Геоінформаційні мережі. Геоінформаційна система (ГІС)

Геоінформаційні системи (ГІС) - це автоматизовані системи, функціями яких є збір, зберігання, інтеграція, аналіз та графічна інтерпретація просторово-часових даних, а також пов'язана з ними атрибутивна інформація про представлені в ГІС об'єкти.

ГІС з'явилися в 1960 рр. при появі технологій обробки інформації в СУБД та візуалізації графічних даних у САПР, автоматизованого виробництва карток, управління мережами.

Призначення ГІС визначається завданнями, що вирішуються в ній (науковими і прикладними), такими як інвентаризація ресурсів, управління і планування, підтримка прийняття рішень.

Етапи створення ГІС:

Передпроектні дослідження, в тч вивчення вимог користувача та функціональні можливості використовуваного ПЗ,

Техніко-економічне обґрунтування (ТЕО)

Оцінка рентабельності

Системне проектування ГІС, включаючи стадію пілот-проекту, розробку ГІС;

Тестування ГІС на невеликому територіальному фрагменті або тестовій ділянці або створення дослідного зразка,

Впровадження ГІС;

Експлуатація та обслуговування ГІС.

Джерела даних для створення ГІС:

Базовий шар - картографічні матеріали (топографічні та загальногеографічні карти, карти адміністративно-територіального поділу, кадастрові плани тощо), що використовуються у вигляді геодезичної системи координат та плоских прямокутних координат картографічних проекцій вихідних матеріалів, геодезичних координат та проекцій створюваних базових карток, на основі яких здійснюється побудова цифрових моделей у ГІС і практично реалізуються всі їхні завдання.

Дані дистанційного зондування (ДДЗ): у тч, одержувані з космічних апаратів і супутників матеріали, Зображення одержують і передають Землю з носіїв знімальної апаратури, розміщених різних орбітах. Отримані знімки відрізняються різним рівнем оглядовості та детальності відображення об'єктів природного середовища в декількох діапазонах спектру (видимий та ближній інфрачервоний, тепловий інфрачервоний та радіодіапазон), що дозволяє вирішувати широкий спектр екологічних завдань. До методів дистанційного зондування відносяться також аеро- та наземні зйомки та інші неконтактні методи, наприклад гідроакустичні зйомки рельєфу морського дна. Матеріали таких зйомок забезпечують отримання як кількісної, так і якісної інформації про різні об'єкти природного середовища;

Результати геодезичних вимірів на місцевості, що виконуються нівелірами, теодолітами, електронними тахеометрами, GPS приймачами та ін;

Дані державних статистичних служб з різних галузей народного господарства, а також дані стаціонарних вимірювальних постів спостережень (гідрологічні та метеорологічні дані, відомості про забруднення навколишнього середовища тощо).

Літературні дані (довідкові видання, книги, монографії та статті, що містять різноманітні відомості щодо окремих типів географічних об'єктів). У ГІС рідко використовується лише один вид даних, найчастіше це поєднання різноманітних даних на будь-яку територію.

Ефективне використання ГІС для вирішення різноманітних просторово-локалізованих завдань вимагає від користувача достатнього обсягу знань про геодезичні системи координат, картографічні проекції та інші елементи математичної основи карт ГІС, знань про методи отримання за картою різної інформації, математичних та інших методів використання цієї інформації для вирішення просторово -локалізованих завдань ГІС

Наукові, технічні, технологічні та прикладні аспекти проектування, створення та використання ГІС вивчаються геоінформатикою.

Дані, що збираються в геоінформатиці, виділяють у особливий клас даних, званих геоданими.

Геодані - дані про предмети, форми території та інфраструктури на поверхні Землі, причому як істотний елемент у них повинні бути просторові відносини.

Геодані описують об'єкти через їхнє становище у просторі безпосередньо (наприклад, координатами) чи опосередковано (наприклад, зв'язками).

Загалом слід виділити такі технології збору даних у геоінформатиці:

Повітряна зйомка, що включає аерозйомку, зйомку з міні-носіїв;

Глобальна система позиціонування (GPS);

Космічна зйомка, що є одним із найважливіших джерел даних для ГІС при проведенні природоресурсних досліджень, екологічного моніторингу, оцінки сільськогосподарських та лісових угідь тощо;

Карти або картографічна інформація, що є основою побудови цифрових моделей ГІС;

Дані, що надходять через всесвітню мережу Internet;

Наземна фотограмметрична зйомка є джерелом інформації для ГІС при аналізі міських ситуацій, екологічного моніторингу за деформацією та опадами;

Цифрова фотограмметрична зйомка ґрунтується на використанні цифрових фотограмметричних камер, які дозволяють виводити інформацію у цифровому вигляді безпосередньо на комп'ютер;

Відеозйомка як джерело даних для ГІС використовується в основному для цілей моніторингу;

Документи, включаючи архівні таблиці та каталоги координат, є основним джерелом даних для введення в ГІС так званої предметної або тематичної інформації, до якої належать економічні, статистичні, соціологічні та інші види даних;

Геодезичні методи (автоматизовані та не автоматизовані) використовуються для уточнення координатних даних,

Джерелом даних для ГІС є також результати обробки інших ГІС;

Фотографії, малюнки, креслення, схеми, відеозображення та звуки;

Статистичні таблиці та текстові описи, технічні дані;

Поштові адреси, телефонні книгита довідники;

Геодезичні, екологічні та будь-які інші відомості.

ГІС використовують для вирішення наукових та прикладних завдань інфраструктурного проектування, міського та регіонального планування, раціонального використання природних ресурсів, моніторингу екологічних ситуацій, вживання оперативних заходів в умовах НС тощо.

ГІС класифікуються за такими ознаками:

1. За функціональними можливостями:

Повнофункціональні ГІС загального призначення;

Спеціалізовані ГІС, орієнтовані рішення конкретної завдання у будь-якій предметної області;

Інформаційно-довідкові системи для домашнього та інформаційно-довідкового користування. Функціональні можливості ДВС визначаються також архітектурним принципом їх побудови:

Закриті системи немає можливостей розширення, вони здатні виконувати лише той набір функцій, який однозначно визначено на момент покупки; - відкриті системивідрізняються легкістю пристосування, можливостями розширення, оскільки можуть бути добудовані самим користувачем з допомогою спеціального апарату (вбудованих мов програмування).

2.По просторовому (територіальному) охоплення ГІС поділяються на глобальні (планетарні), загальнонаціональні, регіональні, локальні (зокрема муніципальні).

3.По проблемно-тематичній орієнтації - загальногеографічні, екологічні та природокористувальні, галузеві (водних ресурсів, лісокористування, геологічні, туризму тощо).

4. За способом організації географічних даних - векторні, растрові, векторно-розстроєві ГІС.

Структура ГІС включає комплекс технічних засобів (КТС) та програмне забезпечення (ПЗ), інформаційне забезпечення (ІВ).

КТЗ - це комплекс апаратних засобів, в тч, робоча станція(Персональний комп'ютер), пристрої введення-виведення інформації, пристрої обробки та зберігання даних, засоби телекомунікації.

Робоча станція використовується для управління роботою ГІС та виконання процесів обробки даних, заснованих на обчислювальних та логічних операціях.

Введення даних реалізується за допомогою різних технічних засобів та методів: безпосередньо з клавіатури, за допомогою дигітайзера чи сканера, через зовнішні комп'ютерні системи. Просторові дані можуть бути отримані з електронних геодезичних приладів, за допомогою дигітайзера або сканера або з використанням фотограмметричних приладів.

Пристрої для обробки та зберігання даних інтегровані в системний блок комп'ютера, що включає в себе центральний процесор, оперативну пам'ять, запам'ятовуючі пристрої (жорсткі диски, переносні магнітні та оптичні носіїінформації, карти пам'яті, флеш-накопичувачі та ін.). Пристрої виведення даних - монітор, графобудівник, плоттер, принтер, за допомогою яких забезпечується наочне представлення результатів обробки просторово-часових даних.

ПЗ - забезпечує реалізацію функціональних можливостей ГІС. Воно підрозділяється на базове та прикладне ПЗ.

Базове ПЗ включає операційні системи (ОС), програмні середовища, мережне програмне забезпечення, системи управління базами даних, та модулі управління засобами введення та виведення даних, систему візуалізації даних та модулі для виконання просторового аналізу.

Прикладне ПЗ -програмні засоби, призначені для вирішення спеціалізованих завдань у конкретній предметній області. Вони реалізуються у вигляді окремих модулів (додатків) та утиліт (допоміжних засобів).

ІО - сукупність масивів інформації, систем кодування та класифікації інформації.

Особливість зберігання просторових даних у ГІС – їх поділ на шари.

Багатошарова організація електронної карти, за наявності гнучкого механізму управління шарами, дозволяє об'єднати та відобразити набагато більше інформації, ніж на звичайній карті.

Інформація, представлена ​​у вигляді окремих шарів, та їх спільний аналіз у різних комбінаціях дозволяє отримувати додаткову інформацію у вигляді похідних шарів з їх картографічним відображенням (у вигляді ізолінійних карток, суміщених карток різних показників тощо).

ГІС-технологія поєднує розрізнені дані в єдиний вид, що спрощує прийняття управлінських рішень інформаційного забезпечення на різних рівнях планування та отримувати, аналізувати та приймати рішення у науці, управлінні господарюванні.

Ринок ГІС, що відрізняються за функціональними можливостями, вимогами до КТС, ПЗ та ІВ, досить розвинений.

ПЗ - це одна з небагатьох галузей, де РФ на рівних конкурує із Заходом.

Інформатизація торкнулася сьогодні всіх сторін життя суспільства, і важко, мабуть, назвати будь-яку сферу людської діяльності - від навчання у школі до високої державної політики, де б не відчувався її сильний вплив.

Інформатика "дихає в потилицю" всім наук про Землю, наздоганяючи і захоплюючи їх за собою, перетворюючи, а часом повністю поневолюючи в прагненні до нескінченної комп'ютерної досконалості. Вчені вже не мислять сьогодні своєї роботи без комп'ютерів та баз цифрової інформації. У науках про Землю інформаційні технологіїпородили геоінформатику та географічні інформаційні системи (ГІС), причому слово «географічні» в даному випадку означає «просторовість» та «територіальність», а ще й комплексність географічного підходу.

ГІС - це апаратно-програмний і водночас людино-машинний комплекс, що забезпечує збирання, обробку, відображення та розповсюдження даних. Географічні інформаційні системи від інших інформаційних систем тим, що їх дані обов'язково просторово координовані, т. е. прив'язані до території, до географічного простору. ГІС використовують при вирішенні різноманітних наукових та практичних завдань. ГІС допомагають аналізувати та моделювати будь-які географічні ситуації, складати прогнози та управляти процесами, що відбуваються у навколишньому середовищі. ГІС застосовуються для дослідження всіх тих природних, суспільних та природно-суспільних об'єктів та явищ, які вивчають науки про Землю та суміжні з ними соціально-економічні науки, а також картографія, дистанційне зондування. У той же час ГІС – це комплекс апаратних пристроїв та програмних продуктів (ГІС-оболонок), причому найважливіший елемент цього комплексу – автоматичні картографічні системи.

Структуру ГІС зазвичай представляють як систему інформаційних верств. Умовно можна розглядати ці шари у вигляді «шаруватого пирога» або етажерки, на кожній поличці якої зберігається карта або цифрова інформація на певну тему.

У процесі аналізу ці шари «знімають з поличок», розглядають окремо або поєднують у різних комбінаціях, аналізують та зіставляють між собою. Для якогось одного заданого пункту або ареалу можна отримати дані по всіх шарах відразу, але головне з'являється можливість отримувати похідні шари. Одна з найважливіших властивостей ГІС якраз у тому й полягає, що на основі наявної інформації вони можуть породжувати нову похідну інформацію.

Ресурсні ГІС- один із найпоширеніших видів ГІС у науках про Землю. Вони призначені для інвентаризації, оцінки, охорони та раціонального використання ресурсів, для прогнозу результатів їх експлуатації. Найчастіше їх формування використовують вже наявні тематичні карти, які цифрують і вводять у бази даних як окремих інформаційних верств. Крім картографічних матеріалів ГІС включають дані багаторічних спостережень, статистичні відомості, та інших. Прикладом може бути «ГИС — », створена країнами чорноморського басейну. Цей басейн з різноманітним морським життям, рясними рибними ресурсами, теплими піщаними пляжами та неповторними по красі прибережними ландшафтами, що приваблюють туристів, в останні десятиліття зазнає катастрофічного погіршення екологічної обстановки. Це різко скорочує рибні ресурси, знижує рекреаційний потенціал, веде до деградації найцінніших прибережних водно-болотних угідь. Для централізованого вживання термінових заходів для порятунку Чорного моря розробили «Програму з порятунку Чорного моря». Важливою частиною програми стало створення ресурсно-екологічної «ГІС — Чорне море». Ця ГІС виконує дві функції - моделювання та інформування про загалом та окремі компоненти його середовища. Інформація потрібна для проведення наукових дослідженьв акваторії та прилеглій частині чорноморського басейну та для прийняття рішень щодо охорони та захисту цієї унікальної акваторії. "ГІС - Чорне море" містить близько 2000 карт. Вони укладено у сім тематичних блоків: географія, біологія, метеорологія, фізична океанографія, хімічна океанографія, біологія, рибні ресурси.

Геоінформаційне картографування

Взаємодія геоінформатики та картографії стала основою для формування нового напряму – геоінформаційного, тобто автоматизованого моделювання та картографування об'єктів та явищ на основі ГІС.

З використанням ГІС традиційна картографія зазнала кардинальної перебудови. Її можна порівняти хіба що з тими змінами, що супроводжували перехід від рукописних карток до друкованих поліграфічних відбитків. Картографи минулих епох у найсміливіших фантазіях не могли передбачити, що замість гравіювання на літографському камені можна буде викреслювати карту, водячи курсором на екрані комп'ютера. А в наші дні геоінформаційне картографування майже повністю замінило традиційні методи складання та видання карток.

Програмно-кероване картографування змушує по-новому подивитись багато традиційних проблем. Принципово змінився вибір математичної основи і компонування карт, комп'ютерні карти можна досить швидко переводити з однієї проекції в іншу, вільно масштабувати, змінювати «нарізку» аркушів, вводити нові образотворчі засоби (наприклад, миготливі або переміщувані по карті знаки), використовувати для генералізації математичні фільтри і функції, що згладжують і т. п. Трудомісткі перш операції підрахунку довжин і площ, перетворення карт або їх поєднання стали рутинними процедурами. Виникла електронна картометрія. Створення та використання карток стало єдиним процесом, в ході комп'ютерної обробки зображення постійно трансформуються, переходять з однієї форми в іншу.

ГІС-технології породили ще один новий напрямок - оперативне картографування, тобто створення та використання карток у реальному або близькому до реального масштабу часу. З'явилася можливість швидко, а точніше сказати, своєчасно інформувати користувачів та впливати на перебіг процесу. Інакше висловлюючись, при картографуванні у час надходить інформація негайно обробляється і складаються карти з оцінки, моніторингу, управління, контролю над процесами і явищами, змінюються у тому темпе.

Оперативні комп'ютерні карти попереджають (сигналізують) про несприятливі чи небезпечні процеси, дозволяють стежити за їх розвитком, давати рекомендації та прогнозувати розвиток ситуацій, вибирати варіанти стабілізації або зміни ходу процесу. Такі ситуації створюються, наприклад, у разі , коли доводиться оперативно стежити їх поширенням і швидко вживати заходів щодо ліквідації пожежі. У період танення снігів та під час катастрофічних злив доводиться відслідковувати розливи річок та, а у надзвичайних ситуаціях – зміни екологічного стану території. У період ліквідації Чорнобильської аварії картографи день і ніч не відходили від комп'ютерів, складаючи оперативні карти переміщення хмар радіоактивного забруднення над територіями, що прилягають до осередку катастрофи. Так само ведуть стеження за розвитком політичних подій та військовими діями у гарячих точках планети. Вихідні дані для оперативного картографування - це аеро- та космічні знімки, безпосередні спостереження та виміри, статистичні матеріали, результати опитувань, переписів, референдумів та ін. Величезні можливості та часом несподівані ефекти дають картографічні анімації. Модулі анімаційних програм здатні переміщувати карти або тривимірні діаграми по екрану, змінювати швидкість демонстрації, пересувати окремі знаки, змушувати їх блимати і вібрувати, змінювати забарвлення та освітленість карти, «підсвічувати» або «затінювати» окремі ділянки зображення тощо. Наприклад, на карті змінюється колір районів, схильних до небезпеки: «безпечне» блакитне забарвлення поступово переходить у рожеве, а потім у яскраво-червоне, червоне, що означає: небезпечно, можливий схід лавин! Цілком незвичайні для картографії ефекти створюють панорами, зміни перспективи, частин зображення (можна ділити «напливи» та видаляти об'єкти), ілюзії руху над картою (виконувати «обліт» території), у тому числі з різною швидкістю. У найближчому майбутньому перспективи розвитку картографії у науках про Землю пов'язуються, передусім, і майже цілком з геоінформаційним картографуванням, коли відпадає потреба готувати друковані тиражі карт: за запитом можна завжди в режимі реального часу отримати на екрані комп'ютера зображення об'єкта, що вивчається, або явища. Деякі картографи вважають, що використання електронних технологій «означає кінець трисотлітнього періоду картографічного креслення і видання друкованої картографічної продукції». Замість карт і користувач зможе зажадати і відразу отримати всі необхідні дані в машиночитаному або візуалізованому вигляді. І навіть саме поняття «атлас» пропонується переглянути.

Варто лише почати працювати з геоінформаційними системами (ГІС), як приходить розуміння їх незамінності у роботі будь-якого керівника чи співробітника організації, що має справу з географічно розподіленими даними.

Рік тому переді мною постало завдання нанести на карту для спільної роботи кілька сотень об'єктів, розкиданих по муніципальному району. Тому спочатку шукав веб-сервіс, що дозволяє відобразити мої дані на карті в Інтернеті, але пізніше змінив підхід - виявилося, що корисні можливості від візуалізації даних на карті зростають на порядок, якщо використовувати веб-сервіси спільно з десктопними рішеннями.

Тоді я наш час для деякого поглиблення в предмет та вивчення ринку, проаналізував різні платні та безкоштовні ГІС, і з'ясував, що знайомі геодезисти та фахівці, що працюють у сфері містобудівної діяльності, віддають перевагу ГІС «ІнГЕО» (той самий AutoCAD, лише заточений під створення інформаційної системи забезпечення містобудівної діяльності). Інша частина ГІС-користувачів встановлює на комп'ютери MapInfo.

Але тут виявилося, що менш досвідчені товариші радіють безкоштовному (Open Source) рішенню QGIS, яке за їхніми словами закриває потреби широкого кола фахівців, від керівників економічної безпеки і директорів будівельних компаній до геодезистів. Причому, закриває не гірше по відношенню до названих вище комерційних ГІС, ніж LibreOffice потреби користувачів Microsoft Word - питання виключно у звичці.

Так QGIS став для мене особистим відкриттям року. І якщо спочатку з недовірою сприйняв утвердження свого знайомого, що QGIS швидко витісняє дорогі професійні ГІС, то тепер вважаю, що таке твердження має право на життя.

На скріншоті нижче показано приклад даних, оброблених нами в QGIS та викладених на безкоштовний хмарний веб-сервіс NextGIS.com для спільної роботи. З NextGIS.com ми познайомимося нижче.

Згодом інформація в ГІС накопичується, з'являється можливість одним натисканням кнопки відображати комбінації шарів карт з незв'язаною тематикою, що з'являлася колись, і робити відкриття, які раніше не були очевидними.

Геоінформаційна система QGIS

QGIS – це безкоштовна десктопна географічна інформаційна система з відкритим кодом. З її допомогою можна створювати, редагувати, візуалізувати, аналізувати та публікувати геопросторову інформацію у Windows, Mac, Linux, BSD (а незабаром і на Android). Система добре документована російською мовою, плюс у неї велика російськомовна спільнота користувачів та розробників.

Функціональність QGIS визначається великою кількістю встановлюваних розширень, що завантажуються через меню "Керування модулями". Можна знайти модулі під найрізноманітніші завдання, від геокодінгу, до спрощення геометрії, інтеграції з картографічними веб-сервісами та 3D-моделювання ландшафту.

Завдання цієї статті – дати загальне уявленняпро можливості QGIS. Як те чи інше виконати на практиці – пропоную гуглити і одразу пробувати по ходу статті. Інтерфейс програми дружній і зрозумілий новачкові, особливо якщо мати уявлення про загальні принципи роботи ГІС, яким багато в чому присвячена ця стаття.

Файл проекту та файли шарів QGIS

Залежно від типу шару об'єктами, які можуть бути рознесені по карті, є растрові об'єкти (зображення, наприклад, шматки супутникових знімків) або векторні дані, що описуються координатами вершин. Існують три основні типи векторних об'єктів:

• точки;
• лінії, у тому числі ламані;
• полігони (замкнуті лінії майданних об'єктів).

У найпростішому варіанті користувач створює свої шари в табличних файлахз розширенням ".shp" (від англ. Shape - форма, вигляд) - рідному форматі QGIS. Один шар (таблиця) міститься в одному файлі. Якщо потрібно передати комусь картографічну інформацію для подальшої роботи, то можна надіслати один файл «.shp», хоча в багатьох випадках доцільніше запакувати в архів і передати всю папку проекту.

Як було зазначено, зберігання геометрії відводиться окреме полі таблиці шару. Якщо його немає у джерелі (файлі, базі даних, зовнішньому додатку), то QGIS допоможе створити його. Це означає, що можна, наприклад, приєднати до проекту, вивантаженого з Microsoft Excel файлз адресами контрагентів у форматі CSV, створити в ньому поля геометрії або конвертувати у повноцінний шар ".shp" для відображення цих адрес на карті.

QGIS дозволяє приєднувати до проекту файли таблиць шарів у безлічі форматів, наприклад MapInfo, ArcGIS або навіть CSV, але як правило, після приєднання я їх відразу конвертую у формат QGIS (.shp), тому що при цьому з'являються додаткові можливості, особливо в частині стилізації . Іноді приєднані файли шарів мають неправильне кодування тексту. У цьому випадку правильну можна вибрати у властивостях шару.

Оскільки файли не імпортуються, а приєднуються до проекту, то зміни, які вносяться в рядки таблиці, будуть зберігатися в ці самі файли. Тобто, вони стануть помітні у всіх додатках, що використовують цю таблицю, і навпаки.

Що трохи спантеличує новачка? Завантажені в проект шари за замовчуванням захищені від запису і не редагуються, не можна наносити нові об'єкти, пересувати їх, змінювати атрибути і додавати поля таблиці. Для цього необхідно виділити потрібний шар і натиснути кнопку редагування. Після цього будуть доступні відповідні інші кнопки та опції.

Не забувайте, що ваші редагування поширюються на виділений шар і якщо ви переключилися на інший - колишній хоча і залишиться в режимі редагування, але нанести на карту новий об'єкт у вас не вийде доти, поки ви не оберете редагований шар знову. Зайве нагадувати, що треба періодично зберігати зміни шару, що редагується (або цілком проекту), щоб їх не втратити.

Стилі

Стиль встановлюється кожної таблиці. Найпростіше, що описує стиль – це кольори, маркери та зображення, що використовуються для відображення об'єктів таблиці на карті, форматування та розташування підписів та поля таблиці з яких ці підписи формуються, масштаб при якому відображається шар або підписи. У тому числі, за допомогою стилю можна легко поставити оформлення шару на карті залежно від якихось полів цієї або пов'язаних таблиць. Наприклад, відображати боржників та кредиторів на карті різними символами.

Крім того, можна налаштувати дії, які виконуються, наприклад, при натисканні на маркер об'єкта на карті. Якщо ви бажаєте клацанням миші по карті переходити на сторінку об'єкта в закритій корпоративній мережі або запустити програму для обробки об'єкта - немає проблем.

Використання шарів із публічних джерел

Принципова різниця між протоколами WMS та WFS полягає в наступному:

• WMS - передає картографічну інформацію як готових зображень (растрів), прив'язаних до координат.
• WFS - дозволяє вимагати і за наявності повноважень редагувати на карті векторні просторові дані, такі як дороги, берегові лінії, земельні ділянки тощо.

Після встановлення модуля відкрийте в його налаштуваннях вкладку «Завантажити сервіси» та натисніть кнопку «Отримати джерела даних». Вам стануть доступні публічна кадастрова карта, фотоплани від Google та Yandex, ліцензійно чиста і, на мій погляд, найбільш докладна з доступних карток OpenStreetMap (вона ж OSM), а також ще десятки корисних шарів, які можна розмістити у своєму проекті.

Крім того, деякі послуги надають корисну інформаціюдля автоматичного аналізу Наприклад, з OSM можна отримати всі регіональні та федеральні дороги на карті з номерами, типами доріг, покриттям тощо.

Геокодінг

Тепер за допомогою того ж модуля використовуємо процедуру геокодінгу, вказуємо таблицю шару та її поле з адресами, вибираємо постачальника послуги. Мій вибір Yandex, оскільки він справляється з адресами російською найкраще.

Отже, запускаємо процедуру геокодінгу, чекаємо в середньому по секунді на кожен з об'єктів, що обробляються і отримуємо всіх їх, розкиданими по карті.

Системи координат

У школі ми вивчали лише географічні (WGS-84), що представляють точку на карті у вигляді градусів, хвилин, секунд широти та довготи. Однак у геоінформаційних системах географічні координати зберігаються в градусах та їх десяткових частках, а хвилини та секунди не використовуються (наприклад, опис точки з координатами 45°34′55″ північної широти та 15°30′0″ західної довготи виглядатимуть так: 45.581944° , -15.5 °).

Непоодинокі випадки, коли з сторонніх джерел ви отримуєте шари, поля геометрії яких використовують одну з прямокутних систем координат. Прямокутні системи активно використовують геодезисти та проектувальники – це, так звані, місцеві системи координат (МСК). Прямокутні системи координат припускають, що земля плоска і всі виміри по осях абсцис та ординат проводяться від конкретної нульової точки за кілометри від неї.

Для чого їх так багато? Справа в тому, що припущення про плоску планету не дозволяє використовувати одну місцеву систему координат по всій Землі, тому що вже за кілька сотень кілометрів похибка стає відчутною. Зате вони незамінні у разі, коли потрібна висока точність на території, обмеженої кількома градусами широти та довготи. Так, у Московській області геодезистами використовуються системи МСК-50 зони 1 або 2.

QGIS дозволяє вибрати систему координат кожного шару. Тобто в одному проекті можуть бути шари з різними системами координат, і вони легко конвертуються з однієї системи в іншу – достатньо зберегти шар у shp-файл або базу даних, обравши як параметр нової системи. Крім того в QGIS можна налаштувати систему координат, в яку будуть перекладатися всі шари проекту при їх відображенні на екрані, а також системи, які будуть встановлюватися за умовчанням для нових проектів та шарів у поточному проекті.

Інформація про систему координат зберігається разом з таблицею в shp-файлі QGIS, і передаючи комусь файл шару разом з ним ви передаєте відповідні налаштування. В інших джерелах шарів, що включаються до проекту, інформація про систему координат може бути відсутня. Тому, якщо ви отримали від когось шар з інформацією, яка чомусь не відображається на карті, зробіть таке – відкрийте таблицю об'єктів цього шару, виділіть будь-який рядок та натисніть кнопку переходу до об'єкта. Якщо на екрані відобразилася Африка або світовий океан, то QGIS систему координат розпізнав неправильно. Уточніть у тих, від кого отримано джерело (файл), в якій системі координат зберігаються дані, та встановіть її для шару QGIS.

Якщо потрібної системи координат немає в QGIS, її можна ввести самому (Користувачська система координат). Для цього треба знати рядок налаштувань. Google вам у допомогу - спробуйте використати запит з найменуванням шуканої системи плюс, наприклад, «користувальна система координат QGIS».

Навіщо це може знадобитися? Користувачі публічної кадастрової карти добре знають проблему зсуву шарів кадастру щодо супутникової підкладки. Вона збиває з пантелику, заважає візуально оцінювати межі земельних ділянок. Аналогічну картину ми бачимо при додаванні шару публічної кадастрової карти QGIS разом зі знімками Yandex або Google.

Щоб виправити ситуацію я створив в QGIS власну систему координат з наступними параметрами, підібраними емпіричним шляхом, і встановив її для шарів кадастрової карти:

Proj=merc +a=6378137 +b=6378137 +lat_ts=0.0 +lon_0=0.0 +x_0=-11.0 +y_0=-6 +k=1.0 +units=m [email protected]+wktext +no_defs
В результаті проблема знята.

Трохи вищого пілотажу

Потрібно лише додати поле геометрії, і в цьому QGIS допоможе. Не забудьте встановити в базі даних права на редагування таблиці користувачеві, який отримує доступ до неї з QGIS. Інформація, внесена в QGIS, зберігатиметься в базі даних, а при зміні в базі даних сторонніми управлінськими додатками відразу ж відображатиметься в QGIS.

Друге.Якщо немає бажання давати прямий доступ до змін у базі або іншому джерелі даних (наприклад, файлі CSV), але хочеться оперативно отримувати інформацію на карті, тобто ефективний спосібі для цього.

Наприклад, у нас є інформація про орендарів нашого майна в базі даних 1С, ми бажаємо показувати орендарів на карті, виділяти різними кольорами боржників по орендній платі та виводити поруч їхню суму боргу або якийсь графік із тенденцією погашення.

Потрібно, точно як це робимо зі звичайними шарами, приєднати таблиці бази даних з цікавою для нас інформацією (наприклад, про динаміку заборгованості, боржника, об'єкти нерухомості і т.д.) в проект QGIS з правами на читання. Оскільки приєднані таблиці спочатку не мають геометрії, і ми не даємо QGIS можливості її створювати та змінювати, то, зрозуміло, треба якось по-іншому дати ГІС відсутню інформацію про місцезнаходження майна.

Для цього створюємо шар.shp, маємо на ньому об'єкти, заносячи в один з атрибутів унікальні номери, що відповідають ідентифікаторам цих об'єктів в 1С. Тобто в обох таблицях повинні бути поля з однаковими ідентифікуючими даними, за якими їх можна зв'язати між собою. Налаштовуємо у властивостях шару. shp відповідні зв'язки. В результаті ми не змінюємо з QGIS дані 1С, але їх зміна з боку 1С відразу впливає на відображення об'єктів та супутньої інформації на карті QGIS. Залишилося налаштувати властивості шару карти для гарного відображення інформації та насолоджуватися результатом у реальному часі.

Третє.Відображати дані на карті QGIS можна не тільки точками, лініями та полігонами з написами, але й діаграмами, що формуються автоматично на основі представлених даних.

Четверте.Можна отримувати з QGIS аналітику у вигляді таблиць та підсумкових даних, розрахованих з урахуванням геопросторової інформації. Наприклад, маючи таблицю населених пунктів з кількістю жителів у кожному та таблицю доріг із OSM, швидко підрахувати населення, яке проживає на відстані понад 3 кілометри від регіональних та федеральних автошляхів.

NextGIS.com

Вихідники проекту доступні на github. Тож якщо є бажання розгорнути веб-сервіс самостійно – немає проблем. Однак умови, які пропонує команда NextGIS для доступу до своєї хмари, без сумніву заслуговують на увагу навіть найскудніших користувачів.

Створити власну веб-ГІС у хмарі NextGIS можна безкоштовно. Ви отримаєте доменне ім'яу форматі вашеім'я.nextgis.comі можете майже без обмежень використовувати всі смаки, що ними надаються. Саме те, щоб почати знайомитися з рішенням та використовувати його на практиці. Головне обмеження безкоштовної підписки – неможливість обмежити доступ до читання інформації. Будь-хто може бачити те, що розміщено вами.

Вже з безкоштовною підпискою ви можете створювати скільки завгодно веб-карт із довільними налаштуваннями, компонуванням та стилями завантажених вами шарів, а також розглядати, аналізувати карти на робочому комп'ютері та, в комплекті з NextGIS Mobile, збирати дані в полі, розміщуючи їх одразу у хмару . Можна вбудовувати карти на веб-сайти або дивитися на сервісі.

Платна підписка знижує обмеження, у тому числі за кількістю користувачів, що редагують шари (спочатку один користувач), розмежування їх прав. Які шари можна показати всім, а права доступу до інших обмежити. Плюс надається можливість використовувати власне доменне ім'я, наприклад gis.моякомпанія.ruта отримати різноманітність передналаштованих підкладок (у безкоштовній підписці є лише карта OpenStreetMap).

За словами представника компанії, зараз умови підписки змінюються. Орієнтуватися необхідно на інформацію, розміщену на веб-сайті сервісу за адресою nextgis.ru/pricing. Раніше платний тариф був єдиним і становив 3000 руб. на місяць. Тепер платна передплата коштує від 600 рублів. Обіцяють, що за ті ж 3000 руб. на місяць клієнт отримуватиме повний та актуальний комплекс програмного забезпеченнята сервісів, як і раніше.

Інтеграція QGIS та NextGIS.com

• зайти в QGIS у властивості шару та з них зберегти стиль у файл;
• зберегти файл шару у системі координат WGS 84 (EPSG:3857).

• увійти до свого облікового запису на своєму сайті в хмарі NextGIS.com,
• створити новий шар через опцію «Створити ресурс - Векторний шар» та у вкладці «Векторний шар» завантажити файл із розширенням.shp.

Після збереження ресурсу в налаштуваннях з'явиться можливість завантажувати файли стилів шарів. До кожного шару даних можна зберегти кілька різних файлів стилів, які по-різному відображатимуть дані на веб-карті.

Нарешті настав час розмістити шар на карті. Для цього відкрийте головну сторінку сайту. Серед перерахованих об'єктів основної групи ресурсів буде щонайменше одна існуюча веб-картка. Увійдіть до її налаштувань і виберіть вкладку «Шари». Натисніть «Додати шар» і знайдіть у таблиці, що відкрилася, ваш шар і під ним стиль, в якому хочете, щоб його дані відображалися на Веб-карті. Натисніть «Зберегти» та «Веб-карта – Відкрити». Шар перед вами на карті – увімкніть його для відображення.

Дійсно довгий шлях, чи не так? Але є маршрут, який вирішує все це і багато іншого прямо з QGIS в кілька натискань клавіш і яким я користуюся.

Модуль NextGIS Connect для QGIS

Тому є другий спосіб витонченіший, призначений для роботи з вже створеними веб-картами. Для цього ми піднімаємо з QGIS в хмару NextGIS.com по одному новому або зміненому шару:

• Видаляємо у вікні NextGIS Connect шари, які хочемо підняти оновленими;
• вибираємо у вікні NextGIS Connect кінцеву папку ресурсів;
• виділяємо шар у QGIS правою кнопкою миші та у контекстному меню вибираємо «NextGIS Connect – Імпортувати обраний шар». Вибраний шар копіюється у хмару разом із його стилем;
• повторюємо дії всім шарів, які хочемо оновити на веб-карті;
• виділяємо у вікні NextGIS Connect карту, на якій збираємося розмістити шар і переходимо на неї клацанням правої кнопкимиші через контекстне меню «Відкрити у ВебГІС»;
• у вікні ресурсу веб-карти на сайті натискаємо кнопку «Змінити», вибираємо вкладку «Шари» і натискаємо кнопку «Додати шар». Знаходимо завантажені шари та додаємо на карту стилі, розміщені під кожним із них. Натискаємо "Зберегти".

Растрові шари

Але з часом потреба в них з'являється в таких випадках:

• на карті потрібен більш деталізований, ніж доступні публічно, фотографічний план окремого об'єкта або території, який є у вас в наявності
• ви працюєте в дорозі, при нестабільному доступі до Інтернету або якщо вас докучає тривале завантаження публічних знімків при кожному переміщенні екрана;
• ви користуєтеся безкоштовною версією NextGIS.com, а єдина підкладка OpenStreetMap на ваших веб-картах вас не влаштовує.

На що треба звернути увагу:

1. Переважний формат файлу для зберігання растрових даних – GeoTIFF із компресією JPEG. Він займає мало місця, єдиний завантажується на NextGIS.com і може містити тайли - маленькі різномаштабні зображення, що ефективно і швидко відкриваються на веб-карті при переміщенні екрана. Всі тайли за замовчуванням зберігаються в одному файлі, але цього монстра не треба щоразу завантажувати собі на комп'ютер, з нього вибиратимуться строго необхідні шматки-тайли. Однак, якщо файл все одно занадто великий для вас або для завантаження на сервіс веб-карти, то його можна розбити на частини, як це показано (2x2 шматки, 4 файли) у зазначених вище налаштуваннях.
2. У проект QGIS растровий шар можна помістити простим перетягуванням. А якщо треба скріпити кілька частин, то можна використовувати так званий «віртуальний шар» або просто зібрати всі растрові шари групи.
3. Максимальний масштаб для Yandex-Супутника дорівнює 18. 17 достатній для багатьох завдань, а файл із тайлами значно зменшується.
4. При склеюванні в SAS.Planet у GeoTIFF-файлі розміщуються тільки тайли зазначеного масштабу, і після прикріплення растрового шару до проекту QGIS у властивостях шару рекомендується вибрати опцію «Піраміди». Растри високої роздільної здатності можуть уповільнити навігацію QGIS. Створення копій даних низької роздільної здатності (пірамід) дозволяє істотно підвищити швидкість, оскільки QGIS автоматично вибиратиме оптимальну роздільну здатність залежно від поточного масштабу. Створіть піраміди менших розмірів.

NextGIS Mobile

Для масового збору інформації досить просто створюються власні форми, зручні для використання непідготовленими співробітниками із програми на телефоні або планшеті.

Замість ув'язнення

До розміщених у хмарі об'єктів шару можна прикріплювати на карті документи та фотографії. Їхній перегляд зручний і наочний. Правда, якщо цей шар вам доводиться періодично замінювати новим QGIS, то з віддаленою версією зникне і вся наповнена вами краса. Альтернатива – працювати у хмарі не шляхом заміни шарів з QGIS (через модуль NextGIS Connect або вручну), а опосередковано, наприклад, знову ж таки, через налаштований шар, який отримує інформацію з бази даних Postgres.

У будь-якому випадку, зв'язка QGIS, NextGIS.com та NextGIS Mobile є гнучким та корисним інструментом, доступним кожному. Перехід до роботи з ГІС на вирішення прикладних завдань із географічно розподіленими даними – захоплююче завдання та зусилля з вивчення предмета окупаються можливостями, які ми цим відкриваємо собі.

Насамкінець для ілюстрації матеріалів статті пропоную ось це коротке відео.

Геоінформаційна система (ГІС, також географічна інформаційна система) - це інтегровані в єдиному інформаційному середовищі електронні просторово-орієнтовані зображення (карти, схеми, плани тощо) та бази даних. ГІС включають можливості систем управління базами даних (СУБД), редакторів растрової та векторної графіки та аналітичних засобів і застосовуються в картографії, геології, метеорології, землеустрої, екології, муніципальному управлінні, транспорті, економіці, обороні та багатьох інших областях.

За територіальним охопленням розрізняють глобальні ГІС (global GIS), субконтинентальні ГІС, національні ГІС, що часто мають статус державних, регіональні ГІС (regional GIS), субрегіональні ГІС та локальні, або місцеві ГІС (local GIS).

Як працює ГІС

ГІС зберігає інформацію про реальний світ у вигляді набору тематичних шарів, об'єднаних на основі географічного положення. Цей простий, але дуже гнучкий підхід довів свою цінність при вирішенні різноманітних реальних завдань: для відстеження пересування транспортних засобів та матеріалів, детального відображення реальної обстановки та запланованих заходів, моделювання глобальної циркуляції атмосфери.

Будь-яка географічна інформація містить відомості про просторове становище, будь то прив'язка до географічних або інших координат, або посилання на адресу, поштовий індекс, виборчий округ або округ перепису населення, ідентифікатор земельної або лісової ділянки, назву дороги або кілометровий стовп на магістралі тощо .

пошарове подання географічної інформації у ГІС

Ключові переваги ГІС

• зручне для користувача відображення просторових даних
  Картографування просторових даних, у тому числі у тривимірному вимірі, найбільш зручне для сприйняття, що спрощує побудову запитів та їх подальший аналіз.
• інтеграція даних усередині організації
  Геоінформаційні системи об'єднують дані, накопичені у різних підрозділах компанії або навіть у різних галузях діяльності організацій цілого регіону. Колективне використання накопичених даних та їх інтеграція в єдиний інформаційний масив дає суттєві конкурентні переваги та підвищує ефективність експлуатації геоінформаційних систем.
• прийняття обґрунтованих рішень
  Автоматизація процесу аналізу та побудови звітів про будь-які явища, пов'язані з просторовими даними, допомагає прискорити та підвищити ефективність процедури прийняття рішень.
• зручний засіб для створення карт
  Геоінформаційні системи оптимізують процес розшифровки даних космічних та аерозйомок та використовують вже створені плани місцевості, схеми, креслення. ГІС значно економлять тимчасові ресурси, автоматизуючи процес роботи з картами, і створюють тривимірні моделі місцевості.

Галузеве використання ГІС

Можливості геоінформаційних систем можуть бути задіяні в різних галузях діяльності. Ось лише деякі приклади використання ГІС:

адміністративно-територіальне управління

• міське планування та проектування об'єктів;
• ведення кадастрів інженерних комунікацій, земельних, містобудівних, зелених насаджень;
• прогноз надзвичайних ситуацій техногенно-екологічного характеру;
• управління транспортними потоками та маршрутами міського транспорту;
• побудова мереж екологічного моніторингу;
• інженерно-геологічне районування міста

телекомунікації

• транковий та стільниковий зв'язок, традиційні мережі;
• стратегічне планування телекомунікаційних мереж;
• вибір оптимального розташування антен, ретрансляторів та ін;
• визначення маршрутів прокладання кабелю;
• моніторинг стану мереж;
• оперативне диспетчерське керування.

інженерні комунікації

• оцінка потреб у мережах водопостачання та каналізації;
• моделювання наслідків стихійних лих для систем інженерних комунікацій;
• проектування інженерних мереж;
• моніторинг стану інженерних мереж та запобігання аварійним ситуаціям.

транспорт

• автомобільний, залізничний, водяний, трубопровідний, авіатранспорт;
• управління транспортною інфраструктурою та її розвитком;
• управління парком рухомих засобів та логістика;
• управління рухом, оптимізація маршрутів та аналіз вантажопотоків.

нафтогазовий комплекс

• геологорозвідка та польові вишукувальні роботи;
• моніторинг технологічних режимів роботи нафто- та газопроводів;
• проектування магістральних трубопроводів;
• моделювання та аналіз наслідків аварійних ситуацій.

силові відомства

• служби швидкого реагування, Збройні сили, міліція, пожежні служби;
• планування рятувальних операцій та охоронних заходів;
• моделювання надзвичайних ситуацій;
• стратегічне та тактичне планування військових операцій;
• Навігація служб швидкого реагування та інших силових відомств.

екологія

• оцінка та моніторинг стану природного середовища;
• моделювання екологічних катастроф та аналіз їх наслідків;
• планування природоохоронних заходів.

Лісне господарство

• стратегічне управління лісовим господарством;
• управління лісозаготівлями, планування підходів до лісу та проектування доріг;
• ведення лісових кадастрів.

сільське господарство

• планування обробки сільськогосподарських угідь;
• облік землевласників та орних земель;
• оптимізація транспортування сільськогосподарських продуктів та мінеральних добрив.

Приклади ГІС

Google Earth

Проект компанії Google, в рамках якого в Інтернеті були розміщені супутникові фотографії всієї земної поверхні. Фотографії деяких регіонів мають безпрецедентно високу роздільну здатність.

На відміну від інших аналогічних сервісів, що показують супутникові знімки у звичайному браузері (наприклад, Google Maps), в даному сервісівикористовується спеціальна клієнтська програма Google Earth, що завантажується на комп'ютер користувача. Такий підхід хоча і вимагає закачування та встановлення програми, зате надалі забезпечує додаткові можливості, що важко реалізуються за допомогою веб-інтерфейсу. Ця програма спочатку була випущена компанією Keyhole, а потім куплена компанією Google, яка і зробила програму загальнодоступною. Існують також платні версії Google Earth Plus і Google Earth Pro, що відрізняються підтримкою GPS навігації, засобів презентацій та підвищеною роздільною здатністю друку.

Можливості:

• Google Earth автоматично підкачує з інтернету необхідні користувачеві зображення та інші дані, зберігає їх у пам'яті комп'ютера та на жорсткому диску для подальшого використання. Завантажені дані зберігаються на диску, і за наступних запусках програми закачуються лише нові дані, що дозволяє суттєво економити трафік.
• Для візуалізації зображення використовується тривимірна модель усієї земної кулі (з урахуванням висоти над рівнем моря), яка відображається на екрані за допомогою інтерфейсів DirectX або OpenGL. Саме в тривимірності ландшафтів Землі і полягає головна відмінність програми Google Earth від її попередника Google Maps. Користувач може легко переміщатися в будь-яку точку планети, керуючи положенням «віртуальної камери».
• Практично вся поверхня суші покрита зображеннями, отриманими від компанії DigitalGlobe, і мають роздільну здатність 15 м на піксель. Є окремі ділянки поверхні (як правило, що покривають столиці та деякі великі міста більшості країн світу), що мають більш детальний дозвіл. Наприклад, Москва знята з роздільною здатністю 0,6 м/пк, а багато міст США - з роздільною здатністю 0,15 м/пк. Дані ландшафту мають роздільну здатність близько 100 м.
• Також є безліч додаткових даних, які можна підключити за бажанням користувача. Наприклад, назви населених пунктів, водойм, аеропортів, дороги, залізниці, та ін. інформація. Крім цього, для багатьох міст є більше Детальна інформація- Назви вулиць, магазини, заправки, готелі, і т. д. Є шар геоданих (синхронізований через Інтернет з відповідною базою даних), на якому відображені (з просторовою прив'язкою) посилання на статті з Вікіпедії. У Росії її можна бачити назви вулиць всіх міст у центральних областях.
• Користувачі можуть створювати власні мітки та накладати свої зображення поверх супутникових (це можуть бути карти, або більш детальні знімки, отримані з інших джерел). Цими мітками можна обмінюватися з іншими користувачами програми через Google Earth Community. Надіслані на цей форум позначки стають приблизно через місяць видно всім користувачам Google Earth.
• У програмі є шар «3D Будинки», із тривимірними моделями, що додаються розробниками або самими користувачами, за допомогою сервісу 3D Warehouse. У містах Росії можна знайти моделі деяких значних пам'яток архітектури.
• Є також спрощена Java-версія програми для мобільних телефонів.
• Є функція виміру відстаней.
• У версії 4.2 з'явилася технологія Google Sky, що дає змогу розглядати зоряне небо.
• У версії 5.0 було введено можливість переглядати тривимірну карту дна морів та океанів.

Технологія GeoMedia є архітектурою ГІС нового покоління, що дозволяє працювати без імпорту/експорту одночасно з безліччю просторових даних у різних форматах. Це досягається застосуванням спеціальних компонентів доступу до даних – Intergraph GeoMedia Data Server.

Дозволяє візуалізувати та аналізувати просторову інформацію (пошук, фільтрація за умовою, динамічна візуалізація за умовою або від зміни інформації в БД, буферні зони, статистика, аналіз близькості, топологічний аналіз (типу «чи знаходиться об'єкт А всередині об'єкта Б» та ін.) та мн. інше), підготовка карток до друку. Для кінцевих користувачів (не ГІС-конструкторів та адміністраторів) виконання запитів за шаблоном серед настроєного робочого сеансу. Безпосередньо (без конвертації та псування в даний момент даних) підключається до наступних джерел інформації (серверів та файлів у відповідних форматах): ArcGIS, MapInfo, MGE, GeoMedia (сховище на платформі Microsoft Access, Microsoft SQL Server, Oracle Server), універсальні бази даних Oracle Server, IBM DB2 та Microsoft SQL Server, векторні карти або графіка у форматах MicroStation (Bentley Systems), AutoCAD (Autodesk) та ін., растрові дані (з і без геоприв'язки) такі, як аерокосмічні знімки та скановані паперові картматеріали в форматах TIFF, JPEG, CIT, RLE та ін., Веб-сервери WMS, електронні таблиці, табличні джерела даних ODBC і навіть ASCII тексти (як повноцінне сховище, але, звичайно ж, форматовані). Не підходить для редагування та створення даних (цифрових карт).

NASA World Wind

Повністю тривимірний інтерактивний віртуальний глобус створений NASA. Використовує супутникові знімки NASA та аерофотознімання USGS для побудови тривимірних моделей планети. Спочатку програма містить карти з низькою роздільною здатністю. При наближенні деякої області, що розглядається на карті, зображення з високою роздільною здатністю завантажуються з серверів NASA.

Програма дозволяє вибирати масштаб, напрямок та кут зору, видимі шари, здійснювати пошук за географічними назвами. Можливе відображення назв географічних об'єктів та політичних кордонів.

Функція зміни масштабу реалізована в World Wind як зміна висоти, з якою дивиться на поверхню камера. З великої висоти зображення виглядає плоским, проте з висоти кілька десятків кілометрів у горах виразно помітний ефект перспективи, а плавне прокручування зображення створює враження польоту над реальною місцевістю.

Крім зображення Землі, програма показує також поверхню Місяця. Зображення отримані з супутника «Клементина», запущеного в 1994 році, який зробив за цей час близько 1.8 мільйонів знімків. NASA World Wind дозволяє спостерігати Місяць майже в будь-якій точці, регулюючи наближення зображення. На зображенні виразно проглядається рельєф природного супутника, гори, кратери та ущелини. Деякі зображення настільки деталізовані, що дає змогу налаштувати вид поверхні Місяця з двадцяти метрів.

gvSIG

Вільна геоінформаційна система з відкритим вихідним кодом . Перша робоча версія з'явилася наприкінці 2006 року та поширювалася через інтернет. Є інструментарієм управління географічною інформацією з інтуїтивно зрозумілим інтерфейсом, який чудово працює як з растровим, так і з векторним форматом. gvSIG розвивається з урядового гранту Іспанії.

Програма підтримує всі необхідні функції ГІС:

• p align="justify"> Робота з шарами, завдяки якій можна відображати лише необхідні в даний момент об'єкти;
• Функції масштабування картки;
• Підтримка збереження необхідних ракурсів картки;
• Автоматичні розрахунки відстані між об'єктами та площами областей;
• Розміщення активних об'єктів на карту;
• Створення професійних географічних карток із необхідними елементами, які можна згодом друкувати.

ArcGIS

Сімейство програмних продуктів американської компанії ESRI, одного із лідерів світового ринку геоінформаційних систем. ArcGIS побудований на основі технологій COM, .NET, Java, XML, SOAP. Новітня версія– ArcGIS 10.

ArcGIS дозволяє візуалізувати (подати у вигляді цифрової карти) великі обсяги статистичної інформації, що має географічну прив'язку. Серед створюються і редагуються карти всіх масштабів: від планів земельних ділянок до карти світу.

Також у ArcGIS вбудований широкий інструментарій аналізу просторової інформації.

ArcGis використовується в різних областях:

Геоінформаційна система, призначена для геомоделювання, управління просторовими векторними та растровими даними, обробки супутникових знімків, створення друкованої картографічної продукції та багато іншого.

Пакет працює з усіма сучасними СУБД, підтримує топологію, тривимірну візуалізацію, дозволяє проводити векторизацію за різними методиками та має безліч інших можливостей, властивих дорогим комерційним продуктамна кшталт ESRI ArcGIS чи MapInfo. Завдяки цим якостям GRASS широко використовується в комерційних та наукових проектах (наприклад, GRASS активно використовує NASA).

Слід зазначити, що GRASS GIS одна із найстаріших геоінформаційних систем. Її розробку ініціювала лабораторія US Army Construction Engineering Research в 1982 році. У 1995 р. вихідні тексти GRASS були опубліковані під ліцензією GPL.

Найголовнішою особливістю GRASS є модульна структура, що дозволяє формувати з окремих функціональних одиниць ГІС, що оптимізована під потреби кінцевого користувача.

Основні групи модулів:

• візуалізація;
• взаємодія з СУБД (зберігання просторової та атрибутивної інформації);
• image processing (обробка супутникових знімків, створення композитних знімків, геометрична та хроматична корекція);
• керування печаткою;
• робота з растровими картами (shade-моделі, масштабування);
• робота із векторними картами (операції просторового аналізу, атрибутивні запити);
• та ін.

Для роботи з картографічними проекціями та системами координат GRASS використовує бібліотеку proj, що дозволяє «розуміти» понад 30 тис. різних типів. Імпорт та експорт здійснюється через бібліотеку GDAL. Підтримуються формати Shapefile, MapInfo TAB, PostGIS, DXF, GeoTIFF, IMG та будь-який інший.

Джерела

1. http://tinyurl.com/2ulhlrh
2. http://ua.wikipedia.org/wiki/ На сьогоднішній день користувачам GeoMedia доступні компоненти для всіх основних індустріальних форматів сховищ цифрових картографічних даних: ArcInfo, ArcView, ASCII, AutoCAD, FRAMME, GeoMedia, GML, MapInfo, MGE, MicroStation, Oracle Spatial та ін., включаючи растрові, табличні та мультимедійні . При цьому користувачі можуть розробити свій GeoMedia Data Server на основі шаблону для довільного формату. Компоненти Intergraph GeoMedia Data Server дозволяють на одній карті побачити та одночасно проаналізувати дані з довільної кількості джерел, що зберігаються у різних форматах, системах координат, що мають різну точність.Такий підхід дозволяє зберегти інвестиції у вже існуючі ГІС-рішення, водночас перейшовши на новий рівень інтеграції інформаційних ресурсів підприємства.

   Сімейство продуктів GeoMedia включає дві базові лінійки продуктів - настільні та серверні плюс додаткові прикладні модулі.

   GeoMedia є прообразом першої версії міжнародних стандартів у галузі ГІС, що розробляються Open GIS Consortium і одночасно є першою реалізацією цих стандартів.

ГІС (ДубльГІС Барнаул)

Однозначне коротке визначення цього явища дати досить складно. Географічна інформаційна система (ГІС)- це можливість нового погляду на навколишній світ. Якщо обійтися без узагальнень і образів, то ГІС - це сучасна комп'ютерна технологія для картування та аналізу об'єктів реального світу, а також подій, що відбуваються на нашій планеті. Ця технологія поєднує традиційні операції з базами даних, такими як запит та статистичний аналіз, з перевагами повноцінної візуалізації та географічного (просторового) аналізу, які надає карта. Ці можливості відрізняють ГІС від інших інформаційних систем та забезпечують унікальні можливості для її застосування в широкому спектрі завдань, пов'язаних з аналізом та прогнозом явищ та подій навколишнього світу, з осмисленням та виділенням головних факторів та причин, а також їх можливих наслідків, з плануванням стратегічних рішень та поточних наслідків дій. Створення карт та географічний аналіз не є чимось абсолютно новим. Проте технологія ГІС надає новий, більш відповідний сучасності, ефективніший, зручний та швидкий підхід до аналізу проблем та вирішення завдань, що стоять перед людством у цілому, та конкретною організацією чи групою людей, зокрема. Вона автоматизує процедуру аналізу та прогнозу. До початку застосування ГІС лише небагато мали мистецтво узагальнення та повноцінного аналізу географічної інформації з метою обґрунтованого прийняття оптимальних рішень, заснованих на сучасних підходах та засобах. В даний час ГІС - це багатомільйонна індустрія, в яку залучено сотні тисяч людей у ​​всьому світі. ГІС вивчають у школах, коледжах та університетах. Цю технологію застосовують практично у всіх сферах людської діяльності - чи то аналіз таких глобальних проблем як перенаселення, забруднення території, скорочення лісових угідь, природні катастрофи, так і вирішення приватних завдань, таких як пошук найкращого маршруту між пунктами, підбір оптимального розташування нового офісу, пошук будинки на його адресу, прокладання трубопроводу біля, різні муніципальні завдання. За територіальним охопленням розрізняють глобальні ГІС (global GIS), субконтинентальні ГІС, національні ГІС, що часто мають статус державних, регіональні ГІС (regional GIS), субрегіональні ГІС та локальні, або місцеві ГІС (local GIS).

ГІС відрізняються предметною областю інформаційного моделювання, наприклад, міські ГІС, або державні ГІС, МГІС (urban GIS), природоохоронні ГІС (environmental GIS) тощо; у тому числі особливе найменування, як особливо поширені, отримали земельні інформаційні системи. Проблемна орієнтація ГІС визначається розв'язуваними у ній завданнями (науковими і прикладними), у тому числі інвентаризація ресурсів (зокрема кадастр), аналіз, оцінка, моніторинг, управління та планування, підтримка прийняття рішень. Інтегровані ГІС, ІГІС (integrated GIS, IGIS) поєднують функціональні можливості ГІС та систем цифрової обробки зображень (даних дистанційного зондування) в єдиному інтегрованому середовищі.

Полімасштабні, або масштабно-незалежні ГІС (multiscale GIS) засновані на множинних, або полімасштабних уявленнях просторових об'єктів (multiple representation, multiscale representation), забезпечуючи графічне або картографічне відтворення даних на будь-якому з обраних рівнів масштабного ряду на основі єдиного набору. . Просторово-часові ГІС (spatio-temporal GIS) оперують просторово-часовими даними. Реалізація геоінформаційних проектів (GIS project), створення ГІС у широкому розумінні слова, включає етапи: передпроектних досліджень (feasibility study), у тому числі вивчення вимог користувача (user requirements) та функціональних можливостей використовуваних програмних засобів ГІС, техніко-економічне обґрунтування, оцінку співвідношення "витрати / прибуток" (costs / benefits); системне проектування ГІС (GIS designing), включаючи стадію пілот-проекту (pilot-project), розробку ГІС (GIS development); її тестування на невеликому територіальному фрагменті, або тестовій ділянці (test area), прототипування або створення дослідного зразка, або прототипу (prototype); використання ГІС (GIS implementation); експлуатацію та використання. Наукові, технічні, технологічні та прикладні аспекти проектування, створення та використання ГІС вивчаються геоінформатикою.

Історія ГІС

Початковий період (пізні 1950-і - ранні 1970-і рр.)

Дослідження важливих можливостей, прикордонних областей знань та технологій, напрацювання емпіричного досвіду, перші великі проекти та теоретичні роботи.

• Поява електронних обчислювальних машин (ЕОМ) у 50-х роках.
• Поява цифрових, плоттерів, графічних дисплеїв та інших периферійних пристроїв у 60-х.
• Створення програмних алгоритмів та процедур графічного відображенняінформації на дисплеях та за допомогою плоттерів.
• Створення формальних методів просторового аналізу.
• Створення програмних засобів керування базами даних.

Період державних ініціатив (поч. 1970е – поч. 1980е рр.)

Державна підтримка ДВС стимулювала розвиток експериментальних робіт у галузі ДВС, заснованих на використанні баз даних по вуличних мережах:

• Автоматизовані навігаційні системи.
• Системи вивезення міських відходів та сміття.
• Рух транспортних засобів у надзвичайних ситуаціях тощо.

Період комерційного розвитку (ранні 1980е – теперішній час)

Широкий ринок різноманітних програмних засобів, розвиток настільних ГІС, розширення сфери їх застосування за рахунок інтеграції з базами непросторових даних, поява мережевих додатків, поява значної кількості непрофесійних користувачів, системи, що підтримують індивідуальні набори даних на окремих комп'ютерах, відкривають шлях системам, що підтримують корпоративні та розподілені Основи геоданих.

Користувальницький період (пізніші 1980е – теперішній час)

Підвищена конкуренція серед комерційних виробників геоінформаційних технологійпослуг дає переваги користувачам ГІС, доступність і «відкритість» програмних засобів дозволяє використовувати і навіть модифікувати програми, поява «клубів», телеконференцій, територіально роз'єднаних, але пов'язаних єдиною тематикою користувачів груп, зросла потреба в геоданих, початок формування світової геоінформаційної інфраструктури.

Принцип роботи ГІС

ГІС зберігає інформацію про реальний світ у вигляді набору тематичних шарів, об'єднаних на основі географічного положення. Цей простий, але дуже гнучкий підхід довів свою цінність при вирішенні різноманітних реальних завдань: для відстеження пересування транспортних засобів та матеріалів, детального відображення реальної обстановки та запланованих заходів, моделювання глобальної циркуляції атмосфери. Будь-яка географічна інформація містить відомості про просторове становище, будь то прив'язка до географічних або інших координат, або посилання на адресу, поштовий індекс, виборчий округ або округ перепису населення, ідентифікатор земельної або лісової ділянки, назву дороги тощо. При використанні подібних посилань для автоматичного визначення розташування або розташування об'єкта (об'єктів) застосовується процедура, яка називається геокодуванням. З її допомогою можна швидко визначити і подивитися на карті де знаходиться об'єкт або явище, що цікавить вас, такі як будинок, в якому проживає ваш знайомий або знаходиться потрібна вам організація, де стався землетрус або повінь, за яким маршрутом простіше і швидше дістатися до потрібного вам пункту або вдома.

Векторна та растрова моделі

ГІС може працювати з двома істотно різними типами даних - векторними та растровими. У векторній моделі інформація про точки, лінії та полігони кодується та зберігається у вигляді набору координат X,Y. Розташування точки (точкового об'єкта), наприклад свердловини, описується парою координат (X,Y). Лінійні об'єкти, такі як дороги, річки або трубопроводи зберігаються як набори координат X,Y. Полігональні об'єкти типу річкових водозборів, земельних ділянок або областей обслуговування зберігаються у вигляді замкнутого набору координат. Векторна модель особливо зручна для опису дискретних об'єктів і менше підходить для опису властивостей, що безперервно змінюються, таких як типи грунтів або доступність об'єктів. Растрова модель є оптимальною для роботи з безперервними властивостями. Растрове зображення є набором значень для окремих елементарних складових (осередків), воно подібно до відсканованої карти або картинки. Обидві моделі мають свої переваги та недоліки. Сучасні ГІС можуть працювати як з векторними, і з растровими моделями.

Шари ГІС

Вся картографічна інформація у ГІС організована у вигляді шарів. Шари, це перший рівень абстракції в ГІС. Працюючи з ГІС, ми зобов'язані розділити існуючі дані на шари. Кожен шар містить об'єкти певного виду, поєднані загальними характеристиками. Працюючи в ГІС, ми можемо підключати і відключати шари, що цікавлять нас, або змінювати порядок їх відображення. Шари бувають наступних типів:

Точкові

Точкові шари містять об'єкти, які можна абстрагувати до точки, наприклад, свердловини або міста. Заради ясності розуміння навіть місто можна уявити точкою.

Лінійні

Ці об'єкти можна абстрагувати до ламаної або гладкої лінії, наприклад, річки, дороги, або трубопроводи.

Полігональні або майданні

Об'єкти цього типу представляються як такі, що знаходяться в межах деякого полігону, наприклад ліцензійні ділянки.

Майданні об'єкти можуть складатися з декількох контурів. Це необхідно, якщо потрібно представити полігон з діркою всередині. На малюнку представлений приклад звичайного полігону та полігону, що складається з двох контурів.

Остання точка полігону завжди має співпадати з першою точкою. Правильно це чи ні, але так повелося в геоінформаційних системах. Таким чином, полігон не може мати менше чотирьох точок. Якщо полігон має нульову площу, тобто вироджується, його необхідно видалити. Полігон також не повинен мати самоперетину. Подібні недоліки пізніше можуть призвести до серйозних помилок у розрахунках, і тому їх слід уникати.

Зображення

Растрові графічні зображення, прив'язані до географічних координат, наприклад, космознімки або відскановані карти.

Сіткові моделі

Це структурні карти та карти параметрів. Спочатку такі моделі ґрунтувалися на прямокутній сітці, де у вузлах сітки вказано значення Z (параметра).

Тепер будова подібних моделей найчастіше складніша, але за традицією їх продовжують називати сітками або гридами. Сучасні гриди можуть містити розлами, області уточнення або грунтуватися на сплайнах. Сенс сіткових моделей залишається тим самим: безперервне уявлення параметра на певній площі.

Сітка сплайнів відрізняється від звичайної сітки тим, що її поверхня є ідеально гладкою, що природніше для більшості моделей. Сітки із розломами містять додаткові сегменти для моделювання рівного розриву. На звичайній сітковій моделі розрив виходить східчастим. Сіткові моделі також називають картами в изолиниях.

Спеціальні види шарів

Ці п'ять типів шарів стандартні для будь-якої професійної ГІС, але крім них можуть існувати й інші спеціальні типи даних, обумовлені областю застосування даної системи. Наприклад, це можуть бути розломи (для моделювання сіток з розломами), растрові карти (для представлення великих растрових зображень), 3D моделі (для тривимірних моделей пластів).

Таблиці даних ГІС

Точки лінії та полігони мають таблиці аттрибутивних даних для своїх об'єктів.

Кожному об'єкту на карті відповідає рядок у таблиці даних. Використовуючи таблицю даних можна знаходити та сортувати об'єкти, виділяти їх на карті за атрибутами або дивитися атрибути виділених об'єктів. Атрибутивна таблиця дозволяє шукати об'єкти, сортувати їх, виділяти за умовами, групувати, створювати фільтри, проводити обчислення. Таблиця аттрибутів перетворює ГІС на базу даних, де ви можете проводити аналіз даних або управління даними за допомогою розвинених інструментів ГІС. Без таблиць аттрибутів геоінформаційні системи у відсутності сенсу, а карти у яких були б картами, а були просто малюнками, як малюнки в CorelDraw чи Paint.

Крапки у складі ліній та полігонів також мають свої аттрибутивні таблиці. Так, наприклад, сейсмопрофілі можна завантажити разом із даними по відпікованим горизонтам і використовувати їх для побудови карток в ізолініях. Таблиця даних підтримує поняття виділених об'єктів, такі рядки в таблиці позначені іншим кольором. Виділені об'єкти також дещо інакше відображаються і на карті. Виділення об'єктів часто використовується під час аналізу даних. Виділяти об'єкти можна як у таблиці, і на карті, і навіть по заданим умовам.

Формування шарів

Дуже важливою темою є правильне формування структури шарів. Корисність будь-якої бази даних і ГІС в тому числі сильно залежить від правильної структури даних. Навіть можна сформулювати таке: корисність бази прямо пропорційна її правильної організації та порядку даних. Якщо дані в базі містять велику кількість помилок або неправильно організовані, то це може звести нанівець всі переваги бази даних як такої. Тому важливим є вміння правильно структурувати інформацію. Наприклад, якщо ви завантажуєте дані сейсморозвідки, то правильно об'єднати всі сейсмопартії в одному шарі, а не створювати кілька шарів групуючи їх по районах або площах. Краще дотримуватися такого правила: один тип даних – одна таблиця (або один шар). З іншого боку, різнорідні об'єкти краще поміщати в різні шари, навіть якщо вони об'єднані загальною тематикою. Так автодороги та залізниці краще розділити на два шари, а потім помістити їх у групу "Транспортні колії".

Координати

Всім відомо, що земля кругла, а карта пласка, і поверхня кулі неможливо розвернути на площину без деформацій. З цієї причини у картографії використовують проекції. Поекції це правила та формули перетворення одних координат на інші. Зазвичай використовується перетворення із сферичних (географічних) координат у прямокутні координати (координати карти). Проекції бувають рівноплощадними чи рівнокутними, тобто зберігають площу об'єктів чи кути. Іноді проекція може спотворювати і те й інше, мінімізуючи спотворення взагалі. Для нашої країни стандартною системою перетворення є система координат "42-го року". Система "42-го року" ділить територію земної кулі на 60 зон, по 6 градусів. Тюменська область, наприклад, знаходиться в межах 12, 13 і 14 зон. "42-й рік" це рівномайданна проекція. ГІС влаштовані так, що можуть зберігати дані в одній системі координат, а відображати в іншій. Тому необхідно не заплутатися з тим, якою системою координат зберігаються дані, і в якій вони відображені на карті. Щоб зменшити плутанину з проекціями Isoline підтримує лише два варіанти вихідних даних:

• Прямокутні координати (будь-які довільні координати, до яких не застосовується жодних перетворень).
• Географічні координати (градуси, хвилини, секунди, які при відображенні на карті перераховуються на якусь проекцію).

Ось варіанти відображення однієї й тієї ж ділянки у різних системах координат та проекціях.

Проекція "поліконічна". Реальні координати – градуси, що відображаються кординати – градуси.

Проекція не встановлена. Реальні координати - "поліконічні", що відображаються кординати - прямокутні.

Проекція не встановлена. Реальні координати – градуси, що відображаються кординати – прямокутні.

Проекція "поліконічна". Реальні координати - "поліконічні", що відображаються кординати - прямокутні.

Як видно з малюнків два верхні нас цілком влаштовують, а третій і четвертий немає. Третій малюнок, насправді, цілком коректний, але проекція не вказана, і тому бачимо зображення "як є", в градусах. На четвертому малюнку ми спробували відобразити полігон, дані якого не градуси, у проекції "поліконічної" і система нас не зрозуміла. З цього можна зробити наступний висновок: для прямокутних координат встановлювати проекцію не можна, тому що в цьому випадку формули перетворення застосовуються до них вдруге, і зображення виходить неправильним.

Також необхідно брати до уваги такий факт, що пряма проведена в одній системі координат не є прямою в іншій системі, а площі об'єктів можуть відрізнятися, навіть якщо рівноплощадні проекції.

Прямокутні координати

"поліконічні", без коригування відображення.

Координатна система Мольвейде.

поліконічні", з коригуванням відображення.

Тому якщо вам потрібні точні довжини ліній, точні площі та точне відображення, то необхідно скористатися спеціальними засобамисистеми.

Завдання, які вирішує ГІС

ГІС загального призначення, серед іншого, зазвичай виконує п'ять процедур (завдань) з даними: введення, маніпулювання, управління, запит та аналіз, візуалізацію.

Введення

Для використання в ГІС дані повинні бути перетворені на відповідний цифровий формат. Процес перетворення даних з паперових карт на комп'ютерні файли називається оцифровкою. У сучасних ГІС цей процес може бути автоматизований із застосуванням сканерної технології, що особливо важливо при виконанні великих проектів, або, за невеликого обсягу робіт, дані можна вводити за допомогою дигітайзера. Багато даних вже переведено у формати, які безпосередньо сприймаються ГІС-пакетами.

Маніпулювання

Часто для виконання конкретного проекту наявні дані потрібно додатково змінити відповідно до вимог вашої системи. Наприклад, географічна інформація може бути в різних масштабах (осьові лінії вулиць є в масштабі 1: 100 000, межі округів перепису населення – у масштабі 1: 50 000, а житлові об'єкти – у масштабі 1: 10 000). Для спільної обробки та візуалізації усі дані зручніше подати в єдиному масштабі. ГІС-технологія надає різні способиманіпулювання просторовими даними та виділення даних, необхідні конкретної задачи.

Управління

У невеликих проектах географічна інформація може зберігатися як звичайних файлів. Але при збільшенні обсягу інформації та зростанні кількості користувачів для зберігання, структурування та управління даними ефективніше застосовувати системи управління базами даних (СУБД), то спеціальними комп'ютерними засобами для роботи з інтегрованими наборами даних (базами даних). У ГІС найбільш зручно використовувати реляційну структуру, коли дані зберігаються в табличній формі. У цьому зв'язування таблиць застосовуються загальні поля. Цей простий підхід досить гнучкий і широко використовується в багатьох як ГІС, так і не ГІС додатках.

Запит та аналіз

За наявності ГІС та географічної інформації Ви зможете отримувати відповіді прості питання (Хто власник даної земельної ділянки? На якій відстані один від одного розташовані ці об'єкти? Де розташована дана промзона?) та складніші, що потребують додаткового аналізу, запити (Де є місця для будівництва нового будинку?Який основний тип грунтів під ялиновими лісами?Як вплине на рух транспорту будівництво нової дороги?). Запити можна ставити як простим клацанням мишею певному об'єкті, і з допомогою розвинених аналітичних засобів. За допомогою ГІС можна виявляти та задавати шаблони для пошуку, програвати сценарії на кшталт “що буде, якщо…”. Сучасні ГІС мають безліч потужних інструментів для аналізу, серед них найбільш значущі два: аналіз близькості та аналіз накладання. Для проведення аналізу близькості об'єктів щодо один одного в ГІС застосовується процес, який називають буферизацією. Він допомагає відповісти на запитання на кшталт: Скільки будинків знаходиться в межах 100 м від цієї водойми? Скільки покупців живе не далі 1 км від цього магазину? Якою є частка видобутої нафти зі свердловин, що знаходяться в межах 10 км від будівлі керівництва даного НГДУ? Процес накладання включає інтеграцію даних, розміщених у різних тематичних шарах. У найпростішому випадку це операція відображення, але за низки аналітичних операцій дані з різних верств об'єднуються фізично. Накладення, або просторове об'єднання, дозволяє, наприклад, інтегрувати дані про ґрунти, ухил, рослинність і землеволодіння зі ставками земельного податку.

Візуалізація

Для багатьох типів просторових операцій кінцевим результатом є представлення даних як карти чи графіка. Карта - це дуже ефективний та інформативний спосіб зберігання, представлення та передачі географічної (що має просторову прив'язку) інформації. Раніше карти створювалися на століття. ГІС надає нові дивовижні інструменти, що розширюють та розвивають мистецтво та наукові основи картографії. З її допомогою візуалізація самих карток може бути легко доповнена звітними документами, тривимірними зображеннями, графіками та таблицями, фотографіями та іншими засобами, наприклад, мультимедійними.

Технології, пов'язані з ГІС

ГІС тісно пов'язана низкою інших типів інформаційних систем. Її основна відмінність полягає у здатності маніпулювати та проводити аналіз просторових даних. Хоча і немає єдиної загальноприйнятої класифікації інформаційних систем, наведений нижче опис має допомогти дистанціювати ГІС від настільних картографічних систем (desktop mapping), систем САПР (CAD), дистанційного зондування (remote sensing), систем управління базами даних (СУБД або DBMS) та технології глобальне позиціонування (GPS).

Системи настільного картографуваннявикористовують картографічне уявлення для організації взаємодії користувача з даними. У таких системах все ґрунтується на картах, карта є базою даних. Більшість систем настільного картографування має обмежені можливості керування даними, просторового аналізу та налаштування. Відповідні пакети працюють на настільних комп'ютерах - PC, Macintosh та молодших моделях UNIX робочих станцій.

Системи САПР

Системи САПРздатні креслення проектів та плани будівель та інфраструктури. Для об'єднання в єдину структуру використовують набір компонентів з фіксованими параметрами. Вони ґрунтуються на невеликій кількості правил об'єднання компонентів та мають дуже обмежені аналітичні функції. Деякі системи САПР розширено до підтримки картографічного представлення даних, але, як правило, наявні в них утиліти не дозволяють ефективно управляти та аналізувати великі бази просторових даних.

Дистанційне зондування та GPS

Методи дистанційного зондування - це мистецтво та науковий напрямокдля вимірювання земної поверхні з використанням сенсорів, таких як різні камери на борту літальних апаратів, приймачі системи глобального позиціонування або інших пристроїв. Ці датчики збирають дані у вигляді зображень та забезпечують спеціалізовані можливості обробки, аналізу та візуалізації отриманих зображень. З огляду на відсутність достатньо потужних засобів управління даними та їх аналізу, відповідні системи навряд чи можна віднести до справжніх ГІС.

Системи управління базами данихпризначені для зберігання та управління всіма типами даних, включаючи географічні (просторові) дані. СУБД оптимізовано для подібних завдань, тому в багато ГІС вбудована підтримка СУБД. Ці системи не мають подібних до ГІС інструментів для аналізу та візуалізації.

Що ГІС можуть зробити для Вас

Робити просторові запити та проводити аналіз

Здатність ГІС проводити пошук у базах даних та здійснювати просторові запити дозволила багатьом компаніям заощадити мільйони доларів. ГІС допомагає скоротити час отримання відповіді запити клієнтів; виявляти території, що підходять для необхідних заходів; виявляти взаємозв'язки між різними параметрами (наприклад, ґрунтами, кліматом та врожайністю с/г культур); виявляти місця розривів електромереж. Ріелтори використовують ГІС для пошуку, наприклад, всіх будинків на певній території, що мають шиферні дахи, три кімнати та 10-метрові кухні, а потім видати більш детальний опис цих будівель. Запит може бути уточнений запровадженням додаткових параметрів, наприклад вартісних. Можна одержати список усіх будинків, що знаходяться на певній відстані від певної магістралі, лісопаркового масиву або місця роботи.

Поліпшити інтеграцію всередині організації

Багато застосовуючих ГІС організації виявили, що одна з основних її переваг полягає в нових можливостях покращення управління власною організацією та її ресурсами на основі географічного об'єднання наявних даних та можливості їх спільного використання та узгодженої модифікації різними підрозділами. Можливість спільного використання і база даних, що постійно нарощується і виправляється різними структурними підрозділами, дозволяє підвищити ефективність роботи як кожного підрозділу, так і організації в цілому. Так, компанія, що займається інженерними комунікаціями, може чітко спланувати ремонтні або профілактичні роботи, починаючи з отримання повної інформації та відображення на екрані комп'ютера (або на паперових копіях) відповідних ділянок, наприклад, водопроводу, і закінчуючи автоматичним визначенням жителів, на яких ці роботи вплинуть, та повідомленням про терміни передбачуваного відключення або перебоїв з водопостачанням.

Ухвалення більш обґрунтованих рішень

ГІС, як і інші інформаційні технології, підтверджує відому приказку про те, що найкраща поінформованість допомагає прийняти найкраще рішення. Однак, ГІС - це не інструмент для видачі рішень, а засіб, що допомагає прискорити та підвищити ефективність процедури прийняття рішень, що забезпечує відповіді на запити та функції аналізу просторових даних, представлення результатів аналізу у наочному та зручному для сприйняття вигляді. ГІС допомагає, наприклад, у вирішенні таких завдань, як надання різноманітної інформації за запитами органів планування, вирішення територіальних конфліктів, вибір оптимальних (з різних точок зору та за різними критеріями) місць для розміщення об'єктів тощо. Необхідна для прийняття рішень інформація може бути представлена ​​в лаконічній картографічній формі з додатковими текстовими поясненнями, графіками та діаграмами. Наявність доступної для сприйняття та узагальнення інформації дозволяє відповідальним працівникам зосередити свої зусилля на пошуку рішення, не витрачаючи значного часу на збирання та промислення доступних різнорідних даних. Можна досить швидко розглянути кілька варіантів рішення та вибрати найбільш ефектний та ефективний.

Створення карт

Картам у ДВС відведено особливе місце. Процес створення карт у ГІС набагато простіший і гнучкіший, ніж у традиційних методах ручного або автоматичного картографування. Він починається із створення бази даних. Як джерело отримання вихідних даних можна скористатися і оцифровкою звичайних паперових карт. Засновані на ГІС картографічні бази даних можуть бути безперервними (без поділу на окремі аркуші та регіони) та не пов'язаними з конкретним масштабом. На основі таких баз даних можна створювати карти (у електронному виглядіабо як тверді копії) на будь-яку територію, будь-якого масштабу, з потрібним навантаженням, з її виділенням та відображенням необхідними символами. У будь-який час база даних може поповнюватися новими даними (наприклад, з інших баз даних), а наявні в ній можна коригувати в міру необхідності. У великих організаціях створена топографічна база даних може використовуватися як основа іншими відділами та підрозділами, при цьому можливе швидке копіювання даних та їх пересилання локальними та глобальними мережами.

ГІС у Росії

Найбільшого поширення у Росії із зарубіжних систем мають: програмний продукт ArcGISкомпанії ESRI, сімейство продуктів GeoMediaкорпорації Intergraphі MapInfo Professionalкомпанії Pitney Bowes MapInfo.

З вітчизняних розробок широкого поширення набула програма ГІС Карта 2008 компанії ЗАТ КБ "Панорама".

Використовуються також інші програмні продукти вітчизняної та зарубіжної розробки: ГІС ІНТЕГРО, MGEкорпорації Intergraph(використовує MicroStation як графічне ядро), IndorGIS, STAR-APIC, ДубльГІС , Mappl, ГеоГраф ГІС, 4geoта ін.