Геоинформационной системы в современном обществе

МИНОБР  НАУКИ

Государственное образовательное  учреждение высшего  профессионального  образования

«УДМУРТСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ УНИВЕРСИТЕТ»

(ГОУВПО «УдГУ») 

                               

                                                                                  Географический факультет

                                                            Кафедра геодезии и геоинформатики

                                              Гр. 1С-Картография

Главатских  Елена Сергеевна

ГЕОИНФОРМАЦИОННЫЕ СИСТЕМЫ В СОВРЕМЕННОМ ОБЩЕСТВЕ

Курсовая работа

 
 
 

                                                    Научный руководитель:

Ст. преподаватель  Рублева Е.А.  
 
 

ИЖЕВСК 2011

Содержание

Введение……………………………………………………………………………..3

Глава 1. История развития геоинформационных систем………………………...4

               1.1. Понятие геоинформационной системы (ГИС) …………………….4

               1.2. Этапы развития ГИС…………………………………………………6

Глава 2. Обзор базовых концепций ГИС………………………………………….9

               2.1. Основные направления и использования ГИС в современном                                                                                                                                                              обществе. Базовые концепции ГИС………………………………………….…....9

               2.2. Геоинформационные структуры и модели данных…………….....13

               2.3. Классификация и функциональные подсистемы ГИС…………....17

Глава 3. Области применения геоинформационных систем и технологий........22

               3.1. Основы использования ГИС в  образовательной среде……………23

               3.2. Геотехнологии в управлении территориальным развитием…….  24

Заключение………………………………………………………………………….30

Литература………………………………………………………………………32-33 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 

                                               

       Введение

     Объем информации, существующий в современном мире, не может сравниться с тем, который был получен в прошлых веках. Темпы жизни стремительно растут, методы получения информации приобретают все более индустриальный характер. Для организованного хранения, поиска нужной информации, ее обработки и анализа требуются современные, основанные на компьютерных технологиях, средствах. C каждым годом информационные потребности человека затрагивают все новые сферы его деятельности. Практически во всех современных отраслях знаний накоплен богатый опыт использования информации, получаемой из многочисленных источников. Все вышеизложенное определило актуальность курсовой работы.

     Объектом  исследования в курсовой работе являются геоинформационные системы.

Цель  данной курсовой работы состоит в том, чтобы раскрыть сущность и принципы работы ГИС, на примере показать как они используются в современном обществе и в каких сферах. Для достижения данной цели были поставлены следующие задачи:

• сформировать представление о ГИС;
• выявить этапы развития ГИС;

Материал  первой главы знакомит нас с понятием ГИС, раскрывает историю и этапы  становления науки. Во второй главе  рассмотрена сама сущность геосистем, рассмотрены общие вопросы, характеризующие геоинформационные системы. В третьей, заключительной главе приведен ряд примеров того, как и где обществом используются геоинформационные системы. В данной курсовой работе, объемом в 33 страниц, было использовано 12 источников литературы. Количество таблиц - 2, рисунков - 7. 
 
 

Глава 1. История развития геоинформационных систем

      1.1. Понятие геоинформационной системы (ГИС)

      Понятие географической информационной системы заимствовано из   английского языка и является дословным переводом термина geographic

information system. Этот термин появился в русскоязычной литературе в середине семидесятых годов, и уже на ранней стадии заимствования он получил более краткую форму геоинформационная система.

      ГИС представляет собой аппаратно-программный человеко-машинный комплекс, обеспечивающий сбор, обработку, отображение и распространение пространственно-координированных данных, интеграцию данных и знаний о территории для их эффективного использования при решении научных и прикладных задач, связанных с инвентаризацией, анализом, моделированием, прогнозированием и управлением окружающей средой и территориальной организацией общества [9].

Как известно ГИС тесно связан с картографией [рис. 1].

Их взаимосвязь проявляется в следующих аспектах:

• тематические и топографические карты – главный источник пространственно-временной информации;
• системы географических и прямоугольных координат и картографическая разграфка служат основой для координатной привязки всей информации, поступающей и хранящейся в ГИС;
• карты – основное средство географической интерпретации и организации данных дистанционного зондирования и другой используемой в ГИС информации;
• картографический анализ – один из наиболее эффективных способов выявления географических закономерностей, связей, зависимостей при формировании баз знаний, входящих в ГИС;
• математико-картографическое и ЭВМ-картографическое моделирование – главное средство преобразования информации в процессе обеспечения принятия решений, управления, проведения экспертиз, составления прогнозов развития геосистем и т.п.;
• картографическое изображение – целесообразная форма представления информации потребителям, а автоматическое изготовление оперативных и базовых карт, трехмерных картографических моделей, дисплей-фильмов – одна из главных функций ГИС.

       
 
 
 
 
 
 

       Рис. 1. Связь ГИС с научными дисциплинами и технологиями [2]

В наиболее общем смысле, геоинформационные  системы это инструменты для обработки пространственной информации, обычно явно привязанной к некоторой части земной поверхности, которые используются для ее управления. Это рабочее определение не является ни полным, ни точным. Как и в случае с географией, термин трудноопределим и представляет собой объединение многих предметных областей. В результате, нет общепринятого определения ГИС. Сам термин изменяется в зависимости от интеллектуальных, культурных, экономических и даже политических целей.

ГИС можно  рассматривать с различных позиций. К примеру с научной точки зрения ГИС – метод моделирования и познания природных и социально-экономических систем. ГИС – это система, применяемая для исследования природных, общественных и природно-общественных объектов и явлений, которые изучают науки о Земле и смежные с ними социально-экономические науки.

    В технологическом аспекте ГИС средство сбора, хранения, преобразования, отображения и распространения пространственно-координационной географической информации. Таким образом, ГИС можно рассматривать как систему технологических средств, программного обеспечения и процедур, предназначенную для сбора пространственных данных, их анализа, моделирования и отображения в целях решения комплекса задач по планированию и управлению. С производственной точки зрения ГИС – комплекс аппаратных устройств и программных продуктов, предназначенных для обеспечения управления и принятия решений, причем важнейший элемент этого комплекса – автоматические картографические системы. ГИС использует географические данные, а также непространственные данные и располагает операционными возможностями, необходимыми для пространственного их анализа. Назначение ГИС – обеспечение процесса принятия решений по оптимальному управлению ресурсами, организации функционирования транспорта и розничной торговли, использование объектов недвижности, водных, лесных и других пространственных ресурсов.

        Таким образом, ГИС можно одновременно рассматривать как метод научного исследования, технологию и продукт ГИС-индустрии.

      1.2. Этапы развития  ГИС

   Возникновение и бурное развитие ГИС было предопределено богатейшим опытом топографического и, особенно, тематического картографирования, успешными попытками автоматизировать картосоставительский процесс, а также революционным достижениями в области компьютерных технологий, информатики и компьютерной графики. В истории развития геоинформационных систем можно выделить четыре периода [табл. 1].

                   

                                                                                                                 Таблица 1

                    Периоды развития геоинформационных систем

   

   Современному обществу без ГИС-технологий не обойтись. Без них невозможно построение экономики и ведение современного хозяйства. Тенденции в мире таковы, что необходима возможность во времени управлять огромной базой пространственных данных, а для этого необходимы ГИС. До недавнего времени эту задачу было сложно решить, т.к. был малый банк данных, ограничивался доступ получения пространственных данных о земле (космоснимки). Но в последние несколько лет ситуация изменилась в лучшую сторону и с появлением новых технологий, ГИС поднимаются на ступень выше. Это позволяет внедрять ГИС в новые сферы жизнедеятельности общества. 
 
 
 
 
 
 
 

     
 
 
 
 
 
 
 

    Глава 2. Обзор базовых концепций ГИС

      2.1. Основные направления и использование ГИС в современном обществе. Базовые концепции ГИС

       Пространственный объект может быть определен как цифровое представление объекта реальности, иначе цифровая модель объекта местности, содержащая его координаты и набор свойств, характеристик, атрибутов, или сам этот объект. Термин «картографический объект» встречается и в англоязычной литературе по цифровой картографии и ГИС: картографируемый объект местам (Cartographic entity (real world)), его цифровое представление (Cartographic object (digital storage)) и обобщающего понятия картографических объектов (Cartographic feature), которое применимо и к объектам реальности, и к их цифровым представлениям, описаниям, моделям.

   Объект - представление в цифровом виде всей и части сущности ее

характеристиками (атрибутами), геометрией и (возможно) связями с другими

предметами (например, описание в цифровом виде участка дороги, включая категорию дороги, ширину проезжей части…, его геометрическое положение также связь с мостом, если такая существует).

   Картографический  объект - графический объект, необходимый для

обеспечения определенных требований представления информации. Атрибуты картографического объекта (если они необходимы) обеспечивают дополнительные указания по воспроизведению. Примеры картографических объектов: стрелка направления течения [8].

       Пространственный объект - как цифровая модель объекта так и сам объект «реальности», или «местности». Распространен синоним термина «пространственный объект» - географический объект, или  «геообъект».