมมองหลายประการสำหรับการทำงานกับข้อมูลทางภูมิศาสตร์:

1. มุมมองของฐานข้อมูลภูมิศาสตร์: GIS เป็นฐานข้อมูลเชิงพื้นที่ที่มีชุดข้อมูลที่นำเสนอข้อมูลทางภูมิศาสตร์ในบริบท รุ่นทั่วไปข้อมูล GIS (วัตถุเวกเตอร์ แรสเตอร์ โทโพโลยี เครือข่าย ฯลฯ)

2. มุมมองภาพภูมิศาสตร์: GIS คือชุดแผนที่อัจฉริยะและมุมมองอื่นๆ ที่แสดงวัตถุเชิงพื้นที่และความสัมพันธ์ระหว่างวัตถุบนพื้นผิวโลก สามารถสร้างได้ ประเภทต่างๆแผนที่ และสามารถใช้เป็น "หน้าต่างสู่ฐานข้อมูล" เพื่อรองรับการสืบค้น การวิเคราะห์ และการแก้ไขข้อมูล

3. ประเภทของการประมวลผลทางภูมิศาสตร์: GIS เป็นชุดเครื่องมือสำหรับรับชุดข้อมูลทางภูมิศาสตร์ใหม่จากชุดข้อมูลที่มีอยู่ ฟังก์ชันการประมวลผลข้อมูลเชิงพื้นที่ (การประมวลผลทางภูมิศาสตร์) แยกข้อมูลจากชุดข้อมูลที่มีอยู่ ใช้ฟังก์ชันการวิเคราะห์กับชุดข้อมูลเหล่านั้น และเขียนผลลัพธ์ลงในชุดข้อมูลที่ได้รับใหม่

ใน ซอฟต์แวร์ ESRI ® ArcGIS ® GIS ทั้งสามประเภทนี้แสดงด้วยแค็ตตาล็อก (GIS เป็นกลุ่มชุดข้อมูลภูมิศาสตร์) แผนที่ (GIS เป็นมุมมองการทำแผนที่อัจฉริยะ) และกล่องเครื่องมือ (GIS เป็นชุดเครื่องมือสำหรับการประมวลผลข้อมูลเชิงพื้นที่) ทั้งหมดนี้เป็นองค์ประกอบสำคัญของ GIS ที่ครบถ้วนและมีการใช้ในระดับไม่มากก็น้อยในแอปพลิเคชัน GIS ทั้งหมด

ข้าว. 1.

มุมมองฐานข้อมูลภูมิศาสตร์

GIS เป็นฐานข้อมูลประเภทพิเศษเกี่ยวกับโลกรอบตัวเรา - ฐานข้อมูลทางภูมิศาสตร์ (ฐานข้อมูลทางภูมิศาสตร์) หัวใจของ GIS คือฐานข้อมูลที่มีโครงสร้างซึ่งอธิบายโลกจากมุมมองทางภูมิศาสตร์

ให้กันเถอะ รีวิวสั้น ๆหลักการสำคัญบางประการที่สำคัญต่อการทำความเข้าใจฐานข้อมูลภูมิศาสตร์

การเป็นตัวแทนทางภูมิศาสตร์

เมื่อสร้างการออกแบบฐานข้อมูลภูมิศาสตร์ GIS ผู้ใช้จะพิจารณาว่าจะแสดงคุณลักษณะต่างๆ อย่างไร ตัวอย่างเช่น, ที่ดินมักจะแสดงเป็นรูปหลายเหลี่ยม ถนนเป็นเส้นกึ่งกลาง บ่อน้ำเป็นจุด ฯลฯ คุณลักษณะเหล่านี้ถูกจัดกลุ่มเป็นคลาสคุณลักษณะ ซึ่งแต่ละชุดมีการนำเสนอทางภูมิศาสตร์เดียว

ชุดข้อมูล GIS แต่ละชุดนำเสนอการแสดงเชิงพื้นที่ของบางแง่มุมของโลกรอบตัวเรา ซึ่งรวมถึง:

· ชุดวัตถุเวกเตอร์ที่เรียงลำดับ (ชุดจุด เส้น และรูปหลายเหลี่ยม)

· ชุดข้อมูลแรสเตอร์ เช่น โมเดลดิจิทัลโล่งอกหรือภาพ

· เครือข่ายเชิงพื้นที่

ภูมิประเทศภูมิประเทศและพื้นผิวอื่นๆ

· ชุดข้อมูลการสำรวจ

· ประเภทข้อมูลอื่นๆ เช่น ที่อยู่ ชื่อสถานที่ ข้อมูลแผนที่

56. ภูมิศาสตร์ ระบบข้อมูล(จีไอเอส).

แนวคิดของระบบสารสนเทศทางภูมิศาสตร์

ระบบสารสนเทศภูมิศาสตร์ (GIS) คือระบบอัตโนมัติที่มีหน้าที่หลักในการรวบรวม การจัดเก็บ การบูรณาการ การวิเคราะห์ และการแสดงภาพกราฟิกในรูปแบบของแผนที่หรือไดอะแกรมของข้อมูลเชิงพื้นที่ รวมถึงข้อมูลคุณลักษณะที่เกี่ยวข้องเกี่ยวกับวัตถุที่นำเสนอใน GIS

GIS ถือกำเนิดขึ้นในช่วงทศวรรษปี 1960–70 ที่จุดบรรจบของเทคโนโลยีการประมวลผลข้อมูลในระบบการจัดการฐานข้อมูลและการแสดงภาพข้อมูลกราฟิกในระบบการออกแบบโดยใช้คอมพิวเตอร์ช่วย (CAD) การผลิตแผนที่อัตโนมัติ และการจัดการเครือข่าย การใช้งาน GIS อย่างเข้มข้นเริ่มขึ้นในช่วงกลางทศวรรษที่ 90 ศตวรรษที่ XX ในเวลานี้ คอมพิวเตอร์ส่วนบุคคลที่ทรงพลังและค่อนข้างถูกปรากฏขึ้น และซอฟต์แวร์ก็เข้าถึงและเข้าใจได้มากขึ้น

แหล่งข้อมูลสำหรับการสร้าง GIS คือ:

วัสดุการทำแผนที่ (แผนที่ภูมิประเทศและภูมิศาสตร์ทั่วไป, แผนที่ของเขตการปกครอง - ดินแดน, แผนที่ดินและอื่น ๆ.). เนื่องจากข้อมูลที่ได้รับจากแผนที่มีการอ้างอิงเชิงพื้นที่ จึงใช้เป็นเลเยอร์ GIS พื้นฐาน

ข้อมูลการสำรวจระยะไกล (RSD) โดยหลักแล้ววัสดุที่ได้รับจากยานอวกาศและดาวเทียม ในการสำรวจระยะไกล ภาพจะถูกรับและส่งไปยังโลกจากอุปกรณ์สร้างภาพที่อยู่ในวงโคจรต่างๆ ภาพที่ออกมาจะแตกต่างออกไป ระดับที่แตกต่างกันการมองเห็นและรายละเอียดของการแสดงวัตถุในสภาพแวดล้อมทางธรรมชาติในช่วงสเปกตรัมต่างๆ (ช่วงที่มองเห็นและอินฟราเรดใกล้ อินฟราเรดความร้อน และช่วงคลื่นวิทยุ) ด้วยเหตุนี้ ปัญหาสิ่งแวดล้อมมากมายจึงได้รับการแก้ไขโดยใช้การสำรวจระยะไกล วิธีการสำรวจระยะไกลยังรวมถึงการสำรวจทางอากาศและภาคพื้นดิน และวิธีการอื่น ๆ ที่ไม่สัมผัส เช่น การสำรวจสภาพภูมิประเทศใต้ท้องทะเลด้วยพลังน้ำ วัสดุจากการสำรวจดังกล่าวให้ข้อมูลทั้งเชิงปริมาณและเชิงคุณภาพเกี่ยวกับวัตถุต่างๆ ของสภาพแวดล้อมทางธรรมชาติ

ผลลัพธ์ของการวัดจีโอเดติกภาคพื้นดิน ดำเนินการโดยระดับ กล้องสำรวจ สถานีรวมอิเล็กทรอนิกส์ เครื่องรับ GPS ฯลฯ - ข้อมูลจากบริการทางสถิติของรัฐสำหรับภาคส่วนต่างๆ ของเศรษฐกิจของประเทศ ตลอดจนข้อมูลจากเสาสังเกตการณ์การตรวจวัดแบบอยู่กับที่ (ข้อมูลอุทกวิทยาและอุตุนิยมวิทยา ข้อมูลเกี่ยวกับมลพิษ สิ่งแวดล้อมฯลฯ)

ข้อมูลวรรณกรรม (สิ่งพิมพ์อ้างอิง หนังสือ เอกสารและบทความที่มีข้อมูลหลากหลายเกี่ยวกับวัตถุทางภูมิศาสตร์บางประเภท) ใน GIS ไม่ค่อยมีการใช้ข้อมูลเพียงประเภทเดียว ส่วนใหญ่มักจะเป็นการรวมกันของข้อมูลต่าง ๆ สำหรับดินแดนใด ๆ

การจำแนกประเภทของระบบสารสนเทศทางภูมิศาสตร์

ระบบ GIS ได้รับการพัฒนาและใช้เพื่อแก้ปัญหาทางวิทยาศาสตร์และประยุกต์ในการออกแบบโครงสร้างพื้นฐาน การวางผังเมืองและระดับภูมิภาค การใช้ทรัพยากรธรรมชาติอย่างสมเหตุสมผล การติดตามสถานการณ์สิ่งแวดล้อม ตลอดจนการใช้มาตรการทันท่วงทีในสถานการณ์ฉุกเฉิน เป็นต้น ปัญหามากมายที่เกิดขึ้นในชีวิตมี นำไปสู่การสร้าง GIS ต่างๆ ซึ่งสามารถจำแนกตามเกณฑ์ได้ดังนี้

ตามฟังก์ชันการทำงาน: - GIS อเนกประสงค์ที่มีคุณสมบัติครบถ้วน;

GIS เฉพาะทาง เน้นการแก้ปัญหาเฉพาะในทุกสาขาวิชา

ระบบข้อมูลและอ้างอิงสำหรับบ้านและข้อมูลและการใช้อ้างอิง การทำงานของ GIS นั้นถูกกำหนดโดยหลักการทางสถาปัตยกรรมของการก่อสร้างด้วย:

ระบบปิดไม่มีความสามารถในการขยาย สามารถดำเนินการได้เฉพาะชุดฟังก์ชันที่กำหนดไว้อย่างชัดเจน ณ เวลาที่ซื้อ - ระบบเปิดมีความโดดเด่นด้วยความง่ายในการปรับตัวและการขยายเนื่องจากผู้ใช้สามารถทำให้สำเร็จได้เองโดยใช้อุปกรณ์พิเศษ (ภาษาการเขียนโปรแกรมในตัว)

ตามความครอบคลุมเชิงพื้นที่ (อาณาเขต) GIS แบ่งออกเป็นระดับโลก (ดาวเคราะห์) ระดับชาติ ภูมิภาค ท้องถิ่น (รวมถึงเทศบาล)

ตามการวางแนวปัญหา - การจัดการทางภูมิศาสตร์ทั่วไป, สิ่งแวดล้อมและสิ่งแวดล้อม, ภาคส่วน (ทรัพยากรน้ำ, ป่าไม้, ธรณีวิทยา, การท่องเที่ยว ฯลฯ )

ตามวิธีการจัดระเบียบข้อมูลทางภูมิศาสตร์ - vector, raster, vector-raster GIS

องค์ประกอบพื้นฐานของระบบสารสนเทศภูมิศาสตร์

ส่วนประกอบหลักของ GIS ได้แก่ เทคนิค (ฮาร์ดแวร์) และซอฟต์แวร์ การสนับสนุนข้อมูล

วิธีการทางเทคนิคเป็นชุดฮาร์ดแวร์ที่ใช้ในการดำเนินงานของ GIS ซึ่งรวมถึงเวิร์กสเตชัน (คอมพิวเตอร์ส่วนบุคคล) อุปกรณ์อินพุต/เอาท์พุตข้อมูล อุปกรณ์ประมวลผลและจัดเก็บข้อมูล และโทรคมนาคม

เวิร์กสเตชันใช้เพื่อจัดการการทำงานของ GIS และดำเนินการประมวลผลข้อมูลตามการดำเนินการทางคำนวณและลอจิคัล GIS ยุคใหม่สามารถประมวลผลข้อมูลจำนวนมหาศาลได้อย่างรวดเร็วและแสดงผลลัพธ์เป็นภาพ

การป้อนข้อมูลดำเนินการโดยใช้วิธีการและวิธีการทางเทคนิคต่างๆ: โดยตรงจากแป้นพิมพ์ โดยใช้ดิจิไทเซอร์หรือสแกนเนอร์ ผ่านระบบคอมพิวเตอร์ภายนอก ข้อมูลเชิงพื้นที่สามารถรับได้จากเครื่องมือสำรวจอิเล็กทรอนิกส์ โดยใช้ดิจิไทเซอร์หรือเครื่องสแกน หรือใช้เครื่องมือโฟโตแกรมเมตริก

อุปกรณ์สำหรับการประมวลผลและจัดเก็บข้อมูลจะรวมอยู่ในหน่วยระบบคอมพิวเตอร์ซึ่งรวมถึงโปรเซสเซอร์กลาง, RAM, อุปกรณ์จัดเก็บข้อมูล ( ฮาร์ดดิสก์, สื่อจัดเก็บข้อมูลแบบแม่เหล็กและออปติคอลแบบพกพา, การ์ดหน่วยความจำ, แฟลชไดรฟ์ ฯลฯ) อุปกรณ์ส่งออกข้อมูล - จอภาพ พล็อตเตอร์ พล็อตเตอร์ เครื่องพิมพ์ ซึ่งให้การแสดงภาพผลลัพธ์ของการประมวลผลข้อมูลเชิงพื้นที่

ซอฟต์แวร์– ซอฟต์แวร์สำหรับการนำฟังก์ชัน GIS ไปใช้ แบ่งออกเป็นซอฟต์แวร์พื้นฐานและซอฟต์แวร์ประยุกต์

ซอฟต์แวร์พื้นฐานประกอบด้วย: ระบบปฏิบัติการ (OS) สภาพแวดล้อมซอฟต์แวร์ ซอฟต์แวร์เครือข่าย ระบบการจัดการฐานข้อมูล ตลอดจนโมดูลสำหรับจัดการข้อมูลเข้าและส่งออก ระบบการแสดงภาพข้อมูล และโมดูลสำหรับการวิเคราะห์เชิงพื้นที่

ซอฟต์แวร์ประยุกต์ประกอบด้วยซอฟต์แวร์ที่ออกแบบมาเพื่อแก้ไขปัญหาเฉพาะทางในสาขาวิชาเฉพาะ มีการใช้งานในรูปแบบของโมดูลแยกกัน (แอปพลิเคชัน) และยูทิลิตี้ (เครื่องมือเสริม)

การสนับสนุนข้อมูล– ชุดอาร์เรย์ข้อมูล ระบบการเข้ารหัส และการจำแนกประเภทของข้อมูล คุณลักษณะของการจัดเก็บข้อมูลเชิงพื้นที่ใน GIS คือการแบ่งออกเป็นชั้นต่างๆ องค์กรหลายชั้น บัตรอิเล็กทรอนิกส์ด้วยกลไกการจัดการเลเยอร์ที่ยืดหยุ่น ช่วยให้คุณสามารถรวมและแสดงผลได้มาก ปริมาณมากข้อมูลมากกว่าบนแผนที่ปกติ

(ที่นี่ทุกอย่างเป็นปกติ ทีละจุด)

GIS คือระบบสารสนเทศภูมิศาสตร์สมัยใหม่ ระบบมือถือซึ่งมีความสามารถในการแสดงตำแหน่งของตนบนแผนที่ คุณสมบัติที่สำคัญนี้ขึ้นอยู่กับการใช้สองเทคโนโลยี: ข้อมูลทางภูมิศาสตร์และหากอุปกรณ์มือถือมีตัวรับสัญญาณ GPS ในตัว การใช้อุปกรณ์ดังกล่าวคุณจะสามารถระบุตำแหน่งของอุปกรณ์ได้ ดังนั้น พิกัดที่แน่นอนจีไอเอสนั่นเอง น่าเสียดายที่เทคโนโลยีและระบบสารสนเทศภูมิศาสตร์ในวรรณกรรมทางวิทยาศาสตร์ภาษารัสเซียมีการนำเสนอโดยสิ่งพิมพ์จำนวนเล็กน้อยซึ่งส่งผลให้แทบไม่มีข้อมูลเกี่ยวกับอัลกอริธึมที่เป็นพื้นฐานของฟังก์ชันการทำงานของพวกเขา

การจำแนกประเภท GIS

การแบ่งระบบสารสนเทศทางภูมิศาสตร์เกิดขึ้นตามอาณาเขต:

  1. จีไอเอสระดับโลกถูกนำมาใช้เพื่อป้องกันภัยพิบัติจากฝีมือมนุษย์และธรรมชาติมาตั้งแต่ปี พ.ศ. 2540 ด้วยข้อมูลนี้ ทำให้สามารถคาดการณ์ขนาดของภัยพิบัติได้ในเวลาอันสั้น จัดทำแผนเพื่อขจัดผลที่ตามมา ประเมินความเสียหายที่เกิดขึ้นและความสูญเสียของมนุษย์ และจัดการดำเนินการด้านมนุษยธรรม
  2. ระบบสารสนเทศภูมิศาสตร์ภูมิภาคได้รับการพัฒนาในระดับเทศบาล ช่วยให้หน่วยงานท้องถิ่นสามารถคาดการณ์การพัฒนาของภูมิภาคหนึ่งได้ ระบบนี้สะท้อนถึงประเด็นสำคัญเกือบทั้งหมด เช่น การลงทุน ทรัพย์สิน การนำทางและข้อมูล กฎหมาย เป็นต้น นอกจากนี้ ยังน่าสังเกตว่าด้วยการใช้เทคโนโลยีเหล่านี้ จึงสามารถทำหน้าที่เป็นผู้ค้ำประกันความปลอดภัยในชีวิตโดยรวมได้ ประชากร. ปัจจุบันมีการใช้ระบบสารสนเทศภูมิศาสตร์ภูมิภาคอย่างมีประสิทธิผล ช่วยดึงดูดการลงทุนและ การเติบโตอย่างรวดเร็วเศรษฐกิจของภูมิภาค

แต่ละกลุ่มข้างต้นมีประเภทย่อยบางอย่าง:

  • Global GIS ประกอบด้วยระบบระดับชาติและอนุทวีป โดยปกติจะมีสถานะเป็นรัฐ
  • ในระดับภูมิภาค-ท้องถิ่น อนุภูมิภาค ท้องถิ่น

ข้อมูลเกี่ยวกับระบบข้อมูลเหล่านี้สามารถพบได้ใน ส่วนพิเศษเครือข่ายที่เรียกว่า geoportals มีการโพสต์ในโดเมนสาธารณะเพื่อตรวจสอบโดยไม่มีข้อจำกัดใดๆ

หลักการทำงาน

ระบบสารสนเทศทางภูมิศาสตร์ทำงานบนหลักการของการรวบรวมและพัฒนาอัลกอริทึม นี่คือสิ่งที่ช่วยให้คุณแสดงการเคลื่อนไหวของวัตถุบนแผนที่ GIS รวมถึงการเคลื่อนไหวด้วย อุปกรณ์โทรศัพท์ภายใน ระบบท้องถิ่น- ในการพรรณนาจุดที่กำหนดบนภาพวาดภูมิประเทศ คุณจำเป็นต้องรู้พิกัดอย่างน้อยสองพิกัด - X และ Y เมื่อแสดงการเคลื่อนที่ของวัตถุบนแผนที่ คุณจะต้องกำหนดลำดับของพิกัด (Xk และ Yk) ตัวบ่งชี้จะต้องสอดคล้องกับจุดต่าง ๆ ในเวลาของระบบ GIS ในพื้นที่ นี่เป็นพื้นฐานในการกำหนดตำแหน่งของวัตถุ

ลำดับพิกัดนี้สามารถแยกได้จากไฟล์ NMEA มาตรฐานของเครื่องรับ GPS ที่เคยดำเนินการ การเคลื่อนไหวที่แท้จริงบนพื้น. ดังนั้น อัลกอริทึมที่พิจารณาในที่นี้จะขึ้นอยู่กับการใช้ข้อมูลไฟล์ NMEA พร้อมพิกัดวิถีของวัตถุเหนืออาณาเขตที่กำหนด ข้อมูลที่จำเป็นสามารถรับได้โดยการสร้างแบบจำลองกระบวนการเคลื่อนไหวตามการทดลองทางคอมพิวเตอร์

อัลกอริทึม GIS

ระบบสารสนเทศทางภูมิศาสตร์สร้างขึ้นจากข้อมูลเริ่มต้นที่นำไปใช้ในการพัฒนาอัลกอริทึม ตามกฎแล้ว นี่คือชุดของพิกัด (Xk และ Yk) ที่สอดคล้องกับวิถีโคจรของวัตถุในรูปแบบของไฟล์ NMEA และแผนที่ดิจิทัล GIS ของพื้นที่ที่เลือก ภารกิจคือการพัฒนาอัลกอริทึมที่แสดงการเคลื่อนที่ของวัตถุจุด ในระหว่างงานนี้ มีการวิเคราะห์อัลกอริธึมสามตัวที่เป็นพื้นฐานของการแก้ปัญหา

  • อัลกอริธึม GIS แรกคือการวิเคราะห์ข้อมูลไฟล์ NMEA เพื่อแยกลำดับพิกัด (Xk และ Yk)
  • อัลกอริธึมที่สองใช้ในการคำนวณมุมเส้นทางของวัตถุ ในขณะที่พารามิเตอร์จะนับจากทิศทางไปทางทิศตะวันออก
  • อัลกอริธึมที่สามใช้สำหรับกำหนดเส้นทางของวัตถุที่สัมพันธ์กับจุดสำคัญ

อัลกอริธึมทั่วไป: แนวคิดทั่วไป

อัลกอริธึมทั่วไปสำหรับการแสดงการเคลื่อนที่ของวัตถุจุดบนแผนที่ GIS ประกอบด้วยอัลกอริธึมที่กล่าวถึงก่อนหน้านี้สามอัลกอริธึม:

  • การวิเคราะห์ข้อมูล NMEA
  • การคำนวณมุมเส้นทางของวัตถุ
  • กำหนดทิศทางของวัตถุสัมพันธ์กับประเทศต่างๆ ทั่วโลก

ระบบสารสนเทศภูมิศาสตร์พร้อมอัลกอริธึมทั่วไปมีองค์ประกอบควบคุมหลัก - ตัวจับเวลา วัตถุประสงค์มาตรฐานคืออนุญาตให้โปรแกรมสร้างเหตุการณ์ในช่วงเวลาหนึ่ง เมื่อใช้ออบเจ็กต์ดังกล่าว คุณสามารถกำหนดระยะเวลาที่ต้องการสำหรับการดำเนินการชุดของขั้นตอนหรือฟังก์ชันได้ ตัวอย่างเช่น หากต้องการนับช่วงเวลาหนึ่งวินาทีซ้ำๆ คุณต้องตั้งค่าคุณสมบัติตัวจับเวลาต่อไปนี้:

  • ตัวจับเวลาช่วงเวลา = 1,000;
  • Timer.Enabled = จริง

ด้วยเหตุนี้ขั้นตอนการอ่านพิกัด X, Y ของออบเจ็กต์จากไฟล์ NMEA จะเปิดตัวทุก ๆ วินาที ซึ่งส่งผลให้ จุดที่กำหนดด้วยพิกัดที่ได้รับจะแสดงบนแผนที่ GIS

ตัวจับเวลาทำงานอย่างไร

การใช้ระบบสารสนเทศภูมิศาสตร์เกิดขึ้นดังนี้

  1. บน แผนที่ดิจิทัลมีเครื่องหมายสามจุด ( เครื่องหมาย- 1, 2, 3) ซึ่งสอดคล้องกับวิถีการเคลื่อนที่ของวัตถุในช่วงเวลาต่างๆ tk2, tk1, tk ต้องเชื่อมต่อด้วยเส้นทึบ
  2. การเปิดและปิดตัวจับเวลาที่ควบคุมการแสดงการเคลื่อนไหวของวัตถุบนแผนที่นั้นดำเนินการโดยใช้ปุ่มที่ผู้ใช้กด ความหมายและการรวมกันบางอย่างสามารถศึกษาได้ตามแผนภาพ

ไฟล์ NMEA

ให้เราอธิบายสั้น ๆ องค์ประกอบของไฟล์ NMEA GIS นี่เป็นเอกสารที่เขียนในรูปแบบ ASCII โดยพื้นฐานแล้ว มันเป็นโปรโตคอลสำหรับการแลกเปลี่ยนข้อมูลระหว่างเครื่องรับ GPS และอุปกรณ์อื่นๆ เช่น PC หรือ PDA ข้อความ NMEA แต่ละข้อความเริ่มต้นด้วยเครื่องหมาย $ ตามด้วยตัวระบุอุปกรณ์สองตัว (GP สำหรับเครื่องรับ GPS) และลงท้ายด้วยลำดับ \r\n - การขึ้นบรรทัดใหม่และข้ามไปที่ บรรทัดใหม่- ความถูกต้องของข้อมูลในการแจ้งเตือนจะขึ้นอยู่กับประเภทของข้อความ ข้อมูลทั้งหมดจะอยู่ในบรรทัดเดียว โดยช่องต่างๆ จะคั่นด้วยเครื่องหมายจุลภาค

เพื่อให้เข้าใจว่าระบบข้อมูลทางภูมิศาสตร์ทำงานอย่างไร ก็เพียงพอแล้วที่จะศึกษาข้อความ $GPRMC ที่ใช้กันอย่างแพร่หลาย ซึ่งประกอบด้วยชุดข้อมูลเพียงเล็กน้อยแต่เป็นพื้นฐาน ได้แก่ ตำแหน่งของวัตถุ ความเร็ว และเวลา
ลองดูตัวอย่างที่เฉพาะเจาะจงเพื่อดูว่ามีการเข้ารหัสข้อมูลอะไรบ้าง:

  • วันที่กำหนดพิกัดวัตถุ - 7 มกราคม 2558
  • การกำหนดพิกัด UTC เวลาสากล - 10 ชม. 54 นาที 52 วินาที;
  • พิกัดวัตถุ - 55°22.4271" N และ 36°44.1610" E.

เราเน้นย้ำว่าพิกัดของวัตถุนั้นแสดงเป็นองศาและนาที และตัวบ่งชี้หลังนั้นให้ความแม่นยำเป็นทศนิยมสี่ตำแหน่ง (หรือจุดเป็นตัวคั่นของจำนวนเต็มและ เศษส่วนจำนวนจริงในรูปแบบสหรัฐอเมริกา) ในอนาคต คุณจะต้องมีข้อเท็จจริงที่ว่าในไฟล์ NMEA ละติจูดของตำแหน่งของวัตถุอยู่ในตำแหน่งหลังเครื่องหมายจุลภาคที่สาม และลองจิจูดอยู่หลังเครื่องหมายที่ห้า ในตอนท้ายของข้อความข้อความจะถูกส่งหลังจากสัญลักษณ์ "*" ในรูปแบบของเลขฐานสิบหกสองหลัก - 6C

ระบบสารสนเทศทางภูมิศาสตร์: ตัวอย่างการรวบรวมอัลกอริทึม

ลองพิจารณาอัลกอริทึมสำหรับการวิเคราะห์ไฟล์ NMEA เพื่อแยกชุดพิกัด (X และ Yk) ที่สอดคล้องกับวัตถุ ประกอบด้วยหลายขั้นตอนต่อเนื่องกัน

การกำหนดพิกัด Y ของวัตถุ

อัลกอริธึมการวิเคราะห์ข้อมูล NMEA

ขั้นตอนที่ 2 ค้นหาตำแหน่งของลูกน้ำตัวที่สามในบรรทัด (q)

ขั้นตอนที่ 3 ค้นหาตำแหน่งของลูกน้ำที่สี่ในบรรทัด (r)

ขั้นตอนที่ 4 ค้นหาสัญลักษณ์โดยเริ่มจากตำแหน่ง q จุดทศนิยม(ต)

ขั้นตอนที่ 5. แยกอักขระหนึ่งตัวออกจากสตริงที่ตำแหน่ง (r+1)

ขั้นตอนที่ 6 หากสัญลักษณ์นี้เท่ากับ W ตัวแปรซีกโลกเหนือจะได้รับค่า 1 มิฉะนั้น -1

ขั้นตอนที่ 7. แยกอักขระ (r—+2) ของสตริงเริ่มต้นที่ตำแหน่ง (t-2)

ขั้นตอนที่ 8 แยกอักขระ (t-q-3) ของสตริงเริ่มต้นที่ตำแหน่ง (q+1)

ขั้นตอนที่ 9 แปลงสตริงเป็น ตัวเลขจริงและคำนวณพิกัด Y ของวัตถุเป็นหน่วยวัดเรเดียน

การกำหนดพิกัด X ของวัตถุ

ขั้นตอนที่ 10 ค้นหาตำแหน่งของลูกน้ำที่ห้าในบรรทัด (n)

ขั้นตอนที่ 11 ค้นหาตำแหน่งของลูกน้ำที่หกในบรรทัด (m)

ขั้นตอนที่ 12 ค้นหาสัญลักษณ์จุดทศนิยม (p) โดยเริ่มต้นที่ตำแหน่ง n

ขั้นตอนที่ 13. แยกอักขระหนึ่งตัวออกจากสตริงที่ตำแหน่ง (m+1)

ขั้นตอนที่ 14 หากอักขระนี้คือ "E" ตัวแปรซีกโลกตะวันออกจะได้รับค่า 1 มิฉะนั้น -1

ขั้นตอนที่ 15. แยกอักขระ (m-p+2) ของสตริงเริ่มต้นที่ตำแหน่ง (p-2)

ขั้นตอนที่ 16 แยกอักขระ (p-n+2) ของสตริง โดยเริ่มต้นที่ตำแหน่ง (n+1)

ขั้นตอนที่ 17 แปลงสตริงให้เป็นจำนวนจริงและคำนวณพิกัด X ของวัตถุในการวัดเรเดียน

ขั้นตอนที่ 18 หากไฟล์ NMEA ยังอ่านไม่ครบถ้วน ให้ไปที่ขั้นตอนที่ 1 หรือไปที่ขั้นตอนที่ 19

ขั้นตอนที่ 19 เสร็จสิ้นอัลกอริทึม

ในขั้นตอนที่ 6 และ 16 ของอัลกอริทึมนี้ตัวแปรซีกโลกเหนือและซีกโลกตะวันออกใช้เพื่อเข้ารหัสตำแหน่งของวัตถุบนโลกเป็นตัวเลข ในซีกโลกเหนือ (ใต้) ตัวแปรซีกโลกเหนือรับค่า 1 (-1) ตามลำดับในทำนองเดียวกันในซีกโลกตะวันออก - 1 (-1)

การประยุกต์ใช้ระบบสารสนเทศภูมิศาสตร์

การใช้ระบบสารสนเทศทางภูมิศาสตร์แพร่หลายในหลายพื้นที่:

  • ธรณีวิทยาและการทำแผนที่
  • การค้าและบริการ
  • สำนักงานที่ดิน;
  • เศรษฐศาสตร์และการจัดการ
  • ป้องกัน;
  • วิศวกรรม;
  • การศึกษา ฯลฯ